Effects of glutathione supplementation and carbon source duringsomatic embryogenesis of Acca sellowiana (O. Berg) Burret(Myrtaceae) / Efeitos da suplementação de glutationa e fontes de carbono durante a embriogênesesomática de Acca sellowiana (O. Berg) Burret (Myrtaceae)

The present study intended to investigate the effects of different glutathione (GSH) levels (0, 0.1, 0.5 and 1 mM) on the somatic embryogenesis (SE) induction of Acca sellowiana. Besides, we evaluated the effect of different carbon sources (sucrose and maltose) on the somatic embryos conversion. GSH-supplemented treatments resulted in improved SE induction rates (~70%) as compared to the control GSH-free (~35%) after 50 days of culture. The total number of somatic embryos obtained did not differ between treatments, but significant differences were observed for the embryonic stages after 80 days of culture. After 80 days of culture, 0.5 and 1 mM GSH-supplemented treatments showed the largest amount of torpedo-staged somatic embryos. In contrast, treatments supplemented with 0 and 0.1 mM GSH showed equal amounts of somatic embryos at all embryonic stages. These results indicate that GSH accelerates the SE induction process and increases the synchrony of the somatic embryo formation of A. sellowiana. The use of maltose for the somatic embryos conversion, as compared to sucrose, did not influence the conversion rate of normal chlorophyllous somatic embryos, but increased the formation of normal achlorophyllous somatic plantlets. This finding can be attributed to the rapid hydrolysis of sucrose, contributing to an enhanced chlorophyll synthesis.

O presente estudo teve como objetivo investigar o efeito de diferentes níveis de glutationa (GSH) (0, 0,1, 0,5 e 1 mM) na indução da embriogênese somática (ES) de Acca sellowiana. Além disso, avaliamos o efeito de diferentes fontes de carbono (sacarose e maltose) na conversão de embriões somáticos em plântulas. Os tratamentos suplementados com GSH resultaram em melhores taxas de indução de ES (~70%) em comparação com o controle isento de GSH (~35%) após 50 dias de cultivo. Após 80 dias as taxas de indução foram iguais. O número total de embriões somáticos obtidos não diferiu entre os tratamentos, mas diferenças expressivas foram observadas nos estágios embrionários. No dia 80 em cultura, os tratamentos suplementados com 0,5 e 1 mM de GSH mostraram a maior porção de embriões somáticos no estádio torpedo. Diferentemente, tratamentos suplementados com 0 e 0,1 mM de GSH mostraram quantidades iguais de embriões somáticos em todos os estágios embrionários. Estes resultados indicam que o GSH acelera o processo de indução do ES e aumenta a sincronia na formação de embriões somáticos de A. sellowiana. O uso de maltose no meio de cultura de conversão de embriões somáticos, em comparação com a sacarose, não influenciou a taxa de conversão de embriões somáticos clorofílados normais, mas aumentou a formação de plântulas aclorofiladas normais. Esse resultado pode ser atribuído à rápida hidrólise da sacarose, apresentando translocação de plantas mais eficiente e aumento da osmolaridade do meio de cultura, contribuindo para uma síntese melhorada de clorofila.

Effects of glutathione supplementation and carbon source duringsomatic embryogenesis of Acca sellowiana (O. Berg) Burret(Myrtaceae) / Efeitos da suplementação de glutationa e fontes de carbono durante a embriogênesesomática de Acca sellowiana (O. Berg) Burret (Myrtaceae)

The present study intended to investigate the effects of different glutathione (GSH) levels (0, 0.1, 0.5 and 1 mM) on the somatic embryogenesis (SE) induction of Acca sellowiana. Besides, we evaluated the effect of different carbon sources (sucrose and maltose) on the somatic embryos conversion. GSH-supplemented treatments resulted in improved SE induction rates (~70%) as compared to the control GSH-free (~35%) after 50 days of culture. The total number of somatic embryos obtained did not differ between treatments, but significant differences were observed for the embryonic stages after 80 days of culture. After 80 days of culture, 0.5 and 1 mM GSH-supplemented treatments showed the largest amount of torpedo-staged somatic embryos. In contrast, treatments supplemented with 0 and 0.1 mM GSH showed equal amounts of somatic embryos at all embryonic stages. These results indicate that GSH accelerates the SE induction process and increases the synchrony of the somatic embryo formation of A. sellowiana. The use of maltose for the somatic embryos conversion, as compared to sucrose, did not influence the conversion rate of normal chlorophyllous somatic embryos, but increased the formation of normal achlorophyllous somatic plantlets. This finding can be attributed to the rapid hydrolysis of sucrose, contributing to an enhanced chlorophyll synthesis.(AU)

O presente estudo teve como objetivo investigar o efeito de diferentes níveis de glutationa (GSH) (0, 0,1, 0,5 e 1 mM) na indução da embriogênese somática (ES) de Acca sellowiana. Além disso, avaliamos o efeito de diferentes fontes de carbono (sacarose e maltose) na conversão de embriões somáticos em plântulas. Os tratamentos suplementados com GSH resultaram em melhores taxas de indução de ES (~70%) em comparação com o controle isento de GSH (~35%) após 50 dias de cultivo. Após 80 dias as taxas de indução foram iguais. O número total de embriões somáticos obtidos não diferiu entre os tratamentos, mas diferenças expressivas foram observadas nos estágios embrionários. No dia 80 em cultura, os tratamentos suplementados com 0,5 e 1 mM de GSH mostraram a maior porção de embriões somáticos no estádio torpedo. Diferentemente, tratamentos suplementados com 0 e 0,1 mM de GSH mostraram quantidades iguais de embriões somáticos em todos os estágios embrionários. Estes resultados indicam que o GSH acelera o processo de indução do ES e aumenta a sincronia na formação de embriões somáticos de A. sellowiana. O uso de maltose no meio de cultura de conversão de embriões somáticos, em comparação com a sacarose, não influenciou a taxa de conversão de embriões somáticos clorofílados normais, mas aumentou a formação de plântulas aclorofiladas normais. Esse resultado pode ser atribuído à rápida hidrólise da sacarose, apresentando translocação de plantas mais eficiente e aumento da osmolaridade do meio de cultura, contribuindo para uma síntese melhorada de clorofila.(AU)

Determination of endogenous IAA and carbohydrates during the induction and development of protocorm-like bodies of Cattleya tigrina A. Richard / Determinação de AIA e carboidratos endógenos durante a indução e desenvolvimento deestruturas semelhantes a protocormos de Cattleya tigrina A. Richard

Tissue culture techniques have been employed for orchid mass propagation by means of themorphogenetic route of protocorm like-bodies (PLBs). This study aimed to analyze and compare Indoleaceticacid (IAA) and sugar endogenous levels in protocorm-like bodies (PLBs) induction and developmentin Cattleya tigrina, in order to better understand this process and to optimize micropropagation procedureprotocols. Leaves grown on MS (Murashige and Skoog) culture medium, suplemented with 9 μM TDZfor PLBs induction and development were collected after 0, 2, 7, 14, 30, 60 and 100 days of cultivation, forfurther analysis. Increase of IAA and reduction of sugar levels are strongly related to morphogeneticresponse, that is, PLBs formation over the preexisting ones and leaf primordia formation. Sucrose, fructoseand glucose presence in this study is related to cell signaling. Thus, hormonal signals and carbohydratesalter metabolism, triggering PLBs initiation and development in C. tigrina.(AU)

Técnicas de cultura de tecidos têm sido empregadas para a propagação em massa de orquídeaspor meio da via morfogenética de estruturas semelhantes a protocormos (ESPs). O estudo teve comoobjetivo analisar e comparar os níveis endógenos de ácido indol-3-acético (AIA) e de açúcares na indução eno desenvolvimento de estruturas semelhantes a protocormos (ESPs) em Cattleya tigrina, visando à melhorcompreensão deste processo e à otimização de protocolos de micropropagação. Folhas cultivadas em meiode cultura MS (Murashige & Skoog), suplementadas com 9 μM de TDZ para indução e desenvolvimentode ESPs foram coletadas após 0, 2, 7, 14, 30, 60 e 100 dias de cultivo, para posterior análise. O aumento dosníveis de AIA e a redução dos níveis de açúcar estão fortemente relacionados à resposta morfogenética, ouseja, à formação de ESPs sobre os pré-existentes e à formação de primórdios foliares. A presença desacarose, frutose e glicose neste estudo está relacionada à sinalização celular. Assim, sinais hormonais ecarboidratos alteram o metabolismo, desencadeando a iniciação e o desenvolvimento de ESPs em C. tigrina.(AU)

Determination of endogenous IAA and carbohydrates during the induction and development of protocorm-like bodies of Cattleya tigrina A. Richard / Determinação de AIA e carboidratos endógenos durante a indução e desenvolvimento deestruturas semelhantes a protocormos de Cattleya tigrina A. Richard

Tissue culture techniques have been employed for orchid mass propagation by means of themorphogenetic route of protocorm like-bodies (PLBs). This study aimed to analyze and compare Indoleaceticacid (IAA) and sugar endogenous levels in protocorm-like bodies (PLBs) induction and developmentin Cattleya tigrina, in order to better understand this process and to optimize micropropagation procedureprotocols. Leaves grown on MS (Murashige and Skoog) culture medium, suplemented with 9 μM TDZfor PLBs induction and development were collected after 0, 2, 7, 14, 30, 60 and 100 days of cultivation, forfurther analysis. Increase of IAA and reduction of sugar levels are strongly related to morphogeneticresponse, that is, PLBs formation over the preexisting ones and leaf primordia formation. Sucrose, fructoseand glucose presence in this study is related to cell signaling. Thus, hormonal signals and carbohydratesalter metabolism, triggering PLBs initiation and development in C. tigrina.

Técnicas de cultura de tecidos têm sido empregadas para a propagação em massa de orquídeaspor meio da via morfogenética de estruturas semelhantes a protocormos (ESPs). O estudo teve comoobjetivo analisar e comparar os níveis endógenos de ácido indol-3-acético (AIA) e de açúcares na indução eno desenvolvimento de estruturas semelhantes a protocormos (ESPs) em Cattleya tigrina, visando à melhorcompreensão deste processo e à otimização de protocolos de micropropagação. Folhas cultivadas em meiode cultura MS (Murashige & Skoog), suplementadas com 9 μM de TDZ para indução e desenvolvimentode ESPs foram coletadas após 0, 2, 7, 14, 30, 60 e 100 dias de cultivo, para posterior análise. O aumento dosníveis de AIA e a redução dos níveis de açúcar estão fortemente relacionados à resposta morfogenética, ouseja, à formação de ESPs sobre os pré-existentes e à formação de primórdios foliares. A presença desacarose, frutose e glicose neste estudo está relacionada à sinalização celular. Assim, sinais hormonais ecarboidratos alteram o metabolismo, desencadeando a iniciação e o desenvolvimento de ESPs em C. tigrina.

Dynamics in global DNA methylation and endogenous polyamine levels during protocorm-like bodies induction of Cattleya tigrina A. Richard / Dinâmica da metilação do DNA global e níveis endógenos de poliaminas durante a induçãode estruturas semelhantes a protocormos de Cattleya tigrina A. Richard

Cattleya tigrina is endemic to the Atlantic forest biome and classified as vulnerable in the Red Book of Brazilian Flora. In vitro techniques comprise valuable tools for the conservation of endangered plant species. The aim of the present study was to evaluate the morphological features, global DNA methylation levels and free polyamines during protocorm-like bodies (PLBs) induction of C. tigrina. Along with that, an efficient protocol for in vitro propagation of this species is proposed. The first evidences of PLBs induction in C. tigrina occurred at seven days in culture, starting from the basal portion of the leaf abaxial surface. A hypomethylation marked the beginning of cell differentiation, followed by an increased global DNA methylation at 35 days in culture, coinciding with a subtle change in the structures morphogenetic development. During PLBs induction, putrescine exhibited higher levels as compared to spermidine and spermine, and apparently presents a major role during the PLBs induction in C. tigrina. Due to the apparent secondary PLBs formation, this protocol can represent a highly efficient method for in vitro propagation of this species.(AU)

Cattleya tigrina é uma espécie endêmica do bioma Mata Atlântica e classificada como vulnerávelno Livro Vermelho da Flora Brasileira. As técnicas in vitro compreendem ferramentas valiosas a seremempregadas na conservação de espécies de plantas ameaçadas. O objetivo do presente estudo foi avaliar ascaracterísticas morfológicas, os níveis globais de metilação do DNA e as poliaminas livres durante a induçãode estruturas semelhantes a protocormos (ESPs). Paralelamente, um protocolo eficiente para a propagaçãoin vitro desta espécie é apresentado. As primeiras evidências de indução de ESPs em C. tigrina foramobservadas aos sete dias de cultivo, a partir da porção basal da superfície abaxial da folha. Umahipometilação foi observada concomitante ao início da diferenciação celular, e um aumento da metilaçãoglobal do DNA foi encontrada aos 35 dias de cultivo, coincidindo com uma sutil mudança nodesenvolvimento morfogenético das estruturas. Durante a indução de ESPs, a putrescina exibiu níveisaumentados em comparação a espermidina e espermina e, aparentemente, apresenta um papel importantedurante a indução dessas estruturas em C. tigrina. Devido à aparente formação secundária de ESPs, esteprotocolo pode representar um método altamente eficiente para a propagação in vitro desta espécie.(AU)

Protocorm development of Epidendrum fulgens (Orchidaceae) in response to different saline formulations and culture conditions / Desenvolvimento de protocormos de Epidendrum fulgens (Orchidaceae) em reposta a diferentes formulações salinas e condições de cultivo

The asymbiotic technique of orchid seeds germination is an important method of mass production of seedlings. Studies on the best culture conditions for each species are important to obtain seedlings in less time and at lower costs. Current analysis evaluates different consistencies of culture medium, saline formulations and culture conditions on the germination rate and further development of protocorms of Epidendrum fulgens. After 45 days in culture the protocorms were classified into three categories of development. The liquid saline formulation of Murashige and Skoog (1962) (MS) provided the highest germination rate (83.5%), and the Knudson formulation (1946) the lowest (10.9%). The different consistencies or conditions or culture conditions did not affect the germination rate percentage, except the Knudson medium, which resulted in the highest rate in response to the gelled consistency. Protocorms cultured in liquid MS medium with or without agitation showed the fastest development.(AU)

A técnica da germinação assimbiótica de sementes de orquídeas é um importante método de produção massal de mudas. Estudos que buscam condições de cultivo ideais para cada espécie são altamente desejados para obterem-se mudas em menor tempo e com menor custo. Este estudo objetivou testar diferentes consistências de meio de cultura, formulações salinas e condições de cultivo na porcentagem de germinação e velocidade de desenvolvimento de protocormos de Epidendrum fulgens. Após 45 dias de cultivo, os protocormos foram classificados em três categorias de desenvolvimento. A formulação salina de Murashige e Skoog (1962) (MS) líquida, sem agitação orbital, proporcionou maior taxa de germinação (83,5%), e a formulação de Knudson (1946) o menor percentual (10,9%). As diferentes consistências ou condições de cultivo não influenciaram na porcentagem de germinação, exceto para o meio Knudson, onde na consistência geleificada o percentual foi maior. Os protocormos cultivados em meio MS líquido, com ou sem agitação, apresentaram maior velocidade de desenvolvimento.(AU)