Obtenção e manutenção de linhagens embriogênicas in vitro a partir de embriões zigóticos em famílias de Acrocomia aculeata

Abstract

O estabelecimento de protocolo eficiente para a obtenção e manutenção de massas pró- embriogênicas capazes de produzir embriões somáticos é requerido para a propagação in vitro de A. aculeata em larga escala. Diante do efeito significativo do genótipo frente à indução a embriogênese somática in vitro, tornou-se indispensável a avaliação de progênies de diferentes matrizes de A. aculeata de polinização aberta. Neste intuito, os objetivos do trabalho foram avaliar progênies de matrizes de A. aculeata de polinização aberta quanto à indução de embriogênese somática in vitro e aprimorar o processo de embriogênese somática da espécie a partir de embriões zigóticos. Embriões zigóticos maduros oriundos de 19 famílias de A. aculeata foram inoculados em meio Y3 contendo 9 μM de Picloram e/ou Dicamba, ambos combinados com 0,9 μM de 2iP. As famílias apresentaram respostas significativamente diferentes para os caracteres embriões intumescidos (EI), porcentagem de embriões calejados (ECAL), porcentagem de calos embriogênicos (CEM) e porcentagem de oxidação (OXID), na fase de indução de embriogênese somática. Por meio da análise de diversidade genética foi possível separar as 19 famílias em 5 grupos no meio suplementado com Picloram, enquanto que, em meio suplementado com Dicamba, foram formados 4 grupos de dissimilaridade. O meio suplementado com Picloram foi mais eficiente em relação aos caracteres EI, ECAL, CEM, enquanto que o meio suplementado com Dicamba foi superior para os caracteres números de linhagens embriogênicas (LEs) e OXID. Das 19 famílias testadas, 16 apresentaram a capacidade de formar LEs, as quais se encontram em meio de multiplicação com 18 μM de Picloram por mais de 24 meses sem prejuízo da sua competência embriogênica. As LEs apresentaram aparência granular, coloração amarela e aspecto translúcido. As massas pró-embriogênicas (MPEs) formadas foram maturadas com maior eficiência em meio com 5,5 μM de ANA combinado com 2,5 μM de 2iP suplementado com carvão ativado, sendo caracterizadas pelo alongamento e mudança de coloração de amarelo translúcido para branco opaco. Apesar das famílias se comportarem distintamente em cada meio de germinação, a família 9 apresentou o maior número de embriões somáticos germinados (NEG) em meio contendo GA3. O processo de germinação dos embriões zigóticos e somáticos são similares, ocorrendo primeiramente o alongamento do pecíolo cotiledonar e o crescimento do haustório. A análise histológica permitiu comprovar a formação dos embriões somáticos com um sistema vascular fechado. Verificou-se também a presença de uma camada mucilaginosa peculiar na protoderme formada, característica que poderá servir de marcador do processo de embriogênese para a A. aculeata. O presente trabalho é pioneiro na obtenção e manutenção de linhagens embriogênicas e na análise da resposta in vitro de diferentes famílias de A. aculeata.

The establishment of an efficient protocol for obtainment and maintenance of pro- embryogenic masses able to produce somatic embryos is required for in vitro large scale propagation of A. aculeata. The significant effect of genotype on inducing somatic embryogenesis in vitro is essential to evaluate progenies of different arrays of open- pollinated A. aculeata. To this end, the aims of this work were to evaluate progeny arrays of open-pollinated A. aculeata by induction of somatic embryogenesis in vitro and optimize the process of somatic embryogenesis of this species from zygotic embryos. Mature zygotic embryos from 19 families of A. aculeata were inoculated in Y3 containing 9 μM of Picloram and/or Dicamba, both combined with 0.9 μM of 2iP. Families showed significantly different responses to the characters swolen embryos (SE), percentage of callused embryos (CALE), percentage of embryogenic callus (EMCA), and percentage of oxidation (OXID), in the induction phase of somatic embryogenesis. Through analysis of genetic diversity, the 19 families were separated in 5 groups in medium supplemented with Picloram, whereas in medium supplemented with Dicamba dissimilarity formed 4 groups. The medium supplemented with Picloram was more efficient on the characters SE, CALE, and EMCA, while medium supplemented with Dicamba was superior to the characters number of embryogenic lineages (ELINs) and OXID. Of the 19 families tested, 16 showed the ability to form ELINs, which are in multiplication medium with 18 μM of Picloram for more than 24 months without prejudice to their embryogenic competence. The ELINs showed granular appearance, yellow color and translucent appearance. The produced pro- embryogenic masses (PEMs) were more efficiently matured in medium with 5.5 μM of ANA combined with 2.5 μM of 2iP supplemented with activated charcoal, being characterized by elongation and changes in color from translucent yellow to opaque white. Although families behave distinctly in each germination medium, the family 9 had the highest number of germinated somatic embryos (GSE) in medium containing GA3. The process of germination of zygotic and somatic embryos is similar, occurring primarily elongation of the cotyledon petiole and the growth of haustoria. Histological analysis allowed us to verify the formation of somatic embryos with a closed vascular system and the presence of a peculiar mucilaginous layer in the protoderm formed, a characteristic that may serve as a marker for the process of embryogenesis of A. aculeata. This study is a pioneer in obtainment and maintenance of embryogenic lineages and in vitro response analysis of different families of A. aculeata.