Criopreservação de acessos de Pfaffia glomerata (Spreng.) Pedersen e propagação in vitro de Zingiber spectabile Griff. em biorreatores de imersão temporária

Abstract

O cultivo de plantas in vitro vem sendo amplamente utilizado, proporcionando produção em larga escala de diversas espécies de plantas, como também manutenção de banco de germoplasma, sendo, na maioria das vezes mais vantajoso que a produção e manutenção tradicional. Nesse sentido, a criopreservação é considerada o método mais eficaz e seguro para preservação, em longo prazo, de material biológico, tendo como principal vantagem sua aplicabilidade para diferentes espécies sem a necessidade de subcultivos. Dentre as espécies vegetais com potencial para a criopreservação está a Pfaffia glomerata (Spreng.) Pedersen, a qual apresenta grande interesse para a indústria farmacêutica devido às suas propriedades medicinais. Contudo a obtenção de plantas de P. glomerata para uso comercial está sendo realizada de forma indiscriminada e extrativista, podendo causar erosão genética e extinção dentre outros danos. Nesse contexto, esse trabalho vislumbrou o estabelecimento de um protocolo eficiente para criopreservação de genótipos de P. glomerata, testando diferentes soluções criogênicas combinadas à aclimatização sob técnicas de cultivo mínimo, adaptando baixas temperaturas combinadas com reguladores de crescimento (ABA e SA) com a finalidade de obter maiores níveis de regeneração de explantes após os processos de criopreservação. Por outro lado, o cultivo de plantas em biorreatores de imersão temporária, tem por finalidade aumentar a produção dos explantes, uma vez que ocorre o contato de curta duração entre o meio de cultura líquido e o explante, renovando o ambiente interno do equipamento e garantindo o fornecimento adequado de nutrientes. Da mesma forma, nesse sistema de cultivo, a utilização de reguladores de crescimento, em especial as citocininas, otimiza protocolos e maximiza a produção de várias espécies de plantas ornamentais. Nesse sentido, Zingiber spectabile vem sendo amplamente utilizada como planta ornamental, por ser possuidora de grande beleza, utilizada tanto como flores de corte como também em composições de paisagem. Sob cultivo in vitro, essa espécie apresenta elevado potencial de multiplicação, em especial quando utilizados reguladores de crescimento. Desse modo, o presente trabalho buscou compreender e desenvolver a condição ideal de cultivo em biorreatores de imersão temporária para a espécie utilizando concentrações variáveis de sacarose como também diferentes fontes de citocinina.

The in vitro cultivation of plants has been widely used, providing large-scale production of several plant species, as well as germplasm maintenance being often more advantageous than traditional production. In this sense, cryopreservation has been considered the most effective and safe method for long-term preservation of biological material, the main advantage of its applicability to different plant without the need of subcultures. Among the plant species with potential for cryopreservation is the Pfaffia glomerata (Spreng.) Pedersen, which shows great interest to the pharmaceutical industry due to medicinal properties. However, obtaining P. glomerata plants for commercial use has been carried out in an indiscriminate and extractivist way, which may lead to genetic erosion and even extinction, among other damages. In this context, this work presents the establishment of an efficient protocol for cryopreservation of P. glomerata accessions, evaluating various cryogenic solutions combined with acclimatization under minimum cultivation techniques growth regulators in order to obtain higher level explant regeneration after cryopreservation procedures. On the other hand, the cultivation of plants in a temporary immersion bioreactor, aiming to increase the yield of propagules by means of a quick contact between the liquid culture medium and the explant, renewing the internal culture environment and ensuring adequate supply of nutrients. Likewise, the use of growth regulators, particularly cytokinins, in this culture system has been optimizing protocols and maximizing the production of various species of ornamental plants. In this sense, Zingiber spectabile has been widely used as an ornamental plant, because it holds great beauty, both used as cut flowers as well as in scenery compositions. In in vitro culture, this species has a high potential for multiplication, especially when growth regulators are used. Thus, this study aim to understand and develop an ideal condition for the cultivation in temporary immersion bioreactors for the species using varying sucrose concentrations as well as different sources of cytokinin.