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Título: Aspectos fisiológicos e biotecnológicos da propagação do mamoeiro (carica papaya L.)
Autor(es): Mengarda, Liana Hilda Golin
Orientador: Lopes, José Carlos
Coorientador: Alexandre, Rodrigo Sobreira
Data do documento: 5-Dez-2014
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Citação: MENGARDA, Liana Hilda Golin, Aspectos fisiológicos e biotecnológicos da propagação do mamoeiro (carica papaya L.) 2014. 227 f. Tese (Doutorado em Produção Vegetal) - Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal, Universidade Federal do Espírito Santos, Alegre, 2014.
Resumo: Objetivou-se, com este estudo, elucidar alguns aspectos fisiológicos e biotecnológicos da propagação do mamoeiro. Ao investigar as fases da absorção de água durante a germinação, evidenciou-se que a fase I compreendeu o período entre zero e cinco horas; a fase II, entre cinco e 120 horas; e a fase III iniciou-se após 144 horas. Com o objetivo de avaliar a influência da alternância de temperatura e do envelhecimento acelerado na mobilização de reservas durante a germinação de sementes de mamão, observou-se maior germinação sob alternância de temperatura, sendo que houve redução dos carboidratos, lipídios e proteínas na fase I, flutuações nos teores de lipídios e aumento nos teores de proteínas durante as fases II e III. Verificou-se que a mobilização dos lipídios em sementes de mamão não sofreu influência do envelhecimento acelerado, mas as sementes submetidas ao envelhecimento apresentaram menor teor de proteínas na fase III. Em seguida, objetivou-se identificar o genótipo de mamoeiro de maior desempenho inicial por meio de análises de diversidade e parâmetros genéticos relacionados às características físico-químicas e fisiológicas das sementes. Entre os genótipos avaliados, o híbrido UENF/Caliman 01 apresentou maior desempenho inicial. Posteriormente, ao avaliar os estresses induzidos por salinidade, restrição hídrica e elevada irradiância durante a germinação de sementes de mamão, observou-se que a salinidade e a restrição hídrica em potenciais osmóticos inferiores a -0,4 MPa, e a irradiância de 1200 mmol m-2 s-1 (sol pleno) caracterizaram-se como condições de estresse. Ao avaliar o desempenho de quatro genótipos nestes estresses, constatou-se que o híbrido UENF/Caliman 01 apresentou maior desempenho germinativo nas condições de estresse salino e de restrição hídrica, enquanto o híbrido JS12 x Waimanalo apresentou maior desempenho sob elevada irradiância. Após identificar o híbrido UENF/Caliman 01 como genótipo elite, foi comparado o desempenho das gerações F1 e F2 quanto à qualidade de sementes e ao desenvolvimento das plantas, e investigada a associação entre as características avaliadas. Observou-se que as sementes F1 apresentaram maior qualidade, enquanto as plantas F2 apresentaram maiores diâmetro do caule, altura do painel e número de frutos. Observou-se que maior teor de lipídios nas sementes apresentou associação com menor número de frutos, e que menores teores de açúcares e de lipídios das sementes e menor velocidade de germinação apresentaram associação com a menor sobrevivência. Logo, a qualidade das sementes apresentou associação positiva com a sobrevivência das plantas em campo, mas não com o desenvolvimento vegetativo e reprodutivo das plantas. Por fim, objetivou-se induzir a embriogênese somática de mamoeiro híbrido UENF/Caliman 01, a partir de explantes juvenis e de plantas hermafroditas, utilizando diferentes fontes e concentrações de auxina. Para explantes juvenis, a suplementação do meio com 36 mM de 2,4-D foi eficiente na formação de maior número de embriões somáticos (46,7 embriões calo-1). A adição de 48 mM de 2,4-D no meio foi mais eficiente para a maior frequência de plântulas normais (entre 16 e 30%). Para plantas hermafroditas, os tratamentos de indução com concentração ≥ 36 mM de 2,4-D promoveram menor calogênese e maior oxidação dos explantes. Foram obtidos embriões somáticos (1,62 embriões calo-1) a partir do cultivo in vitro em meio com concentração inicial de 9 mM de 2,4-D.
This study has the objective of elucidate some physiological and biotechnological aspects of papaya propagation. In order to investigate the water uptake phases during the germination, it was observed that the phase I comprised the period between zero and five hours; the phase II, from five to 120 hours; and the phase III was initiated after 144 hours. The evaluation of the influence of alternating temperature and accelerated aging on reserve mobilization during papaya seeds germination, showed higher germination under alternating temperature, when there was a reduction of carbohydrates, lipids and proteins in phase I, fluctuations in the lipids levels and increase in the protein levels during phases II and III. It was found that accelerated aging did not influence the lipids mobilization in papaya seeds, but the seeds subjected to aging showed a lower content of proteins in phase III. Subsequently, the objective was to identify the papaya genotype with higher initial performance through analysis of genetic diversity and parameters related to the physical, chemical and physiological characteristics of seeds. Among the genotypes, hybrid UENF/Caliman 01 showed higher initial performance. Later, when evaluating the stresses induced by salinity, irradiance and water restriction during germination of papaya seeds, we observed that the salinity and the water restriction on osmotic potentials below to -0.4 MPa, and the irradiance of 1200 µmol m-2 s-1 (full sun) were characterized as stress conditions. When evaluating the performance of four genotypes in these stresses, it was found that the hybrid UENF/Caliman 01 showed higher germination performance under conditions of salinity and water restriction, while the hybrid JS12 x Waimanalo showed the greater performance under high irradiance. After identifying the hybrid UENF/Caliman 01 as elite genotype, were compared the F1 and F2 generations performance apropos of seeds quality and development of plants, and the association between the characteristics evaluated was investigated. It was observed that the F1 seeds showed higher quality, while F2 plants showed greater stem diameter, panel height, and fruits number. It was observed that higher lipids levels in the seeds was associated with lower fruits number, and that lower sugar and lipid levels and lower speed of germination index were associated with lower survival. Therefore, seed quality was correlated in a positive way with the plant survival in the field, but was not correlated with the vegetative and reproductive plants development. Finally, the objective was to induce somatic embryogenesis of papaya hybrid UENF/01 Caliman from juvenile explants and hermaphrodite plants, using different sources and concentrations of auxin. For juvenile explants, the medium supplementation with 36 µM of 2,4-D was effective in the formation of higher number of somatic embryos (46.7 embryos callus-1). The addition of 48 µM of 2.4-D in the medium was more efficient for the increased frequency of normal plantlets (between 16 and 30%). For hermaphroditic plants, the induction in treatments with concentration ≥ 36 µM of 2.4-D showed lower callus formation and higher explants oxidation. Somatic embryos (1.62 embryos callus-1) were obtained from in vitro culture in a medium with initial concentration of 9 µM of 2.4-D.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/4883
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