Cytokinins improve quality of ‘Maxi Gala’ apples produced in southern Brazil

Abstract

Cytokinins constitute a group of plant growth regulators responsible for a wide range of actions on plant growth and development. This study evaluated the effects of different concentrations and application timings of the cytokinins thidiazuron (TDZ) and benzyladenine (6BA) on fruit cell features, agronomic performance, and the quality of ‘Maxi Gala’ apples produced in southern Brazil over two growing seasons. The experiment comprised seven spray protocols of TDZ and/or 6BA applied at five different phenological stages. TDZ application during the dormant bud stage resulted in yield reduction in the subsequent growing season. TDZ and 6BA influenced fruit cell division and size, respectively, affecting intercellular spaces when applied at the pink bud (PB) and full bloom (FB) stages. The application of 20 mg L^-1 of TDZ at the PB and FB stages induced greater fruit cell division with smaller cells size. Application of 10 mg L^-1 of 6BA at PB and FB stages increased fruit cell size but reduced intercellular spaces. The application of TDZ or 6BA at PB and FB stages resulted in the lowest losses of fruit pulp firmness during refrigerated storage due to the reduced intercellular space. Among treatments with similar intercellular space, it was observed that a lower number of cells corresponded to a greater reduction in flesh firmness after storage. Treatments with TDZ or 6BA at PB and FB stages; 6BA at PB, FB, fruit 8-12 mm, and fruit 15-20 mm stages; and 6BA at fruit 8-12 mm and fruit 15-20 mm stages exhibited larger cell sizes and quantities, leading to larger fruit sizes but negatively affecting pulp firmness and productivity. Although, the application of TDZ or 6BA at PB and FB stages similarly affected fruit firmness and size. The application of 6BA at PB and FB stages resulted in higher productivity in the ‘Maxi Gala’ cultivar.

Alternate abstract:

As citocininas constituem um grupo de reguladores de crescimento vegetal, responsáveis por diversas ações no crescimento e desenvolvimento das plantas. Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes concentrações e épocas de aplicação das citocininas tidiazuron (TDZ) e benziladenina (6BA) nas características das células dos frutos, no desempenho agronômico e na qualidade das maçãs ‘Maxi Gala’ produzidas no sul do Brasil durante duas safras. O experimento compreendeu sete protocolos de pulverização de TDZ e/ou 6BA aplicados em cinco diferentes estádios fenológicos. A aplicação do TDZ durante o estádio de gema dormente resultou na redução da produtividade na safra subsequente. TDZ e 6BA influenciaram, respectivamente, a divisão e o tamanho celular dos frutos, afetando os espaços intercelulares quando aplicados nos estágios de botão rosa (BR) e plena floração (PF). A aplicação de 20 mg L^-1 de TDZ nos estádios BR e PF induziu maior divisão celular nos frutos com células de menor tamanho. A aplicação de 10 mg L^-1 de 6BA nos estádios BR e PF aumentou o tamanho das células dos frutos, mas reduziu os espaços intercelulares. A aplicação de TDZ ou 6BA nos estágios BR e PF resultou em menores perdas de firmeza da polpa dos frutos durante o armazenamento refrigerado, devido a redução dos espaços intercelulares. Nos tratamentos com espaço intercelular similar, observou-se que um menor número de células correspondia a uma maior redução na firmeza da polpa após o armazenamento. Os tratamentos com TDZ ou 6BA nos estágios PB e FB, 6BA nos estágios de PB, de FB, de fruto de 8-12 mm, e de fruto de 15-20 mm, e 6BA nos estágios de fruto de 8-12 mm e de fruto de 15-20 mm exibiram células de maior tamanho e quantidade, resultando em frutos de maior tamanho, mas afetaram a firmeza da polpa e a produtividade. Embora a aplicação de TDZ ou 6BA nos estágios PB e FB tenha afetado de maneira semelhante a firmeza e o tamanho dos frutos, a aplicação de 6BA nos estágios PB e FB apresentou maior produtividade na cultivar ‘Maxi Gala’. Palavra-chave: Malus domestica Borkh; divisão celular; qualidade de fruto; thidiazuron; 6-Benzyladenine; calibre de fruto