Estabelecimento e multiplicação in vitro de cultivares de lúpulo (Humulus lupulus L.)
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Tese |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11136/tde-17092025-152138/ |
Resumo: | O lúpulo (Humulus lupulus L.) é uma cultura emergente no Brasil e a demanda por plantas de qualidade disponíveis no mercado já é uma realidade, tornando a micropropagação uma alternativa para garantir mudas viáveis e indexadas. Diversos protocolos foram estabelecidos para a multiplicação do lúpulo com misturas complexas de reguladores vegetais e para genótipos específicos. Portanto, a elaboração de protocolos mais simplificados que otimizem a etapa da multiplicação in vitro de diferentes genótipos é necessária. Estratégias inovadoras como biorreatores com sistemas de imersão temporária e o uso de luz LED vem se demonstrando eficazes na multiplicação das plantas. Portanto, o objetivo deste estudo foi estabelecer protocolos de introdução e multiplicação in vitro para os genótipos Comet, Triumph e Hallertau Magnum utilizando apenas a citocinina 6-Benzilaminopurina (BAP) através da brotação convencional em meio semissólido e com biorreatores de imersão temporária. Nesse sentido, este trabalho foi dividido em dois capítulos: i) Estabelecimento de protocolos in vitro nas etapas de introdução e multiplicação de diferentes genótipos de lúpulo em meio semissólido; ii) Biorreatores de imersão temporária e diferentes espectros de LEDs na multiplicação in vitro do lúpulo (Humulus lupulus L.) Comet. No capítulo I foram conduzidos dois experimentos isolados: Definição da melhor concentração da citocinina BAP (6-benzilaminopurina) (0,0, 0,5, 1,0 e 2,0 mg L-1); Definição da melhor concentração de BAP considerando dois tipos de introduções: (MS e MS+0,5 mg L-1 BAP) e 2 subcultivos nas 2 concentrações de BAP: 0,5 e 1,0 mg L-1. No segundo capítulo foram realizados dois experimentos isolados avaliando os efeitos de quatro espectros de luz (combinação mista de 70% vermelha + 30% azul (70R30B), 100% branca (CW), 100% vermelha 645-675nm (100R) e 100% azul 450-465nm (100B) com e sem adição de 0,5 mg L-1 de BAP na multiplicação de Comet. O genótipo Comet apresentou elevada responsividade à multiplicação in vitro tanto na ausência quanto na presença de 0,5 mg L-1 de BAP, sendo a aplicação do regulador indicada conforme os objetivos do protocolo. \'Triumph\' demonstrou baixa eficiência morfogênica em menores concentrações, demandando o uso de reguladores desde a fase de introdução indicando necessidade de uma etapa de enraizamento. Em contrapartida, o genótipo H. Magum revelou um bom desempenho mesmo na ausência de BAP, se destacando como material promissor para protocolos simplificados e de menor custo. O presente estudo confirmou que diferentes genótipos de lúpulo apresentam respostas variadas quando submetidos a um mesmo protocolo. Os biorreatores de modelo RITA® associados aos espectros de luz LED branca e mista com adição de 0,5 mg L-1 de BAP apresentaram o melhor desempenho nas variáveis analisadas, permitindo o estabelecimento de um protocolo rápido e eficiente na multiplicação do genótipo Comet. |
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Estabelecimento e multiplicação in vitro de cultivares de lúpulo (Humulus lupulus L.)In vitro establishment and multiplication of hop (Humulus lupulus L.) genotypesBAP (6-benzilaminopurina)BAP (6-benzylaminopurine)BioreactorBiorreatorBrotaçãoEspectros de luzLight spectraProtocolosProtocolsShoot inductionO lúpulo (Humulus lupulus L.) é uma cultura emergente no Brasil e a demanda por plantas de qualidade disponíveis no mercado já é uma realidade, tornando a micropropagação uma alternativa para garantir mudas viáveis e indexadas. Diversos protocolos foram estabelecidos para a multiplicação do lúpulo com misturas complexas de reguladores vegetais e para genótipos específicos. Portanto, a elaboração de protocolos mais simplificados que otimizem a etapa da multiplicação in vitro de diferentes genótipos é necessária. Estratégias inovadoras como biorreatores com sistemas de imersão temporária e o uso de luz LED vem se demonstrando eficazes na multiplicação das plantas. Portanto, o objetivo deste estudo foi estabelecer protocolos de introdução e multiplicação in vitro para os genótipos Comet, Triumph e Hallertau Magnum utilizando apenas a citocinina 6-Benzilaminopurina (BAP) através da brotação convencional em meio semissólido e com biorreatores de imersão temporária. Nesse sentido, este trabalho foi dividido em dois capítulos: i) Estabelecimento de protocolos in vitro nas etapas de introdução e multiplicação de diferentes genótipos de lúpulo em meio semissólido; ii) Biorreatores de imersão temporária e diferentes espectros de LEDs na multiplicação in vitro do lúpulo (Humulus lupulus L.) Comet. No capítulo I foram conduzidos dois experimentos isolados: Definição da melhor concentração da citocinina BAP (6-benzilaminopurina) (0,0, 0,5, 1,0 e 2,0 mg L-1); Definição da melhor concentração de BAP considerando dois tipos de introduções: (MS e MS+0,5 mg L-1 BAP) e 2 subcultivos nas 2 concentrações de BAP: 0,5 e 1,0 mg L-1. No segundo capítulo foram realizados dois experimentos isolados avaliando os efeitos de quatro espectros de luz (combinação mista de 70% vermelha + 30% azul (70R30B), 100% branca (CW), 100% vermelha 645-675nm (100R) e 100% azul 450-465nm (100B) com e sem adição de 0,5 mg L-1 de BAP na multiplicação de Comet. O genótipo Comet apresentou elevada responsividade à multiplicação in vitro tanto na ausência quanto na presença de 0,5 mg L-1 de BAP, sendo a aplicação do regulador indicada conforme os objetivos do protocolo. \'Triumph\' demonstrou baixa eficiência morfogênica em menores concentrações, demandando o uso de reguladores desde a fase de introdução indicando necessidade de uma etapa de enraizamento. Em contrapartida, o genótipo H. Magum revelou um bom desempenho mesmo na ausência de BAP, se destacando como material promissor para protocolos simplificados e de menor custo. O presente estudo confirmou que diferentes genótipos de lúpulo apresentam respostas variadas quando submetidos a um mesmo protocolo. Os biorreatores de modelo RITA® associados aos espectros de luz LED branca e mista com adição de 0,5 mg L-1 de BAP apresentaram o melhor desempenho nas variáveis analisadas, permitindo o estabelecimento de um protocolo rápido e eficiente na multiplicação do genótipo Comet.Hop cultivation (Humulus lupulus L.) is an emerging crop in Brazil, and the demand for high-quality, commercially available plantlets is already a reality, making micropropagation a viable alternative to ensure the production of quality, indexed plantlets. Several protocols have been established for hop multiplication using complex mixtures of plant growth regulators and specific genotypes. Therefore, the development of simplified protocols that optimize the in vitro multiplication stage for different genotypes is necessary. Innovative strategies such as temporary immersion system (TIS) bioreactors and the use of LED lighting have proven effective for plant multiplication. Accordingly, the objective of this study was to establish in vitro introduction and multiplication protocols for the genotypes Comet, Triumph, and Hallertau Magnum using only the cytokinin 6-Benzylaminopurine (BAP) through conventional micropropagation in semisolid medium and temporary immersion bioreactors. In this context, the study was divided into two chapters: (i) Establishment of in vitro protocols for the introduction and multiplication stages of different hop genotypes in semisolid medium; (ii) Temporary immersion bioreactors and different LED spectra in the in vitro multiplication of hop (Humulus lupulus L.) cv. Comet. In Chapter I, two separate experiments were conducted: determination of the best concentration of BAP (0.0, 0.5, 1.0, and 2.0 mg L-1); and evaluation of BAP concentration considering two types of introduction media (MS and MS + 0.5 mg L-1 BAP) and two subcultures under two BAP concentrations: 0.5 and 1.0 mg L-1. In both experiments, the genotypes Comet, Triumph, and H. Magnum were used. Chapter II involved two experiments assessing the effects of four LED light spectra (mixed combination of 70% red + 30% blue (70R30B), 100% cool white (CW), 100% red 645675 nm (100R), and 100% blue 450465 nm (100B)) with and without 0.5 mg L-1 of BAP on the multiplication of the Comet genotype. The Comet genotype showed high responsiveness to in vitro multiplication both in the absence and presence of 0.5 mg L-1 BAP, with the application of the regulator being recommended depending on protocol goals. The \'Triumph\' genotype demonstrated low morphogenic efficiency at lower concentrations, requiring the use of growth regulators from the introduction phase and indicating the need for a rooting stage. In contrast, the H. Magnum genotype performed well even without BAP, making it a promising option for simplified and lower-cost protocols. This study confirmed that different hop genotypes respond differently to a single protocol. The RITA® bioreactor model, combined with white and mixed LED light spectra and 0.5 mg L-1 BAP, showed the best performance in the variables analyzed, enabling the establishment of a rapid and efficient protocol for Comet genotype multiplication.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSposito, Marcel BellatoVidal, Glória Soriano2025-07-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11136/tde-17092025-152138/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-09-18T17:57:02Zoai:teses.usp.br:tde-17092025-152138Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-09-18T17:57:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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