ESTUDOS SOBRE A CULTURA DE TECIDOS MARACUJAZEIRO AMARELO (Passiflora edulis F. Flavicarpa DEG.)

With the aim of study the yellow passion fruit (Passiflora edulis f. flavicarpa Deg). In vitro vegetative technical propagation several assays were proposed. Started with culture of adult material. Was used the MS medium with several concentrations of BAP: 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 mg.L-1 and the access 156 x 180 to determine the concentration to be used. Was determined the concentration of 2 mg.L-1 of BAP to test the others access. The percentage of explants with bugs occurred in the following proportion: 156 x 123 - 64%; 156 x 180 - 40%; 352 - 30%; (156 x 123) x (118 x 204) - 28%; 309 - 0%. however the buds formed were small, isolated and no elongation. On microcuttings of adult material, were tested medium with and without auxin the rnicrocuttings rooted was obtained with MS/2 medium, 3 mg.L-1 of IBA and 0.5 mg.L-1 NAA on proportion of: 352 - 60%; 309 and (156 x 123) x (118 x 204) - 40%; 156 x 123 and 156 x 180 - 20%. however, as there werent obtained microcuttings development, news assays were proposed with juvenile material, initiate with in vitro seeds germination. To this assays were evaluated the effects of different substrate and temperature on germination of yellow passion fruit seeds. The experiment design used was the completely randomized with factorial scheme (3 x 3) with nine treatment and three replications. The in vitro germination could be found at 18 th day, was evaluated. The highest germination rate was obtained for treatment pre-soaked by 48 hours, alternate temperature ranging 23 30ºC and substrate consisting of cotton (86.7 %). Cotiledonarv Ieaves no expanded were used as explant with to test the effect of different vitaminic complex on yellow passion fruit in vitro regeneration. Four medium were tested. supplemented with BAP cytokinin. Two assays tested the MS salts and vitaminic complex and others two tested the MS salts and B5 vitaminic complex both supplemented with 1 and 2 mg.L-1 of BAP. The medium were solidified 2,6 g.L-1 Phytagel. Each assay was constituted by 10 petri plates with 6 explants/plate. The plantlets in vitro were used as microcuttings; were tested 10 test tubes with total MS medium and 10 with the salts MS and vitaminic complex B5, with 1 microcutting ia each tube. The average were compared by Tukeys test with 5% of probability. Plant regeneration occurred by direct organogenesis. Medium supplemented with B5 vitaminic complex shown increase on capacity of yellow passion fruit regeneration in both growth regulator concentration as on relation of explant number with buds as number of buds per explant. The rooting of regenerated shoots ranged 80-93%. The phase of acclimation occurred without damages. The microcuttings have developed itself and rooting without necessity of growth regulators, there wasnt significative differences in this assay. The number of chromosome was determined bv FeuIgens method. Regenerated plants shown 2n=18 chromosomes.Com o objetivo de estudar as técnicas de propagação vegetativa in vitro do maracujazeiro (Passiflora edulis f. flavicarpa Deg.) vários ensaios foram propostos. Iniciou-se com o cultivo de explantes foliares e microestacas de material adulto. Foi utilizado o meio de cultura MS com várias concentrações de BAP: 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; 1,5; 2,0; 2,5; 3 mg.L-1 e o acesso '156 x 180' de maracujazeiro, para realizar regeneração de gemas adventícias. Determinou-se a concentração de 2 mg.L-1, a qual foi testada para os demais acessos. A porcentagem de explantes com gemas ocorreu na seguinte proporção: '156 x 123' - 64%; '156 x 180' - 40%; '352' - 30%; ('156 x 123') x ('118 x 204') - 28%; '309' - 0%. Porém, as gemas formadas eram pequenas, não alongaram e tornaram-se cloróticas. Na microestaquia com material adulto, foram testados meios com e sem auxinas, o enraizamento foi obtido com AIB 3mg.L-1 e 0,5 mg.L-1 de ANA na proporção de 60% para o acesso '352' -; 40% para '309' e ('156 x 123') x ('118 x 204') para - '156 x 123' e '156 x 180'; porém não houve desenvolvimento da parte aérea. Realizou-se também ensaios de germinação de sementes in vitro de maracujá amarelo. Para estes ensaios foram avaliados os efeitos de diferentes substratos e temperaturas. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com esquema fatorial (3 x 3) e três repetições. Avaliou-se a porcentagem de germinação após 18 dias. O melhor resultado foi obtido com o tratamento de pré-embebição das sementes por 48 horas e o regime de temperaturas alternadas de 23-30ºC em substrato de algodão (86.7%). Foi avaliado também o efeito de diferentes complexos vitamínicos na regeneração in vitro do maracujá, utilizando folhas cotiledonares. Quatro tratamentos foram testados. Dois testaram o complexo vitamínico MS, e outros dois testaram o complexo vitamínico do meio B5 ambos suplementados com 1 e 2 mg.L-1 de BAP. Os meios foram solidificados com 2,6 g.L-1 de Phytagel. Cada ensaio foi substituído de 10 plantas de petri, totalizando 60 explantes por meio de cultura testado. Plântulas in vitro foram utilizadas para um ensaio de microestaquia sendo 10 tubos de ensaio com meio e vitaminas MS e 10 tubos com meio MS com vitaminas do complexo B5, com 1 microestaca em cada. As médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. A regeneração de plantas ocorreu via organogênese direta. Meios suplementados com complexo vitamínico B5 demonstraram aumento na capacidade regenerativa de maracujazeiro amarelo em ambas as doses de fitorreguladores, tanto em relação ao número de explantes com gemas, quando ao número de gemas por explante. O enraizamento dos brotos regenerados variou de 80-93%. A fase de aclimatação ocorreu sem perdas. As microestacas desenvolveram-se e enraizaram sem a necessidade da adição de fitorregularoes aos meios de cultura. Não houve diferenças significativas entre os resultados deste ensaio. O número de cromossomos das plantas regeneradas foi determinado pelo método de Feulgen. As plantas regeneradas apresentaram 2n=18 cromossomos

Estudos sobre cultura de tecidos do maracujazeiro amarelo (Passiflora edulis f. Flavicarpa DEG.)

Resumo: Com o objetivo de estudar as técnicas de propagação vegetativa in vitro do maracujazeiro {Passiflora edulis f. flavicarpa Deg.) vários ensaios foram propostos. Iniciou-se com o cultivo de explantes foliares e microestacas de material adulto. Foi utilizado o meio de cultura MS com várias concentrações de BAP: 0,5; 0,75, 1,0; 1,25; 1,5; 2,0; 2,5; 3 mg.L"1 e o acesso '156 x 180' de maracujazeiro, para realizar regeneração de gemas adventícias. Determinou-se a concentração de 2 mg.L"1, a qual foi testada para os demais acessos. A porcentagem de explantes com gemas ocorreu na seguinte proporção: '156 x 123' - 64%; '156 x 180' - 40%, '352' - 30%; ('156 x 123') x ('118 x 204') - 28%; '309' - 0%. Porém, as gemas formadas eram pequenas, não alongaram e tornaram-se cloróticas. Na microestaquia com material adulto, foram testados meios com e sem auxinas, o enraizamento foi obtido com AIB 3 mg.L"1 e 0,5 mg.L"1 de ANA na proporção de 60% para o acesso '352'-; 40% para '309' e ('156 x 123) x (T118 x 204'); 20% para - '156 x 123' e '156 x 180 '; porém não houve desenvolvimento da parte aérea. Realizou-se também ensaios de germinação de sementes in vitro de maracujá amarelo. Para estes ensaios foram avaliados os efeitos de diferentes substratos e temperaturas. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com esquema fatorial (3 x 3) e três repetições. Avaliou-se a porcentagem de germinação após 18 dias. O melhor resultado foi obtido com o tratamento de pré-embebição das sementes por 48 horas e o regime de temperaturas alternadas de 23-30° C em substrato de algodão (86,7%). Foi avaliado também o efeito de diferentes complexos vitamínicos na regeneração in vitro do maracujá, utilizando folhas cotiledonares. Quatro tratamentos foram testados. Dois testaram o complexo vitamínico MS, e outros dois testaram o complexo vitamínico do meio B5 ambos suplementados com 1 e 2 mg.L"1 de BAP. Os meios foram solidificados com 2,6 g.L"1 de Phytagel. Cada ensaio foi constituído de 10 placas de petri, totalizando 60 explantes por meio de cultura testado. Plântulas in vitro foram utilizadas para um ensaio de microestaquia sendo 10 tubos de ensaio com meio e vitaminas MS e 10 tubos com meio MS com vitaminas do complexo B5, com 1 microestaca em cada. As médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. A regeneração de plantas ocorreu via organogênese direta. Meios suplementados com complexo vitamínico B5 demonstraram aumento na capacidade regenerativa de maracujazeiro amarelo em ambas as doses de fitorreguladores, tanto em relação ao número de explantes com gemas, quanto ao número de gemas por explante. O enraizamento dos brotos regenerados variou de 80-93%. A fase de aclimatação ocorreu sem perdas. As microestacas desenvolveram-se e enraizaram sem a necessidade da adição de fitorreguladores aos meios de cultura. Não houve diferenças significativas entre os resultados deste ensaio. O número de cromossomos das plantas regeneradas foi determinado pelo método de Feulgen. As plantas regeneradas apresentaram 2n=18 cromossomos

Optimal concentration of selective agents for inhibiting in vitro growth of Urochloa brizantha embryogenic calli

The ability to distinguish transgenic cells of untransformed cell mass is a key step for the production of transgenic plants. Thus, the use of selection marker genes for identification of genetically modified plants is necessary. The aim of this study was to determine the optimal concentration of four selective agents (kanamycin, hygromycin, phosphinothricin and mannose) to inhibit in vitro growth of Urochloa brizantha cv. Marandu calli. Embryogenic calli were obtained from mature seeds inoculated in MS medium supplemented with 30 g/L sucrose, 3 mg/L 2,4 dichlorophenoxy acetic acid (2,4-D) and 300 mg/L hydrolysate casein and their growth rate was monitored for 74 days by measuring calli fresh weight. It was demonstrated that U. brizantha calli are more sensitive to low concentrations of hygromycin than kanamycin (25 and 50 mg/L, respectively). For the herbicide phosphinothricin, 5 mg/L was enough to prevent the calli growth, but allowed escape. Mannose should be used as the only carbon source on the plant tissue culture medium. All selective agents tested here, in the appropriate concentration, could be used in experiments aiming to produce transgenic signal grass. However, mannose selection might reduce environmental concerns about gene flow and development of herbicide resistance in escaped Urochloa populations.Keywords: Signal grass, transformation, marker genes, selectio

La maltosa en los medios de cultivo mejora la regeneración in vitro de plantas de Urochloa brizantha cv. 'Marandu'

The improvement of the in vitro regeneration of Urochloa brizantha is an important step to toward the development of transgenic cultivars. The objective of this work was to test the effect of the amino acid proline and the replacement of sucrose by maltose as carbon source in culture media to optimize the somatic embryogenesis. Mature seeds of U. brizantha cv. 'Marandu' were used as initial explant. The seeds were scarified in sulfuric acid, manually peeled disinfested and washed. The callus induction media were composed basically by Murashige and Skoog salts supplemented with 30 g l-1 sucrose, 3 mg l-1 2,4-dichlorophenoxy acetic acid, 300 mg l-1 hydrolyzed casein and 8 g l-1 agar. Carbon sources maltose or sucrose at 30, 40 and 50 g l-1 was added in the callus induction medium. In another experiment the L-proline was added to the media at 100, 200 and 400 mg l-1. It was evaluated the number of seeds that produced callus, calluses growth after 14 weeks (mg) and number of regenerated plants. The results showed maltose was more efficient than sucrose for regenerate the plants. Nevertheless, the addition of proline to the media not improved it. Therefore, substitution of sucrose by maltose to the in vitro culture media of U. brizantha increase the plant regeneration. RESUMEN La mejora de la regeneración in vitro de Urochloa brizantha es un paso importante hacia el desarrollo de cultivares transgénicos. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto del aminoácido prolina y el reemplazo de sacarosa por maltosa como fuente de carbono en medios de cultivo para optimizar la embriogénesis somática. Semillas maduras de U. brizantha cv. 'Marandu' fueron utilizados como explante inicial. Las semillas fueron escarificadas en ácido sulfúrico, peladas manualmente, desinfectadas y lavadas. Los medios de cultivo para la formación de callos estuvieron compuestos básicamente por sales de Murashige y Skoog con 30 g l-1 de sacarosa, 3 mg l-1 de ácido 2,4-diclorofenoxi acético, 300 mg l-1 de caseína hidrolizada y 8 g l-1 de agar. Se añadieron fuentes de carbono maltosa o sacarosa a 30, 40 y 50 g l-1 en el medio de cultivo de formación de callos. En otro experimento, se añadió L-prolina a los medios de cultivo a 100, 200 y 400 mg l-1. Se evaluó el número de semillas que produjeron callos, el crecimiento de callos después de 14 semanas (mg) y el número de plantas regeneradas. Los resultados mostraron que la maltosa era más eficiente que la sacarosa para regenerar las plantas. La adición de prolina a los medios de cultivo no lo mejoró. Por lo tanto, la sustitución de sacarosa por maltosa en los medios de cultivo in vitro de U. brizantha aumenta la regeneración de las plantas.

A GENOME-WIDE ANALYSIS OF THE GALACTINOL SYNTHASE GENE FAMILY IN BANANA (Musa acuminata)

Galactinol synthase (GolS) is the enzyme that catalyzes the first step of the biosynthesis of the raffinose family oligosaccharides (RFOs), and are involved in many biological processes in plants. In the present study, four putative GolS genes were identified in the Musa acuminata genome. We further characterized these MaGolS genes in terms of protein length, molecular weight, theoretical isoelectric point and 3D proteins structure. Genomic organization revealed that most MaGolS genes have four exons. The conserved motifs were identified, demonstrating high group-specificity of all MaGolS proteins. Multiple sequence alignment showed that the APSAA typical domain is present in all GolS proteins. Comparative phylogenetic analysis of the MaGolS proteins revealed three distinct groups. These data provides insight to support new studies adressing the role of GolS genes in this important fruit species.A galactinol sintase (GolS) é a enzima que catalisa o primeiro passo da biossíntese dos oligossacarídeos da família da rafinose (OFRs) e está envolvida em muitos processos biológicos nas plantas. No presente estudo, quatro genes GolS foram identificados no genoma de Musa acuminata. Esses genes MaGolS foram caracterizados em termos de comprimento de proteína, peso molecular, ponto isoelétrico teórico e estrutura de proteínas 3D. A organização genômica revelou que a maioria dos genes MaGolS possui quatro éxons. Os motivos conservados foram identificados, demonstrando alta especificidade de grupo de todas as proteínas MaGolS. O alinhamento múltiplas de sequências mostrou que o domínio típico de APSAA está presente em todas as proteínas GolS. A análise filogenética comparativa das proteínas MaGolS revelou três grupos distintos. Estes dados fornecem insights para apoiar novos estudos sobre o papel dos genes GolS nesta importante espécie frutífera

IN SILICO ANALYSIS OF THE Dof TRANSCRIPTION FACTOR FAMILY IN Coffea canephora

The Dof family (DNA-binding with One Finger) is a group of transcription factors that are involved in a variety of functions of importance for different biological processes in plants, such as plant growth, development and response to biotic and abiotic stresses. The Dof genes have been identified and characterized in many plant species, but so far there is no information about these genes in coffee species. In the present study, we identified 24 Dof members in Coffea canephora using the Coffee Genome Hub database. Systematic bioinformatics analyses were performed to characterize all CcDof genes, including complete genome sequence, conserved protein domains, subcellular locations, phylogenetic relationships and gene expression profiles in different tissues. The results obtained here provide new insights into the CcDof gene family, allowing the design of future experiments for the molecular characterization of these genes in coffee plants.A família Dof (DNA-binding with One Finger) é um grupo de fatores de transcrição que desempenham papéis importantes no crescimento, desenvolvimento e na resposta das plantas aos estresses bióticos e abióticos. Os genes Dof foram identificados e caracterizados em várias espécies de plantas; entretanto até o presente momento não há informações sobre esses genes em café. No presente estudo foram identificados 24 membros da família Dof no genoma de C. canephora depositados no banco de dados Coffee Genome Hub. Análises sistemáticas de bioinformática foram realizadas para caracterizar os genes Dof em C. canephora, incluindo a análise de sequências genômicas, domínios proteicos conservados, localizações subcelulares, relações filogenéticas e perfis de expressão gênica em diferentes tecidos. Os resultados obtidos fornecem uma melhor compreensão sobre a família dos genes Dof permitindo projetar experimentos futuros para caracterização molecular desses genes no cafeeiro

Urochloa brizantha cv. Marandu PRESENTS A BETTER RESPONSE TO in VITRO SALT STRESS THAN OTHER COMMERCIAL CULTIVARS

Urochloa brizantha is the main forage grass to raise cattle in Brazil, but salt stress can reduce yield. Physiological and molecular mechanisms of adaptation to salt stress remain poorly understood in this species. The objective of this work was to evaluate the responses of three cultivars of U. brizantha to in vitro salt stress. Seeds of three cultivars (Piatã, Marandu, and Xaraés) germinated in filter paper and then transferred to growth on culture media in vitro containing 0, 50, 100, and 200 mg L-1 of sodium chloride (NaCl). Biometric parameters and proline content were determined after 28 days. The data were subjected to analysis of variance and the separation of means was performed by the LSD test (p<0.05). Semi-quantitative expression of the Δ1-pyrroline-5-carboxylate synthase (P5CS1) gene was performed. In all cultivars, an increase of NaCl concentration in the media affected roots and shoots growth. Xaraes cultivar presented the greater biomass reduction while Marandu cultivar was the least affected. Salt stress increased by approximated 0.7 folds transcription of the P5CS1 gene in all cultivars. However, the Marandu cultivar presented a higher proline content and least biomass reduction suggesting a better response to in vitro to salt stress.Urochloa brizantha é a principal gramíneas forrageiras para a pecuária no Brasil, mas o estresse salino pode reduzir a produtividade. Os mecanismos fisiológicos e moleculares de adaptação ao estresse salino permanecem pouco conhecidos nesta espécie. O objetivo desse trabalho foi avaliar as respostas de três cultivares de U. brizantha ao estresse salino in vitro. Sementes de três cultivares (Piatã, Marandu e Xaraés) germinaram em papel filtro e foram transferidas para cultivo em meio in vitro contendo 0, 50, 100 e 200 mg L-1 de cloreto de sódio (NaCl). Os parâmetros biométricos e o conteúdo de prolina foram determinados após 28 dias. Os dados foram submetidos à análise de variância e separação de médias realizada pelo teste LSD (p <0,05). Foi realizada a expressão semiquantitativa do gene da Δ1-pirrolina-5-carboxilato sintase (P5CS1). Em todas as cultivares, o aumento da concentração de NaCl no meio afetou o crescimento das raízes e da parte aérea. A cultivar Xaraes apresentou a maior redução na biomassa enquanto Marandu foi a menos afetada. O estresse salino foi aumentado pela transcrição de aproximadamente 0,7 vezes do gene P5CS1 em todas as cultivares. No entanto, a cultivar Marandu apresentou maior teor de prolina e menor redução de biomassa, sugerindo melhor resposta ao estresse salino in vitro

EFICIÊNCIA DO USO DE NITROGÊNIO EM PLANTAS TRANSGÊNICAS DE TABACO COM ALTO ACÚMULO DE PROLINA

Increasing the nitrogen use efficiency (EUN) of crop plants is a result of the improvement in the mechanisms involved in nitrogen uptake, translocation, assimilation and remobilization. In this study, tobacco plants with high accumulation of proline caused by the insertion of the VaP5CSF129A mutant gene under control of the constitutive promoter CaMV 35S was used as a model to investigate the effect of overexpression of the transgene in the uptake and utilization of N. For this, an experiment was carried out in a completely randomized design, in a 2x5 factorial arrangement, with two genotypes (transgenic event and untransformed control) and five levels of nitrogen fertilization (25, 50, 100, 200 and 400 kg N ha-¹), cultivated under greenhouse conditions. Plants were evaluated for height, number of leaves, dry mass, free proline content, nitrogen content, total protein content and use of the applied N (efficiency of absorption - EAbs, efficiency of leaf utilization – Eutil and efficiency of plant use - EUN). The plants of the transgenic event with high proline accumulation were less efficient than the control plants in terms of nitrogen absorption (lower levels of N in root, leaves and whole plant), which resulted in lower EAbs. There was no difference between the transgenic and control genotypes for EUtil. However, the transgenic plants presented lower EUN in comparison to the control plants. Our data showed that transgenic tobacco plants with high proline accumulation do not have potential for direct use in agricultural systems, since the alteration of the biochemical balance between the metabolisms of nitrogen and carbon did not result in plants with higher EUN.O aumento da eficiência de uso do nitrogênio nas plantas cultivadas é resultado da melhoria nos mecanismos envolvidos na absorção, translocação, assimilação e remobilização do nitrogênio. Nesse estudo, plantas de tabaco com alto acúmulo de prolina causada pela inserção do gene mutante VaP5CSF129A sob controle do promotor constitutivo CaMV 35S foram utilizadas como modelo para investigar o efeito da superexpressão do transgene na absorção e utilização de N. Para tanto, foi conduzido um experimento em casa de vegetação, em delineamento inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 2x5, formado por dois genótipos (evento transgênico e controle não transformado) e cinco doses de adubação nitrogenada (25, 50, 100, 200 e 400 kg ha-¹ de N). As plantas foram avaliadas quanto à altura, número de folhas, massa seca, teor de prolina livre, teores de nitrogênio (N) e de proteína total; além das eficiências de absorção (EAbs), utilização (EUtil) e uso do nitrogênio (EUN) aplicado. As plantas do evento transgênico com alto acúmulo de prolina foram menos eficientes que as plantas-controle em termos de absorção de N, apresentando menores teores de N nas folhas, raiz e na planta inteira, o que resultou em menor EAbs nessas plantas. Não houve diferença na EUtil de N entre os genótipos transgênico e o controle. No entanto, as plantas transgênicas apresentaram menor EUN em comparação às plantas controle. Concluiu-se que o uso de plantas de tabaco transgênicas com alto acúmulo de prolina não apresenta potencial de utilização direta em sistemas agrícolas, uma vez que a alteração do balanço bioquímico entre os metabolismos de N e C não resultaram em plantas com maior EUN