Plant regeneration from cotyledonary explants of Eucalyptus camaldulensis

ABSTRACT

Breeding methods based on genetic transformation techniques need to be implemented for Eucalyptus camaldulensis to shorten the long breeding cycles and avoid manipulation of adult trees; that requires the development of plant regeneration protocols enabling development of plants from transformed tissues. The present work aimed to optimise the regeneration process already established for the species. Cotyledonary leaves of E. camaldulensis were cultured in MS medium supplemented with naphthaleneacetic acid (NAA) and 6-benzylaminopurine (BAP) combinations. The most efficient treatment for bud indirect regeneration (2.7 µmol L-1 NAA and 4.44 µmol L-1 BAP) was used for further experiments. When explants were kept in the dark during the first 30 days, the percentage of explants forming calluses increased and explant necrosis was reduced in comparison with light-cultured explants. Mineral medium modifications were compared and half-strength MS mineral medium turned out to be as efficient as full-strength medium, producing 54% and 47% of explants with buds, respectively. For shoot elongation, MS medium with half-strength nitrate and ammonium salts, and 0.2% activated charcoal yielded rooted shoots 1 to 8 cm high after one month. The procedure is an efficient protocol for E. camadulensis plant regeneration, reducing the stages necessary for the obtention of complete plants.

RESUMO

A implementação, para espécies florestais, de técnicas de melhoramento baseadas em métodos de transformação genética, permitirá reduzir os longos ciclos de melhoramento e evitar a manipulação de árvores adultas. Isto implica dispor de um protocolo de regeneração que permita o desenvolvimento de plantas a partir de tecidos transformados. Este trabalho teve como objetivo otimizar este protocolo de regeneração para Eucalyptus camaldulensis. Folhas cotiledonares foram cultivadas em meio de cultura MS suplementado com combinações de ácido naftalenoacético (ANA) e 6-benzilaminopurina (BAP). O tratamento mais eficiente em termos de regeneração indireta de gemas foi 2,7 µmol L-1 de ANA combinado com 4,44 µmol L-1 de BAP, o qual foi utilizado nos experimentos posteriores. A manutenção dos explantes no escuro durante os trinta primeiros dias elevou a porcentagem de explantes com calos e reduziu a morte dos explantes, em comparação com os que permaneceram na luz. Modificações da composição mineral do meio MS foram comparadas e mostraram que a redução de metade dos sais foi tão eficiente para a formação de gemas (54% dos explantes) quanto o meio completo (47%). O meio de cultura com a concentração de íons nitrato e amônio reduzida à metade e 0,2% de carvão ativado apresentou-se adequado para o alongamento e enraizamento das brotações que atingiram uma altura de 1 a 8 cm depois de 30 dias. O processo completo representa um protocolo eficiente para a regeneração de plantas de Eucalyptus camaldulensis, uma vez que reduz o número de etapas para a obtenção de plantas completas.