Embriogênese somática a partir de folhas imaturas e flores desenvolvidas in vitro de dendezeiro (Elaeis guineensis Jacq)

Abstract

O trabalho teve como objetivos estabelecer um protocolo eficiente para embriogênese somática do dendezeiro, sobretudo de cultivares exploradas no Brasil, bem como realizar a caracterização anatômica do processo embriogênico. Para a indução da embriogênese somática utilizou-se dois tipos de explantes, segmentos foliares e inflorescências femininas, resultando em dois experimentos. No primeiro experimento, secções de 5 mm de folhas imaturas retiradas de dois genótipos (G1001 e G2301) de dendê de 1,5 ano de idade foram inoculadas em meio de cultura Y3 (Eeuwens, 1978), adicionado de 0,3% de carvão ativado e quatro concentrações de 2,4-D (800, 1000, 1200 e 1400 µM). Maior porcentagem de indução de calos foi obtida em explantes foliares do G2301 submetidos à concentração 800 µM de 2,4-D. A obtenção de massas pró-embriogênicas a partir dos calos ocorreu em meio suplementado com 9 µM de 2,4-D adicionado de 1000 µM putrescina ou 100 µM espermina. Maior porcentagem de regeneração de embriões somáticos ocorreu a partir de massas pró-embriogênicas que passaram pelo pré- condicionamento e foram inoculadas em meio de regeneração adicionado de 0,045 µM 2,4-D e 1000 µM putrescina. Os embriões somáticos regenerados exibiram protoderme característica, cordões de procâmbio e meristema apical e germinaram em meio de cultura Y3 adicionado de 0,54 µM ANA e 1000 µM putrescina. As plântulas obtidas apresentaram desenvolvimento simultâneo de parte aérea e radícula, e puderam ser aclimatizadas, sendo de 70,4% a porcentagem de plantas obtidas. No segundo experimento, ráquilas retiradas de inflorescências femininas imaturas, em dois estágios de desenvolvimento foram inoculadas em diferentes meios de cultivo (MS e Y3), adicionado de 475 µM de diferentes auxinas (Picloram e 2,4-D) e 0,3% de carvão ativado. O desenvolvimento das flores ocorreu após 120 dias da inoculação in vitro, em função do estágio de desenvolvimento da inflorescência e do meio de cultivo utilizado. As flores formadas em meio de cultivo Y3 foram destacadas das ráquilas e inoculadas em mesmo meio de cultivo com redução da concentração das auxinas para 9 µM sendo combinadas ou não com 1000 µM de putrescina. Após 60 dias, maior formação de calos ocorreu em flores cultivadas em meio adicionado de 9 µM Picloram combinado com 1000 µM de putrescina. A regeneração dos embriões somáticos ocorreu após a redução em 100 vezes na concentração de auxina no meio de cultivo, sendo mantida a mesma concentração de putrescina. Os embriões apresentaram protoderme bem definida, delimitando uma massa homogênea de células correspondentes ao meristema fundamental, entremeada por cordões procambiais bem definidos. Por meio da análise histológica verificou-se que a formação de calos ocorreu a partir das regiões perivasculares no gineceu e a formação dos embriões ocorreu a partir das regiões meristemáticas destes calos, seguindo o padrão multicelular.

The study aimed to establish an efficient protocol for somatic embryogenesis of the oil palm, especially all of cultivars explored in Brazil, as well as to acomplish the anatomical caracterization of the embryogenic process. For induction of somatic embryogenesis we used two explants types, leaves segments and female inflorescences, resulting in two experiments. In the first experiment, sections of the 5 mm in immature leaves from two oil palm genotypes (G1001 e G2301) of 1,5 years of age were inoculated in culture medium Y3 (Eeuwens, 1978) supplemented with 0.3% activated charcoal and 2,4-D at four concentrations (800, 1000, 1200 and 1400 µM). Higher percentage of callus induction was obtained in G2301 leaf explants submitted to the concentration 800 µM of 2,4-D. The obtaining of pro-embryogenic masses starting of the calli occurred in medium supplemented with 9 µM 2,4-D added to 1000 µM putrescine or 100 µM spermine. A higher percentage of regeneration of somatic embryos occurred from pro-embryogenic masses that were pre-conditioned and inoculated on regeneration medium supplemented with 0.045 µM 2,4-D and 1000 µM putrescine. The somatic embryos regenerated exhibited characteristic protoderm, procambium strands and shoot meristem and germinated in culture medium Y3 added 0.54 µM ANA and 1000 µM putrescine. The seedlings showed simultaneous development of shoot and root and 70.4% of plants could be successfully acclimatized. In the second experiment, rachillas taken from immature female inflorescences in two developmental stages were inoculated in different culture media (MS and Y3), the supplemented with 475 µM of different auxins (Picloram and 2,4-D) and 0.3% activated charcoal . The development of flowers occurred after 120 days of inoculation in vitro, depending on the developmental stage of the inflorescence and the growing medium. The flowers formed in Y3 culture medium were detached from rachillas and inoculated in the same culture medium with reduced auxin concentrations for 9 µM being combined or not with 1000 µM of putrescine. After 60 days, greater callus formation occurred in flowers grown in medium supplemented with 9 µM Picloram combined with 1000 µM of putrescine. The regeneration of somatic embryos occurred after reduction at 100 times the concentration of auxin in the culture medium, maintaining the same concentration of putrescine. Embryos showed protoderm well defined, delimiting a homogeneous mass of cells corresponding to the ground meristem, interspersed with well-defined procambium strands. By means of histological analysis it was found that the formation occurred from the perivascular regions in the gynoecium and embryo formation occurred from the regions of meristematic callus, following the multicellular pattern.