Inducing flowering in Noccaea caerulescens (J. & C. Presl) F. K. Mey (Brassicaceae), a species having high heavy-metal accumulation

Abstract

Noccaea caerulescens (J. & C. Presl) F. K. Mey (Brassicaceae) is a plant widely used in studies of the high accumulation of such metals as Cd, Ni, and Zn. Considered a biennial species, propagated mainly by seed, it presents a long period for the generation of new individuals, which significantly hampers the development of new studies of this species. Based on the above, the objective of this work was to develop a protocol to induce early flowering and abundant seed-production in N. caerulescens. Plants of this species were therefore grown and developed in a controlled environment (growth room and cold chamber), and then submitted to different treatments composed of combinations of the following environmental conditions: photoperiod (8 or 12 hour of light - 100 µmol m-2 s-1), temperature (4 or 21 °C), time of exposure to the above conditions (6 or 8 weeks) and application of different concentrations of GA3 (0, 15, 30 and 60 µg µL-1). The work was carried out in a completely randomized design, with twenty plants per treatment being analyzed. The following characteristics were evaluated: a) Percentage of flowering (%); (b) Length of main cluster (cm); and (c) seed production (g pl-1). It can be seen that the temperature of 4ºC was essential for inducing flowering and seed-production in N. caerulescens, with the time of exposure of the plants to this temperature being very important to potentialise seed production and longer periods of exposure to low temperatures being preferred

Noccaea caerulescens (J. & C. Presl) F. K. Mey (Brassicaceae) é uma planta muito utilizada em estudos de hiperacumulação de metais como Cd, Ni e Zn. Considerada espécie bienal, sendo propagada basicamente por sementes, apresenta longo período de tempo para a geração de novos indivíduos, o que prejudica consideravelmente o desenvolvimento de novos estudos com esta espécie. Baseado no exposto objetivou-se neste trabalho, o desenvolvimento de um protocolo para indução de florescimento precoce e abundante de N. caerulescens. Para isso, plantas desta espécie foram crescidas e desenvolvidas em ambiente controlado (sala de crescimento e câmara fria), sendo então submetidas a diferentes tratamentos que eram compostos por combinações de diferentes condições ambientais: fotoperíodo (8 ou 12 horas de luz - 100 µmol m-2 s-1), temperatura (4 ou 21 ºC), semanas de exposição às condições de luz e temperatura citadas anteriormente (6 ou 8 semanas) e aplicação de concentrações de GA3 (0; 15; 30 e 60 µg µL-1). O trabalho foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, sendo analisadas vinte plantas por tratamento. As seguintes características foram avaliadas: a) Percentual de florescimento (%); b) Comprimento do pendão principal (cm); e c) Produção de sementes (g pl-1). Pode-se observar que a temperatura de 4 ºC foi essencial para a indução ao florescimento e produção de sementes de N. caerulescens, sendo que o tempo de exposição das plantas a esta, foi muito importante para a potencialização da produção de sementes, sendo desejados períodos mais longos de exposição à baixa temperatura.