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40ISSN 1517-1981

Outubro 2000

ISSN 1678-1961

Janeiro, 2009

Multiplicação do

Abacaxizeiro Ornamental,

var. ,

em Meio Líquido e Gelificado

in vitro

Ananas comosus erectifolius

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Boletim de Pesquisae Desenvolvimento 40

Aracaju, SE2009

ISSN 1678-1961

Janeiro, 2009

EmprEmprEmprEmprEmpresa Bresa Bresa Bresa Bresa Brasileirasileirasileirasileirasileira de Pa de Pa de Pa de Pa de Pesquisa esquisa esquisa esquisa esquisa AAAAAgrgrgrgrgropecuáropecuáropecuáropecuáropecuáriaiaiaiaia

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Multiplicação in vitro doAbacaxizeiro Ornamental,Ananas comosus var.erectifolius, em MeioLíquido e Gelificado

Zilna Brito de Rezende Quirino

Sarah Brandão Santa Cruz Barboza (in memorian)

Pedro Roberto Almeida Viégas

Ana da Silva Ledo

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Supervisora editorial: Raquel Fernandes de Araújo RodriguesTratamento de ilustrações: Thâmara Cristina Tojal GomesEditoração eletrônica:Thâmara Cristina Tojal GomesFoto da Capa: Ana da Silva Ledo

1a edição

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Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)

Embrapa Tabuleiros Costeiros

Quirino, Zilna Brito de Resende Multiplicação in vitro do abacaxizeiro ornamental, ananascomosus var. Erectifolius, em meio líquido e gelificado / ZilnaBrito de Resende et al. -- Aracaju: Embrapa Tabuleiros Costeiros, 2008. 14 p. : il.- (Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento/ Embrapa Tabuleiros Costeiros, ISSN1678-1961; 40).

Disponível em: http://www.cpatc.embrapa.br/index.php?idpagina=fixas&pagina=publicacoesonline

1. Abacaxi. 2. Produção in vitro. 3. Fruta tropical. I. Barboza, Sara Brandão Santa Cruz. II.Viégas, Pedro Roberto Almeida. III. Lédo, Ana da Silva. IV. Título. V. Série.

CDD 634.774

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Sumário

Resumo .................................................................... 5

Abstract ................................................................... 7

Introdução ................................................................. 8

Material e Métodos .................................................... 9

Resultados e Discussão ............................................ 10

Conclusões .............................................................. 16

Referências Bibliográficas ......................................... 17

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Resumo

O abacaxi ornamental Ananas comosus var. erectifolius, também conhecidopor Curauá é uma espécie vegetal pertencente à família Bromeliaceae, de porteherbáceo, muito comum na Amazônia, cuja folha é aproveitada para aprodução de fibra. O objetivo deste trabalho foi avaliar a taxa de proliferação in

vitro de brotos do abacaxizeiro Ananas comosus var. erectifolius em meiolíquido e gelificado, na presença e ausência de auxinas e citocininas. O estudofoi realizado no Laboratório de Cultura de Tecidos de Plantas da EmbrapaTabuleiros Costeiros. Para avaliar o potencial de proliferação de brotos foramutilizados oito tratamentos, com quatro repetições e quatro plantas porrepetição (meio líquido sem regulador de crescimento; meio gelificado semregulador de crescimento; meio líquido + BAP 2 mg L-1; meio gelificado + BAP2 mg L-1; meio líquido + BAP 2 mg L-1 + ANA 2 mg L-1; meio gelificado +BAP 2 mg L-1 + ANA 2 mg.L-1; meio líquido + CIN 5 mg L-1; meio gelificado +CIN 5 mg L-1. A taxa de proliferação de brotos também foi avaliada emexplantes submetidos a diferentes volumes de meio líquido (10 mL; 20 mL e30 mL). As avaliações ocorreram por três subcultivos a intervalos de 45 dias,em ambos os experimentos. Com base nos resultados alcançados estimou-senúmero de brotos viáveis em cada subcultivo nos diferentes tratamentos. Oabacaxizeiro ornamental, Ananas comosus var. erectifolius apresenta diferentestaxas de multiplicação entre os subcultivos como resposta a um mesmoprotocolo. Maiores taxas de multiplicação e número total de brotos de Ananas

comosus var. erectifolius, ao final do terceiro subcultivo, são obtidas em meio

MS gelificado contendo 2,0 mg L-1 de BAP + 2,0 mg L-1 ANA.

Palavras-chave: Curauá; micropropagação; reguladores de crescimento.

Multiplicação in vitro doAbacaxizeiro Ornamental,Ananas comosus var.erectifolius, em Meio Líquidoe GelificadoZilna Brito de Rezende Quirino, Sarah Brandão Santa Cruz

Barboza, Pedro Roberto Almeida Viégas, Ana da Silva Ledo

5Multiplicação in vitro do Abacaxizeiro Ornamental, Ananas comosus var. erectifolius, em Meio Líquido e Gelificado

1 Engenheira Agrônoma Bolsista AP CNPq/Sergipetec/ Embrapa Tabuleiros Costeiros2 Pesquisadora da Emdagro, in memorian;3 Engenheiro Agrônomo, D. SC. Professor da Universidade Federal de Sergipe, Bairro Rosa Elze, São

Cristovão, SE;4 Pesquisadora da Embrapa Tabuleiros Costeiros, Av. Beira Mar, 3250, C.P. 44, Aracaju, SE, CEP: 49025-

040. E-mail:. [email protected].

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7Multiplicação in vitro do Abacaxizeiro Ornamental, Ananas comosus var. erectifolius, em Meio Líquido e Gelificado

In vitro multiplication ofornamental pineapple,ananas comosus var.erectifolius, in liquid andsolid medium

Abstract

The ornamental pineapple Ananas comosus var. erectifolius, also known as

Curauá, is a species belonging to the family of Bromeliaceae, very common at

Amazon, whose leaf is used for fiber production. The objective of this work was

to evaluate the proliferation rates of in vitro shoots of A. comosus var.

erectifolius in liquid and solid culture medium, in the presence and absence of

auxins (naphthaleneacetic-ANA) and cytokinins (kinetin-KIN, benzilaminepurine-

BAP). This study was done at Laboratory of Plant Tissue Culture at Embrapa

Coastal Tablelands. To evaluate the potential of shoots proliferation, eight

treatments were used, with four repetitions and four plants by repetition (liquid

medium without growth regulator; solid medium without growth regulator; liquid

medium + BAP 2 mg L-1; solid medium + BAP 2 mg L-1; liquid medium + BAP

2 mg L-1 + ANA 2 mg L-1; solid medium + BAP 2 mg L-1 + ANA 2 mg L-1;

liquid medium + KIN 5 mg L-1; solid medium + KIN 5 mg L-1). The shoots

proliferation rates were also evaluated in explants submitted to different volumes

of liquid medium (10mL, 20mL and 30mL). The evaluations were done in three

subcultures with intervals of 45 days, in both experiments. Based on the

results, the viable shoots number was estimated in each subculture at different

treatments. Ananas comosus var. erectifolius presents different multiplication

rates among subcultures in response to the same protocol. Larger multiplication

rates and total number of shoots, at the end of the third subculture, was

obtained at MS solid culture medium containing 2,0 mg L-1 of BAP and 2,0 mg

L-1 ANA.

key-words: Curauá; micropropagation; growth regulators.

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O Ananas comosus var. erectifolius é uma espécie vegetal pertencente à

família Bromeliaceae, de porte herbáceo, muito comum na Amazônia, e que

apresenta duas variedades: a roxa e a branca, cuja folha é aproveitada para a

produção de fibra no estado do Pará. A espécie tem sido pouco investigada em

relação a sua composição química. (FUJIHASHI & BARBOSA, 2002)

Diferentes espécies do gênero Ananas vem se destacando como fruteira

ornamental e atualmente é o segundo produto mais exportado da floricultura do

Ceará. Entretanto, essa comercialização está relacionada com apenas duas

cultivares, o Ananas comosus var. erectifolius (= lucidus) e Ananas comosus

var. bracteatus (= Ananas porteanus) (SOUZA et al., 2007).

O Ananas comosus var. erectifolius, até pouco tempo conhecido como

Ananas lucidus é a variedade de abacaxizeiro mais conhecida e explorada como

planta ornamental no Brasil (BOMFIM, 2006). Caracteriza-se por ser terrestre,

geralmente se desenvolve em campo aberto sob alta luminosidade, em ambientes

de solos arenosos e de clima tropical. Apresenta folhagem sem espinhos e de

coloração púrpura, com infrutescências vermelhas medindo entre 8 e 10 cm de

comprimento, dispostas na posição apical de hastes de até 80 cm de

comprimento.

Em 2003, as exportações de abacaxi ornamental no Ceará alcançaram US$

298,9 mil, sendo os principais destinos Holanda (72%), Alemanha (13%) e

Portugal (9%). Em 2004, as exportações aumentaram em 34%, chegando a

US$ 412,9 mil, sendo os principais países importadores Holanda (70%), EUA

(12%), Portugal (8%) e Alemanha (5%) (BAIMA, 2005 citado por CARVALHO,

2008). As principais espécies de abacaxi ornamental comercializadas são:

Ananas comosus var. erectifolius (corresponde a 75%), Ananas comosus var.

bracteatus e Ananas comosus var. ananassoides (CARVALHO, 2008).

Técnicas de cultura de tecidos vegetais estão sendo aplicadas para a

micropropagação clonal de variedades melhoradas, que além de disponibilizar

maior quantidade de mudas em curto tempo permite o controle total das

condições ambientais durante a propagação e a preservação de plantas matrizes

sem riscos de infecção (BARBOZA & CALDAS, 2001; MOREIRA et. al., 2003).

Introdução

8 Multiplicação in vitro do Abacaxizeiro Ornamental, Ananas comosus var. erectifolius, em Meio Líquido e Gelificado

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9Multiplicação in vitro do Abacaxizeiro Ornamental, Ananas comosus var. erectifolius, em Meio Líquido e Gelificado

Material e Métodos

Os trabalhos foram desenvolvidos no Laboratório de Cultura de Tecidos de

Plantas da Embrapa Tabuleiros Costeiros, em Aracaju, SE.

Os explantes utilizados foram pequenos brotos já estabelecidos in vitro de

plântulas de abacaxi Ananas var. erectifolius. O meio de cultura básico foi o MS

(MURASHIGE & SKOOG, 1962), com 30 g L-1 de sacarose, 2 mg L-1 de

vitamina, gelificado com ágar a 7 g L-1, pH ajustado para 5,8 e autoclavado por

15 minutos a 120°C.

Para avaliar a potencial de proliferação de brotos do abacaxi ornamental Ananas

var. erectifolius foram utilizados oito tratamentos, com quatro repetições e quatro

plantas por repetição: meio líquido sem fitorregulador (ML – SH); meio

gelificado sem fitorregulador (MG – SH); meio líquido + BAP 2 mg L-1 (ML –

BAP); meio gelificado + BAP 2 mg L-1 (MG – BAP); meio líquido + BAP mg L-1

+ ANA 2 mg L-1 (ML – BAP + ANA); meio gelificado + BAP mg L-1 + ANA 2

mg L-1 (MG – BAP + ANA); meio líquido + CIN 5 mg L-1 (ML – CIN); meio

gelificado + CIN 5 mg L-1 (MG – CIN). Em cada recipiente contendo 30 mL de

meio de cultivo foi inoculado um explante (broto).

A taxa de multiplicação in vitro do abacaxi ornamental Ananas erectifolius

também foi avaliado utilizando-se diferentes volumes de meio de cultura MS

líquido: 10, 20 e 30 mL. Foram utilizadas cinco repetições por tratamento, com

A utilização de mudas de abacaxi ornamental produzidas em laboratório

no Brasil ainda é muito restrita, pelo reduzido número de laboratórios, pelo preço

da muda relativamente alto e pelo fato do cultivo de abacaxi, como planta

ornamental, ser uma atividade recente. No entanto, a demanda por esse tipo de

muda tem crescido, porque os produtores estão constatando que devido ao

melhor estado fitossanitário das mudas micropropagadas as plantas apresentam

desempenho no campo superior às obtidas por rebentos.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a taxa de proliferação de brotos in vitro

do abacaxi ornamental Ananas comosus var. erectifolius em meio líquido e

gelificado; em diferentes volumes de meio MS líquido e na presença e ausência

de concentrações de auxinas e citocininas.

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10 Multiplicação in vitro do Abacaxizeiro Ornamental, Ananas comosus var. erectifolius, em Meio Líquido e Gelificado

Resultados e Discussão

Os resultados apresentados na Tabela 1 mostram que os tratamentos para

multiplicação exerceram influência significativa na proliferação de brotos in vitro

em explantes de Ananas erectifolius. Observou-se que a taxa de multiplicação

variou entre os tratamentos e em cada tratamento nas três subculturas avaliadas.

No primeiro subcultivo o meio de cultura líquido suplementado com BAP isolado

ou combinado com ANA foram superiores aos demais tratamentos (Tabela 1). O

meio líquido exerceu influência positiva na multiplicação inicial quando

comparado ao meio gelificado em iguais concentrações de reguladores de

crescimento. Este fato foi observado no segundo subcultivo onde os valores de

taxa de multiplicação média obtidos em meio gelificado suplementado com BAP

ou BAP + ANA foram 4, 19 e 4,06, respectivamente.

quatro plantas por repetição. Os explantes foram cultivados em Magentas com

capacidade de ± 320 ml. O meio de cultura o MS, com 30 g L-1 de sacarose, 2

mg L-1 de vitamina, gelificado com ágar a 7 g L-1, pH ajustado para 5,8 e

autoclavado por 15 minutos a 120°C. Logo após, em câmara de fluxo laminar,

o meio líquido foi distribuído nos recipientes, previamente autoclavados, de

acordo com o volume de cada tratamento.

Em ambos os experimentos, a taxa de multiplicação e o número total de brotos

por subcultura, foram avaliados por três subcultivos, com intervalos de 45 dias,

quando o meio de cultura foi renovado. A manipulação dos explantes ocorreu

em câmara de fluxo laminar em condições assépticas

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11Multiplicação in vitro do Abacaxizeiro Ornamental, Ananas comosus var. erectifolius, em Meio Líquido e Gelificado

Tabela 1 – Taxa de multiplicação do abacaxi ornamental, Ananas comosus var.

erectifolius submetido a diferentes tratamentos para proliferação de brotos in vitro.

Tratamentos Subcultivos

1° 2° 3°

ML-s/regulador de 1,25 C 1,00 D 1,00 Ccrescimento

MG-s/regulador de 1,06 C 1,44 CD 1,00 Ccrescimento

ML + BAP mg L-1 2,19 A 3,06 AB 2,00 B

MG + BAP 2 mg L-1 1,00 C 4,19 A 4,12 A

ML + BAP 2 mg L-1+ 1,81 AB 2,56 BC 2,75 BANA 2 mg L-1

MG + BAP 2 mg L-1+ 1,37 BC 4,06 A 4,81 A ANA 2 mg L-1

ML + CIN 5 mg L-1 1,25 C 2,31 BC 2,94 B

MG + CIN 5 mg L-1 1,00 C 2,06 BCD 4,25 A

CV % 23,38 33,09 25,14

Médias seguidas pela mesma letra, na coluna, não diferem entre si (Duncan, p < 0,05).

Na segunda subcultura, embora a taxa de multiplicação média observada no

meio líquido com BAP seja estatisticamente igual à obtida em igual concentração

desse regulador de crescimento em meio gelificado, observa-se um efeito

depressivo na proliferação de brotos, tornando-se mais acentuado no terceiro

subcultivo (Tabela 1 e Figuras 1 e 2).

O cultivo in vitro em meio líquido permite maior absorção dos componentes do

meio devido ao fato de possibilitar contato de toda superfície externa do

explante com o meio de cultura. No entanto, asfixia e oxidação do material

cultivado tem sido relatados em vários trabalhos publicados. Neste trabalho foi

observada a oxidação dos explantes em todos os tratamentos quando se utilizou

meio de cultura líquido, o que pode ter contribuído para a redução nas taxas de

multiplicação no segundo e terceiro subcultivo quando se utilizou essa condição

de cultivo (Tabela 1 e Figuras 1 e 2).

Segundo Santos et al. (2005) o melhor tratamento para multiplicação in vitro,

bem como para o desenvolvimento das plantas (comprimento das partes aéreas)

foi o constituído pelo meio MS gelificado, suplementado com 2 mg L-1 de BAP

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12 Multiplicação in vitro do Abacaxizeiro Ornamental, Ananas comosus var. erectifolius, em Meio Líquido e Gelificado

seguido das concentrações 1,0 e 0,5 mg L-1. Os autores sugerem uma fase

inicial de resistência das plantas de curauá em assimilar este regulador de

crescimento novas condições in vitro, o que corrobora com os resultados

obtidos neste trabalho onde maior taxa de multiplicação foi obtida no segundo

subcultivo em meio gelificado. O meio líquido contribuiu para melhoria na

eficiência dos explantes em assimilar os reguladores de crescimento na fase

inicial de cultivo.

Em todos os tratamentos utilizando a citocinina BAP isolada ou combinada com

ANA, independente da natureza física do meio, o abacaxizeiro Ananas comosus

var. erectifolius mostrou maior número teórico de brotos ao final de três

subculturas (Tabela 2).

Os abacaxizeiros cv. Smooth Cayenne e o genótipo PE x SC-52 apresentam

diferentes taxas de multiplicação como resposta a um mesmo protocolo

(BARBOZA et al., 2006). Segundo os autores o híbrido PE x SC-52 apresentou

maior proliferação de brotos por explante por subcultura e maior número teórico

de mudas após cinco subculturas quando comparado a cv. Smooth Cayenne.

Tabela 2 – Número total de explantes de abacaxi ornamental, Ananas comosus var. erectifolius, que

seriam produzidos ao final de cada subcultivo, em diferentes tratamentos, multiplicando-se a taxa de

multiplicação pelo número de explantes na subcultura anterior.

Tratamentos Subcultivos

1° 2° 3°

ML-s/regulador de 1,25 C 1,25 D 1,25 Ccrescimento

MG-s/regulador de 1,06 C 1,53 D 1,53 Ccrescimento

ML + BAP mg L-1 2,19 A 6,86 A 14,07ABC

MG + BAP 2 mg L-1 1,00 C 4,198 ABC 17,01 AB

ML + BAP 2 mg L-1+ 1,81 AB 5,17 ABC 16,98 ABANA 2 mg L-1

MG + BAP 2 mg L-1+ 1,37 BC 5,59 AB 26,83 A ANA 2 mg L-1

ML + CIN 5 mg L-1 1,25 C 3,03 BCD 9,99 BC

MG + CIN 5 mg L-1 1,00 C 2,06 CD 8,78 BC

CV % 23,38 55,60 70,84

Médias seguidas pela mesma letra, na coluna, não diferem entre si (Duncan, p < 0,05).

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13Multiplicação in vitro do Abacaxizeiro Ornamental, Ananas comosus var. erectifolius, em Meio Líquido e Gelificado

As taxas de multiplicação obtidas neste trabalho, quando se utilizou a citocinina

cinetina foram baixas até a segundo subcultivo, tanto em meio liquido quanto

em gelificado. No entanto, observa-se que no terceiro subcultivo a taxa de

multiplicação foi estatisticamente igual à obtida na presença de BAP isolado ou

combinado com ANA em meio gelificado (Tabela 1). Mesmo com elevação da

taxa de multiplicação no último subcultivo avaliado, o número total brotos

obtidos na presença de CIN, ao final do terceiro subcultivo, foi significativamente

inferior aos valores observados nos tratamentos com BAP ou BAP+ ANA em

igual período de cultivo (Tabela 2). Esses resultados mostram a importância da

taxa de multiplicação inicial na eficiência de um protocolo de micropropagação.

Quando se trabalhou com BAP + ANA em meio gelificado, ocorreu maior

aumento na massa dos explantes com proliferação de gemas, em relação ao meio

líquido, o que estimulou a produção de brotações axilares e/ou adventícias com

aumento da taxa de multiplicação no segundo e terceiro subcultivos e,

conseqüentemente, elevação o número total de brotos ao final do terceiro

subcultivo (Tabela 2 e Figuras 1 e 2).

Figura 1- Taxa de multiplicação por subcultura de brotos de abacaxi ornamental /

subcultivo, obtida em diferentes tratamentos em meio gelificado.

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14 Multiplicação in vitro do Abacaxizeiro Ornamental, Ananas comosus var. erectifolius, em Meio Líquido e Gelificado

Nos tratamentos usando apenas BAP ou cinetina observou-se a formação de

brotos mais definidos, sendo a cinetina menos eficiente na fase inicial de cultivo,

o que influenciou significativamente no total de brotos produzidos nos

tratamentos com este regulador de crescimento.

Figura 2- Taxa de multiplicação, por subcultura, de brotos de abacaxi ornamental /

subcultivo, obtida em diferentes tratamentos em meio líquido.

Quando se comparou a taxa de multiplicação e o número de brotos de Ananas

comosus var. erectifolius em diferentes volumes de meio MS líquido, a presença

de 2,0 mg L-1 de BAP foi verificado que o volume de 20 mL proporcionou

melhores resultados nos três subcultivos avaliados, com valores estatisticamente

iguais (Figuras 3 e 4). Em 30 mL de meio de cultura, a taxa de multiplicação foi

crescente do primeiro ao terceiro subcultivo e, em 10 mL obteve-se menor

proliferação de brotos com taxa de multiplicação menor que dois.

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15Multiplicação in vitro do Abacaxizeiro Ornamental, Ananas comosus var. erectifolius, em Meio Líquido e Gelificado

Figura 3 - Taxa de multiplicação, por subcultivo, de abacaxizeiro Ananas comosus

var. erectifolius, em diferentes volumes de meio MS líquido.

Figura 4 – Número total de brotos por subcultivo de Ananas comosus var.

erectifolius, obtidos em diferentes volumes de meio MS líquido.

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16 Multiplicação in vitro do Abacaxizeiro Ornamental, Ananas comosus var. erectifolius, em Meio Líquido e Gelificado

Ao comparar a multiplicação in vitro de Ananas comosus var. erectifolius meio

de cultura líquido e gelificado Oliveira et al. (2007), verificaram que o meio

líquido foi superior. A interação genótipo versus natureza física do meio de

cultura foi demonstrada para a cultivar de abacaxi Pérolera, que em meio líquido

apresentou taxa de regeneração 37% superior àquela em meio de cultivo

gelificado. Na cultivar Primavera a taxa regenerativa em meio líquido foi 17%

superior em relação ao meio contendo gelificante. Os autores usaram

concentrações de 2,7 mM e 5,4 mM de ANA, combinadas com diferentes

concentrações de BAP (4,4 mM; 8,9 mM e 13,3 mM), em meio líquido e

gelificado. A média para meio líquido foi 30,5% superior em relação à observada

em meio gelificado.

CONCLUSÕES

O abacaxizeiro ornamental, Ananas comosus var. erectifolius apresenta

diferentes taxas de multiplicação entre os subcultivos como resposta a um

mesmo protocolo;

Em meio MS gelificado o abacaxizeiro Ananas comosus var. erectifolius expressa

maior potencial de multiplicação quando comparado ao meio MS líquido;

Maiores taxas de multiplicação e número total de brotos de Ananas comosus

var. erectifolius, ao final do terceiro subcultivo, são obtidas em meio MS

gelificado contendo 2,0 mg L-1 de BAP + 2,0 mg L-1 ANA.

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17Multiplicação in vitro do Abacaxizeiro Ornamental, Ananas comosus var. erectifolius, em Meio Líquido e Gelificado

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