Initial in vitro plant establishment of seeds and nodal segments from bromeliad Acanthostachys strobilacea (Schult. & Schult.f.) Klotzsch differs in respiratory rates and shoot formation

• Published in: Hoehnea Vol. 48
• Main Authors: Carvalho, Victória, Carvalho, Camila Pereira, Santos, Daniela Soares dos, Nievola, Catarina Carvalho
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Instituto de Pesquisas Ambientais 2021; Instituto de Botânica
• Subjects: carbon dioxide; lateral buds; micropropagation; oxygen; PLANT SCIENCES; respiration; carbon dioxide; micropropagação; oxigênio; respiração; lateral buds; micropropagation; gemas laterais; respiration; oxygen; dióxido de carbono
• ISSN: 0073-2877; 2236-8906; 2236-8906
• DOI: 10.1590/2236-8906-97/2020

ABSTRACT We aimed to investigate the morphological and respiratory differences during in vitro shoot formation from seeds and nodal segments (NS) of Acanthostachys strobilacea (Schult. & Schult.f.) Klotzsch, due to differences in plants obtained by micropropagation. During 35 days of culture, seeds resulted in full plants 14 days earlier than NS, with longer leaves and more roots. Nevertheless, NS plantlets exhibited shoot multiplication. Peaks in O2 consumption and CO2 release were detected at 7 and 14 days for NS and seeds, respectively, suggesting that initial growth has a high energetic requirement. However, the respiration peak was higher in NS than in seeds, possibly due to high energy consumption required for multiple bud breaks. After peaking, respiration decreased, reaching similar values between propagules by 35 days, indicative of an ongoing increase in photosynthesis in both seed and NS plants, possibly due to shoot growth. In conclusion, the development process of NS plants may affect the energy and respiratory demand differently than in seedlings RESUMO Klotzsch difere em taxas respiratórias e formação de brotos). Buscou-se investigar as diferenças morfológicas e respiratórias durante a formação in vitro de brotos a partir de sementes e segmentos nodais (NS) de Acanthostachys strobilacea (Schult. & Schult.f.) Klotzsch, devido às diferenças entre as plantas obtidas pela micropropagação. Durante 35 dias de cultura, as sementes resultaram em plantas completas 14 dias antes do NS, com folhas mais longas e mais raízes. No entanto, as plantas NS exibiram multiplicação de brotos. Picos no consumo de O2 e liberação de CO2 foram detectados aos 7 e 14 dias para NS e sementes, respectivamente, sugerindo que o crescimento inicial tem alta demanda energética. No entanto, o pico de respiração foi maior em NS do que em sementes, possivelmente devido ao alto consumo de energia necessário para as múltiplas quebras de gemas. Após o pico, a respiração diminuiu, atingindo valores semelhantes entre os propágulos aos 35 dias, indicativo de um aumento contínuo da fotossíntese em plantas de sementes e NS, possivelmente devido ao crescimento de brotos. Em conclusão, o processo de desenvolvimento das plantas de NS pode afetar a demanda energética e respiratória de forma diferente daquelas de sementes