Germination and seedling growth in vitro of Pilosocereus pachycladus Ritter (Facheiro) submitted to different culture media

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i9.7423

Keywords:

Cacti; Fertilizers; Corn Starch; Facheiro Production; Biological conservation.

Abstract

The productive versatility of the facheiro associated with the natural availability of the species causes an exploration without planning. Consequently, few studies have been carried out on the conservation and maintenance of the species, mainly in the Northeast Region. The aim of the present study was to evaluate the effect of the simplified medium and the alternative gelling agent, corn starch, on the in vitro germination of Pilosocereus pachycladus. The seeds were disinfected and inoculated in a culture medium containing commercial fertilizers, supplemented with sucrose, and gelled with agar and corn starch. The treatments: complete salts of Calcinit® and Kristalon® and gelled with agar - CKAG; half of the Calcinit® and Kristalon® salts and gelled with agar - MCKAG; complete salts of Calcinit® and Kristalon® and gelled with corn starch - CKAM; half of the Calcinit® and Kristalon® salts and gelled with corn starch - MCKAM. The CKAG medium promoted a lower percentage of contamination by 20%. And the CKAM and MCKAM media obtained 67 and 75% for germination percentage, respectively. The highest averages for aerial part height were for the CKAM and CKAG media with 0.32 and 0.30 cm, respectively. And for the length of the root, the highest value was for the CKAG medium with 0.65 cm. There was no significant effect on seedling acclimatization for treatments. In view of the results obtained, it is suggested the use of corn starch in culture media as an excellent alternative for in vitro germination of the P. pachycladus, providing cost reduction and a satisfactory germination percentage.

References

Abouseadaa H et al. (2020). Gene-targeted molecular phylogeny, phytochemical profiling, and antioxidant activity of nine species belonging to family Cactaceae. Saudi Journal of Biological Sciences, 27(6), 1649-1658.

Abud H. F et al. (2010). Germinação e expressão morfológica de frutos, sementes e plântulas de Pilosocereus pachycladus Ritter. Revista Ciência Agronômica, 41(3), 468-474.

Abud H. F et al. (2012). Armazenamento de sementes de xique-xique. Revista Brasileira de Sementes, 34(3), 473-479.

Albuquerque U. P et al. (2009). How ethnobotany can aid biodiversity conservation: reflections on investigations in the semi-arid region of NE Brazil. Biodiversity and Conservation, 18(1), 127-150.

Alves C. M et al. (2014). Ethnobotanical study of useful vegetal species in two rural communities in the semi-arid region of Paraíba state (Northeastern Brazil). Boletim do Museu de Biologia Mello Leitão, 34, 75-96.

Barbosa M. R et al. (2020). Aspects of the in vitro establishment of Handroanthus chrysotrichus (bignoniaceae) for the production of seedlings. Brazilian Journal of Development, 6(1), 2830-2840.

Batista B. N, Raposo N. V & Liberato M. A. R. (2017). Determinação do protocolo de assepsia para reprodução in vitro de Euterpe precatoria MART. Revista Fitos, 11(1), 1-118.

Brito Cavalcanti N & Resende G. M. (2007). Efeito de diferentes substratos no desenvolvimento de mandacaru (Cereus jamacaru p. Dc.), facheiro (Pilosocereus pachycladus Ritter), xiquexique (Pilosocereus gounellei (A. Webwr ex K. Schum.) Bly. Ex Rowl.) e coroa-de-frade (Melocactus bahiensis Britton & Rose). Revista Caatinga, 20(1), 28-35.

Brito-Filho S. G. D et al. (2017). Phytochemical study of Pilosocereus pachycladus and antibiotic-resistance modifying activity of syringaldehyde. Revista Brasileira de Farmacognosia, 27(4), 453-458.

Cañal M. J et al. (2001). Fisiología del cultivo in vitro. Biotecnología vegetal, 1(1). 3–9.

Civatti L. M et al. (2017). In vitro multiplication and genetic stability of two species of Micranthocereus Backeb.(Cactaceae) endemic to Bahia, Brazil. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC), 131(3), 537-545.

Correia D et al. (2011). Germinação de sementes de cactáceas in vitro. Embrapa Agroindústria Tropical-Comunicado Técnico (INFOTECA-E).

Correia D et al. (2018). Germinação in vitro de sementes de Coroa-de-frade (Melocactus sp.). Embrapa Agroindústria Tropical-Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento (INFOTECA-E).

Elias-Rocha M. A, Santos-Diaz M. D & Arredondo-Gómez A. (1998). Propagation of Mammillaria candida (Cactaceae) by tissue culture techniques. Haseltonia, (6), 96-101.

Fermino Junior P. C. P & Scherwinski-Pereira JE. (2012). Germinação e propagação in vitro de cerejeira (Amburana acreana (Ducke) AC Smith-Fabaceae). Ciência Florestal, 22(1), 1-9.

Ferreira D. F. (2014). Sisvar: a Guide for its Bootstrap procedures in multiple comparisons. Ciência e agrotecnologia, 38(2), 109-112.

Gariglio M. A, et al. (2010). Uso sustentável e conservação dos recursos florestais da caatinga. Brasília: Serviço Florestal Brasileiro, 368p.

Giulietti A. M et al. (2002). Plantas endêmicas da caatinga. p.103-115 In: Vegetação e flora das caatingas (Sampaio EVSB et al. ed.). APNE / CNIP, Recife, PE.

Giulietti A. M et al. (2004). Diagnóstico da vegetação nativa do bioma Caatinga. Biodiversidade da Caatinga: áreas e ações prioritárias para a conservação.

Goettsch B et al. (2015). High proportion of cactus species threatened with extinction. Nature plants, 1(10), 1-7.

Guimarães D. T et al. Germinação in vitro e desenvolvimento inicial de coroa-de-frade (Melocactus zehntneri). In: Congresso Nacional de Pesquisa e Ensino em Ciências - CONAPESC, Campina Grande, 2016.

Hubstenberger J. F, Clayton P. W & Phillips G. C. (1992) Micropropagation of cacti (Cactaceae). In: Bajaj Y. P. S. ed. Biotechnology in agriculture and forestry. Berlin: Springer-Verlag, (20) 49–68.

Hernández‐Hernández T et al. (2014). Beyond aridification: multiple explanations for the elevated diversification of cacti in the New World Succulent Biome. New Phytologist, 202(4), 1382-1397.

IPCC (2020). Relatório especial: relatório especial sobre mudanças climáticas e terras. Disponível em: https://www.ipcc.ch/srccl/chapter/chapter-4/

Jiménez-Terry F & Agramonte D. (2013). Cultivo in vitro y macropropagación como vía de sostenibilidad de la propagación de especies forestales. Biotecnologia vegetal, 13(1), 3–21.

Jiménez-Rivera A & Montero-Carmona W. (2019). Efecto de la sustitución de insumos en el crecimiento in vitro de Raicilla. Revista Tecnología en Marcha, 32(4), 28-38.

Lemes C. S. R et al. (2016). Meios de cultivo e sacarose no crescimento inicial in vitro de Miltonia flavescens. Ciência Rural, 46(3), 499-505.

Lucena C. M et al. (2013) Use and knowledge of Cactaceae in Northeastern Brazil. Journal of ethnobiology and ethnomedicine, 9(1), 62.

Lucyszyn N et al. (2007). Agar/galactomannan gels applied to shoot regeneration from tobacco leaves. Biologia plantarum, 51(1), 173-176.

Martín D, Cárdenas O & Cárdenas A. (2013). Almidón de papa, agente gelificante alternativo en medios de cultivo para propagación in-vitro de lulo Solanum quitoense Lam. Revista de Ciencias agrícolas, 30(1), 3-11.

Martínez M. H. P et al. Desinfestação e germinação in vitro de sementes de mandacaru sem espinho. In: Congresso Nacional de Pesquisa e Ensino em Ciências - CONAPESC, Campina Grande, 2016.

Mascot-Gómez E et al. (2020). Seed germination of Southern Chihuahuan desert cacti: Effect of mucilage, light and phytohormones. Flora, 263, 151-528.

Medeiros R. L. S et al. (2017). Seed vigor and germination of facheiro plants (Pilosocereus catingicola (Gurke) Byles & Rowley Subsp. Salvadorensis (Werderm.) Zappi (Cactaceae) at different temperatures. Semina: Ciências Agrárias, 38(5), 2873-2886.

Mohamed M. A. H, Alsadon A. A & Mohaidib M. S. (2010). Corn and potato starch as an agar alternative for Solanum tuberosum micropropagation. African Journal of Biotechnology, 9(1), 012-016.

Nascimento V. T et al. (2009). Rural fences in agricultural landscapes and their conservation role in an area of caatinga (dryland vegetation) in Northeast Brazil. Environment, Development and Sustainability, 11(5), 1005-1029.

Nascimento V. T et al. (2011). Chemical characterization of native wild plants of dry seasonal forests of the semi-arid region of northeastern Brazil. Food Research International, 44(7), 2112-2119.

Nunes A. T et al. (2015). Local knowledge about fodder plants in the semi-arid region of Northeastern Brazil. Journal of ethnobiology and ethnomedicine, 11(1), 12.

Pérez-Molphe-Balch E et al. (2015). Tissue culture of ornamental cacti. Scientia Agricola, 72(6), 540-561.

Pereira A. S. et al. (2018). Metodologia da pesquisa científica. [e-book]. Santa Maria. Ed. UAB/NTE/UFSM. Recuperado de https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/15824/Lic_ Computacao_Metodologia-Pesquisa-Cientifica.pdf?sequence=1

Pierine F. R, Gianini P. F & Pedroso-de-Moraes C. (2019). Germinação e crescimento de plântulas in vitro de Muntingia calabura L.(Muntingiaceae) submetida a diferentes meios de cultivo. Iheringia. Série Botânica, 74.

Pizzetti M. (1992). Guía de Cactus. Grijalbo. México. 36p.

Rego M. M et al. (2009). In vitro seed germination of mandacaru (Cereus jamacaru DC.). Revista Caatinga, 22(4), 34-38.

Romay G et al. (2006). Almidón modificado de yuca como sustituto económico del agente solidificante para medios de cultivo de tejidos vegetales. Interciencia, 31(9), 686-689.

Santos M. S et al. (2001). Efecto del medio de cultivo, cinetina y agentes osmóticos sobre la respuesta morfogenética de Astrophytum myriostigma (Cactacea) in vitro. Revista Fitotecnia Mexicana, 24(2), 133-138.

Santos L et al. (2019). Frugivoria por aves em quatro espécies de Cactaceae na Caatinga, uma floresta seca no Brasil. Iheringia. Série Zoologia, 109.

Sasamori M. H, Endres Júnior D & Droste A. (2015). Asymbiotic culture of Cattleya intermedia Graham (Orchidaceae): the influence of macronutrient salts and sucrose concentrations on survival and development of plantlets. Acta Botanica Brasilica, 29(3), 292-298.

Silva V. A. (2015). Diversidade de uso das cactáceas no nordeste do Brasil: uma revisão. Gaia scientia, 9(2), 137-154.

Sousa V. R & Honório M. S. (2020). Da degradação a preservação: o papel da educação ambiental na sustentabilidade da caatinga. Revista Brasileira de Direito e Gestão Pública, 8(3), 932-946.

Souza D. D & Pacheco C. S. G. R. (2019). Espécies nativas para alimentação de ruminantes em Ouricuri-PE e seus impactos ambientais. Agropecuária Científica no Semiárido, 15(1), 71-78.

Souza R. A. V. D et al. (2012). Efeito da luz na germinação in vitro de embriões zigóticos de genótipos de oliveira. Revista Ceres, 59(3), 299-304.

Taiz L & Zeiger E. (2013). Fisiologia vegetal. 5a ed. Porto Alegre: Artmed, 719p.

Taylor N. P & Zappi D. (2002). Distribuição das espécies de Cactaceae na caatinga. p.123-125 In: Vegetação e flora das caatingas (Sampaio EVSB et al. ed.). APNE / CNIP, Recife, PE.

Torres-Silva G et al. (2018). In vitro shoot production, morphological alterations and genetic instability of Melocactus glaucescens (Cactaceae), an endangered species endemic to eastern Brazil. South African Journal of Botany, 115, 100-107.

Published

29/08/2020

How to Cite

Santos, J. E. L. dos, Ferreira, L. T., & Nascimento, N. F. F. . (2020). Germination and seedling growth in vitro of Pilosocereus pachycladus Ritter (Facheiro) submitted to different culture media. Research, Society and Development, 9(9), e548997423. https://doi.org/10.33448/rsd-v9i9.7423

Issue

Section

Agrarian and Biological Sciences