Respostas fotomorfológicas de Guadua chacoensis (Rojas) Londoño & P.M. Peterson e Dendrocalamus asper (Schult. & Schult. f.) Backer ex K. Heyne em diferentes ambientes e meio de cultivo in vitro

Abstract

Os bambus apresentam plantas com qualidades particulares e que podem ser utilizadas para inúmeras utilidades. A partir disto, o presente estudo objetivou avaliar o desenvolvimento das culturas de duas espécies de bambus gigantes, submetidas a fatores de diferentes espectros de luz LED, de ambiente e nutricionais durante a fase de cultivo in vitro, para obter mudas de melhor qualidade fisiológica e bioquímica. Neste estudo foram implantados dois experimentos: No primeiro, testou-se três fatores em culturas in vitro de Guadua chacoensis nas fases de pré-aclimatização e aclimatização nas mudas: 1) diferentes espectros de luz LED (branca, azul-vermelha, azul e vermelha); em combinação com dois sistemas de troca gasosa, frascos vedados (vessel sealed) e frascos com membranas de troca gasosa (vessel ventiled) e da suplementação de sacarose (0 g L-1 e 30 g L-1) no meio de cultura. Dados de altura das touceiras, número de brotações, presença de raiz, carboidratos solúveis totais, conteúdo de pigmentos fotossintéticos e rendimento quântico máximo do fotossistema II (Fv/Fm), foram determinados após 35 dias de cultivo in vitro. No segundo experimento, avaliou-se os efeitos morfológicos e bioquímicos das culturas de Dendrocalamus asper, com a otimização do meio de cultura em dois fatores: Três diferentes fontes de nitrogênio no meio de cultura, amônio; amônio-nitrato e nitrato, combinado com quatro concentrações cada (30, 60 90, 120 mM) e o tratamento testemunha (0 mM). Dados de altura das touceiras, número de brotações, índice de multiplicação, conteúdo de pigmentos fotossintéticos e conteúdo de nitrogênio total no tecido vegetal, foram determinados após sete semanas de cultivo in vitro. Na avaliação das luzes LED e o sistema de troca gasosa, foi observado que a maior altura média esteve presente nos tratamentos com LED vermelho (8,44 cm). A respeito do número de brotações, foi observado o maior número médio no tratamento com LED azul-vermelho (4,66 brotos/touceiras). Para este experimento foi comprovado que a presença de raiz e os pigmentos fotossintéticos não apresentaram diferenças significativas. Os valores de Fv/Fm, mostraram que os tratamentos sem sistema de troca apresentaram maiores valores médios no momento da saída das touceiras do sistema in vitro. Na avaliação dos fatores luz LED com membrana e a suplementação com sacarose, foram observadas as maiores alturas médias no tratamento com LED vermelho (8,08 cm) e sem suplementação de sacarose (7,22 cm). A maior número médio de brotações novas foi observado no tratamento com LED branco (3,44 brotos) e, sem suplementação de sacarose (3,83 brotos). Referente aos carboidratos, o maior acúmulo médio foi no tratamento com LED branca com 30 g L-1 de sacarose (8,37 mg. g-1 MF). Para o conteúdo de pigmentos fotossintéticos as maiores concentrações de clorofila a clorofila b foram observados nos tratamentos com LED vermelha sem sacarose. Referente a avaliação do Fv/Fm para foi observado as plantas cultivadas com suplementação de sacarose apresentam médias maiores. No segundo ensaio, foi observado uma maior altura das touceiras nos tratamentos com nitrato (5,56 cm) e amônio (4,75 cm), e nas concentrações 0, 30 e 60 mM. O número de brotações novas foi maior nos tratamentos com nitrato (1,69 brotos touceira) e testemunha (2,0 brotos/touceira). Os maiores conteúdos médios de clorofila a estiveram presentes nas concentrações 0 mM (21,32 mg g-1 MF), 30 mM (20,79 mg g-1 MF) e 60 mM (15,95 mg g-1 MF), para a clorofila b no tratamento amônio-nitrato a 30 mM (14,42 mg g-1 MF). Na determinação do nitrogênio total no tecido vegetal o maior conteúdo foi observado no tratamento amônio-nitrato (26,83 mg g-1 MS).

Abstract: Bamboos present plants with particular qualities that can be used for countless uses. In this regard, the present study aimed to evaluate the development of cultures of two species of giant bamboos, submitted to factors of different LED light spectrums, environment, and nutrition factors during the in vitro cultivation phase to obtain seedlings of better physiological and biochemistry quality. In this study, two experiments were implemented: In the first one, three factors were tested in in vitro cultures of Guadua chacoensis in the pre-acclimatization and acclimatization phases in the seedlings: 1) different spectrums of LED light (white, blue-red, blue and red); in combination with 2) gas exchange systems, vessel sealed and flasks with gas exchange membranes (vessel vented) and sucrose supplementation (0 g L-1 and 30 g L-1) in the culture medium. Data on clump height, number of shoots, root presence, total soluble carbohydrates, photosynthetic pigment content and maximum quantum yield of photosystem II (Fv/Fm) were determined after 35 days of in vitro cultivation. In the second experiment, the morphological and biochemical effects of Dendrocalamus asper cultures were evaluated, with the optimization of the culture medium in two factors: Three different nitrogen sources in the culture medium, ammonium; ammonium-nitrate and nitrate, combined with four concentrations each (30, 60, 90, 120 mM) and the control treatment (0 mM). Data on clump height, number of shoots, multiplication index, photosynthetic pigment content and total nitrogen content in plant tissue were determined after seven weeks of in vitro culture. In the evaluation of the LED lights and the gas exchange system, it was observed that the highest average height was present in the treatments with red LED (8.44 cm). Regarding the number of shoots, the highest average number was observed in the treatment with blue-red LED (4.66 shoots/clumps). For this experiment, it was proved that the presence of root and photosynthetic pigments did not show significant differences. The values of Fv/Fm showed that the treatments without gas exchange system had higher mean values at the moment of the clumps leaving the in vitro system. In the evaluation of the factors LED light with membrane and sucrose supplementation, the highest average heights were observed in the treatment with red LED (8.08 cm) and without sucrose supplementation (7.22 cm). The highest average number of new shoots was observed in the treatment with white LED (3.44 shoots) and without sucrose supplementation (3.83 shoots). Concerning carbohydrates, the highest average accumulation was in the treatment with white LED with 30 g L-1 of sucrose (8.37 mg. g-1 FM). For the content of photosynthetic pigment, the highest concentrations of chlorophyll a and chlorophyll b were observed in treatments with red LED without sucrose. With respect to the evaluation of Fv/Fm, it was observed that plants cultivated with sucrose supplementation had higher averages. In the second test, a greater height of the clumps was observed in the treatments with nitrate (5.56 cm) and ammonium (4.75 cm), and at concentrations of 0, 30 and 60 mM. The number of new shoots was higher in treatments with nitrate (1.69 shoots/clump) and control (2.0 shoots/clump). The highest average chlorophyll a contents were present at concentrations of 0 mM (21.32 mg g-1 FM), 30 mM (20.79 mg g-1 FM) and 60 mM (15.95 mg g-1 FM) concentrations. For chlorophyll b in the 30 mM ammonium nitrate treatment (14.42 mg g-1 FM). In the determination of total nitrogen in plant tissue, the highest content was observed in the ammonium-nitrate treatment (26.83 mg g-1 FM).