Peach palm plantlet growth in different culture media in a temporary immersion system / Crescimento de mudas de pupunheira em diferentes meios de cultura em um sistema de imersão temporária

Peach palm is a domesticated palm commercially important for the production of fruits and hearts of palm. Somatic embryogenesis, an effective technique for mass propagation, was successfully established for this species. Furthermore, a temporary immersion system improved plant regeneration. However, production can be further improved by understanding the peach palms growth dynamic and modifications of culture media. The aims of this study were to evaluate the growth of plantlets cultured in different culture media in a temporary immersion system and to correlate the results with nutrient uptake during the growth period. Somatic embryo-derived young plantlets approximately 1 cm in length were cultivated for 12 weeks in a twin flask system containing MS, Y3 or N6 salts, Morel and Wetmore vitamins and 3% sucrose, with a monthly medium refreshment. Growth was measured and mineral analysis of the plantlets was carried out after 12 weeks of culture. The Y3 and MS salts were the most appropriate for the plant growth. Number of roots was 52.52% higher and the root size was 40.42% between the N6 and MS medium and the root number in Y3 medium was 37.74% greater than in MS medium, which is important for post acclimatization survival. K and Na are important elements for peach palm. N is not required at such a high concentration as in Murashige and Skoog formulation. The Chu (N6) medium did not generate high quality plantlets, possibly due to the absence of some micronutrients, like Mo, Cu and Co.(AU)

A pupunheira é uma palmeira comercialmente importante para a produção de palmito. A embriogênese somática, técnica efetiva para propagação massal, foi estabelecida com sucesso para essa espécie. Além disso, um sistema de imersão temporária aumentou a regeneração de plantas. Entretanto, a produção pode ser melhorada através da compreensão da dinâmica de crescimento e modificações do meio de cultura. O estudo objetivou avaliar o crescimento de plantas em diferentes meios de cultura em um sistema de imersão temporária e correlacionar os resultados com a absorção de nutrientes durante o período de crescimento. Plantas derivadas de embriões somáticos, com aproximadamente 1 cm de comprimento, foram cultivadas por 12 semanas em um sistema tipo frasco gêmeo contendo sais do MS, Y3 ou N6, vitaminas de Morel e Wetmore e 3% de sacarose, com renovação mensal do meio de cultura. O crescimento e os teores de nutrientes nas plantas foram determinados após 12 semanas de cultivo. Os sais do MS e Y3 foram os mais apropriados para o crescimento vegetal. O número e comprimento de raízes foi 52,52% e 40,42% maior no meio MS do que no meio N6, respectivamente, e o número de raízes no meio Y3 foi 37,74% maior que no meio MS, o que é importante para a sobrevivência após a aclimatização. K e Na foram os nutrientes mais importantes para a pupunheira. O N não foi requerido em altas concentrações como verificado na formulação do meio Murashige e Skoog. O meio de Chu (N6) não gerou plantas de boa qualidade, possivelmente devido à ausência dos micronutrientes Mo, Cu e Co.(AU)

Embryogenic potential of the callus of gabirobeira, Campomanesia adamantium(Cambess) O. Berg

Campomanesia adamantiumis a native plant species of Brazilian Cerrado with diverse economic potential and great medicinal importance. Its sexual propagation is impaired by the recalcitrance of its seeds, which prevents effective and profitable propagation. With the purpose of establishing commercial crops and minimizing the extractive use of vegetal resources, the aim of the present study was to induce embryogenic calli in nodal segments of gabirobeira, and to determine and characterize their embryogenic phase through the establishment of a growth curve based on cellular characteristics. Calli were induced using nodal segments inoculated in WPM culture medium without the addition of hormones (control) and with different concentrations of 2,4-D, IAA, IBA, NAA or picloram. Cytochemical and SEM analyses revealed cellular characteristics of the formation of meristematic centers that indicated 4.14 μM of picloram to be the best treatment for induction of embryogenic calli, and demonstrating their embryogenic potential. The treatment was used to establish a callus growth curve, from which it was inferred that calli should be transferred to new culture media on the 28thday to maintain cell viability.

Clonal Arabica coffee resistant to Meloidogyne paranaensis and damage threshold on plants development

Plants of Coffea arabica Icatu IAC 925 germplasm show resistance to Meloidogyne paranaensis under field conditions, but with variable rates of segregation. One mother plant, IAC 3, of Icatu IAC 925 was evaluated under controlled conditions through the reaction of its clones, obtained by somatic embryogenesis. Reproduction of nematodes in clones were compared with an open-pollinated progeny from the same mother plant, C. arabica cultivar Mundo Novo IAC 515-20, susceptible to nematodes, and Clone IAC 1, also susceptible and obtained by somatic embryogenesis. Open-pollinated progeny showed segregation to resistance and was classified as susceptible according to the reproduction factor. The average number of nematodes (eggs and J2) per gram of roots in clones was eight fold lower than that of open-pollinated progeny, and 51 fold lower than Mundo Novo IAC 515-20. Based on Seinhorst model, IAC 3 clone showed a tolerance limit of 7.7 nematodes per cm3 of soil, while in Mundo Novo the tolerance limit was 3.9 nematodes per cm3 of soil. These results revealed that clonal Arabica coffee nematode-resistant trees represent an alternative to the time consuming and expensive process inherent to conventional breeding strategies.

Somatic embryos from Phalaenopsis classic Spotted Pink (Orchidaceae) protocorms / Embriões somáticos provenientes de protocormos de Phalaenopsis classic Spotted Pink (Orquidaceae)

The aim of the present study was to induce the formation of somatic embryos in protocorms from Phalaenopsis Classic Spotted Pink hybrids at two physiological maturation stages, namely: 80 and 120 days after seed inoculation (DASI). Protocorms were inoculated in ½ MS medium supplemented with 0.1 mg L-¹ ANA and 3 mg L-¹ TDZ. Protocorms were inoculated 120 days after sowing were more developed at the 15th cultivation day due to the formation of pro-embryogenic structures. It was possible seeing the formation of globular- and torpedo-stage somatic embryos at the 30th day of cultivation in somatic embryogenesis (SE) induction medium. The protocorms inoculated at the 80th DASI did not formed somatic embryos; they oxidized 20 days after cultivation in SE-induction medium. The formation of somatic embryos happened directly on the explant, thus characterizing a direct somatic embryogenesis. The embryos converted into plants when the somatic embryos were transferred to the nutrient medium containing no growth regulator. Therefore, it was concluded that the somatic embryos induction from protocorms 120 days after sowing was positive, since the embryos were able to become plants and presented vegetative organs with morphological traits similar to those of the matrix plant.(AU)

O presente estudo buscou induzir a formação de embriões somáticos em protocormos do híbrido Phalaenopsis Classic Spotted Pink em dois estádios de maturação fisiológica aos 80 e 120 dias após a inoculação das sementes (DAIS). Os protocormos foram inoculados em meio ½ MS suplementado com 0,1 mg L-¹ de ANA e 3 mg L-¹ de TDZ. Aos 15 dias de cultivo os protocormos, inoculados aos 120 dias após a semeadura, apresentavam estádio mais desenvolvido, apresentando formação de estruturas pró-embriogênicas. Aos 30 dias de cultivo em meio de indução de ES observou-se a formação de embriões somáticos na fase globular e torpedo. Os protocormos inoculados com 80 DAIS não evoluíram para a formação de embriões somáticos, ocorrendo a oxidação destes aos 20 dias após o cultivo em meio de indução de ES. A formação dos embriões somáticos ocorreu diretamente no explante, caracterizando uma embriogênese somática direta. Quando os embriões somáticos foram transferidos para o meio nutritivo sem regulador de crescimento, houve a conversão em plantas. Diante disso, conclui-se que a indução de embriões somáticos a partir de protocormos com 120 dias após a semeadura, foi positiva, em que os embriões obtidos apresentaram competência em converter-se em plantas, apresentando os órgãos vegetativos com características morfológicas satisfatórias.(AU)

Clonal Arabica coffee resistant to Meloidogyne paranaensis and damage threshold on plants development

Plants of Coffea arabica Icatu IAC 925 germplasm show resistance to Meloidogyne paranaensis under field conditions, but with variable rates of segregation. One mother plant, IAC 3, of Icatu IAC 925 was evaluated under controlled conditions through the reaction of its clones, obtained by somatic embryogenesis. Reproduction of nematodes in clones were compared with an open-pollinated progeny from the same mother plant, C. arabica cultivar Mundo Novo IAC 515-20, susceptible to nematodes, and Clone IAC 1, also susceptible and obtained by somatic embryogenesis. Open-pollinated progeny showed segregation to resistance and was classified as susceptible according to the reproduction factor. The average number of nematodes (eggs and J2) per gram of roots in clones was eight fold lower than that of open-pollinated progeny, and 51 fold lower than Mundo Novo IAC 515-20. Based on Seinhorst model, IAC 3 clone showed a tolerance limit of 7.7 nematodes per cm3 of soil, while in Mundo Novo the tolerance limit was 3.9 nematodes per cm3 of soil. These results revealed that clonal Arabica coffee nematode-resistant trees represent an alternative to the time consuming and expensive process inherent to conventional breeding strategies.(AU)

Regeneração de plantas a partir de dois tipos de explantes de milho submetidos à transformação genética por biobalística / Regeneration of plants from two types of maize explants submitted to transformation by biolistic

O uso da biobalística na transformação genética de plantas requer a otimização de diversos parâmetros, entre eles, o desenvolvimento de protocolos para regeneração de plantas a partir de células transformadas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de regeneração de plantas de milho a partir de calos embriogênicos e de explantes sementes divididas, submetidos à transformação por biobalística, utilizando o gene bar como marcador de seleção. Foram submetidos 2000 agrupamentos de calos embriogênicos de milho e 2000 explantes sementes divididas à transformação por biobalística. A seleção dos eventos de transformação foi realizada em meios de cultivo suplementados com glifosinato de amônio. As plântulas selecionadas foram aclimatadas e transplantadas para vasos em casa de vegetação. Com a utilização de embriogênese somática, a eficiência de regeneração foi de 0,2%, enquanto que, com a utilização de sementes divididas, a eficiência de regeneração foi de 1,3%. Embora ambos os protocolos possibilitem a regeneração de plantas de milho submetidas à transformação por biobalística, há a necessidade de aumentar sua eficiência.(AU)

The use of biolistic on genetic transformation of plants requires an optimization of several parameters, including the protocol development for plant regeneration from transformed cells. The objective of this research was to evaluate the regeneration efficiency of maize plants from embryogenic callus and explants from split seeds submitted to transformation by biolistic using the gene bar as a selectable marker. It was submitted 2000 clusters of embryogenic callus and 2000 divided maize seeds to transformation by biolistic. The selection of transformation events was in culture medium supplemented with ammonium glifosinate. Selected seedlings were acclimatized and transplanted to pots in a greenhouse. Using somatic embryogenesis, the regeneration efficiency was 0.2%, while using split seeds explants the regeneration efficiency was 1.3%. Although both protocols allow the maize plant regeneration after transformation by biolistic, there is a need to increase its efficiency.(AU)

Indução de embriogênese somática em diferentes explantes de aveia (Avena sativa L.)

Three experiments were carried out to evaluate the embryogenic callus formation potential of three types of explants in oat (Avena sativa L.) (immature embryo, mature embryo and coleptile segments). Each experiment was conduced with one explant, five cultivars (UPF15, UPF16, UPF18, UPFA20 and OR3) and two induction callus medium (M1 = MS + 2 4-D and M2 = MS + 2 4-D + BAP), being analyzed the frequency of embryogenic calli at 60 days of cultivation, callus fresh weight (mg) at 90 and 120 days and callus growth rate during 30 days period. The influence of genotype on the embryogenic callus frequency was detected only when using the immature embryo explant. The culture medium did not influence the frequency of callus in any of the three tested explants. The mature embryo was not suitable for the induction of oat somatic embryogenesis. The coleoptile and immature embryo explants present a similar embryogenic capacity, producing 24 and 29% of embryogenic calli, respectively. However, the coleoptile can be considered the ideal explant due to its genotypic independence, high embryogenic callus growth rate (328% in 30 days), as well as easy and quick availability.

Três experimentos foram conduzidos com o objetivo de avaliar o potencial de formação de calos embriogênicos de três tipos de explantes de aveia branca (Avena sativa L.) (embrião imaturo, embrião maturo e segmentos de coleóptilo). Cada experimento foi conduzido com um dos explantes, cinco cultivares ("UPF15", "UPF16", "UPF18", "UPFA20" e "OR3") e dois meios de indução de calos (M1 = MS + 2mg L-1 de 2,4-D e M2 = MS + 2mg L-1 2,4-D + 1mg L-1 BAP), sendo avaliadas as freqüências de calos embriogênicos aos 60 dias de cultivo, massa fresca (mg) aos 90 e 120 dias e taxa de crescimento dos mesmos durante um período de 30 dias. Foi observada a influência do genótipo sobre as freqüências de calos somente quando utilizado o explante embrião imaturo. O fator meio não teve influência sobre a freqüência de calos em nenhum dos explantes testados. O embrião maturo não se mostrou adequado para indução de embriogênese somática em aveia. Os explantes coleóptilo e embrião imaturo apresentaram uma capacidade embriogênica similar, produzindo 24 e 29% de calos embriogênicos, respectivamente. No entanto, o coleóptilo pode ser considerado o explante ideal devido à independência genotípica, à alta taxa de crescimento de calos (328% em 30 dias), à fácil disponibilidade e à rapidez de obtenção.

Indução de embriogênese somática em diferentes explantes de aveia (Avena sativa L.)

Three experiments were carried out to evaluate the embryogenic callus formation potential of three types of explants in oat (Avena sativa L.) (immature embryo, mature embryo and coleptile segments). Each experiment was conduced with one explant, five cultivars (UPF15, UPF16, UPF18, UPFA20 and OR3) and two induction callus medium (M1 = MS + 2 4-D and M2 = MS + 2 4-D + BAP), being analyzed the frequency of embryogenic calli at 60 days of cultivation, callus fresh weight (mg) at 90 and 120 days and callus growth rate during 30 days period. The influence of genotype on the embryogenic callus frequency was detected only when using the immature embryo explant. The culture medium did not influence the frequency of callus in any of the three tested explants. The mature embryo was not suitable for the induction of oat somatic embryogenesis. The coleoptile and immature embryo explants present a similar embryogenic capacity, producing 24 and 29% of embryogenic calli, respectively. However, the coleoptile can be considered the ideal explant due to its genotypic independence, high embryogenic callus growth rate (328% in 30 days), as well as easy and quick availability.

Três experimentos foram conduzidos com o objetivo de avaliar o potencial de formação de calos embriogênicos de três tipos de explantes de aveia branca (Avena sativa L.) (embrião imaturo, embrião maturo e segmentos de coleóptilo). Cada experimento foi conduzido com um dos explantes, cinco cultivares ("UPF15", "UPF16", "UPF18", "UPFA20" e "OR3") e dois meios de indução de calos (M1 = MS + 2mg L-1 de 2,4-D e M2 = MS + 2mg L-1 2,4-D + 1mg L-1 BAP), sendo avaliadas as freqüências de calos embriogênicos aos 60 dias de cultivo, massa fresca (mg) aos 90 e 120 dias e taxa de crescimento dos mesmos durante um período de 30 dias. Foi observada a influência do genótipo sobre as freqüências de calos somente quando utilizado o explante embrião imaturo. O fator meio não teve influência sobre a freqüência de calos em nenhum dos explantes testados. O embrião maturo não se mostrou adequado para indução de embriogênese somática em aveia. Os explantes coleóptilo e embrião imaturo apresentaram uma capacidade embriogênica similar, produzindo 24 e 29% de calos embriogênicos, respectivamente. No entanto, o coleóptilo pode ser considerado o explante ideal devido à independência genotípica, à alta taxa de crescimento de calos (328% em 30 dias), à fácil disponibilidade e à rapidez de obtenção.

Regeneração de plantas a partir de segmentos de base de folhas em aveia

The ability for in vitro plant regeneration is limited in most of the cereal crops. One way to minimize this problem has been to search for alternative sources of tissues with the ability for in vitro cultivation. This report aims at the investigation of the potential and the amount of time necessary for in vitro plant regeneration of Brazilian oat (Avena sativa L.) genotypes from leaf base segments. One to two millimeter coleoptile segments of oat genotypes were cultivated for 21 days on MS medium (MURASHIGE & SKOOG, 1962) plus 2,0mg L-1 de 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid), and transferred to plant regeneration media. Variability among genotypes for somatic embryogenesis and plant regeneration from leaf base segments was not found, but it was possible to regenerate oat genotypes previously considered recalcitrants for in vitro regeneration. Besides that, it was possible to reduce to 5 months the plant regeneration period with this explant. The non-significant correlation between the percentage of somatic embryogenesis and plant regeneration indicates that the embryogenesis is not the only way for plant regeneration from this explant.

A regeneração de plantas in vitro é uma limitação encontrada na maioria dos cereais. Uma forma de minimizar essa dificuldade tem sido a busca de fontes alternativas de tecidos com habilidade para esse fim. O objetivo deste trabalho foi investigar o potencial e o período necessário para regeneração de plantas in vitro de genótipos brasileiros de aveia (Avena sativa L.) a partir de segmentos da base da folha. Segmentos de 1-2mm retirados do coleóptilo de genótipos de aveia foram cultivados por 21 dias em meio MS (MURASHIGE & SKOOG, 1962) suplementado com 2,0mg L-1 de 2,4-D (ácido 2,4-diclorofenoxiacético) e, posteriormente, transferidos para meio de regeneração de plantas. Não foi encontrada variabilidade entre os genótipos quanto à capacidade de induzir calos embriogênicos e regenerar plantas a partir de segmentos da base da folha, tendo sido possível regenerar genótipos de aveia antes considerados sem habilidade para o cultivo in vitro. O uso desse explante possibilitou reduzir o tempo de regeneração de plantas de aveia para cinco meses e a não correlação entre a percentagem de embriogênese somática e regeneração de plantas indica que a embriogênese não é o único caminho de regeneração a partir desse explante.

Poliaminas na embriogênese somática em cenoura (Daucus carota L.)

The polyamines, putrescine (Put), Spermidine (Spd) and Spermine (Spm) are widely present in nature, performing an important role in various cellular events. Considering that polyamines take part of the embryogenic process, it is important to know the bases for these alterations in the metabolism. The objective of the present study was to observe the contents of polyamines during the different phases of somatic embryogenesis of carrot. Analyses were carried out, according to a modification of the method developed by Flores & Galston every 96 hours during 50 days from the culture of cell suspensions. The cells were provided from callus and inoculated in Murashige & Skoog (MS) medium which had been modified and added with 0.2 mg/l of 2,4-D and 0.1 mg/l of Idnetin during the first 14 days, whereas for the other days, they were kept in MS medium deprived of phytoregulators. The contents of polyamines varied during all the embryogenic process, when putrescine showed the most accumulated. These results suggest that the levels of Spermidine and spermine are reduced in relation to putrescine due to the intense use of Spd and Spm in the process of cell division and differentiation, whereas Put seems to have only the function of synthetizing the other two amines.

As poliaminas, putrescina (put), espermidina (spd) e espermina (spm) são amplamente distribuídas na natureza, desempenhando importante papel em vários eventos celulares. Considerando que as poliaminas estão envolvidas no processo embriogênico, torna-se importante conhecer as bases para estas alterações no metabolismo. O objetivo do presente trabalho foi observar os teores de poliaminas durante as diferentes fases da embriogênese somátka da cenoura. As análises foram realizadas, através da modificação do método de Flores e Galston a cada 96 horas durante 50 dias da cultura de células em suspensão. As células foram obtidas a partir de calos e inoculadas em meio de Murashige & Skoog (MS), modificado e acrescido de 0,2 mg/l de 2,4-D e 0,1 mg/l de cinetina durante os primeiros 14 dias da cultura, sendo que no restante do período permaneceram em meio MS desprovido de fiorreguladores. Os teores de poliaminas oscilaram durante todo o processo embriogênico, sendo que a putrescina foi a que apresentou maior acúmulo. Estes resultados sugerem que os níveis de espermidina e espermina são reduzidos em relação a putrescina devido a intensa utilização da spd e spm no processo de divisão e diferenciação celular, enquanto que a put parece ter apenas a função de sintetizar as outras duas amidas.

Crescimento de calos embriogênicos de milho submetidos ao estresse salino A NAME="top"> /A>

Soil salinity is a very important problem in irrigated areas of the brazilian semi-arid area, where maize is a subsistence crop. To study the effect of NaCl concentrations in embryogenic calli of Jatinã C3 Anão, an important maize cultivar of the Northest of Brazil, calli were induced using immature embryos aseptically removed from the seeds and grown on N6 medium supplemented with 2 mg L-1 of 2,4-D. To study the effect of salinity in vitro, embryogenic calli were subjected to different concentrations of sodium chloride (0; 50; 100; 150 and 200 mmol L-1 of NaCl), in three replicates, during 60 days. Calli subjected up to100 mmol L-1 NaCl showed proline concentration 37% higher than callus treated with 50 mmol L-1 NaCl. This result suggests a positive effect of proline accumulation at salt stress conditions. However, at the highest concentration tested (150-200 mmol L-1 NaCl) as lower growth and also a lower proline accumulation was observed, probably due to an increase of the non embryogenic fraction of calli.

A salinidade do solo é um problema muito importante em áreas irrigadas do semi-árido brasileiro, onde o milho é uma cultura de subsistência. Este trabalho teve como objetivo estudar o efeito de concentrações de NaCl sobre calos embriogênicos, da cultivar Jatinã C3 Anão, uma importante cultivar de milho no Nordeste do Brasil. A indução dos calos foi feita a partir de embriões imaturos assepticamente retirados das sementes e inoculados em meio de cultura N6 suplementado com 2 mg L-1 de 2,4-D. Os calos embriogênicos foram submetidos a diferentes concentrações de cloreto de sódio (0; 50; 100; 150 e 200 mmol L-1 de NaCl), com três repetições durante 60 dias. Os calos submetidos a 100 mmol L-1 de NaCl apresentaram aumento no conteúdo de prolina na ordem de 37% quando comparado com o nível de 50 mmol L-1 de NaCl, sugerindo um efeito positivo da acumulação deste aminoácido em resposta ao estresse salino. Por outro lado, em elevadas concentrações salinas (150 e 200 mmol L-1) observou-se decréscimo no crescimento dos calos, bem como redução nos teores de prolina, provavelmente em função de um aumento da fração não embriogênica dos calos.

Regeneração de plantas a partir de segmentos de base de folhas em aveia

The ability for in vitro plant regeneration is limited in most of the cereal crops. One way to minimize this problem has been to search for alternative sources of tissues with the ability for in vitro cultivation. This report aims at the investigation of the potential and the amount of time necessary for in vitro plant regeneration of Brazilian oat (Avena sativa L.) genotypes from leaf base segments. One to two millimeter coleoptile segments of oat genotypes were cultivated for 21 days on MS medium (MURASHIGE & SKOOG, 1962) plus 2,0mg L-1 de 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid), and transferred to plant regeneration media. Variability among genotypes for somatic embryogenesis and plant regeneration from leaf base segments was not found, but it was possible to regenerate oat genotypes previously considered recalcitrants for in vitro regeneration. Besides that, it was possible to reduce to 5 months the plant regeneration period with this explant. The non-significant correlation between the percentage of somatic embryogenesis and plant regeneration indicates that the embryogenesis is not the only way for plant regeneration from this explant.

A regeneração de plantas in vitro é uma limitação encontrada na maioria dos cereais. Uma forma de minimizar essa dificuldade tem sido a busca de fontes alternativas de tecidos com habilidade para esse fim. O objetivo deste trabalho foi investigar o potencial e o período necessário para regeneração de plantas in vitro de genótipos brasileiros de aveia (Avena sativa L.) a partir de segmentos da base da folha. Segmentos de 1-2mm retirados do coleóptilo de genótipos de aveia foram cultivados por 21 dias em meio MS (MURASHIGE & SKOOG, 1962) suplementado com 2,0mg L-1 de 2,4-D (ácido 2,4-diclorofenoxiacético) e, posteriormente, transferidos para meio de regeneração de plantas. Não foi encontrada variabilidade entre os genótipos quanto à capacidade de induzir calos embriogênicos e regenerar plantas a partir de segmentos da base da folha, tendo sido possível regenerar genótipos de aveia antes considerados sem habilidade para o cultivo in vitro. O uso desse explante possibilitou reduzir o tempo de regeneração de plantas de aveia para cinco meses e a não correlação entre a percentagem de embriogênese somática e regeneração de plantas indica que a embriogênese não é o único caminho de regeneração a partir desse explante.

Crescimento de calos embriogênicos de milho submetidos ao estresse salino A NAME="top"> /A>

Soil salinity is a very important problem in irrigated areas of the brazilian semi-arid area, where maize is a subsistence crop. To study the effect of NaCl concentrations in embryogenic calli of Jatinã C3 Anão, an important maize cultivar of the Northest of Brazil, calli were induced using immature embryos aseptically removed from the seeds and grown on N6 medium supplemented with 2 mg L-1 of 2,4-D. To study the effect of salinity in vitro, embryogenic calli were subjected to different concentrations of sodium chloride (0; 50; 100; 150 and 200 mmol L-1 of NaCl), in three replicates, during 60 days. Calli subjected up to100 mmol L-1 NaCl showed proline concentration 37% higher than callus treated with 50 mmol L-1 NaCl. This result suggests a positive effect of proline accumulation at salt stress conditions. However, at the highest concentration tested (150-200 mmol L-1 NaCl) as lower growth and also a lower proline accumulation was observed, probably due to an increase of the non embryogenic fraction of calli.

A salinidade do solo é um problema muito importante em áreas irrigadas do semi-árido brasileiro, onde o milho é uma cultura de subsistência. Este trabalho teve como objetivo estudar o efeito de concentrações de NaCl sobre calos embriogênicos, da cultivar Jatinã C3 Anão, uma importante cultivar de milho no Nordeste do Brasil. A indução dos calos foi feita a partir de embriões imaturos assepticamente retirados das sementes e inoculados em meio de cultura N6 suplementado com 2 mg L-1 de 2,4-D. Os calos embriogênicos foram submetidos a diferentes concentrações de cloreto de sódio (0; 50; 100; 150 e 200 mmol L-1 de NaCl), com três repetições durante 60 dias. Os calos submetidos a 100 mmol L-1 de NaCl apresentaram aumento no conteúdo de prolina na ordem de 37% quando comparado com o nível de 50 mmol L-1 de NaCl, sugerindo um efeito positivo da acumulação deste aminoácido em resposta ao estresse salino. Por outro lado, em elevadas concentrações salinas (150 e 200 mmol L-1) observou-se decréscimo no crescimento dos calos, bem como redução nos teores de prolina, provavelmente em função de um aumento da fração não embriogênica dos calos.

Poliaminas na embriogênese somática em cenoura (Daucus carota L.)

The polyamines, putrescine (Put), Spermidine (Spd) and Spermine (Spm) are widely present in nature, performing an important role in various cellular events. Considering that polyamines take part of the embryogenic process, it is important to know the bases for these alterations in the metabolism. The objective of the present study was to observe the contents of polyamines during the different phases of somatic embryogenesis of carrot. Analyses were carried out, according to a modification of the method developed by Flores & Galston every 96 hours during 50 days from the culture of cell suspensions. The cells were provided from callus and inoculated in Murashige & Skoog (MS) medium which had been modified and added with 0.2 mg/l of 2,4-D and 0.1 mg/l of Idnetin during the first 14 days, whereas for the other days, they were kept in MS medium deprived of phytoregulators. The contents of polyamines varied during all the embryogenic process, when putrescine showed the most accumulated. These results suggest that the levels of Spermidine and spermine are reduced in relation to putrescine due to the intense use of Spd and Spm in the process of cell division and differentiation, whereas Put seems to have only the function of synthetizing the other two amines.

As poliaminas, putrescina (put), espermidina (spd) e espermina (spm) são amplamente distribuídas na natureza, desempenhando importante papel em vários eventos celulares. Considerando que as poliaminas estão envolvidas no processo embriogênico, torna-se importante conhecer as bases para estas alterações no metabolismo. O objetivo do presente trabalho foi observar os teores de poliaminas durante as diferentes fases da embriogênese somátka da cenoura. As análises foram realizadas, através da modificação do método de Flores e Galston a cada 96 horas durante 50 dias da cultura de células em suspensão. As células foram obtidas a partir de calos e inoculadas em meio de Murashige & Skoog (MS), modificado e acrescido de 0,2 mg/l de 2,4-D e 0,1 mg/l de cinetina durante os primeiros 14 dias da cultura, sendo que no restante do período permaneceram em meio MS desprovido de fiorreguladores. Os teores de poliaminas oscilaram durante todo o processo embriogênico, sendo que a putrescina foi a que apresentou maior acúmulo. Estes resultados sugerem que os níveis de espermidina e espermina são reduzidos em relação a putrescina devido a intensa utilização da spd e spm no processo de divisão e diferenciação celular, enquanto que a put parece ter apenas a função de sintetizar as outras duas amidas.

Genótipos de milho com alta capacidade para embriogênese somática e regeneração de plantas obtidos a partir de calos

As part of a breeding program to select tropical maize lines which are able to regenerate plants from embryogenic calli, three lines obtained from a flint maize variety, and their respective hybrids, have been investigated. Short-term tissue cultures were obtained from immature embryos inoculated on N6 medium suplemented with 1.5 mg L-1 2,4-D and 12 mM L-proline. The frequency of 45 day-old embryogenic calli was similar to those of the best genotypes described in the literature (83-99%), reflecting the high quality of the genotypes evaluated to estabilish short-term tissue cultures. The average number of fertile regenerated plants in 2-3 month-old cultures ranged from 2 to 8.15 per callus, and the hybrids 13342/5 x 13342/2 and 132331/1 x 13342/5 showed the bestg performance. The results show that these genotypes may be used in programs involving plant transformation and genotype propagation.

Como parte de um programa que visa a seleção de linhagens adaptadas a regiões tropicais, com a capacidade para regenerar plantas a partir de calos embriogênicos de curta duração, foram investigadas três linhagens obtidas a partir de uma variedade de milho tipo flint, e seus respectivos híbridos. As culturas foram obtidas a partir de embriões imaturos inoculados em meio N6 suplementado com 1,5 mg L-1 de 2,4-D e prolina 12 mM. A frequência de calos embriogênicos 45 dias após o início da cultura foi semelhante aos melhores genótipos descritos na literatura (83-99%), refletindo a alta qualidade dos genótipos testados para o estabelecimento de culturas de curta duração. O número médio de plantas férteis regeneradas em culturas com 2-3 meses de idade variou de 2 a 8,15 por calo, destacando-se os híbridos 13342/5 x 13342/2 e 132331/1 x 13342/5. Os resultados mostram que estes genótipos são promissores para utilização em programas envolvendo transformação de plantas e propagação de genótipos.

Variações morfológicas de embriões somáticos obtidos a partir de inflorescências de bananeira

Somatic embryogenesis is an alternative for genetic breeding of plant species when associated to genetic transformation techniques. Regeneration of plantlets from somatic embryos relies on somatic embryo quality, among other factors. In this work, banana somatic embryos with different morphological characteristics are described. Banana somatic embryogenesis was obtained from functional male inflorescences in induction medium (MI) followed by subculture to germination medium MG, in the absence of light. Induction under a 16-h photoperiod did not favor the embryogenic formation. In absence of light, inflorescence explants of the cultivar Nanicão Jangada responded by several morphogenic responses. Induction of embryogenic and non-embryogenic callus, development of somatic embryos, continuity of the flower bud development or oxidation of the explants were observed in the cultures. The frequency of embryogenic response was low, with only 6% of the explants forming somatic embryos, while 23% showed the formation of embryogenic callus. Histological and morphological studies presented the formation of two types of somatic embryos: one resembling the zygotic embryo of Musa acuminata, and the other type showing more similarity to the zygotic embryo of other monocotyledonous species, indicating that in one somatic embryogenic protocol different morphological patterns can be observed. In addition to the formation of somatic embryos, continuity in the development of floral buds was frequently observed.

A embriogênese somática pode ser uma alternativa para o melhoramento de espécies vegetais, quando associada à transformação genética. A regeneração de plântulas a partir de embriões somáticos é dependente de vários fatores, entre eles, a qualidade do embrião somático. Neste trabalho embriões somáticos com diferentes características morfológicas são descritos. Embriogênese somática de bananeira, cv. Grand Nain e Nanicão Jangada foi induzida a partir de inflorescências funcionalmente masculinas, em meio de indução (MI) seguido de subcultivo em meio de germinação (MG), em ausência de luz. A presença de luz na indução, não favoreceu a resposta embriogênica. Em ausência de luz, os explantes da cv. Nanicão Jangada, durante os seis meses de cultivo, sofreram diversas alterações, como a formação de calos embriogênicos e não embriogênicos, formação de embriões somáticos, continuidade no desenvolvimento do botão floral ou oxidação do explante. A freqüência de resposta embriogênica foi baixa, com apenas 6% dos explantes formando embriões somáticos e 23% com formação de calos embriogênicos. O acompanhamento histológico e morfológico das alterações ocorridas nos explantes permitiu a identificação de embriões somáticos com características morfológicas distintas: com maior freqüência observou-se um tipo de embrião com morfologia semelhante ao embrião zigótico de Musa acuminata; em menor freqüência desenvolveram-se embriões somáticos semelhantes a embriões zigóticos de outras monocotiledôneas, indicando que em um único protocolo de embriogênese somática, é possível ocorrer a formação de diferentes padrões morfológicos de embriões somáticos.

Variações morfológicas de embriões somáticos obtidos a partir de inflorescências de bananeira

Somatic embryogenesis is an alternative for genetic breeding of plant species when associated to genetic transformation techniques. Regeneration of plantlets from somatic embryos relies on somatic embryo quality, among other factors. In this work, banana somatic embryos with different morphological characteristics are described. Banana somatic embryogenesis was obtained from functional male inflorescences in induction medium (MI) followed by subculture to germination medium MG, in the absence of light. Induction under a 16-h photoperiod did not favor the embryogenic formation. In absence of light, inflorescence explants of the cultivar Nanicão Jangada responded by several morphogenic responses. Induction of embryogenic and non-embryogenic callus, development of somatic embryos, continuity of the flower bud development or oxidation of the explants were observed in the cultures. The frequency of embryogenic response was low, with only 6% of the explants forming somatic embryos, while 23% showed the formation of embryogenic callus. Histological and morphological studies presented the formation of two types of somatic embryos: one resembling the zygotic embryo of Musa acuminata, and the other type showing more similarity to the zygotic embryo of other monocotyledonous species, indicating that in one somatic embryogenic protocol different morphological patterns can be observed. In addition to the formation of somatic embryos, continuity in the development of floral buds was frequently observed.

A embriogênese somática pode ser uma alternativa para o melhoramento de espécies vegetais, quando associada à transformação genética. A regeneração de plântulas a partir de embriões somáticos é dependente de vários fatores, entre eles, a qualidade do embrião somático. Neste trabalho embriões somáticos com diferentes características morfológicas são descritos. Embriogênese somática de bananeira, cv. Grand Nain e Nanicão Jangada foi induzida a partir de inflorescências funcionalmente masculinas, em meio de indução (MI) seguido de subcultivo em meio de germinação (MG), em ausência de luz. A presença de luz na indução, não favoreceu a resposta embriogênica. Em ausência de luz, os explantes da cv. Nanicão Jangada, durante os seis meses de cultivo, sofreram diversas alterações, como a formação de calos embriogênicos e não embriogênicos, formação de embriões somáticos, continuidade no desenvolvimento do botão floral ou oxidação do explante. A freqüência de resposta embriogênica foi baixa, com apenas 6% dos explantes formando embriões somáticos e 23% com formação de calos embriogênicos. O acompanhamento histológico e morfológico das alterações ocorridas nos explantes permitiu a identificação de embriões somáticos com características morfológicas distintas: com maior freqüência observou-se um tipo de embrião com morfologia semelhante ao embrião zigótico de Musa acuminata; em menor freqüência desenvolveram-se embriões somáticos semelhantes a embriões zigóticos de outras monocotiledôneas, indicando que em um único protocolo de embriogênese somática, é possível ocorrer a formação de diferentes padrões morfológicos de embriões somáticos.

Genótipos de milho com alta capacidade para embriogênese somática e regeneração de plantas obtidos a partir de calos

As part of a breeding program to select tropical maize lines which are able to regenerate plants from embryogenic calli, three lines obtained from a flint maize variety, and their respective hybrids, have been investigated. Short-term tissue cultures were obtained from immature embryos inoculated on N6 medium suplemented with 1.5 mg L-1 2,4-D and 12 mM L-proline. The frequency of 45 day-old embryogenic calli was similar to those of the best genotypes described in the literature (83-99%), reflecting the high quality of the genotypes evaluated to estabilish short-term tissue cultures. The average number of fertile regenerated plants in 2-3 month-old cultures ranged from 2 to 8.15 per callus, and the hybrids 13342/5 x 13342/2 and 132331/1 x 13342/5 showed the bestg performance. The results show that these genotypes may be used in programs involving plant transformation and genotype propagation.

Como parte de um programa que visa a seleção de linhagens adaptadas a regiões tropicais, com a capacidade para regenerar plantas a partir de calos embriogênicos de curta duração, foram investigadas três linhagens obtidas a partir de uma variedade de milho tipo flint, e seus respectivos híbridos. As culturas foram obtidas a partir de embriões imaturos inoculados em meio N6 suplementado com 1,5 mg L-1 de 2,4-D e prolina 12 mM. A frequência de calos embriogênicos 45 dias após o início da cultura foi semelhante aos melhores genótipos descritos na literatura (83-99%), refletindo a alta qualidade dos genótipos testados para o estabelecimento de culturas de curta duração. O número médio de plantas férteis regeneradas em culturas com 2-3 meses de idade variou de 2 a 8,15 por calo, destacando-se os híbridos 13342/5 x 13342/2 e 132331/1 x 13342/5. Os resultados mostram que estes genótipos são promissores para utilização em programas envolvendo transformação de plantas e propagação de genótipos.

Regeneration of soybean via embryogenic suspension culture

In an attempt to establish an alternative plant regeneration system for soybean [Glycine max (L.) Merrill] cultivars used in Brazilian breeding programs, ten genotypes were tested for their embryogenic potential. Cotyledons were removed as explants from immature seeds harvested from field-grown plants. After 45 days on induction medium, the number of responding cotyledons and the number of somatic embryos per immature cotyledon were evaluated. The percentage of explants that produced somatic embryos varied from 1 to 70% among cultivars. The average number of somatic embryos produced per cotyledon pair ranged from 0.01 to 10.3 with a mean of 3.4. Suspension cultures were initiated with three Agrobacterium tumefaciens susceptible cultivars. Suspensions were successfully developed from Bragg and IAS5 cultivars. The packed cell volume, in one-month growth, increased 8.1 fold for Bragg and 3.5 fold for IAS5 and the fresh weight increased 6.6 and 2.8 fold, respectively. The cultivars differed for the analysed parameters. All tissue from each cultivar was transferred to the maturation medium and subsequently to the germination medium. The germination frequency was 45.7 and 54.9% for Bragg and IAS5, respectively. Plants were gradually exposed to ambient humidity over one week and then planted in soil. All plants yielded seeds in the greenhouse.

Com o objetivo de estabelecer um sistema alternativo de regeneração de plantas para cultivares de soja [Glycine max (L.) Merrill] utilizadas em programas de melhoramento no Brasil, dez genótipos foram testados quanto ao seu potencial embriogênico. Os cotilédones utilizados como explantes foram excisados de sementes imaturas de plantas provindas do campo. Após 45 dias em meio de indução, o número de cotilédones embriogênicos e o número de embriões somáticos por cotilédone imaturo foram avaliados. A porcentagem de explantes que produziram embriões somáticos variou de 1 a 70% entre cultivares. O número médio de embriões somáticos produzidos por par de cotilédones variou de 0,01 a 10,3, com uma média de 3,4. Culturas em suspensão foram iniciadas a partir de três cultivares suscetíveis a Agrobacterium tumefaciens. Suspensões foram estabelecidas com sucesso para os cultivares Bragg e IAS5. Em um mês, o volume celular aumentou 8,1 vezes para Bragg e 3,5 vezes para IAS5 e o peso fresco aumentou 6,6 e 2,8 vezes, respectivamente. Todo o tecido de cada cultivar foi transferido para meio de maturação e, subseqüentemente, para meio de regeneração. A freqüência de germinação foi de 45,7 e 54,9% para Bragg e IAS5, respectivamente. Durante uma semana, as plantas foram expostas gradualmente à umidade do ambiente, sendo então plantadas em solo em casa de vegetação. Todas as plantas produziram sementes.

Regeneration of soybean via embryogenic suspension culture

In an attempt to establish an alternative plant regeneration system for soybean [Glycine max (L.) Merrill] cultivars used in Brazilian breeding programs, ten genotypes were tested for their embryogenic potential. Cotyledons were removed as explants from immature seeds harvested from field-grown plants. After 45 days on induction medium, the number of responding cotyledons and the number of somatic embryos per immature cotyledon were evaluated. The percentage of explants that produced somatic embryos varied from 1 to 70% among cultivars. The average number of somatic embryos produced per cotyledon pair ranged from 0.01 to 10.3 with a mean of 3.4. Suspension cultures were initiated with three Agrobacterium tumefaciens susceptible cultivars. Suspensions were successfully developed from Bragg and IAS5 cultivars. The packed cell volume, in one-month growth, increased 8.1 fold for Bragg and 3.5 fold for IAS5 and the fresh weight increased 6.6 and 2.8 fold, respectively. The cultivars differed for the analysed parameters. All tissue from each cultivar was transferred to the maturation medium and subsequently to the germination medium. The germination frequency was 45.7 and 54.9% for Bragg and IAS5, respectively. Plants were gradually exposed to ambient humidity over one week and then planted in soil. All plants yielded seeds in the greenhouse.

Com o objetivo de estabelecer um sistema alternativo de regeneração de plantas para cultivares de soja [Glycine max (L.) Merrill] utilizadas em programas de melhoramento no Brasil, dez genótipos foram testados quanto ao seu potencial embriogênico. Os cotilédones utilizados como explantes foram excisados de sementes imaturas de plantas provindas do campo. Após 45 dias em meio de indução, o número de cotilédones embriogênicos e o número de embriões somáticos por cotilédone imaturo foram avaliados. A porcentagem de explantes que produziram embriões somáticos variou de 1 a 70% entre cultivares. O número médio de embriões somáticos produzidos por par de cotilédones variou de 0,01 a 10,3, com uma média de 3,4. Culturas em suspensão foram iniciadas a partir de três cultivares suscetíveis a Agrobacterium tumefaciens. Suspensões foram estabelecidas com sucesso para os cultivares Bragg e IAS5. Em um mês, o volume celular aumentou 8,1 vezes para Bragg e 3,5 vezes para IAS5 e o peso fresco aumentou 6,6 e 2,8 vezes, respectivamente. Todo o tecido de cada cultivar foi transferido para meio de maturação e, subseqüentemente, para meio de regeneração. A freqüência de germinação foi de 45,7 e 54,9% para Bragg e IAS5, respectivamente. Durante uma semana, as plantas foram expostas gradualmente à umidade do ambiente, sendo então plantadas em solo em casa de vegetação. Todas as plantas produziram sementes.