Micropropagation of heliconia species, morphological characterization and molecular identification of contaminating bacteria

O gênero Heliconia tem participação crescente na floricultura tropical, sendo utilizada principalmente como flor de corte e para o paisagismo. A aplicação da micropropagação na produção de helicônias pode atuar na otimização da produtividade e na melhoria da qualidade do produto, proporcionando a multiplicação rápida e em grande escala das mudas, independentemente do período do ano, a multiplicação de híbridos e matrizes de grandes potenciais, a produção mais uniforme e redução do período até a colheita. Entretanto, o sucesso do processo de micropropagação depende de vários fatores, entre eles, o estabelecimento do explante in vitro, a adequação do meio de cultura e a escolha do melhor substrato na fase de aclimatação, como estudadas no presente trabalho. Uma das maiores dificuldades enfrentadas no estabelecimento in vitro dos explantes de helicônias é a contaminação bacteriana. De acordo com os resultados obtidos, as cultivares Heliconia bihai cv. Peach Pink, H. ortotricha Candy Cane e H. ortotricha L. Anderss cv. Total Eclipse respondem diferentemente aos tratamentos de assepsia testados. A utilização do meio MS (Murashige; Skoog, 1962), com a concentração normal dos sais MS, 2,5 mg/ L BAP e 0,10 mg/L ANA foi o meio de cultura mais adequado para o cultivo in vitro de H. ortrotricha cv. Candy Cane, proporcionando uma boa taxa de brotação por explante e plantas bem desenvolvidas. Durante a aclimatação das plantas de H. ortotricha Candy Cane, as misturas de Plant Max® Horticultura + Fibra de coco e Plant Max® Horticultura + Casca de arroz carbonizado foram superiores em relação aos outros substratos testados, tanto pelo maior índice de plantas sobreviventes, quanto pelo maior crescimento da parte aérea, apresentando uma boa coloração das folhas e um maior desenvolvimento do sistema radicular. Para identificação dos contaminantes, 100 isolados de bactérias foram obtidos de meios de cultura contaminados e das folhas das plantas de casa de vegetação e submetidos a análises moleculares para a caracterização por Análise de Restrição de DNA Ribossomal Amplificado (ARDRA) e identificação pelo sequenciamento parcial do gene 16S rRNA. As bactérias isoladas das folhas de helicônia em meios de cultura TSA e R2A foram somente quatro gêneros nas três cultivares, identificados como Arthrobacter sp., Xanthomonas sp., Burkholderia sp. e Rhizobium sp.. Em meio de cultura contaminado constatou-se a presença de Burkholderia sp. nas culturas de H. ortotricha Candy Cane e H. ortotricha L. Anderss. cv. Total Eclipse e de Burkholderia sp. e Rhizobium em H. bihai cv. Peach Pink. As bactérias contaminantes durante o estabelecimento in vitro dos explantes de helicônias podem ser, portanto, provenientes das comunidades endofíticas da planta matriz fornecedora do explanteThe Heliconia genus has increasing participation in the tropical floriculture, used mainly as cut flower and for landscape. The use of micropropagation in the process of heliconia production can improve product quality and productivity, providing large-scale and efficient plant multiplication, independently of the season, clonal multiplication of hybrids and other valuable plants, consequently with a more uniform production and possibility of a shorter period for harvesting. However, the success of the micropropagation process depends on various factors, such as the explant establishment in vitro, culture medium and a suitable substrate for acclimatization, which were studied in this work. Bacterial contamination is one of the difficulties for the in vitro establishment of heliconia explants. The results showed that Heliconia bihai cv. Peach Pink, H. ortotricha Candy Cane and H. ortotricha L. Anderss. cv. Total Eclipse responded differently to the descontamination treatments used. The use of full strength of MS (Murashige; Skoog, 1962) medium supplemented with 2,5 mg/L BAP and 0,10 mg/L ANA was the best for the in vitro culture of H. ortrotricha cv. Candy Cane, providing good multiplication rates, with well developed plants. H. ortotricha Candy Cane acclimatization showed better results in substrate mixtures containing Plant Max® Horticulture + Coconut fiber and Plant Max® Horticulture + Rind of carbonized rice with better rates of survival, better development of the aerial parts and root system development. For identification of the contaminantes, 100 bacteria isolates were obtained from contaminated culture media and leaves of greenhouse plants and submitted to morphological and molecular analyses to characterization for Amplified Ribosomal DNA Restriction Analysis (ARDRA) and identification for partial 16S rRNA gene sequencing. The bacterial isolates obtained from the leaves in TSA and R2A culture media had been only four species in the three heliconia cultivars, and were identified as Arthrobacter sp., Xanthomonas sp., Burkholderia sp. and Rhizobium sp.. In culture media contaminated Burkholderia sp. was evidenced in cultures of H. ortotricha Candy Cane and H. ortotricha L. Anderss. cv. Total Eclipse and Burkholderia sp. and Rhizobium sp. in H. bihai cv. Peach Pink. The bacterial contaminants observed during the in vitro establishment of heliconia explants originated from the endophytic community of the plants which were used as explant source