Indução de embriogénese somática em Pinus elliottii e o hibrido

Abstract

Dada a importância comercial de Pinus elliottii e do híbrido Pinus elliottii x Pinus caribaea, e a necessidade de desenvolver uma bateria de protocolos de cultura in vitro para aplicação em programas de (micro) propagação e em programas de investigação em geral (eg, fisiologia, biologia molecular, etc), estabeleceu-se como objetivo principal estudar o efeito de vários fatores (endógenos e exógenos) na indução de: a) tecido caloso (importante em estudos fundamentais de fisiologia, manutenção de germoplasma, morfogénese, etc); b) tecido caloso embriogénico (importante para a regeneração de plantas por ES, estudos de criopreservação, etc). Neste sentido, embriões zigóticos maduros (EZM) e cotilédones foram sujeitos a diferentes concentrações de reguladores de crescimento (2 mg/L de 2,4-D; 2 mg/L de NAA e 0,02 mg/L de TDZ). Os primeiros sinais de callus surgiram ao fim de 15 dias. A concentração de reguladores de crescimento mais eficiente em EZM foi 2 mg/L de 2,4-D com uma taxa de indução de calli de 85% e em cotilédones foi 2 mg/L de 2,4-D com 55% de indução de calli. EZM foram sujeitos a diferentes concentrações de reguladores de crescimento (2,4 mg/L 2,4-D + 1 mg/L 24-epiBr; 8 mg/L 2,4-D + 4 mg/L BAP); fontes de carbono (30 g/L de sacarose e 30 g/L de maltose) e diferentes fatores de stresse, nomeadamente calor (80ºC), frio (-15ºC), ácido salicílico (AS) (1 mg/L), prolina (250 mg/L), peróxido de hidrogénio (H2O2) (9 μL/L) e putrescina (2 mg/L) com o objetivo de testar o seu potencial na indução de callus. A combinação 2,4-D + 24-epiBr resultou em 10 % de explantes com calli, e a 2,4-D + BAP representou 30 %. Os meios com sacarose e maltose representaram, igualmente, 20% de explantes com calli. O frio induziu callus em 100% dos explantes contrariamente ao calor que apenas produziu 5 %. Em resposta ao AS, prolina, H2O2 e putrescina a indução de callus foi de 93%, 95%, 90% e 100%, respetivamente. As condições que levaram a maior produção de callus foram o frio e a putrescina. Estes resultados suportam a possível indução de callus nestas duas coníferas, e suportam dados preliminares no sentido da otimização de protocolos eficazes para a ES.

Pinus elliottii and the hybrid Pinus elliottii x Pinus caribaea have significant commercial importance. Therefore it urges the need to develop a battery of in vitro culture protocols for (micro)propagation and for general research (eg, physiology, molecular biology, etc.) of these conifers. The main objective of this study was to analyze the effect of various endogenous and exogenous factors on the induction of: a) callus tissue (important in fundamental studies of physiology, maintenance of germplasm, morphogenesis, etc.); b) embryogenic callus (important for plant regeneration by SE, cryopreservation studies, etc). For that, mature zygotic embryos (MZE), and the cotyledons were subjected to different concentrations of growth regulators (2 mg/L 2,4-D, 2 mg/L NAA and 0.02 mg/L TDZ). The first signs of callus appeared after 15 days. The most efficient concentration of growth regulators in MZE was 2 mg/L 2,4-D at a rate of induction of calli of 85% and cotyledons was 2 mg/L 2,4-D with 55% induction of calli. MZE were subjected to different concentrations of growth regulators (2.4 mg/L 2,4-D + 1 mg/L 24-epiBr , 8 mg/L 2,4-D + 4 mg/L BAP); carbon source (30 g/L sucrose and 30 g/L maltose) and different stress factors, in particular heat (80 °C), cold (-15 °C), salicyli c acid (SA) (1 mg/L), proline (250 mg/L) hydrogen peroxide (H2O2) (9 μL/L) and putrescine (2 mg/L) in order to test its potential in inducing callus. The combination 2,4-D + 24 epiBr resulted in 10% of explants with calli and 2,4-D + BAP represented 30%. The media containing sucrose and maltose accounted also 20% of explants with calli. The cold induced callus from explants of 100% as opposed to heat produced only 5%. In response to SA, proline, putrescine and H2O2 induced callus was 93%, 95%, 90% and 100%, respectively. The conditions that led to higher production of callus were cold and putrescine. These results support the induction of callus in these two conifers, and support preliminary data towards the optimization of protocols for efficient SE.