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JOÃO RICARDO GONÇALVES DE OLIVEIRA Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo da Viabilidade de Aplicação de Fungos Micorrízicos Arbusculares (FMA) e/ou Rizobactérias Promotoras do Crescimento de Plantas (RPCP) Recife Fevereiro, 2009

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JOÃO RICARDO GONÇALVES DE OLIVEIRA

Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas:

Estudo da Viabilidade de Aplicação de Fungos Micorrízicos Arbusculares

(FMA) e/ou Rizobactérias Promotoras do Crescimento de Plantas (RPCP)

Recife

Fevereiro, 2009

Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas:

Estudo da Viabilidade de Aplicação de Fungos Micorrízicos Arbusculares

(FMA) e/ou Rizobactérias Promotoras do Crescimento de Plantas (RPCP)

Dissertação apresentada ao programa de

Pós-Graduação em Biologia de Fungos da

Universidade Federal de Pernambuco, para

obtenção do grau de Mestre em Biologia de

Fungos.

Orientadora: Dra. Adriana Mayumi Yano-Melo

Co-orientador: Dr. Natoniel Franklin de Melo

Recife

Fevereiro, 2009

Oliveira, João Ricardo Gonçalves de Oliveira Estabelecimento de plantas ornamentais tropicais micropropagadas: estudo da viabilidade de aplicação de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) e/ou rizobactérias promotoras de crescimento de plantas (RPCP)/ João Ricardo Gonçalves de Oliveira. - Recife: O Autor, 2009

85 folhas: tab.

Dissertação (mestrado) – Universidade Federal de Pernambuco. CCB. Departamento de Micologia, 2009.

Inclui bibliografia

1. Plantas- aclimatização. 2. Microrganismos benéficos. 3. Bacillus. 4. Glomeromycota I Título.

582.28 CDU (2.ed.) UFPE

579.5 CDD (22.ed.) CCB – 2009- 94

“A grande arte da vida é acordar depois de um sonho, levantar de um tombo,

sorrir depois de uma decepção... e nunca desanimar”

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

A meu pai, João Bosco de Oliveira (in memorian),

pelo caráter, humildade e luta. Saudade eterna;

A minha mãe, Maria Gonçalves de Oliveira,

exemplo de coragem e amor aos filhos;

As minhas irmães, Adriana Gonçalves Fernandes

de Oliveira e Andréa Gonçalves Fernandes de

Oliveira, pelo carinho de todos os dias.

Dedico.

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

AGRADECIMENTOS

A Deus, pelo dom da vida e todas as alegrias que ela vem me proporcionando.

Ao meu pai, que mesmo não estando presente em vida, com toda certeza esteve

ao meu lado nesta nova etapa da minha vida.

À minha mãe e irmãs pelo incentivo em enfrentar todos os obstáculos desta

caminhada e mais que tudo me inspiram a vencer.

A Natoniel Franklin de Melo e Adriana Mayumi Yano-Melo, por me proporcionar

conhecimento, pelo incentivo, paciência, dedicação e independência. Agradeço

também por todo o apoio em Petrolina e na Embrapa Semi-Árido como também por

acreditarem no meu empenho para execução desta dissertação.

A Danielle Lopes, pelos conselhos e companheirismo nos momentos bons e

difíceis desta dissertação.

A Geraldo Milanez de Resende, pela ajuda imprescindível nas análises estatísticas.

A Fábio Barbosa da Silva, pela ajuda na preparação do projeto e nos primeiros

meses de adaptação em Petrolina.

Aos meus tios Juraci e Alice, por me acolherem como filho em Petrolina, como

também a todos meus primos e primas pelos momentos de alegria e descontração.

A todos da Embrapa Semi-Árido, em especial do Laboratório de Biotecnologia

(Arlindo, Elenício, Galego, Ângela, Faubyane, Teresa e Eiryane).

Aos amigos (Adriano, Edineide, Paula, Carol, Tati, Socorro, Kyria, Eliene e Ivanice),

pelos saudosos momentos em Petrolina.

A Teresa, pela amizade e pela área cedida para experimentação em campo.

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

Aos amigos e professores do Laboratório de Micorrizas principalmente Profa.

Leonor Maia, Profa. Uided Calvalcante, Renata Souza e Marilene, pelos conselhos

e atenção.

Aos meus grandes amigos e irmãos Flávio e Thiago, pela amizade e

companheirismo.

Aos amigos do Mestrado e Doutorado: Larissa, Juliano, Suzana, Nadja, Araeska,

Moacir, Paul, Angelo, Vanessa, Micheline, Stheffania, Indra, Vilma, Dani, Ricardo,

Felipe, Fabíola, Clarissa, Elton, Elder, Wendel, Paula, Patrícia, Suanni... e a todos

que eu não tenha lembrado. Valeu!!!

Emfim à CAPES, pela concessão da bolsa e a todos que fazem a Pós-Graduação

em Biologia de Fungos da UFPE.

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

SUMÁRIO

Páginas

LISTA DE TABELAS IX

RESUMO GERAL XI

ABSTRACT XII

INTRODUÇÃO GERAL 14

CAPÍTULO 1: Fundamentação Teórica

17

1. Floricultura comercial 18

2. Micropropagação 20

3. Fungos Micorrízicos arbusculares (FMA) e seus benefícios na

micropropagação e aclimatização de plantas

22

4. Rizobactérias promotoras de crescimento de plantas (RPCP) e seus

benefícios a micropropagação e aclimatização

25

5. Interação FMA / RPCP e benefícios às plantas 28

6. Referências bibliográficas 31

CAPÍTULO 2: Fungos micorrízicos arbusculares (FMA) e rizobactérias

promotoras de crescimento de plantas (RPCP) na aclimatização de Zingiber

spectabile Griff. (Zingiberaceae)

47

Resumo 48

Abstract 49

Introdução 50

Material e Métodos 51

Resultados e Discussão 54

Referências bibliográficas 61

CAPÍTULO 3: Fungos micorrízicos arbusculares (FMA) na aclimatização de

plantas micropropagadas de Tapeinochilos ananassae (Hassk.) K. Shum.

(Costaceae)

66

Resumo 67

Abstract 68

Introdução 69

Material e Métodos 70

Resultados e Discussão 72

Referências bibliográficas 79

CONCLUSÕES GERAIS

85

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

LISTA DE TABELAS

Páginas

CAPÍTULO 2: Fungos micorrízicos arbusculares (FMA) e rizobactérias

promotoras de crescimento de plantas (RPCP) na aclimatização de

Zingiber spectabile Griff. (Zingiberaceae)

Tabela 1 - Área foliar, colonização micorrízica e número de glomerosporos na

rizosfera de plantas de Zingiber spectabile Griff. inoculadas com FMA

[Glomus etunicatum (Ge) e a mistura G. etunicatum com Gigaspora margarita

(Ge/Gm)] e/ou RPCP [Bacillus thuringiensis (HPF14) e B. pumilus (HPS6)],

após 90 dias em casa de vegetação.

55

Tabela 2 - Biomassas fresca e seca da parte aérea e radicular de

Zingiber spectabile Griff. inoculadas com FMA [Glomus etunicatum (Ge) e a

mistura G. etunicatum com Gigaspora margarita (Ge/Gm)] e/ou RPCP

[Bacillus thuringiensis (HPF14) e B. pumilus (HPS6)], após 90 dias em casa de

vegetação.

56

Tabela 3 - Altura (cm) e número de folhas de Zingiber spectabile Griff.

inoculadas com FMA [Glomus etunicatum (Ge) e a mistura G. etunicatum

com Gigaspora margarita (Ge/Gm)] e/ou RPCP [Bacillus thuringiensis (HPF14)

e B. pumilus (HPS6)], aos 15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias, em casa de vegetação.

58

Tabela 4 – Teor e conteúdo dos macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg) e sódio

(Na) na parte aérea de Zingiber spectabile Griff. inoculados com FMA

[Glomus etunicatum (Ge) e a mistura G. etunicatum com Gigaspora margarita

(Ge/Gm)] e/ou RPCP [Bacillus thuringiensis (HPF14) e B. pumilus (HPS6)].

59

CAPÍTULO 3: Fungos micorrízicos arbusculares (FMA) na aclimatização de

plantas micropropagadas de Tapeinochilos ananassae (Hassk.) K. Shum.

(Costaceae)

Tabela 1 - Área foliar, colonização micorrízica e número de glomerosporos

em plantas de Tapeinochilos ananassae (Hassk.) K. Shum. micorrizadas ou

não, após 90 dias em casa de vegetação.

74

Dias

IX

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

Tabela 2 - Biomassas fresca e seca da parte aérea e radicular de plantas de

Tapeinochilos ananassae (Hassk.) K. Shum. micorrizadas ou não, após 90

dias em casa de vegetação.

75

Tabela 3 - Altura (cm), número de folhas e número de perfilhos de

Tapeinochilos ananassae (Hassk.) K. Shum. micorrizadas ou não, aos 15, 30,

45, 60, 75 e 90 dias, em casa de vegetação.

76

Tabela 4 - Conteúdo dos macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S em g planta -1)

em mudas de Tapeinochilos ananassae (Hassk.) K. Shum. não micorrizadas

ou micorrizadas por Glomus etunicatum, Acaulospora longula e

Gigaspora albida, 90 dias pós-transplante.

77

Tabela 5 - Conteúdo dos micronutrientes (B, Cu, Fe, Mn e Zn em mg planta-1)

e Na (mg planta-1) na parte aérea e radicular de mudas de

Tapeinochilos ananassae (Hassk.) K. Shum. não micorrizadas ou

micorrizadas por Glomus etunicatum, Acaulospora longula e

Gigaspora albida, 90 dias pós-transplante.

78

Dias

X

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

Resumo Geral A aplicação de microrganismos benéficos na micropropagação é uma técnica

viável e de grande benefício para o desenvolvimento das plantas durante o

período de aclimatização. Este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial

de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) e rizobactérias promotoras de

crescimento de plantas (RPCP) na aclimatização de duas espécies

ornamentais tropicais micropropagadas. Na aclimatização de

Zingiber spectabile Griff. foram utilizados dois tratamentos de inoculação com

FMA (Glomus etunicatum e Gigaspora margarita) e RPCP

(Bacillus thuringiensis [HPF14] e B. pumilus [HPS6]) isolados e/ou combinados

(em dupla inoculação). Para aclimatização de Tapeinochilos ananassae

(Hassk.) K. Shum. três isolados de FMA (Glomus etunicatum,

Acaulospora longula e Gigaspora albida) foram aplicados. Após 90 dias foi

observado para Z. spectabile ganho de biomassa seca e colonização

micorrízica em alguns tratamentos co-inoculados e prejuízo significativo ao

desenvolvimento vegetal nas plantas inoculadas com B. thuringiensis. Em

T. ananassae, plantas inoculadas com G. etunicatum apresentaram diferenças

significativamente (P<0,05) superiores para todas as variáveis avaliadas,

alcançando valores de incremento para biomassa e área foliar superiores a 100

%. Conclui-se que o uso combinado e/ou isolado de FMA e RPCP

selecionados pode favorecer o desenvolvimento de Z. spectabile e que embora

a associação FMA não seja específica, a presença de G. etunicatum e

A. longula maximizaram o desenvolvimento vegetal do T. ananassae durante a

fase de aclimatização.

Palavras-chave: flores tropicais, aclimatização, Glomeromycota, Bacillus,

promoção do crescimento.

XI

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

Abstract

The application of beneficial microorganisms in micropropagation technique is a

viable and a great benefit to plants development during the acclimatization

period. This work aimed to evaluate the potential of arbuscular mycorrhizal fungi

(AMF) and plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) in the acclimatization

of two species of tropical ornamental micropropagated plants. In the

acclimatization of Zingiber spectabile Griff. two treatments were used for

inoculation with AMF (Glomus etunicatum and Gigaspora margarita) and PGPR

(Bacillus thuringiensis [HPF14] and B. pumilus [HPS6]) isolated and/or combined

(in dual inoculation). For acclimatization of Tapeinochilos ananassae (Hassk.)

K. Shum. three isolates of AMF (Glomus etunicatum, Acaulospora longula and

Gigaspora albida) were applied. After 90 days a gain of dry biomass and

mycorrhizal colonization in some co-inoculated treatments of Z. spectabile and

significant damage in development of plants inoculated with B. thuringiensis

were observed. Plants of T. ananassae inoculated with G. etunicatum showed

significantly higher differences (P <0.05) for all variables, reaching values of

increase for biomass and leaf area over 100%. The combined and/or isolated

use of selected AMF and PGPR can promote development of Z. spectabile and

although the AMF is not a specific association, the inoculation with

G. etunicatum and A. longula maximize the development of T. ananassae

plants during the acclimatization stage.

Key words: tropical flowers, acclimatization, Glomeromycota, Bacillus, growth

promoting.

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

XII

Introdução geral

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

INTRODUÇÃO GERAL

O interesse pela floricultura comercial no Brasil teve início na década de

setenta e, desde então, vem se tornando atividade em expansão no mundo

todo, destacando-se no agronegócio por gerar renda, fixar o homem no campo

e por ser considerada cultura alternativa para pequenos produtores (LINS &

COELHO, 2004). No Brasil, este mercado adquiriu notável desenvolvimento e

se caracteriza como um dos mais promissores segmentos da horticultura

intensiva no campo do agronegócio nacional (JUNQUEIRA & PEETZ, 2008a).

Movimentou mais de US$ 15 milhões com exportações de flores e plantas

ornamentais entre janeiro e junho de 2006 (IBRAFLOR, 2009) e apresenta

expectativa de US$ 39 milhões para 2008 (SCHMITT, 2008). O Nordeste, em

especial o estado de Pernambuco, vem se destacando na produção de flores

de clima temperado e tropicais, intensificando a exportação e os trabalhos de

pesquisa (FERREIRA et al., 2002; LOGES et al., 2005).

Um dos métodos para produção de plantas é a propagação vegetativa

in vitro, denominada micropropagação, devido às pequenas dimensões do

material vegetal utilizado (GRATTAPAGLIA & MACHADO, 1998). A técnica é

alternativa viável para a produção de mudas sadias, com alta qualidade e

uniformidade. No entanto, mudas micropropagadas são isentas de

microrganismos benéficos, tornando-se mais vulneráveis às perturbações

ambientais e ao ataque de fitopatógenos. Esse problema pode ser transposto

pela reintrodução de microrganismos, que podem proteger as plantas contra

doenças e melhorar o crescimento da muda (MELLO et al., 2002).

Dentre os microrganismos, os simbiontes destacam-se por interagir

diretamente com as plantas, atuando nos processos de absorção de nutrientes,

relações hídricas, crescimento e reprodução (PFLEGER et al., 1994). Os

fungos micorrízicos arbusculares (FMA), caracterizados pela formação de

arbúsculos no córtex da raiz do hospedeiro, formam a simbiose mais difundida

e predominante nos ecossistemas terrestres (ALLEN, 1996), sendo de grande

importância em termos ecológicos e econômicos, podendo ainda, influenciar a

diversidade vegetal (VAN DER HEIJDEN et al., 1998). Estima-se que ocorram

em mais de 95% das famílias de plantas, desde briófitas a angiospermas

(SMITH & READ, 1997). Plantas simbioticamente associadas têm a superfície

14

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

de absorção aumentada, melhorando a aquisição de água e íons de baixa

mobilidade como P, Zn e Cu e apresentam maior tolerância a estresses

bióticos (MAIA et al., 2006) e abióticos (AUGÉ, 2001; MAIA & YANO-MELO,

2005). Os FMA contribuem ainda na estruturação do solo, beneficiando a

qualidade edáfica (RILLIG, 2004; CARAVACA et al. 2005).

Evidências dos benefícios promovidos pela simbiose micorrízica foram

relatados para várias culturas de importância econômica, tais como:

maracujazeiro-doce - Passiflora alata (SILVA et al., 2004), aceroleira -

Malpighia emarginata (COSTA et al., 2001) e mangabeira - Hancornia speciosa

(COSTA et al., 2003; 2005). Na produção de mudas, em especial de plantas

micropropagadas, a exemplo do: morangueiro - Fragaria ananassa Duch.

(BORKOWSKA, 2002), da bananeira - Musa spp. cv. Pacovan, cv. Grand

Naine, cv. Caipira e cv. Prata-Manteiga (YANO-MELO et al., 1999; DECLERCK

et al., 2002; TRINDADE et al., 2003; LEAL et al., 2005), macieira -

Prunus prunifolia (Wild.) Borkh. (LOCATELLI & LOVATO, 2002) e pimenta

chilena - Capsicum annuum L. (ESTRADA-LUNA & DAVIES Jr., 2003), além de

espécies ornamentais como o antúrio - Anthurium andraeanum (STANCATO &

SILVEIRA, 2006) e a roseira - Rosa hybrida L. cv. New Dawn (PINIOR et al.,

2005) entre outras.

Rizobactérias Promotoras do Crescimento de Plantas (RPCP) colonizam

diferentes órgãos e exercem efeitos benéficos, entre os quais: supressão de

doenças, produção e/ou alteração da concentração de fitohormônios, fixação

do nitrogênio, solubilização de fosfatos minerais ou outros nutrientes do solo,

oxidação do enxofre, aumento da permeabilidade radicular, aumento do

rendimento de plantas micropropagadas em casa de vegetação e em campo

(KLOEPPER, 1991; AMORIM & MELO, 2002; DEY ET AL., 2004).

Várias culturas podem ser beneficiadas pela utilização dessas

rizobactérias, tais como: abóbora - Cucumis sativus L. (CHEN et al., 2000),

alface - Lactuca sativa L. (FREITAS et al., 2003; SOTTERO et al., 2006),

feijão - Phaseolus vulgaris L. (SILVEIRA et al., 1995), trigo - Triticum aestivum

L. (LUZ, 2001), abacaxi cv. Perola - Ananas comosus L. Merril (MELLO et al.,

2002), entre outras. Além disso, o uso combinado de RPCP e FMA pode

maximizar o desenvolvimento de vegetais de importância econômica como o

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

15

feijão - Phaseolus vulgaris L. (SILVEIRA et al., 1995) e plantas ornamentais:

Heliconia psittacorum L. e H. bihai L. (FARIAS, 2006).

Considerando a potencialidade biotecnológica desses microrganismos

na produção de mudas de qualidade (SAGGIN JÚNIOR & LOVATO, 1999;

VESSEY, 2003), em especial no período de aclimatização, o objetivo deste

trabalho foi avaliar a aplicação de FMA e/ou RPCP em duas espécies

ornamentais tropicais micropropagadas. O trabalho, fundamentado em

literatura específica (Capítulo 1), foi dividido em dois experimentos: o primeiro

objetivando determinar a influência da utilização de dois FMA e RPCP

isoladamente e/ou combinados na aclimatização do Zingiber spectabile Griff.

(Capítulo 2) e o segundo visando avaliar o potencial de três isolados de FMA

na aclimatização de Tapeinochilos ananassae (Hassk.) K. Shum. (Capítulo 3).

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

16

Capítulo 1

Fundamentação Teórica

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

1. Floricultura comercial

Denominado de indústria de flores por movimentar bilhões de dólares, o

mercado de plantas e flores ornamentais envolve todos os segmentos da

cadeia produtiva, dos insumos aos agentes da intermediação e varejo, até o

consumidor final. Países como Noruega, Suíça, Suécia, Dinamarca e Itália são

os maiores consumidores com mais de US$ 100,00 per capita por ano, o que

mostra importante perspectiva comercial da indústria de flores no mundo

(MATSUNAGA, 1997). Em seu sentido amplo, a floricultura abrange o cultivo

de plantas ornamentais, desde flores de corte e plantas envasadas, floríferas

ou não, até a produção de sementes, bulbos e mudas de árvores de grande

porte (CANÇADO JÚNIOR et al., 2005).

Até meados da década de 50, a floricultura nacional era pouco

expressiva tanto econômica como tecnologicamente, caracterizando-se como

atividade alternativa a outros setores agrícolas, e os principais cultivos

localizavam-se nas regiões próximas às capitais do sudeste e sul do Brasil, não

tendo quase expressão no contexto da agricultura nacional (ANEFALOS &

GUILHOTO, 2003; ROCHA, 2006). Contudo, nos últimos anos a floricultura

empresarial brasileira vem adquirindo notável desenvolvimento e se caracteriza

como um dos mais promissores segmentos da horticultura intensiva no campo

do agronegócio nacional. Observa-se, em todo o Brasil, um movimento

marcado por fortes índices de crescimento da base produtiva e inclusão de

novos pólos geográficos regionais na produção de flores e plantas ornamentais

(JUNQUEIRA & PEETZ, 2008a).

Em 2007, as exportações de flores e plantas ornamentais brasileiras

conquistaram a marca de US$ 35,28 milhões, resultando em acréscimo de

9,18 % em relação a 2006, destacando-se a produção de mudas de plantas

ornamentais, que respondeu na média dos últimos cinco anos por 43,74 % do

total vendido no exterior e por 41,99 % no ano de 2007 (JUNQUEIRA &

PEETZ, 2008b). Estima-se que as exportações brasileiras de flores somarão

cerca de US$ 39 milhões em 2008, 10 % superior ao obtido em 2007, além de

representar um crescimento de 81 % em comparação às vendas de 2005,

quando o Brasil exportou US$ 7,5 milhões (SCHMITT, 2008).

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

18

A Holanda se destaca entre os maiores importadores com 44,56 % do

total produzido no país, seguido dos Estados Unidos (24,24 %), Itália (14,7 %),

Japão (4,99 %), Bélgica (4,96 %), Espanha (1,93 %) e Canadá (1,05 %), além

de outros 18 países de destino (JUNQUEIRA & PEETZ, 2008b).

Dentre os novos pólos regionais de produção de flores e plantas

ornamentais, o Nordeste e em especial o estado de Pernambuco vem se

destacando principalmente na área de flores de clima temperado e tropical, não

apenas em produção, mas em pesquisa e exportação (LOGES et al., 2005),

sendo o primeiro produtor nacional de flores tropicais e o quinto de flores

tradicionais. Atualmente, 197 produtores de Pernambuco exploram 125

hectares de terra: 32 produtores de flores tropicais (70 hectares) e 165 de

flores de clima temperado (55 hectares), organizados em quatro associações e

uma cooperativa, movimentando recursos da ordem de R$ 36 milhões/ano,

gerando 800 empregos diretos e milhares de indiretos (PORTAL DO

AGRONEGÓCIO, 2008). A Europa é o principal destino das exportações de

flores tropicais de Pernambuco representando 99,12 % da receita total

exportada em 2005 (FILHO & FAVERO, 2007).

Apesar da grande expansão do cultivo na região, a utilização de plantas

propagadas vegetativamente pode levar à disseminação de doenças e pragas,

que causam declínio na produção, assim como insustentabilidade ambiental e

econômica (LINS & COELHO, 2004). Essa limitação pode ser minimizada pela

oferta de plantas produtivas em curto espaço de tempo e em pequena área

cultivada, com qualidade fitossanitária de alto valor ornamental, provinda do

cultivo in vitro, que no setor de floricultura vem sendo amplamente utilizado

para a propagação de grande número de espécies (BOSA et al., 2003).

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

19

2. Micropropagação

A propagação in vitro é um método empregado em programas de

melhoramento, conservação e aumento da variabilidade das espécies para fins

de seleção de plantas, em especial, as ornamentais (FERREIRA et al., 1998)

com amplo sucesso para produção de mudas em escala comercial (BOSA et

al., 2003).

Os tecidos cultivados in vitro são mantidos pelos nutrientes orgânicos e

minerais do meio de crescimento, enquanto a expressão morfológica das

células ou de órgãos vegetais pode ser controlada por fatores como variações

nas concentrações nutricionais ou reguladores de crescimento nos meios de

cultura, que definem respostas específicas para cada espécie (CALDAS et al.

1998). As plantas micropropagadas são anatomicamente diferentes e

fisiologicamente mais sensíveis, pois possuem cutícula e estômatos pouco

desenvolvidos e em parte não funcionais, devido à baixa incidência luminosa e

elevada umidade das salas de cultura. Além disso, de poucos pêlos

radiculares, assim como reduzida capacidade fotossintética, resultado da alta

disponibilidade de nutrientes no meio de cultura, o que induz ao metabolismo

heterotrófico das plantas (POSPÓŠILOVÁ et al., 1999; LAMEIRA et al., 2000).

Muitas vantagens são relacionadas ao processo de micropropagação,

tais como: obtenção em curto espaço de tempo e em qualquer época do ano

de grande número de indivíduos, boa qualidade fitossanitária, autenticidade

varietal, fácil transporte para outras regiões, recuperação de espécies em vias

de extinção ou ainda, a preservação de germoplasma (MACIEL et al., 2000;

OLIVEIRA, 2000). O método consiste em cinco etapas: a) seleção da planta

matriz e preparação do explante; b) assepsia do material e estabelecimento em

cultura asséptica; c) multiplicação dos explantes; d) indução da parte aérea e

radicular seguido de pré-aclimatização; e) aclimatização em casa de vegetação

(DEBERGH & READ, 1991).

Esta última etapa é considerada crítica à eficiência da micropropagação,

por se tratar de uma etapa de transição da condição heterotrófica para

autotrófica na qual a planta estará suscetível a agressões ambientais, como o

déficit hídrico, além de biológicas através do ataque de microrganismos

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

20

saprófitos e eventuais patógenos presentes no substrato de transplantio

(PREECE & SUTTER, 1991; MELLO et al., 2002).

Por crescerem em condições assépticas, plântulas micropropagadas são

privadas de microrganismos benéficos (LOVATO et al., 1996b) e a reintrodução

de simbiontes naturais como as rizobactérias e os fungos micorrízicos vem se

tornando técnica viável na aclimatização de plantas micropropagadas, trazendo

grandes benefícios aos hospedeiros (KAPOOR et al., 2008), com elevado

desenvolvimento e rendimento vegetal (SILVA, et al., 2006b).

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

21

3. Fungos Micorrízicos Arbusculares (FMA) e benefícios na

micropropagação e aclimatização de plantas

Durante os processos evolutivos, os microrganismos adquiriram

características e adaptações para coexistirem com outros seres vivos, como na

simbiose. Certos fungos do solo e raízes de plantas formam esta relação

biológica considerada um dos tipos mais importantes de associação, e

conhecida como micorriza. Acredita-se que as micorrizas surgiram há 400

milhões de anos, porém, apenas no século XIX, a associação de raízes com

fungos foi denominada “micorriza” (MOREIRA & SIQUEIRA, 2002).

As micorrizas podem ser divididas de acordo com as características

morfo-anatômicas do sistema radicular colonizado em três grupos:

ectomicorrizas, endomicorrizas e as ectendomicorrizas (SILVEIRA, 1992;

SMITH & READ, 1997), sendo as primeiras mais estudadas por sua vasta

ocorrência.

A associação micorrízica do tipo arbuscular, caracterizada pela formação

de arbúsculos no córtex da raiz hospedeira é, provavelmente, a simbiose mais

difundida e predominante nos ecossistemas terrestres (ALLEN, 1996), sendo

de grande importância em termos ecológicos e econômicos, podendo ainda,

influenciar a diversidade vegetal (VAN DER HEIJDEN et al., 1998; BEVER,

2003). Estima-se que ocorra em mais de 95 % das famílias de plantas, desde

briófitas a angiospermas (SMITH & READ, 1997). A exceção encontra-se em

alguns membros das famílias Brassicaceae, Amarantaceae, Commelinaceae,

Juncaceae, Proteaceae, Poligonaceae, Cyperaceae e Chenopodiaceae, fato

associado possivelmente à produção de compostos fungistáticos, ausência de

sinais moleculares para o estabelecimento do fungo, deficiência na aderência

e/ou existência de barreiras físicas na parede do hospedeiro (MOREIRA &

SIQUEIRA, 2002).

A simbiose micorrízica arbuscular é bastante antiga e possivelmente

determinante no processo de colonização das plantas no ambiente terrestre,

visto que registros fósseis indicam que esses fungos surgiram durante o

Ordoviciano, fase em que a flora era possivelmente representada por briófitas

(REDECKER et al., 2000). Os FMA são compostos por aproximadamente 200

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

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espécies (REDECKER et al., 2007) que constituem atualmente o filo

Glomeromycota, classe Glomeromycetes, com doze gêneros: Ambispora

(WALKER et al., 2007), Acaulospora, Paraglomus, Glomus, Entrophospora,

Scutellospora, Gigaspora (SCHÜΒLER et al., 2001), Pacispora (OEHL &

SIEVERDING, 2004), Diversispora (WALKER & SCHÜΒLER, 2004), Intraspora,

Kuklospora (SIEVERDING & OEHL, 2006) e Appendicispora (SPAIN et al.,

2006). Apesar de não ter sido evidenciada reprodução sexuada, os esporos de

FMA, atualmente denominados glomerosporos (GOTO & MAIA, 2006),

apresentam núcleos geneticamente distintos (HIJRI & SANDERS, 2005),

conferindo diversidade genética e funcional a esse grupo de fungos.

No solo, os FMA constituem a maior parte da biomassa microbiana

(KENNEDY, 1998; OEHL et al., 2003) e contribuem para a melhoria da sua

estruturação (RILLIG, 2004), pela produção da glomalina, uma glicoproteína

hidrofóbica produzida pelas hifas externas, que também pode ser encontrada

na parede dos glomerosporos, envolvida nos processos de agregação de

partículas do solo que acabam por gerar benefícios para qualidade edáfica

(CARAVACA et al. 2005; WRIGHT et al. 1996; STEINBERG & RILLIG, 2003).

Os benefícios à planta, simbioticamente associada, incluem:

modificações nas concentrações de substâncias que regulam o

desenvolvimento das plantas e aumento na taxa de fotossíntese (RAVERKAR

et al., 2005), aumento da superfície de absorção das raízes, melhoria na

aquisição de íons de baixa mobilidade como P, Zn e Cu (SMITH & READ,

1997) que resultam no aumento da tolerância do vegetal a estresse biótico e

abiótico, como patógenos do solo (MAIA et al., 2006; DUPONNOIS, 2006),

seca (AUGÉ, 2001) e salinidade (MAIA & YANO-MELO, 2005).

A propagação in vitro traz grandes benéficos à produção de mudas em

escala comercial, contudo destitui as plantas de microrganismos benéficos,

como os micorrízicos. Essa associação permite maior desenvolvimento e

resistência, com freqüente antecipação e melhor adaptação durante o

transplantio para substratos em casa de vegetação ou ao campo (VARMA &

SCHUEPP, 1995; LOVATO et al., 1996a). Após a fase in vitro e logo no início

da aclimatização, quando as plântulas apresentam apenas dois primórdios

radiculares, vem demonstrando ser a melhor fase para inoculação com os FMA

(RAPPARINI et al., 1994; LOVATO et al., 1996a).

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

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Nesse sentido, os FMA têm sido bastante utilizados na produção e

durante a aclimatização de mudas micropropagadas. As plantas

micropropagadas se beneficiam da inoculação micorrízica pelo aumento do

desenvolvimento aéreo e radicular, como também pela maior eficiência

fotossintética, captação de água, absorção de nutrientes e proteção contra

patógenos e estresses ambientais (KAPOOR et al., 2008), exercendo durante

esta fase, a ação biorreguladora, biofertilizadora e/ou biocontroladora

(LOVATO et al., 1996a).

Muitos trabalhos de micropropagação ratificam os benefícios

proporcionados pelos FMA durante a fase de aclimatização: na fruticultura:

banana - Musa spp. cv. Pacovan (YANO-MELO et al., 1999), Musa spp. cv.

Nanicão (MATOS et al., 2002), Musa spp. cv. Prata-Manteiga (LEAL et al.,

2005), uva - Vitis vinifera L. (KRISHNA et al., 2006), morango -

Fragaria ananassa Duch. (BORKOWSKA, 2002); em plantas medicinais:

Scutellaria integrifolia (JOSHEE et al., 2007), gengibre - Zingiber officinale

(SILVA et al., 2008), além das utilizadas na floricultura comercial: gérbera -

Gerbera sp. (SATO et al., 1999), rosa - Rosa hybrida L. cv. New Dawn (PINIOR

et al., 2005), antúrio - Anthurium andraeanum (STANCATO & SILVEIRA, 2006).

Em alguns casos, inibição ou nenhum benefício à planta associada pôde

ser verificado, como para o porta-enxerto M.9 de macieira Malus pumila (Mill)

(LOCATELLI & LOVATO, 2002), em helicônia - Heliconia sp. (SATO et al.,

1999), panamá - Alpinia purpurata (Viell.) Shum. e sorvetão -

Zingiber spectabile Griff. (SILVA et al., 2006a). A resposta de plantas

micropropagadas aos FMA pode ser influenciada por muitos fatores, como a

espécie vegetal, o isolado micorrízico, a composição química e física do

substrato e o ambiente (LOCATELLI & LOVATO, 2002; LOVATO et al., 1996b).

Dessa forma, a seleção de inóculos micorrízicos que sejam eficientes na

aclimatização e no desenvolvimento vegetal é desejável, resultando em maior

produção com economia de tempo, que é o objetivo visado pela tecnologia de

propagação.

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

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4. Rizobactérias promotoras de crescimento de plantas (RPCP) e

benefícios à micropropagação e aclimatização.

Denominadas pelos pesquisadores Klopper & Schroth (1981) como Plant

Growth-Promoting Rhizobacteria (PGPR) ou Rizobactérias Promotoras do

Crescimento de Plantas (RPCP), essas são residentes epifíticas ou endofíticas,

não patogênicas, que trazem benefícios diversos para as plantas hospedeiras,

atuando diretamente na promoção do crescimento e/ou indiretamente como

agentes de controle biológico de doenças (MARIANO et al., 2004; SIDDIQUI,

2006).

Pesquisas com rizobactérias tiveram seu início em 1885, na Rússia e na

Ucrânia, com a utilização de espécies de Azotobacter chrococcum,

Bacillus megaterium, além de outras espécies do gênero Bacillus, em diversos

cultivos, especialmente de hortaliças. Porém, efeitos práticos positivos na

promoção do crescimento de plantas e na produtividade das culturas puderam

ser observados somente nos anos 50, pela aplicação de inoculantes em mais

de 35 milhões de hectares da Rússia e da Índia (LUZ, 1996). Na China, a

aplicação comercial de RPCP, conhecida como Yield-Increasing Bacteria (YIB),

é prática antiga e utilizada em larga escala que beneficia mais de 48 culturas

atingindo 3,35 milhões de hectares (WENHUA & HETONG, 1997).

As RPCP beneficiam os hospedeiros através da: supressão de doenças,

produção e/ou alteração da concentração de fitohormônios, fixação do

nitrogênio, oxidação do enxofre, além do aumento na taxa de germinação de

sementes, produção de flores, permeabilidade radicular e do rendimento de

plantas micropropagadas em casa de vegetação e em campo (KLOEPPER,

1991; AMORIM & MELO, 2002; DEY et al., 2004). As RPCP também atuam

como biofertilizantes, pois aumentam a disponibilidade e a absorção de

nutrientes pela solubilização e/ou mineralização dos mesmos por modificações

estruturais nas raízes (VESSEY, 2003).

Dentre os principais mecanismos de promoção de crescimento de

plantas, podemos citar: a produção de ácido cianídrico, enzimas, fitohormônios,

mobilização de fosfato, produção de sideróforos e antibióticos, inibição da

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síntese de etileno e indução à resistência sistêmica a patógenos (LUZ, 1996;

SILVEIRA, 2001; ROMEIRO, 2007).

Muitas RPCP são empregadas na agricultura, tais como as dos gêneros:

Burkholderia, Streptomyces, Rhizobium, Bradyrhizobium, Acetobacter,

Herbaspirilum, Agrobacterium, Enterobacter, Pseudomonas e Bacillus

(MARIANO et al., 2004), sendo estes dois últimos os mais relacionados e

utilizados na promoção do crescimento vegetal.

Utilizando isolados de Pseudomonas, Bacillus, além de outras

rizobactérias, Freitas & Aguilar Vildoso (2004) observaram aumento nos

parâmetros de crescimento, em especial na matéria seca de plantas cítricas de

tangerineira - Citrus reshni e limoeiro - Citrus limonia e Citrus volkameriana. Da

mesma maneira, aumento na matéria seca superiores a 40 % foram

observados em mudas de pepino - Cucumis sativus quando inoculadas com

isolados de Bacillus amyloliquefaciens (SILVEIRA et al., 2004). Em mudas de

alface - Lactuca sativa cv. Verônica, Gomes et al. (2003) obtiveram aumento de

50,21 % e 42,7 % na matéria fresca total quando utilizaram os isolados de

Bacillus pumilus e B. thuringiensis subvar. Kenyae, respectivamente. Ainda foi

observada a ação biofertilizante de RPCP na produção de batata doce -

Ipomoea batatas (YASMIN et al., 2007) e na qualidade de frutos de tomate -

Lycopersicon esculentum Mill. cv. Rio Fuego (MENA-VIOLANTE & OLALDE-

PORTUGAL, 2007).

Em plantas ornamentais, a utilização de RPCP também vem

proporcionando benefícios. Testando Bacillus pumilus, B. thuringiensis subvar.

Kenyae e B. cereus, isolados de folhas e sementes de helicônia -

Heliconia psittacorum L.f., Assis (2002) obteve promoção do crescimento com

aumento do diâmetro, altura, matéria seca e teor de fósforo dessa planta. Göre

& Altin (2006) observaram grande influência do isolado de

Pseudomonas fluorescens (51) na promoção do crescimento com antecipação

da floração e elevação no número de flores em 100 %, 19 % e 107 % para

Pelargonium peltatum, Chrysanthemum spp. e Dahlia variabilis,

respectivamente.

O gênero Bacillus, em especial, apresenta vantagens na formulação de

inoculantes comerciais porque, além de sintetizar ou induzir a produção de

reguladores de crescimento pela planta (BARAZANI & FRIEDMAN, 1999), são

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formadores de endosporos, o que facilita o manuseio e aplicação em culturas,

inclusive em misturas com outros defensivos para o controle de doenças e

pragas, uma importante estratégia para o manejo ecológico sustentável

(FREITAS & AGUILAR VILDOSO, 2004; KOKALIS-BURELLE et al., 2006).

No sistema micropropagado, a reintrodução de bactérias (Biotização)

resulta em modificações no desenvolvimento e na fisiologia das plantas,

aumentando a resistência a estresses ambientais e biológicos (NOWAK, 1998),

melhorando o desempenho global das mudas principalmente com aumento na

área foliar, diâmetro do pseudocaule, número de folhas e matéria seca, além

de maior sobrevivência e produtividade após transplante em casa de vegetação

e no campo reduzindo o tempo de aclimatização (MARIANO et al., 2004).

Aumento de biomassa e redução do tempo de aclimatização foram

observados quando isolados de RPCP são imersos no sistema radicular de

mudas micropropagadas de abacaxizeiro - Ananas comosus (L.) Merril cv.

Pérola (MELLO et al., 2002). Nas cultivares Perolera, Primavera e Pérola de

abacaxizeiro, cultivados em diferentes substratos, a eficiência na promoção do

crescimento variou com o inóculo utilizado, mas, de forma geral, ocorreu

aumento de biomassa seca com redução no tempo de aclimatização (WEBER

et al., 2003).

Muitos fatores podem afetar a promoção do crescimento por RPCP no

sistema micropropagado, entre os quais: o genótipo da planta, a temperatura, a

concentração da suspensão bacteriana, a fonte de carbono no meio, além da

compatibilidade dos isolados (MARIANO et al., 2003), sendo desta forma

necessário mais estudos visando elucidar os mecanismos de promoção de

crescimento e interação bactéria e hospedeiro para aumentar a eficiência na

aplicação da técnica.

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

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5. Interação FMA/RPCP e benefícios às plantas

Na natureza, microrganismos presentes na rizosfera, em especial

rizobactérias promotoras do crescimento de plantas (RPCP) e fungos

micorrízicos arbusculares (FMA), desempenham papel chave na manutenção

da qualidade do solo (KOHLER et al., 2007) garantindo o crescimento e o

desenvolvimento das mais variadas espécies vegetais (CORDIER et al., 2000).

No entanto, apenas recentemente os efeitos sinérgicos de combinações entre

bactérias e fungos micorrízicos em plantas têm sido estudados. Essas

interações podem ser estratégicas para o estabelecimento de um sistema

sustentável que busque preservar os recursos naturais e conservar o meio

ambiente (ARTURSSON et al., 2006), além de minimizar os impactos no

desenvolvimento, aumentando o rendimento de plantas micropropagadas

durante a aclimatização (VESTBERG et al., 2004).

Os efeitos da co-inoculação estão, em geral, relacionados à promoção

do crescimento e ao controle de patógenos. Contudo, os mecanismos

reguladores da relação fungos/bactérias não estão totalmente esclarecidos

(ARTURSSON et al., 2006), podendo existir interações sinérgicas e/ou

antagonistas que variam por diversos fatores, tais como a compatibilidade entre

os microrganismos.

Trabalhando com a leguminosa - Anthyllis cytisoides, Requena et al.

(1997) demonstraram a importância da adaptação fisiológica e genética na

relação entre hospedeiro, RPCP e FMA, constatando maior benefício para a

planta, quando isolados nativos de ambos os microrganismos foram utilizados.

Efeitos adicionais da co-inoculação de isolados nativos de FMA e

Pseudomonas fluorescens para biomassa seca aérea e radicular de eucalipto -

Eucalyptus hybrid, também foram verificados (SASTRY et al., 2000).

Algumas RPCP podem favorecer diretamente a funcionalidade dos FMA

tanto em condições normais quanto adversas, trazendo benefícios ao

crescimento vegetal (VIVAS et al., 2003) inclusive na presença de fertilizantes

químicos (VIVAS et al., 2005) e de metais pesados (VIVAS et al., 2006). Em

outras situações, RPCP podem reduzir a colonização micorrízica, podendo ou

não afetar o desenvolvimento da planta. Comparando o efeito de um fertilizante

inorgânico com a co-inoculação de Pseudomonas mendocina e

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

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Glomus intraradices Schenck & Smith, Kohler et al. (2006) observaram que

apesar da RPCP terem diminuído a colonização micorrízica, a interação foi tão

eficiente quanto a ação do fertilizante.

O uso isolado ou combinado de RPCP e FMA pode induzir não só

impactos sobre as comunidades bacterianas e fúngicas, com produção de

compostos secundários favoráveis a ambos os microrganismos, resultando em

aumento da qualidade nutricional das plantas (ROESTI et al., 2006), além de

modificações na arquitetura radicular (GAMARELO et al., 2004).

A promoção do crescimento com elevação no conteúdo de nutrientes

pode ser observado em diversas culturas. Em plantas de alface -

Lactuca sativa, Kohler et al. (2007) observaram maior crescimento e conteúdo

de fósforo e potássio em relação ao controle nos tratamentos co-inoculados

com Bacillus subtilis e Glomus intraradices. Em feijão - Phaseolus vulgaris L.,

maior absorção de nutrientes e crescimento foi observado para tratamentos co-

inoculados com G. etunicatum e Pseudomonas fluorescens (SILVEIRA et al.,

1995). Em plantas de Hibiscus esculentus L., Pisum sativum L. e

Vigna unguiculata, Srivastava et al. (2007) obtiveram maior produtividade

quando utilizaram tanto o inóculo puro de Glomus intraradices como em

combinações com isolados de Pseudomonas fluorecens.

Resultados neutros ou negativos da co-inoculação RPCP/FMA também

foram observados. Tahmatsidou et al. (2006) verificaram que tanto isolado

como combinado, inóculos comerciais de RPCP (FZB24-WG®) e FMA

(Vaminoc-G®) além de não aumentarem a produtividade do morango - Fragaria

x ananassa cv. Selva, não controlaram a ação patogênica de

Verticillium dahliae. Da mesma forma, plantas de mamão - Carica papaya L.

infectadas por nematóides - Meloidogyne incognita, não apresentaram

benefícios adicionais devido à dupla inoculação de FMA (Glomus mosseae e

G. manihotis) com isolados de Pseudomonas fluorescens, quando comparado

às plantas apenas micorrizadas (JAIZME-VEGA et al., 2006).

Em culturas micropropagadas, os efeitos também são variáveis,

dependendo da utilidade e combinação de inóculos. Ao utilizar

Glomus mosseae e Glomus etunicatum conjuntamente com

Pseudomonas putida em mudas de morangueiro micropropagados, Vosatka et

al. (1992) observaram que a co-inoculação resultou em resposta adicional ao

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

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efeito isolado de ambos os microrganismos; entretanto, houve efeito negativo

na produtividade. Por outro lado, buscando combinações de inóculos para uso

na promoção do crescimento e/ou controle de patógenos

(Phytophthora cactorum e P. fragariae) de morango micropropagado, Vestberg

et al. (2004) verificaram que isolados de Bacillus subtilis,

Pseudomonas fluorescens, Trichoderma harzianum e Gliocladium catenulatum,

além de diminuirem a colonização por Glomus mosseae, não promoveram o

crescimento nem controlaram os patógenos. No entanto, Padilla et al. (2006)

apesar de não utilizarem co-inoculação, observaram durante a aclimatização

de plântulas de Pouteria lucuma micropropagadas, que tanto para

Glomus intraradices como para as RPCP presentes no inóculo micorrízico,

ocorreu aumento de biomassa e sobrevivência.

Embora exista número substancial de estudos relacionados às

interações entre fungos e bactérias, os mecanismos não são bem

compreendidos e suas propriedades funcionais ainda necessitam de

confirmações experimentais. As informações sobre estes mecanismos

permitirão a otimização do uso de FMA em combinação com RPCP para o

aumento no rendimento das mais variadas culturas.

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

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Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

46

Capítulo 2

Fungos micorrizicos arbusculares (FMA) e

Rizobactérias promotoras de crescimento de

plantas (RPCP) na aclimatização de Zingiber

spectabile Griff. (Zingiberaceae)

Artigo elaborado segundo as normas da Acta Botanica Brasilica

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RESUMO - [Fungos micorrízicos arbusculares (FMA) e rizobactérias promotoras de

crescimento de plantas (RPCP) na aclimatização de Zingiber spectabile Griff.

(Zingiberaceae)]. Microrganismos benéficos exercem importantes funções para a

sobrevivência e desenvolvimento de plantas micropropagadas. O objetivo deste trabalho foi

avaliar o potencial de FMA e RPCP, isolados e/ou combinados (em dupla inoculação) na

aclimatização de Zingiber spectabile Griff.. O experimento foi realizado em casa de

vegetação utilizando tubetes de 300 mL e pó da casca de coco (Amafibra®) como substrato.

O delineamento foi do tipo inteiramente casualizado em 2 tratamentos de inoculação com

FMA [Glomus etunicatum (Ge) e a mistura de G. etunicatum com Gigaspora margarita

(Ge/Gm)], 2 tratamentos de inoculação com RPCP [Bacillus thuringiensis (HPF14) e

B. pumilus (HPS6)], 4 tratamentos com a combinação destes microrganismos [Ge+HPS6,

Ge+HPF14, Ge/Gm+HPS6 e Ge/Gm+HPF14], e o tratamento controle (não inoculado), em 8

repetições, totalizando 72 parcelas experimentais. Após 90 dias foram avaliados: percentual

de sobrevivência, altura, área foliar, biomassa fresca e seca da parte aérea (BFA e BSA) e

radicular (BFR e BSR), colonização micorrízica (CM) e conteúdo de macro e

micronutrientes na parte aérea. A co-inoculação (Ge/Gm+HPS6) favoreceu

significativamente a CM (P<0,05) em relação aos demais tratamentos, e resultou em maior

BFA em relação às plantas inoculadas com HPF14. Embora a sobrevivência das mudas na

aclimatização tenha sido de 100%, de modo geral o desenvolvimento de Z. spectabile

inoculado com HPF14 isolado e/ou combinado com os FMA é inferior ao observado para as

plantas controle. O resultado sugere que o uso dos microrganismos promotores do

crescimento de plantas deve se feito com cautela, considerando a relação custo/benefício da

aplicação.

Palavras-chave: Glomeromycota, Rizobactérias, Bacillus sp., micropropagação, plantas

ornamentais

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48

ABSTRACT - [Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and plant growth-promoting

rhizobacteria (PGPR) in the acclimatization of Zingiber spectabile Griff. (Zingiberaceae)].

Beneficial microorganisms have significant roles for survival and development of

micropropagated plants. The objective of this work was to evaluate the potential of AMF

and PGPR, isolated and/or combined (in dual inoculation) on acclimatization of

Zingiber spectabile Griff.. The experiment was conducted in a greenhouse using tubes of

300 mL and dust from coconut shell (Amafibra®) as substrate. The design was a completely

randomized in two treatments with AMF inoculation [Glomus etunicatum (Ge) and the

mixture of G. etunicatum with Gigaspora margarita (Ge/Gm)], two treatments with PGPR

inoculation [Bacillus thuringiensis (HPF14) and B. pumilus (HPS6)], four treatments

combining of these microorganisms [Ge+HPS6, Ge+HPF14, Ge/Gm+HPS6 e Ge/Gm+HPF14]

and a control treatment (not inoculated) with eight replicates, representing 72 experimental

plots. After 90 days survival percentage, height, leaf area, fresh and dry biomass of shoots

(FBS and DBS) and root (FBR and DBR), mycorrhizal colonization (MC) and content of

macro and micronutrients in the shoot were evaluated. Co-inoculation (Ge/Gm+HPS6)

benefited significantly (P<0.05) the MC when compared to other treatments, that resulted in

higher FBS than HPF14 inoculation. Although the survival of seedlings in the acclimatization

has been 100%, in general the development of Z. spectabile inoculated with HPF14 isolated

and/or combined with AMF is lower than the observed for control plants. The results

suggest that the use of plant growth-promoting microorganisms must be done carefully,

considering the cost/benefit of the application.

Keywords: Glomeromycota, Rhizobacteria, Bacillus sp., micropropagation, ornamental

plants

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

49

Introdução

A floricultura tropical é uma atividade econômica de grande relevância no

agronegócio nacional e mundial principalmente devido à elevada rentabilidade,

promovendo a criação e fixação de mão-de-obra no campo e também cultura alternativa

para pequenos produtores (Lins & Coelho 2004). Dentre as plantas ornamentais tropicais de

interesse na floricultura, Zingiber spectabile Griff. ainda é uma espécie pouco difundida,

mas com grande potencial de exploração e excelentes perspectivas de crescimento de

cultivo (Luz et al. 2005). Pertencente à família Zingiberaceae e oriunda da Ásia, mais

precisamente da Malásia, é conhecida popularmente no Brasil como sorvetão, gengibre

ornamental, maracá ou xampu. São plantas perenes, herbáceas, robustas, rizomatosas,

caracterizadas por sua inflorescência composta de brácteas amarelo-brilhante quando novas,

tornando-se vermelhas quando maduras, de grande durabilidade pós-colheita e apreciada

beleza, sendo muito utilizada na ornamentação de ambientes (Luz et al. 2005; Terao et al.

2006).

A dispersão desta espécie para fins comerciais é feita vegetativamente, o que

favorece a disseminação de doenças através de gerações sucessivas e propagação clonal.

Deste modo uma das alternativas é a propagação vegetativa in vitro (micropropagação) na

qual é possível obter em curto espaço de tempo e em qualquer época do ano, grande número

de indivíduos de boa qualidade fitossanitária e autenticidade varietal (Maciel et al. 2000).

Contudo, o sucesso da micropropagação depende da eficiência na fase crítica de

aclimatização, uma vez que esta etapa envolve a transição de condições heterotróficas

in vitro para a condição autotrófica, na qual as plântulas necessitam ativar a fotossíntese e a

absorção de água e nutrientes, estando mais suscetíveis ao déficit hídrico. Além disso,

plântulas micropropagadas são privadas de microrganismos benéficos, tornando-se mais

sujeitas a estresses ambientais, como o ataque de microrganismos saprófitos e eventuais

patógenos (Grattapaglia & Machado 1998; Mello et al. 2002).

Um dos mecanismos alternativos para o melhor desenvolvimento de plantas e

conseqüente elevado rendimento é a associação com microrganismos benéficos (Silva et al.

2006b), que isolados ou combinados exercem funções importantes para a sobrevivência do

hospedeiro (Artursson et al. 2006), além de participarem em inúmeros processos chave no

ecossistema, contribuindo para a saúde das plantas e fertilidade do solo (Jeffries et al.

2003).

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

50

Os fungos micorrízicos arbusculares (FMA) têm sido utilizados na produção de

mudas e na aclimatização de plantas micropropagadas com respostas promissoras dos

hospedeiros (Lovato et al. 1996). Esta associação simbiótica mutualista expande a zona de

absorção da raiz, aumentando a superfície de contato com o solo, favorecendo maior

absorção de nutrientes como fósforo, zinco, cobre, potássio (Bressan et al. 2001) e

nitrogênio (Gupta et al. 2002), resultando no aumento da tolerância do vegetal a estresses

abióticos e bióticos (Maia et al. 2006). De forma similar, as rizobactérias promotoras do

crescimento de plantas (RPCP) aumentam o rendimento de vegetais micropropagados por

meio da supressão de doenças, produção e/ou alteração da concentração de fitohormônios,

além da maior eficiência na absorção de nutrientes, em especial os de baixa mobilidade

como o ferro e o fósforo (Vessey 2003).

Benefícios proporcionados em várias culturas de importância econômica pela

inoculação com FMA (Stancato & Silveira 2006; Silveira & Lima 1996; Yano-Melo et al.

1999), RPCP (Yasmin et al. 2007; Sottero et al. 2006; Mena-Violante & Olalde-Portugal

2007), além do uso combinado destes microrganismos (Kohler et al. 2007; Kohler et al.

2006; Roesti et al. 2006) tem sido observados. Assim, a produção de mudas

micropropagadas, aliada à inoculação isolada ou combinada de FMA e/ou RPCP pode

constituir ferramenta biotecnológica de interesse para o cultivo de espécies ornamentais.

Nessa contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de fungos

micorrízicos arbusculares e rizobactérias promotoras de crescimento de plantas, isolados

e/ou combinados, na aclimatização do Zingiber spectabile.

Material e métodos

Local de estudo, substrato e plantas utilizadas

O trabalho foi realizado em casa de vegetação do Laboratório de Biotecnologia da

Embrapa Semi-Árido, Petrolina-PE, sob condições ambientais controladas (temperatura:

27±2 ºC; umidade relativa: 75%; luminosidade: 250 a 560 μmol.m-2

.s-1

). O substrato

utilizado foi pó da casca de coco - Golden-Mix (Amafibra

) que apresentava as seguintes

características: pH 5,8 , P 8,9 g kg-1

, N 6,1 g kg-1

, K 5,5 g kg-1

, Ca 6,8 g kg-1

,

Mg 2,8 g kg-1

, S 5,0 g kg-1

, B 64,9 mg kg-1

, Cu 134,0 mg kg-1

, Fe 1164,0 mg kg-1

,

Mn 120,0 mg kg-1

, Zn 128,0 mg kg-1

além de 100,0 mg kg-1

de Na.

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

51

Foram utilizadas plântulas micropropagadas de sorvetão (Zingiber spectabile Griff.),

fornecidas pelo Laboratório de Biotecnologia da Embrapa Semi-Árido e originadas de

planta matriz, sendo multiplicadas em meio MS (Murashige & Skoog 1962) suplementado

com 4 mg/L de BAP (6-benzilaminopurina).

Microrganismos

Isolados dos FMA Gigaspora margarita Becker & Hall e Glomus etunicatum

Becker & Gerd., fornecidos pela Embrapa Semi-Árido, foram multiplicados na casa de

vegetação em vasos contendo areia:solo (1:1 v/v) previamente desinfestados, tendo como

hospedeiro o sorgo (Sorghum bicolor L. Moench.). Após a multiplicação, o inóculo

produzido foi avaliado quanto ao número de glomerosporos empregando-se as técnicas de

decantação e peneiramento úmido (Gerdemann & Nicolson 1963), seguido por

centrifugação em água e sacarose (40% p/v) (Jenkins 1964), e a contagem realizada em

placas canaletadas, em estereomicroscópio (40 x). Através da contagem dos esporos foi

determinada a alíquota a ser utilizada como inóculo, que continha cerca de 200 esporos

além de pedaços de raiz colonizada e micélio micorrízico.

Duas RPCP provenientes do Setor de Fitopatologia da Embrapa Semi-Árido: HPF14

(Bacillus thuringiensis Berlinev subvar. kurstakii), HPS6 (B. pumilus Meyer & Gottheil)

conservadas em papéis de filtro dessecados, foram reativadas passando por repiques em

meio NYDA contido em placas de Petri para multiplicação e obtenção de colônias isoladas.

Estas colônias foram repicadas para Erlenmeyer (capacidade de 250 mL) contendo 50 mL

de meio NYD, submetido à agitação a 125 rpm por 24 horas. A suspensão bacteriana obtida

foi então diluída de forma a se obter a concentração de inóculo de 108 UFC/mL, confirmada

pela leitura em espectrofotômetro (580 nm) correspondente a 0,52 de absorbância.

Delineamento experimental

O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado com

2 tratamentos de inoculação com FMA [Glomus etunicatum (Ge) e a mistura de

G. etunicatum com Gigaspora margarita (Ge/Gm)], 2 tratamentos de inoculação com

RPCP [Bacillus thuringiensis (HPF14) e com B. pumilus (HPS6)], 4 tratamentos com a

combinação destes microrganismos [Ge + HPS6, Ge + HPF14, Ge/Gm + HPS6 e Ge/Gm +

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

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HPF14], além do controle (não inoculado), em 8 repetições, totalizando 72 parcelas

experimentais.

As plântulas micropropagadas de Z. spectabile foram retiradas dos frascos de

crescimento e lavadas em água corrente até completa remoção do meio de cultura, sendo

selecionadas de forma a se obter uniformidade de tamanho e número de folhas. No

momento do transplantio para tubetes de 300 mL contendo o substrato (pó da casca de

coco), as plântulas foram inoculadas ou não, dependendo do tratamento. Quando inoculadas

com RPCP, o sistema radicular passou por imersão em 10 mL da suspensão bacteriana

correspondente a 108 UFC/mL, por aproximadamente 10 minutos, sendo a suspensão

restante vertida no colo das plântulas de acordo com o tratamento. A aplicação dos FMA foi

realizada com cerca de 200 glomerosporos na região radicular na forma de solo-inóculo

(contendo solo, raízes colonizadas, hifas e glomerosporos). Nos tratamentos controle foram

adicionados 2 mL de filtrado, oriundo do peneiramento (em malha de 45 μm) de todos os

inóculos testados, visando equilibrar a microbiota do solo.

Parâmetros avaliados

Durante os 90 dias de aclimatização foram avaliados a altura e o número de folhas e

ao final do experimento foi determinada a taxa de sobrevivência, área foliar, biomassa

fresca e seca da parte aérea e radicular, colonização micorrízica, densidade de

glomerosporos e conteúdo de nutrientes na parte aérea.

Para determinação da biomassa seca, amostras de folhas e raízes de Z. spectabile

foram colocadas em estufa (65 ºC) até peso constante. Após a pesagem, amostras da parte

aérea foram trituradas em moinho do tipo Willye, onde porções de 0,5 g da amostra foram

mineralizadas por digestão nítrico-perclórica para posterior determinação dos teores de Ca,

Mg, Fe, Zn, Cu e Mn, por espectrofotometria de absorção atômica; P por colorimetria e K,

por fotometria de emissão de chama. Todas as análises foram realizadas conforme

metodologia da Embrapa (1999) e os valores obtidos multiplicados pela biomassa seca para

obtenção do conteúdo de nutrientes.

A colonização micorrízica foi estimada pelo método de McGonigle et al. (1990),

após diafanização das raízes com KOH 10% e H2O2 10%, acidificação em HCl 1% e

posterior coloração com azul de Trypan (0,05%) (Phillips & Hayman 1970). A densidade de

glomerosporos foi avaliada por contagem, empregando-se as técnicas descritas (Gerdemann

& Nicolson 1963; Jenkins 1964). A área foliar foi estimada utilizando-se o aparelho Li 3100

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

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(LI-Cor Inc. Lincon, Neb., USA) e para determinação do incremento produzido pela

presença dos inóculos de FMA e/ou RPCP foi utilizada a fórmula de Edginton et al. (1971)

adaptada: I (%) = [(Tr - T) T-1

] x 100, onde; I (%) = incremento da variável; Tr = valor

médio para o tratamento inoculado; T = valor médio do controle.

Análise estatística

Os dados foram submetidos à análise de variância, e as variáveis que mostraram

diferenças significativas foram comparadas pelo teste de Tukey (p ≤ 0,05) utilizando-se o

programa SANEST (Zonta & Machado 2007).

Resultados e discussão

As plântulas de Z. spectabile apresentaram diferentes respostas aos inóculos

utilizados na aclimatização, não sendo constatado efeito sobre a sobrevivência durante esta

fase. A inoculação combinada e/ou isolada do Bacillus thuringiensis (HPF14) trouxe

prejuízo significativo ao desenvolvimento vegetal sendo observados valores, em média,

inferiores ao controle e demais tratamentos em quase todos os parâmetros avaliados.

Utilizando duas cepas de Bacillus thuringiensis var. kurstaki com o objetivo de avaliar o

efeito sobre microrganismos presentes na rizosfera do sorgo, Brasil et al. (2006) observaram

que apesar de estimular a colonização micorrízica os inóculos reduziram o crescimento das

plantas. No presente trabalho, nem a colonização micorrízica foi estimulada pela utilização

do inóculo HPF14, nem a produção de glomerosporos (Tab. 1); entretanto, de forma similar

ao referido por Brasil et al. (2006), tanto a produção de biomassa, como o desenvolvimento

das plantas de Z. spectabile foram reduzidos (Tab. 2 e 3).

Em plantas de Heliconia psittacorum, isolados de B. cereus e B. subtilis também

induziram redução na área foliar e biomassa seca aérea (Santos et al. 2005). Por outro lado,

outros trabalhos com isolados de B. thuringiensis apresentaram efeitos positivos ou neutros

no crescimento vegetal. Utilizando o isolado ENF16 em mudas de abacaxizeiro

micropropagado, Mello et al. (2002) observaram aumentos na altura e na biomassa seca

aérea em relação á testemunha. Similarmente, Gomes et al. (2003) relataram aumento de

42,7% da matéria fresca total trabalhando com mudas de alface, quando o isolado C25 foi

utilizado. Em mudas de pepino o mesmo isolado produziu respostas negativas de

crescimento (Silveira et al. 2004). Relata-se ainda o efeito neutro para o crescimento de

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

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plantas de alface, apesar do estímulo à colonização da co-inoculação

B. thuringiensis/Glomus intraradices e B. thuringiensis/G. mosseae (Vivas et al. 2003).

O tratamento com Bacillus pumilus (HPS6), isoladamente, foi o único a proporcionar

aumento significativo (P<0,05) nas biomassas fresca e seca radiculares de Z. spectabile

(Tab. 2) com incrementos de 226,5% e 133,3%, respectivamente, em relação ao controle.

Os isolados ENF10 e C116 de B. pumilus proporcionaram benefícios à altura e biomassa

seca aérea em abacaxizeiro micropropagado (Mello et al. 2002), além de incrementos na

ordem de 50,21% para a biomassa fresca total em mudas de alface (Gomes et al. 2003).

Tabela 1. Área foliar, colonização micorrízica e número de glomerosporos na rizosfera de

plantas de Zingiber spectabile Griff. inoculadas com FMA [Glomus etunicatum (Ge) e a

mistura G. etunicatum com Gigaspora margarita (Ge/Gm)] e/ou RPCP

[Bacillus thuringiensis (HPF14) e B. pumilus (HPS6)], após 90 dias em casa de vegetação.

Tratamento Área foliar

(cm²)

Colonização

(%)

N° de Glomerosporos

(20 g-¹ substrato)

Controle 75,96 bc 0 d 0 e

Ge/Gm 97,95 ab 17,26 bc 29,2 b

Ge 106,14 a 4,52 d 42,4 a

HPS6 90,62 ab 0 d 0 e

HPF14 52,24 cd 0 d 0 e

Ge/Gm+HPS6 72,60 bc 60,33 a 23,2 bc

Ge/Gm+HPF14 33,93 d 19,18 b 12,4 d

Ge+HPS6 71,01 bc 11,75 bc 25,2 b

Ge+HPF14 40,60 d 9,55 cd 16,4 cd

Médias seguidas pela mesma letra, na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey (p<0,05)

O uso do isolado HPS6 combinado à mistura de Glomus etunicatum e

Gigaspora margarita (Ge/Gm) no tratamento Ge/Gm+HPS6, proporcionou elevada

colonização micorrízica. No entanto, benefício adicional ao mix fúngico e às plantas não

foram verificados, visto que o número de glomerosporos tanto no tratamento isolado

(Ge/Gm) como no combinado (Ge/Gm+HPS6) foram estatisticamente similares (Tab. 1) e a

área foliar, biomassa, altura e número de folhas não diferiram do controle (Tab. 1, 2 e 3).

Resultados similares de estímulo à colonização sem benefícios aos hospedeiros foram

55

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verificados em plantas crescidas em solo contaminado por zinco (Vivas et al. 2006) e em

bananeiras micropropagadas (E.C.T. Anjos, dados não publicados). O inverso foi observado

no tratamento apenas com Glomus etunicatum (Ge) que, apesar de ter apresentado menor

colonização micorrízica, proporcionou maior área foliar, com incremento de 39,73% em

relação ao controle, além de maior número de glomerosporos, diferindo estatisticamente dos

demais tratamentos inoculados (Tab. 1). Ressalta-se ainda que apesar de não significativa, a

inoculação com Ge proporcionou o maior incremento para biomassa fresca aérea (35,79%)

e para biomassa seca aérea (72,4%) em relação ao controle e demais tratamentos (Tab. 2).

Tabela 2. Biomassas fresca e seca da parte aérea e radicular de Zingiber spectabile Griff.

inoculadas com FMA [Glomus etunicatum (Ge) e a mistura G. etunicatum com

Gigaspora margarita (Ge/Gm)] e/ou RPCP [Bacillus thuringiensis (HPF14) e B. pumilus

(HPS6)], após 90 dias em casa de vegetação.

Tratamento Biomassas (g)

Fresca Seca

Aérea Radicular Aérea Radicular

Controle 2,71 ab 1,02 b 0,29 abc 0,15 b

Ge/Gm 3,49 a 1,06 b 0,37 ab 0,15 b

Ge 3,68 a 1,28 b 0,50 a 0,21 b

HPS6 3,37 a 3,33 a 0,42 ab 0,35 a

HPF14 2,32 abc 0,77 b 0,32 abc 0,11 b

Ge/Gm+HPS6 2,95 a 1,27 b 0,33 abc 0,13 b

Ge/Gm+HPF14 1,47 bc 0,62 b 0,17 c 0,09 b

Ge+HPS6 2,46 abc 1,53 b 0,26 bc 0,16 b

Ge+HPF14 1,26 c 0,71 b 0,16 c 0,09 b Médias seguidas pela mesma letra, na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey (p<0,05)

Testando também a aclimatização de mudas de Z. spectabile com G. etunicatum em

diferentes substratos, Silva et al. (2006a) não observaram interações significativas,

justificadas, entre outros fatores, pelos elevados teores de fósforo, especialmente nos

tratamentos adubados. A baixa concentração de fósforo (8,9 g kg-1

) presente no pó da casca

de coco - Golden-Mix (Amafibra

) deste experimento pode ter contribuído para o

desempenho positivo do inóculo de Ge testado, uma vez que em elevadas concentrações

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

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esse macronutriente afeta a funcionalidade da simbiose e consequentemente os benefícios

advindos da micorrização (Siqueira et al. 2004).

A altura das plantas submetidas aos tratamentos Ge/Gm, Ge, HPS6 e Ge/Gm+HPS6

se destacou apesar de não diferir do controle, apresentando incrementos logo aos 45 dias de

avaliação, fato não observado para o número de folhas, pois somente aos 90 dias os

tratamentos Ge/Gm e HPS6, respectivamente, mostraram ser os mais promissores (Tab. 3).

Os teores e conteúdos de nutrientes, exceto nitrogênio (N), não puderam ser

determinados para as plantas do tratamento controle em função da técnica empregada, assim

como pela baixa produção de matéria seca (Tab. 4). Efeito de diluição para os teores de

fósforo (P), cálcio (Ca) e sódio (Na) foram constatados nos tratamentos Ge/Gm, Ge, HPS6,

Ge/Gm+HPS6 e Ge+HPS6. Estes resultados eram esperados, devido ao melhor

desenvolvimento aéreo das plantas de Z. spectabile nesses tratamentos. Diminuição nos

teores de certos nutrientes correlacionados ao maior desenvolvimento de gravioleiras

inoculadas com FMA também foram observados (Chu et al. 2001).

Apesar do efeito de diluição, observado inclusive para o inóculo HPF14, os

conteúdos de P e Na não diferiram entre os tratamentos. O baixo desenvolvimento das

plantas inoculadas e/ou co-inoculadas com HPF14 foi observado também no conteúdo de N

(Tab. 3). Mello et al. (2002) observaram que plantas inoculadas com B. thuringiensis

(ENF16) aumentaram seu vigor quando absorveram maior quantidade de N, o que pode ser

observado também nas plantas associadas com Ge (Tab. 1, 2 e 3).

Os teores de P, Ca e Na foram maiores nos tratamentos Ge/Gm+HPF14 e Ge+HPF14,

demonstrando o efeito sinérgico da dupla inoculação para o aumento no aporte nutricional.

Por outro lado, o teor de K foi maior nos tratamentos Ge/Gm, Ge, HPS6 e HPF14,

observando-se nesse caso um efeito depressivo da dupla inoculação na aquisição desse

nutriente (Tab. 4). Kohler et al. (2007) também obtiveram maior teor de K quando os

isolados de FMA e RPCP foram usados separadamente. No entanto, Roesti et al. (2006)

tiveram diminuição deste macronutriente na presença isolada ou co-inoculada. Dessa forma,

constata-se a necessidade de conhecer a resposta da inoculação isolada ou em conjunto

visando sugerir inoculantes microbianos para produção de mudas, em especial de flores

tropicais.

Dias

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Tabela 3. Altura (cm) e número de folhas de Zingiber spectabile Griff. inoculadas com

FMA [Glomus etunicatum (Ge) e a mistura G. etunicatum com Gigaspora margarita

(Ge/Gm)] e/ou RPCP [Bacillus thuringiensis (HPF14) e B. pumilus (HPS6)], aos 15, 30, 45,

60, 75 e 90 dias em casa de vegetação.

Tratamentos Tempo (dias)

15 30 45 60 75 90

Altura (cm)

Controle 5,62 a 6,00 a 9,43 ab 12,25 ab 12,25 ab 12,87 a

Ge/Gm 5,00 a 4,62 a 7,50 ab 11,12 ab 12,62 ab 15,42 a

Ge 5,37 a 7,25 a 10,87 a 14,25 a 14,56 a 15,50 a

HPS6 6,00 a 6,62 a 10,06 a 12,00 ab 13,37 a 14,50 a

HPF14 4,12 a 4,25 a 5,56 c 6,87 d 7,75 c 9,37 b

Ge/Gm+HPS6 4,87 a 5,50 a 7,93 ab 10,87 ab 13,31 a 14,37 a

Ge/Gm+HPF14 4,62 a 4,50 a 6,37 bc 7,71 cd 8,00 c 9,71 b

Ge+HPS6 5,12 a 4,75 a 6,12 bc 8,50 bc 9,12 bc 9,50 b

Ge+HPF14 4,50 a 4,25 a 6,12 bc 7,75 cd 8,87 bc 9,00 b

N° folhas

Controle 5,87 a 6,12 a 8,12 a 7,87 a 6,37 a 7,12 ab

Ge/Gm 4,50 a 5,25 a 7,50 a 5,87 ab 6,50 a 8,85 a

Ge 6,25 a 5,75 a 7,0 a 6,62 ab 6,12 a 6,37 b

HPS6 5,37 a 5,25 a 7,62 a 7,12 ab 6,25 a 7,00 ab

HPF14 3,50 a 3,87 a 5,00 a 4,50 c 4,62 a 5,87 b

Ge/Gm+HPS6 5,75 a 4,37 a 5,87 a 5,75 ab 4,87 a 6,12 b

Ge/Gm+HPF14 4,37 a 3,62 a 5,57 a 5,14 bc 5,14 a 6,28 b

Ge+HPS6 4,50 a 3,75 a 5,25 a 5,00 bc 4,50 a 5,37 b

Ge+HPF14 3,50 a 3,12 a 4,25 a 4,25 c 4,37 a 4,62 b

Médias seguidas pela mesma letra, na coluna e para cada variável avaliada, não diferem entre si pelo

teste de Tukey (p<0,05)

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

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Tabela 4. Teor e conteúdo dos macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg) e sódio (Na) na parte

aérea de Zingiber spectabile Griff. inoculados com FMA [Glomus etunicatum (Ge) e a

mistura G. etunicatum com Gigaspora margarita (Ge/Gm)] e/ou RPCP

[Bacillus thuringiensis (HPF14) e B. pumilus (HPS6)].

Tratamentos

Teor

N P K Ca Mg

Na

g / kg

mg / kg

Controle 11,77 a - - - -

-

Ge/Gm 11,42 a 0,92 c 11,07 a 5,88 c 5,01 ab

252,0 e

Ge 11,02 a 1,14 bc 10,25 a 6,59 bc 5,59 a

287,6 de

HPS6 10,96 a 1,07 bc 10,49 a 6,90 bc 4,79 b

324,0 cd

HPF14 11,31 a 0,98 bc 9,70 a 6,30 bc 4,62 bc

332,0 cd

Ge/Gm+HPS6 10,44 a 1,27 b 3,30 b 5,76 c 4,83 ab

390,0 b

Ge/Gm+HPF14 11,07 a 1,70 a 4,42 b 7,01 ab 5,28 ab

532,8 a

Ge+HPS6 10,73 a 1,13 bc 3,14 b 5,96 c 3,96 c

370,0 bc

Ge+HPF14 10,90 a 1,76 a 4,54 b 7,42 a 5,03 ab

484,0 a

Conteúdo

N P K Ca Mg

Na

g / planta

mg / planta

Controle 3,51 abc - - - -

-

Ge/Gm 4,72 ab 0,34 a 4,28 a 2,26 ab 1,94 abc

95,27 a

Ge 5,19 a 0,49 a 4,68 a 2,96 a 2,43 a

133,10 a

HPS6 4,84 ab 0,48 a 4,56 a 2,75 a 2,11 ab

140,44 a

HPF14 2,80 c 0,24 a 2,53 ab 1,57 ab 1,18 bc

81,57 a

Ge/Gm+HPS6 3,38 abc 0,48 a 1,47 b 1,94 ab 1,62 abc

110,21 a

Ge/Gm+HPF14 2,10 c 0,29 a 0,83 b 1,27 b 0,98 bc

91,00 a

Ge+HPS6 2,94 bc 0,35 a 0,92 b 1,68 ab 1,15 bc

100,70 a

Ge+HPF14 1,96 c 0,27 a 0,88 b 1,33 b 0,89 c

86,06 a

Médias seguidas pela mesma letra, na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey (p<0,05)

A aplicação da mistura de diferentes isolados representa uma importante estratégia

na promoção do crescimento, dependendo da combinação e compatibilidade dos

59

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

microrganismos envolvidos, porque interações entre diferentes grupos RPCP e FMA foram

observadas, mas o mecanismo ainda não é totalmente compreendido (Kohler et al. 2007).

Apesar do número reduzido de isolados testados neste trabalho, alguns se mostram

promissores, em especial os tratamentos com G. etunicatum/Gigaspora margarita (Ge/Gm),

Glomus etunicatum (Ge) e Bacillus pumilus (HPS6) que, de forma geral, beneficiaram o

desenvolvimento e o estado nutricional de mudas de Zingiber spectabile durante a fase de

aclimatização. Novos testes devem ser realizados com estes isolados separadamente ou em

misturas, com o objetivo de esclarecer os mecanismos ativos de promoção do crescimento e

interação FMA e RPCP para melhor eficiência da sua aplicação.

Agradecimentos

À CAPES, pela concessão da Bolsa de estudo (nível mestrado), à FACEPE pelo auxílio à

pesquisa e a todos do Laboratório de Biotecnologia da Embrapa Semi-Árido pelo apoio na

execução dos experimentos.

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

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65

Capítulo 3

Fungos micorrízicos arbusculares (FMA) na

aclimatização de plantas micropropagadas de

Tapeinochilos ananassae (Hassk.) K. Shum.

(Costaceae)

Artigo a ser submetido para publicação na Acta Botanica Brasilica

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RESUMO - [Fungos micorrízicos arbusculares (FMA) na aclimatização de plantas

micropropagadas de Tapeinochilos ananassae (Hassk.) K. Shum. (Costaceae)].

Este trabalho representa o primeiro estudo para a espécie

Tapeinochilos ananassae (Hassk.) K. Shum. provenientes do cultivo in vitro e teve como

objetivo avaliar o potencial de três isolados de FMA (Glomus etunicatum Becker & Gerd.,

Acaulospora longula Spain & Schenck e Gigaspora albida Schenck & Smith) sobre o

crescimento de mudas durante a fase de aclimatização. O experimento foi realizado em casa

de vegetação, utilizando-se sacos de 2 kg contendo solo e vermiculita (2:1 v/v) previamente

desinfestados. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com quatro

tratamentos de inoculação com FMA [não inoculado, inoculado com: Glomus etunicatum

(Ge), Acaulospora longula (Al) ou Gigaspora albida (Ga)], em 10 repetições. Após 90 dias

avaliou-se: percentual de sobrevivência, altura, número de folhas e de perfilhos, área foliar,

biomassa fresca, seca e conteúdo de macro e micronutrientes nas partes aérea e radicular,

número de glomerosporos e colonização micorrízica. O percentual de sobrevivência foi de

100%, exceto para as plantas inoculadas com Ga (80%). Embora a associação FMA não

seja específica, é possível verificar combinações mais favoráveis para o desenvolvimento

vegetal, como observado nas plantas micorrizadas por Ge, que apresentaram diferenças

significativamente superiores (P<0,05) para todas as variáveis avaliadas, alcançando valores

de incremento para as biomassas e área foliar superiores a 100%, além de elevado acúmulo

de nutrientes.

Palavras-chave: cultivo in vitro, Glomeromycota, promoção do crescimento, conteúdo

nutricional, flores tropicais

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67

ABSTRACT - [Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in the acclimatization of

micropropagated plants of Tapeinochilos ananassae (Hassk.) K. Shum. (Costaceae)].

The work is the first study with plants of Tapeinochilos ananassae (Hassk.) K. Shum. from

in vitro cultures and aimed to assess the potential of three isolates of arbuscular mycorrhizal

fungi (Glomus etunicatum Becker & Gerd., Acaulospora longula Spain & Schenck and

Gigaspora albida Schenck & Smith) to promote plant growth during the acclimatization.

The experiment was conducted in a greenhouse, using 2 kg bags containing soil and

vermiculite (2:1 v / v) previously disinfested. The experimental design was completely

randomized with four treatments of inoculation with AMF [not inoculated, inoculated with:

Glomus etunicatum (Ge), Acaulospora longula (Al) or Gigaspora albida (Ga)] in 10

replicates. After 90 days survival rate, height, leaf and tiller numbers, leaf area, fresh and

dry matter and contents of macro and micronutrients in the root and shoot, glomerospores

number and mycorrhizal colonization were evaluated. The survival percentage was 100%,

except for plants inoculated with Ga (80%). Although the mycorrhizal association is not

specific, some combinations can be more suitable for crop development as observed in

plants inoculated with Ge that showed significant differences (P<0.05) for all variables,

reaching values of biomass and leaf area higher than 100%, in addition to high

accumulation of nutrients.

Keywords: in vitro cultivation, Glomeromycota, promoting growth, nutritional content,

tropical flowers

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Introdução

A grande diversidade e amplitude de climas e solos no Brasil permitem o cultivo de

inúmeras espécies de flores e plantas ornamentais, de diversas origens, com potencial para

competir no mercado internacional (Cançado Júnior et al. 2005). Entre as

plantas ornamentais tropicais de interesse na floricultura, Tapeinochilos ananassae (Hassk.)

K. Shum. ainda é pouco conhecida no Brasil, mas apresenta excelentes perspectivas de

crescimento no cultivo e aceitação do mercado. Caracterizado pela formação de

inflorescências compostas por brácteas vermelho-brilhante de grande beleza e durabilidade

pós-colheita, o gênero Tapeinochilos apresenta dezesseis espécies, 80% delas concentradas

na ilha da Nova Guiné (Specht & Stevenson 2006).

A sistemática na produção de plantas ornamentais evoluiu muito por constituir uma

atividade extremamente competitiva, exigente em tecnologia, conhecimentos avançados e

comercialização eficiente (Pasqual et al. 2008). Neste sentido, a propagação vegetativa

in vitro (micropropagação) é uma técnica bastante aplicada neste meio (Rout et al. 2006),

capaz de obter em curto espaço de tempo e em qualquer época do ano um grande número de

indivíduos de boa qualidade fitossanitária e autenticidade varietal (Maciel et al. 2000).

A eficiência da micropropagação envolve a fase de aclimatização que, por se tratar

de etapa de transição da condição heterotrófica para autotrófica, é considerada crítica para o

sucesso da técnica. O cultivo in vitro elimina da planta os simbiontes naturais, entre eles, os

fungos micorrízicos arbusculares (FMA), que quando utilizados na produção de mudas,

tanto em viveiro como na aclimatização de plantas micropropagadas, trazem grandes

benefícios aos hospedeiros (Kapoor et al. 2008), podendo atuar como biorreguladores,

biofertilizadores e/ou biocontroladores do desenvolvimento vegetal (Lovato et al. 1996). A

micorrização expande a zona de absorção da raiz, aumentando a superfície de contato com o

solo, favorecendo a maior aquisição de nutrientes como fósforo, zinco, cobre, potássio

(Smith & Read 1997; Bressan et al. 2001), além do nitrogênio (Gupta et al. 2002),

resultando no aumento da tolerância do vegetal a estresses abióticos e bióticos (Maia et al,

2006).

Embora a associação fungo-planta não seja específica, a ocorrência natural da

associação micorrízica em representantes da família Costaceae foi documentada (Santos et

al. 2000) e em alguns casos, combinações mais favoráveis entre FMA e genótipos vegetais

no aumento do crescimento de plantas, em especial as ornamentais, podem ser observadas,

como em antúrio - Anthurium andraeanum Lindl. (Stancato & Silveira 2006); crisântemo -

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

69

Dendranthema grandiflora (Silveira & Lima 1996), Chrysanthemum morifolium Ramat.

(Sohn et al. 2003); gérbera - Gerbera sp. (Sato et al. 1999) e hortênsia - Hydrangea sp.

(Varma & Schüepp 1994). Por outro lado, a ausência de incremento no crescimento vegetal

também é relatada, em associações de FMA com helicônia - Heliconia sp. (Sato et al.

1999); panamá - Alpinia purpurata (Viell.) Shum. e sorvetão - Zingiber spectabile Griff.

(Silva et al. 2006). Dessa forma, a seleção de inóculos micorrízicos que sejam eficientes na

aclimatização e desenvolvimento vegetal são desejáveis, visando à geração de tecnologia de

propagação.

Este trabalho constitui o primeiro estudo envolvendo a espécie

Tapeinochilos ananassae provenientes do cultivo in vitro e FMA, tendo como objetivo

avaliar o potencial de três isoladosde FMA (Glomus etunicatum, Acaulospora longula e

Gigaspora albida) na promoção do crescimento de mudas durante a fase de aclimatização.

Material e métodos

Local de estudo, substrato e plantas utilizadas

O trabalho foi realizado em casa de vegetação do Laboratório de Biotecnologia da

Embrapa Semi-Árido, Petrolina-PE, sob condições ambientais controladas (temperatura:

27±2 ºC; umidade relativa: 75%; luminosidade: 250 a 560 μmol.m-2

.s-1

). O substrato

utilizado foi solo (latossolo) e vermiculita expandida (2:1 v/v), previamente desinfestados

em autoclave por dois períodos de 1h, a 120 °C, apresentando as seguintes características:

M.O. 6,41 g kg-1

, pH 5,6 , C.E. 0,54 dS m

-1, CTC 5,69 cmolc dm

-3, P 93 g kg

-1,

K 0,44 g kg-1

, Ca 1,5 g kg-1

, Mg 1,3 g kg-1

, Cu 0,84 mg kg-1

, Fe 68,9 mg kg-1

,

Mn 34,8 mg kg-1

, Zn 2,10 mg kg-1

além de 0,14 mg kg-1

de Na.

Foram utilizadas plântulas micropropagadas de Tapeinochilos ananassae (Hassk.)

K. Shum., fornecidas pelo Laboratório de Biotecnologia da Embrapa Semi-Árido originadas

de planta matriz e multiplicadas em meio MS (Murashige & Skoog 1962).

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Inóculo de FMA

Isolados dos FMA Glomus etunicatum Becker & Gerd., Acaulospora longula Spain

e Schenck e Gigaspora albida Schenck & Smith, fornecidos pela Embrapa Semi-Árido,

foram multiplicados em casa de vegetação em vasos contendo areia:solo (1:1 v/v)

previamente desinfestados, tendo como hospedeiro o sorgo (Sorghum bicolor L. Moench.).

O inóculo produzido foi avaliado quanto ao número de glomerosporos empregando-se as

técnicas de decantação e peneiramento úmido (Gerdemann & Nicolson 1963), seguido por

centrifugação em água e sacarose (40% p/v) (Jenkins 1964), e a contagem realizada em

placas canaletadas, em estereomicroscópio (40 x). Após a contagem dos glomerosporos foi

determinada a alíquota a ser utilizada como solo-inóculo, contendo cerca de 200

glomerosporos, além de pedaços de raiz colonizada e micélio micorrízico.

Delineamento experimental

O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado com

4 tratamentos de inoculação com FMA (não inoculado, inoculado com: Glomus etunicatum,

Acaulospora longula e Gigaspora albida), em 10 repetições, totalizando 40 parcelas

experimentais.

As plântulas micropropagadas de T. ananassae foram retiradas dos frascos de

crescimento e lavadas em água corrente até completa remoção do meio de cultura, sendo

selecionadas de forma a se obter uniformidade de tamanho e número de folhas. No

momento do transplantio para sacos de 2 kg contendo substrato (solo e vermiculita, 2:1 v/v),

as plântulas foram inoculadas ou não, dependendo do tratamento. Nos tratamentos controle

foram adicionados 2 mL de filtrado, oriundo do peneiramento (45 μm) de todos os inóculos

testados, visando equilibrar a microbiota do solo.

Parâmetros avaliados

Durante os 90 dias de aclimatização foram avaliados a altura, o número de folhas e

de perfilhos e ao final do experimento, foram determinados: percentual de sobrevivência,

área foliar, biomassa fresca e seca da parte aérea e radicular, colonização micorrízica,

número de glomerosporos e conteúdo de nutrientes na parte aérea e radicular.

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Para determinação da biomassa seca, amostras de folhas e raízes de T. ananassae

foram colocadas em estufa (65 ºC) até peso constante. Após a pesagem, amostras da parte

aérea foram trituradas em moinho do tipo Willye, onde porções de 0,5 g da amostra foram

mineralizadas por digestão nítrico-perclórica para posterior determinação dos teores de Ca,

Mg, Fe, Zn, Cu e Mn, por espectrofotometria de absorção atômica; P por colorimetria e K

por fotometria de emissão de chama. Todas as análises foram realizadas conforme

metodologia da Embrapa (1999) e os valores obtidos multiplicados pela biomassa seca para

obtenção de conteúdo nutricional.

A colonização micorrízica foi estimada pelo método da interseção dos quadrantes de

Giovannetti & Mosse (1980), após diafanização das raízes com KOH 10% e H2O2 10%,

acidificação em HCl 1% e coloração com azul de Trypan (0,05%) (Phillips & Hayman

1970). O número de glomerosporos foi avaliado pela contagem, empregando-se as técnicas

descritas (Gerdemann & Nicolson 1963; Jenkins 1964). A área foliar foi estimada

utilizando-se o aparelho Li 3100 (LI-Cor Inc. Lincon, Neb., USA) e para determinação do

incremento resultante dos tratamentos foi utilizada a fórmula de Edginton et al. (1971)

adaptada: I (%) = [(Tr - T) T-1

] x 100, onde; I (%) = incremento da variável; Tr = valor

médio para o tratamento inoculado; T = valor médio do tratamento não inoculado.

Análise estatística

Os dados foram submetidos à análise de variância e as variáveis que mostraram

diferenças significativas foram comparadas pelo teste de Tukey (p ≤ 0,05) utilizando-se o

programa SANEST (Zonta & Machado 2007).

Resultados e discussão

As plantas micorrizadas por G. etunicatum e A. longula apresentaram expressivo

aumento na área foliar (Tab. 1), com valores de incremento de 175,67% e 95,12%,

respectivamente. Além disso, o número de glomerosporos recuperados em ambos os

tratamentos foi estatisticamente superior ao encontrado pela inoculação com G. albida. O

substrato utilizado apresentou uma concentração elevada de fósforo (93 g kg-1

), e esta pode

influenciar diretamente a funcionalidade da simbiose (Siqueira et al. 2004), seja na

produção de glomerosporos (Mohammad et al. 2004), seja na germinação e conseqüente

colonização (Lovelock & Ewel 2005). Pelo número de glomerosporos observados nos

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

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tratamentos com G. etunicatum e A. longula, apenas a simbiose

G. albida x Tapeinochilos ananassae parece ter sido afetada pela concentração deste

macronutriente.

Tabela 1 - Área foliar, colonização micorrízica e número de glomerosporos em plantas de

Tapeinochilos ananassae (Hassk.) K. Shum. micorrizadas ou não, após 90 dias em casa de

vegetação.

Tratamento Área foliar

(cm²)

Colonização

(%)

N° de Glomerosporos

(50 g-¹ substrato)

Controle 186,48 c 0,03 d 0,01 c

Glomus etunicatum 514,07 a 93,74 b 23,90 a

Acaulospora longula 363,87 b 81,45 c 16,38 b

Gigaspora albida 189,53 c 99,12 a 1,00 c

Médias seguidas pela mesma letra, na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey (p<0,05)

A inoculação com G. etunicatum proporcionou aumento em todas as variáveis de

biomassa de T. ananassae (Tab. 2), na qual o incremento superou os 100%. O tratamento

com A. longula diferiu estatisticamente do controle apenas para biomassa fresca aérea,

proporcionando incremento de 91,63%. Benefícios da inoculação com G. etunicatum e

Acaulospora sp. na aclimatização também foram relatados em trabalhos com mudas de

gérbera (Sato et al. 1999) e antúrio (Stancato & Silveira 2006) micropropagadas, e em

mudas de crisântemo micorrizadas por diferentes espécies de Glomus (Silveira & Lima

1996; Sohn et al. 2003).

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Tabela 2 - Biomassas fresca e seca da parte aérea e radicular de plantas de

Tapeinochilos ananassae (Hassk.) K. Shum. micorrizadas ou não, após 90 dias em casa de

vegetação.

Tratamento Biomassa (g)

Fresca Seca

Aérea

Radicular

Aérea

Radicular

Controle 9,68 c 7,37 bc 0,97 bc 1,25 bc

Glomus etunicatum 26,78 a 21,26 a 2,96 a 3,69 a

Acaulospora longula 18,55 b 11,12 b 1,45 b 1,92 b

Gigaspora albida 9,41 c 5,62 c 0,81 c 0,83 c

Médias seguidas pela mesma letra, na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey (p<0,05)

Apesar da elevada colonização micorrízica proporcionada pela inoculação com

G. albida (Tab. 1), tal fato não resultou em maiores benefícios ao crescimento (Tab. 2 e 3) e

sobrevivência das mudas de T. ananassae. Além dos valores obtidos serem semelhante

estatisticamente ao controle, a sobrevivência das plantas foi de apenas 80%, enquanto para

os demais tratamentos esse percentual alcançou 100%. Segundo Piotrowski et al. (2004), a

ausência de promoção do crescimento pode estar relacionada ao dreno excessivo de carbono

para a formação de hifas de algumas espécies de FMA altamente colonizadoras, tais como

membros da família Gigasporaceae.

Tanto para altura como para número de folhas, as plantas micorrizadas por

G. etunicatum diferiram dos demais tratamentos (Tab. 3), a partir dos 45 dias de avaliação,

não ocorrendo o mesmo para o número de perfilhos. Embora tenha aumentado, sendo

numericamente superior aos demais tratamentos, não houve diferença significativa durante

as avaliações quinzenais. Estádios mais avançados da relação planta-fungo podem permitir

a visualização de maiores benefícios ao hospedeiro (Van der Heijden & Kuyper 2001).

Contudo, até o último dia de avaliação do experimento, apenas a inoculação com

G. etunicatum e A. longula propiciou aumento, que resultou em diferença estatística em

relação ao controle. Neste último tratamento o aumento foi apenas em relação à altura, aos

90 dias.

Dias

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Tabela 3. Altura (cm), número de folhas e número de perfilhos de Tapeinochilos ananassae

(Hassk.) K. Shum. micorrizadas ou não, aos 15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias em casa de

vegetação.

Tratamentos Tempo (dias)

15 30 45 60 75 90

Altura (cm)

Controle 3,20 a 3,75 ab 3,60 b 5,18 b 4,95 b 6,06 c

Glomus etunicatum 3,60 a 4,43 a 5,65 a 9,62 a 12,10 a 15,68 a

Gigaspora albida 3,10 a 3,86 ab 3,60 b 4,86 b 5,85 b 5,78 c

Acaulospora longula 3,60 a 3,31 b 4,00 b 4,81 b 4,20 b 9,18 b

No folhas

Controle 3,60 a 6,17 ab 07,10 b 09,94 b 12,30 bc 15,20 b

Glomus etunicatum 4,00 a 6,77 a 11,40 a 18,00 a 22,90 a 27,20 a

Gigaspora albida 4,70 a 4,64 b 08,10 b 07,98 b 14,70 b 15,11 b

Acaulospora longula 3,90 a 5,68 ab 05,20 b 09,76 b 8,60 c 19,71 ab

N° perfilhos

Controle 1,00 a 1,11 a 1,30 b 2,03 a 2,20 b 2,82 b

Glomus etunicatum 1,10 a 1,22 a 2,10 a 3,28 a 3,70 a 4,57 a

Gigaspora albida 1,20 a 1,11 a 1,40 ab 2,04 a 2,50 ab 3,44 ab

Acaulospora longula 1,10 a 1,22 a 1,40 ab 2,06 a 2,00 b 3,86 bc

Médias seguidas pela mesma letra, na coluna e para cada variável avaliada, não diferem entre si pelo

teste de Tukey (p<0,05)

O conteúdo de macro e micronutrientes (Tab. 4 e 5) na parte aérea e radicular das

plantas inoculadas com G. etunicatum foi significativamente superior ao controle e demais

tratamentos. De forma similar, Sohn et al. (2003) observaram elevação nas concentrações

de P, K, Mg, Ca, Fe, Mn e Cu nas folhas e de K, Ca, Fe, Mn Cu e Zn nas raízes de mudas de

crisântemo associadas a Glomus sp.. Em goiabeiras micropropagadas e inoculadas com

Glomus diaphanum, G. albidum e G. claroides, Estrada-Luna et al. (2000) obtiveram

aumento dos níveis de P, Mg e Cu nas folhas. Utilizando G. clarum, Leal et al. (2005)

observaram acúmulo diferencial de N, P e K em mudas de bananeira micropropagadas. Os

resultados podem estar relacionados à compatibilidade entre o hospedeiro e o ambiente

(Cavagnaro et al. 2005) ou à associação preferencial de algumas combinações genótipo

vegetal x espécie de fungo (Sanders 2004), visto que nem todos os isolados utilizados

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favoreceram igualmente o conteúdo nutricional (Tab. 4). Embora a micorrização por

G. etunicatum tenha favorecido o acúmulo de nutrientes em T. ananassae, esse mesmo

isolado, mesmo favorecendo o desenvolvimento de bananeiras micropropagadas, reduziu a

concentração de alguns macronutrientes (Yano-Melo et al. 1999).

Tabela 4. Conteúdo dos macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S em g planta-1

) em mudas de

Tapeinochilos ananassae (Hassk.) K. Shum. não micorrizadas ou micorrizadas por

Glomus etunicatum, Acaulospora longula e Gigaspora albida, 90 dias pós-transplante.

Tratamento N P K Ca Mg S

g / planta

Parte aérea

Controle 18,77 b 0,77 d 30,24 c 6,29 c 3,43 c 1,58 c

Glomus etunicatum 36,81 a 4,41 a 81,11 a 18,61 a 18,18 a 6,55 a

Acaulospora longula 31,94 a 2,62 b 63,57 b 11,34 b 9,31 b 3,91 b

Gigaspora albida 19,76 b 1,63 c 30,82 c 7,54 c 5,37 c 1,83 c

Parte radicular

Controle 6,40 c 0,20 b 14,49 c 3,05 b 28,11 bc 1,36 c

Glomus etunicatum 15,79 a 1,18 a 71,54 a 11,00 a 85,00 a 5,39 a

Acaulospora longula 9,93 bc 1,00 a 30,48 b 4,41 b 34,50 b 2,85 b

Gigaspora albida 11,71 ab 0,79 b 20,35 bc 3,93 b 21,23 c 1,52 c

Médias seguidas pela mesma letra na coluna, para cada parte (aérea e radicular) avaliada, não diferem

entre si pelo teste de Tukey (p<0,05).

A micorrização por A. longula proporcionou na parte aérea de T. ananassae maior

acúmulo de todos os macro e micronutrientes em comparação ao controle. Na parte

radicular, o conteúdo nutricional em plantas micorrizadas apresentou diferença estatística

apenas em relação ao controle para os macronutrientes P, K e S (Tab. 4) e os

micronutrientes B, Fe, Zn e Na (Tab. 5). A utilização do inóculo de G. albida não

proporcionou aumento significativo nos conteúdos de macro e micronutrientes, exceto para

o P da parte aérea e o N da porção radicular quando comparados ao controle (Tab. 4).

De forma similar, Freitas et al. (2006) observaram que na ausência de adubação

fosfatada em menta - Mentha arvensis L., a utilização do inóculo de Gigaspora margarita

foi responsável pelo aumento no conteúdo de N, P e K. No entanto, inóculos de

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G. margarita também foram responsáveis por baixos níveis de Ca e Mg em porta-enxertos

de abacate - Persea sp. (Silveira et al. 2002) como também na concentração de P em

crisântemo (Silveira & Lima 1996).

Tabela 5. Conteúdo dos micronutrientes (B, Cu, Fe, Mn e Zn em mg planta-1

) e Na (mg

planta-1

) na parte aérea e radicular de mudas de Tapeinochilos ananassae (Hassk.) K. Shum.

não micorrizadas ou micorrizadas por Glomus etunicatum, Acaulospora longula e

Gigaspora albida, 90 dias pós-transplante.

Tratamento B Cu Fe Mn Zn Na

mg / planta

Parte aérea

Controle 46,28 c 11,82 b 238,47 c 1191,19 c 60,43 c 652,27 c

Glomus etunicatum 108,05 a 41,42 a 1032,83 a 5009,90 a 252,06 a 1841,59 a

Acaulospora longula 75,70 b 34,46 a 554,48 b 1740,40 b 153,48 b 1321,25 b

Gigaspora albida 66,92 bc 13,92 b 321,18 bc 436,29 d 77,10 c 1074,20 bc

Parte radicular

Controle 32,77 c 37,34 bc 31027,50 c 536,07 bc 81,85 c 709,05 c

Glomus etunicatum 134,83 a 116,27 a 96232,33 a 1949,04 a 365,12 a 3957,13 a

Acaulospora longula 67,63 b 50,84 b 57454,66 b 675,03 b 159,97 b 1542,38 b

Gigaspora albida 50,01 bc 27,33 c 27244,16 c 372,21 c 109,34 bc 1108,68 bc

Médias seguidas pela mesma letra na coluna, para cada parte (aérea e radicular) avaliada, não diferem entre

si pelo teste de Tukey (p<0,05).

Os benefícios nutricionais induzidos por FMA dependem da disponibilidade relativa

dos elementos no meio, além das exigências da planta (Siqueira et al. 2002). Dessa forma, a

avaliação de diferentes isolados sob as mesmas condições, pode auxiliar a seleção de FMA

mais eficientes (Avio et al. 2006).

Diante dos resultados, fica evidenciado que plantas micropropagadas de

T. ananassae apresentam diferentes respostas durante a aclimatização dependendo do

inóculo micorrízico utilizado. A inoculação com G. etunicatum foi benéfica ao hospedeiro,

proporcionando tanto melhorias no desenvolvimento vegetativo e conteúdo nutricional das

plantas, como alta colonização e esporulação fúngica. Em menor intensidade, o inóculo de

A. longula elevou a área foliar e as biomassas, além da concentração de macro e

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micronutrientes nas folhas e raízes. Por outro lado, a inoculação com G. albida não trouxe

grandes melhorias nutricionais e ao desenvolvimento do T. ananassae podendo, inclusive,

ter atuado de forma unidirecional, drenando grande parte dos fotossintatos para a formação

de hifas durante a fase de colonização.

Conclui-se que a aplicação de G. etunicatum na fase de aclimatização de

T. ananassae resulta em aumento na sobrevivência, desenvolvimento e vigor de plantas

micropropagadas, contribuindo para a geração de tecnologia e oferta de mudas de alta

qualidade.

Agradecimentos

À CAPES, pela concessão da Bolsa de estudo (nível mestrado), à FACEPE pelo auxílio à

pesquisa e a todos do Laboratório de Biotecnologia da Embrapa Semi-Árido pelo apoio na

execução dos experimentos.

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Conclusões Gerais

Oliveira, J.R.G. Estabelecimento de Plantas Ornamentais Tropicais Micropropagadas: Estudo...

Conclusões Gerais

Os inóculos de FMA e RPCP, isolados ou co-inoculados, não influenciam o

desenvolvimento de plantas micropropagadas de Zingiber spectabile Griff.

durante a aclimatização;

A rizobactéria Bacillus pumilus HPS6, quando associada a

Glomus etunicatum/Gigaspora margarita (Ge/Gm) estimula a colonização

micorrízica de plantas de Z. spectabile;

A inoculação com Bacillus thuringiensis (HPF14) afeta negativamente o

desenvolvimento vegetativo de Z. spectabile durante a aclimatização;

Isolados de Glomus etunicatum/Gigaspora margarita (Ge/Gm), Glomus

etunicatum (Ge) e Bacillus pumilus (HPS6) são promissores para a produção

de mudas de Z. spectabile micropropagadas;

A inoculação com FMA e RPCP afeta positivamente o teor nutricional de P,

K, Ca e Na das plantas micropropagadas de Z. spectabile, dependendo da

combinação utilizada;

A aclimatização de mudas de Tapeinochilos ananassae (Hassk.) K. Shum. é

beneficiada pela inoculação com Glomus etunicatum e Acaulospora longula

proporcionando melhorias ao desenvolvimento vegetativo e conteúdo

nutricional;

A reprodução vegetativa de G. etunicatum é favorecida pela associação com

T. ananassae, acompanhando a alta taxa de colonização radicular (93%);

A inoculação com Gigaspora albida não favorece a aclimatização e

sobrevivência de plantas de T. ananassae na fase de aclimatização.

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