Calogênese e rizogênese em explantes de mogno (Swietenia macrophylla King) cultivados in vitro.

The indiscriminate exploitation of tropical trees in a search for economically valuable species leads to the risk of extinction of several species. This is the case of mahogany (Swietenia macrophylla King) in Brazil. The establishment of a method of direct or indirect bud regeneration could help to produce a great number of plantlets and could constitute an alternative to sexual propagation. The latter is limited by the fact that mahogany seeds lose their germinative power soon after harvest. In this work, two kinds of explants were used: leaf and root fragments from in vitro cultured plants. After disinfection, the explants were cultured in petri dishes containing modified Murashige and Skoog (1962) culture medium, with three-quarters of salt concentration, vitamins, 30 g.L-1 sucrose and 7 g.L-1 agar. The combinations of growth substances were: naphthaleneacetic acid (ANA 0.11 mM and 0.54 mM) and one type of cytokinin, kinetin (CIN 1.2 mM, 2.3 mM, 4.7 mM and 9.3 mM), 6-benzylaminopurine (BA 2.2 mM, 4.4 mM and 8.8 mM) or 2-isopentenyladenine (2-iP 2.5 mM). The variables were the concentration and combinations of the growth regulators and the explant origin.The cultures were evaluated every 30 days, the number of explants forming calluses or roots was recorded and the callus consistency was observed. Calluses were formed in both kinds of explants. In leaf explants, 90% of explants formed callus when culture medium contained 4.4 mM BA with 0.54 mM ANA and 8.9 mM BA with 0.11 or 0.54 mM ANA. For root explants, the combination that gave the highest number of calluses was 2.2 mM BA and 0.54 mM ANA and 55% of them formed callus. Adventitious roots were regenerated from leaf calluses or directly from leaf lamina cultured in media containing CIN and ANA. However, adventitious buds were not obtained with the growth regulator combinations tested in these experiments.A exploração de árvores tropicais realizada de forma indiscriminada, buscando espécies de alto valor econômico, tem levado várias espécies, como o mogno (Swietenia macrophylla King), ao perigo de extinção. O desenvolvimento de uma metodologia de regeneração de gemas, direta ou indireta, poderia auxiliar na obtenção de um grande número de mudas e constituir uma perspectiva à propagação sexuada. Essa última é limitada pelo fato das sementes perderem rapidamente a capacidade germinativa. No presente trabalho, foram utilizados dois tipos de explantes: fragmentos foliares e de raízes de plantas cultivadas in vitro. Após desinfestação, os explantes foram colocados em meio de cultura de Murashige e Skoog (1962) contendo três quartos da concentração de sais, vitaminas do mesmo meio, 30g.L-1 de sacarose, auxina (ácido naftaleno-acético, ANA, 0,11 µM e 0,54 µM), citocinina (cinetina, CIN, 1,2 µM, 2,3 µM, 4,7 µM e 9,3 µM; 6-benziladenina, BA, 2,2 µM, 4,4 µM e 8,8 µM ou 2-isopenteniladenina, 2-iP, 2,5 µM) e 7g.L-1 de ágar. As variáveis testadas foram a concentração e o tipo de regulador de crescimento e a origem dos explantes. A cada 30 dias, os explantes foram avaliados pela contagem do número de explantes formando calos ou raízes e a consistência dos calos. Foram obtidos calos a com base nos dois tipos de explantes. Nos explantes foliares, 90% deles formaram calos em meios de cultura contendo BA 4,4 µM com ANA 0,54 µM e BA 8,9 µM com ANA 0,11 ou 0,54 µM. Nos explantes de raízes, a maior percentagem de explantes com calos foi de 55%, no meio de cultura com BA 2,2 µMe ANA 0,54 µM. Raízes adventícias foram obtidas partindo de calos e do limbo dos explantes foliares, em meios de cultura com CIN e ANA. Não foi observada a formação de gemas adventícias

Bactérias endofíticas associadas à cultura de tecidos e às folhas de Plinia peruviana

The objective of this work was to isolate endophytic bacteria from tissue culture and leaves of jaboticaba (Plinia peruviana) and to evaluate their potential as plant growth-promoting bacteria. The bacteria were isolated from nodal segments grown in vitro and from leaves from a tree under natural conditions, totaling 11 and 54 isolates, respectively. The isolates were characterized by colony morphology. The indolic compounds produced by the isolates, in the presence or absence of 100 mg L-1 tryptophan, were quantified. The greatest producers of these compounds were identified by sequencing the 16S rRNA gene and were inoculated on jaboticaba seeds, using Azospirillum brasilense (Ab-V6) as a positive control. The sensitivity of bacteria to eight antibiotics was also evaluated. All assessed bacteria produced indolic compounds, especially Bacillus sp., with a content of 27.41 µg mL-1. The germination rate of the seeds inoculated with Stenotrophomonas sp. was high – 97.34% compared with that of 74.67% of the negative control. Bacillus sp. and Stenotrophomonas sp. also sped up germination. Chloramphenicol limited the growth of 82% of the isolates, followed by amoxicillin, gentamicin, levofloxacin, and tetracycline, which limited 70%; erythromycin was only effective against 35%. The endophytic bacteria isolated from jaboticaba show characteristics of plant growth-promoting bacteria, and Bacillus sp. and Stenotrophomonas sp., obtained from tissue culture, are capable of enhancing jaboticaba seed germination.O objetivo deste trabalho foi isolar bactérias endofíticas de cultura de tecidos e de folhas de jabuticabeira (Plinia peruviana) e avaliar seu potencial como bactérias promotoras de crescimento de plantas. As bactérias foram isoladas a partir de segmentos nodais cultivados in vitro e de folhas de árvore sob condições naturais, tendo totalizado 11 e 54 isolados, respectivamente. Os isolados foram caracterizados pela morfologia da colônia. Foram quantificados os compostos indólicos produzidos pelos isolados, na presença ou na ausência de 100 mg L-1 de triptofano. Os maiores produtores destes compostos foram identificados pelo sequenciamento do gene 16S rRNA e foram inoculados em sementes de jabuticaba, tendo-se utilizado Azospirillum brasilense (Ab-V6) como controle positivo. Também avaliou-se a sensibilidade das bactérias a oito antibióticos. Todas as bactérias avaliadas produziram compostos indólicos, especialmente Bacillus sp., com quantidade de 27,41 µg mL-1. A taxa de germinação das sementes inoculadas com Stenotrophomonas sp. foi elevada – 97,34% em comparação à de 74,67% do controle negativo. Bacillus sp. e Stenotrophomonas sp. também aumentaram a velocidade de germinação. O cloranfenicol limitou o crescimento de 82% dos isolados, seguido pelas amoxicilina, gentamicina, levofloxacina e tetraciclina, que limitaram 70%; a eritromicina foi eficaz apenas contra 35%. As bactérias endofíticas isoladas da jabuticaba apresentam características de bactérias promotoras de crescimento de plantas, e Bacillus sp. e Stenotrophomonas sp., provenientes da cultura de tecido, são capazes de aprimorar a germinação de sementes de jabuticaba

Organogenesis and transient genetic transformation of the hybrid Eucalyptus grandis × Eucalyptus urophylla

O híbrido Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla apresenta alta produtividade e potencial para indústrias de papel, celulose e fibras. A organogênese de explantes foliares de dois clones de E. grandis × E. urophylla foi estudada para verificar fatores como tempo de repicagem das plântulas matrizes em meio de multiplicação; tipo de explantes, folhas inteiras e de meias-folhas (porções basais e apicais) e dos dias que os explantes foliares permaneceram em meio de regeneração. Foram observadas diferenças na capacidade organogênica dos dois clones testados. A parte basal das folhas, coletadas de brotações repicadas a cada 17 dias, apresentou superioridade organogênica. Explantes foliares devem ser transferidos para novo meio de indução de brotações a cada cinco dias. Este estudo também teve como objetivo avaliar fatores que afetam a transformação genética de explantes foliares com o gene uidA, via co-cultivo com Agrobacterium tumefaciens, tais como a pré-cultura, a duração da co-cultura e a adição da acetoseringona no meio de cultura. As melhores condições para a expressão do gene uidA foram a cada dois dias de pré-cultura de explantes foliares, três dias de co-cultura com a bactéria e a adição de acetoseringona nos meios de pré e co-cultura.The hybrid Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla presents high levels of productivity and potential for use in paper, cellulose and fiber industries. The bud organogenesis from leaf explants of two clones of E. grandis × E. urophylla was studied in order to verify the effect of several factors: subculture duration on multiplication medium, type of explants, entire and half leaves: basal and apical portions, and duration of the culture on a regeneration medium. Differences in organogenic capacity of the two clones tested were observed. The explant most recommended for organogenesis is the basal section of the leaf collected from shoot clusters subcultured every 17 days. Moreover, the leaf explants must be transferred to a fresh bud induction medium every five days. This study also aimed at evaluating factors affecting the genetic transformation of leaf explants with the uidA gene, via co-cultivation with Agrobacterium tumefaciens, such as the pre-culture of the explants on a specific medium, the duration of their co-culture with the bacteria and the addition of acetosyringone to the culture media. The best conditions for the expression of the uidA gene were two days of pre-culture of the leaf tissues, three days of co-culture with the bacteria and the addition of acetosyringone in pre- and co-culture media

Minicutting technique of Grevillea robusta A. Cunn. using juvenile propagules

O presente estudo teve como objetivo avaliar a sobreviv\ueancia e a produtividade de minicepas no sistema de tubetes e o efeito do \ue1cido indolbut\uedrico (AIB) no enraizamento de miniestacas de Grevillea robusta . O experimento foi conduzido em Colombo, PR, com minicepas formadas partindo de mudas obtidas de sementes, as quais foram cultivadas no sistema de tubetes, durante o per\uedodo de um ano. A sobreviv\ueancia das minicepas, ap\uf3s 15 coletas, foi de 100% com produtividade m\ue9dia de 1,7 miniestacas por minicepa e 4030 miniestacas por metro quadrado ao ano. As taxas m\ue9dias de enraizamento foram 83, 79, 75 e 72% para os tratamentos com 0, 1000, 2000 e 4000 mg L-1 de AIB respectivamente, sendo os melhores n\uedveis obtidos sem aplica\ue7\ue3o ex\uf3gena de AIB. Com base nesses resultados, conclui-se que a miniestaquia de prop\ue1gulos juvenis \ue9 uma op\ue7\ue3o para produ\ue7\ue3o de mudas de Grevillea robusta durante o ano inteiro, sem a necessidade de aplica\ue7\uf5es de reguladores de crescimento, al\ue9m de ser uma importante ferramenta para adapta\ue7\ue3o dos protocolos de propaga\ue7\ue3o vegetativa em materiais adultos selecionados.The objective of this study was to evaluate the survival and productivity of ministumps in tube system and the effect of indolbutyric acid (IBA) in rooting of Grevillea robusta minicuttings. The experiment was done in Colombo-PR, with ministumps originated from seedlings. These ministumps were cultured in plastic tubes during one year. After 15 collections, ministumps survival was 100% with an average production of 1.7 minicuttings per ministump and 4030 minicuttings per square meter. The rooting results were 83, 79, 75 and 72% for the treatments 0, 1000, 2000 and 4000 mg L-1 of IBA, respectively, being the best results obtained without IBA. Considering these results, it is possible to conclude the minicutting technique of young propagules is an interesting alternative to propagate Grevillea robusta during the whole year and, in addition, it is an important tool on adaptation of protocols for selected adult material

Regeneração de plantas de Eucalyptus camaldulensis a partir das explantes cotiledonares

A implementação, para espécies florestais, de técnicas de melhoramento baseadas em métodos de transformação genética, permitirá reduzir os longos ciclos de melhoramento e evitar a manipulação de árvores adultas. Isto implica dispor de um protocolo de regeneração que permita o desenvolvimento de plantas a partir de tecidos transformados. Este trabalho teve como objetivo otimizar este protocolo de regeneração para Eucalyptus camaldulensis. Folhas cotiledonares foram cultivadas em meio de cultura MS suplementado com combinações de ácido naftalenoacético (ANA) e 6-benzilaminopurina (BAP). O tratamento mais eficiente em termos de regeneração indireta de gemas foi 2,7 µmol L-1 de ANA combinado com 4,44 µmol L-1 de BAP, o qual foi utilizado nos experimentos posteriores. A manutenção dos explantes no escuro durante os trinta primeiros dias elevou a porcentagem de explantes com calos e reduziu a morte dos explantes, em comparação com os que permaneceram na luz. Modificações da composição mineral do meio MS foram comparadas e mostraram que a redução de metade dos sais foi tão eficiente para a formação de gemas (54% dos explantes) quanto o meio completo (47%). O meio de cultura com a concentração de íons nitrato e amônio reduzida à metade e 0,2% de carvão ativado apresentou-se adequado para o alongamento e enraizamento das brotações que atingiram uma altura de 1 a 8 cm depois de 30 dias. O processo completo representa um protocolo eficiente para a regeneração de plantas de Eucalyptus camaldulensis, uma vez que reduz o número de etapas para a obtenção de plantas completas.Breeding methods based on genetic transformation techniques need to be implemented for Eucalyptus camaldulensis to shorten the long breeding cycles and avoid manipulation of adult trees; that requires the development of plant regeneration protocols enabling development of plants from transformed tissues. The present work aimed to optimise the regeneration process already established for the species. Cotyledonary leaves of E. camaldulensis were cultured in MS medium supplemented with naphthaleneacetic acid (NAA) and 6-benzylaminopurine (BAP) combinations. The most efficient treatment for bud indirect regeneration (2.7 µmol L-1 NAA and 4.44 µmol L-1 BAP) was used for further experiments. When explants were kept in the dark during the first 30 days, the percentage of explants forming calluses increased and explant necrosis was reduced in comparison with light-cultured explants. Mineral medium modifications were compared and half-strength MS mineral medium turned out to be as efficient as full-strength medium, producing 54% and 47% of explants with buds, respectively. For shoot elongation, MS medium with half-strength nitrate and ammonium salts, and 0.2% activated charcoal yielded rooted shoots 1 to 8 cm high after one month. The procedure is an efficient protocol for E. camadulensis plant regeneration, reducing the stages necessary for the obtention of complete plants

Miniestaquia de Grevillea robusta A. Cunn. a partir de propágulos juvenis.

The objective of this study was to evaluate the survival and productivity of ministumps in tube system and the effect of indolbutyric acid (IBA) in rooting of Grevillea robusta minicuttings. The experiment was done in Colombo-PR, with ministumps originated from seedlings. These ministumps were cultured in plastic tubes during one year. After 15 collections, ministumps survival was 100% with an average production of 1.7 minicuttings per ministump and 4030 minicuttings per square meter. The rooting results were 83, 79, 75 and 72% for the treatments 0, 1000, 2000 and 4000 mg L-1 of IBA, respectively, being the best results obtained without IBA. Considering these results, it is possible to conclude the minicutting technique of young propagules is an interesting alternative to propagate Grevillea robusta during the whole year and, in addition, it is an important tool on adaptation of protocols for selected adult material.O presente estudo teve como objetivo avaliar a sobrevivência e a produtividade de minicepas no sistema de tubetes e o efeito do ácido indolbutírico (AIB) no enraizamento de miniestacas de Grevillea robusta. O experimento foi conduzido em Colombo, PR, com minicepas formadas partindo de mudas obtidas de sementes, as quais foram cultivadas no sistema de tubetes, durante o período de um ano. A sobrevivência das minicepas, após 15 coletas, foi de 100% com produtividade média de 1,7 miniestacas por minicepa e 4030 miniestacas por metro quadrado ao ano. As taxas médias de enraizamento foram 83, 79, 75 e 72% para os tratamentos com 0, 1000, 2000 e 4000 mg L-1 de AIB respectivamente, sendo os melhores níveis obtidos sem aplicação exógena de AIB. Com base nesses resultados, conclui-se que a miniestaquia de propágulos juvenis é uma opção para produção de mudas de Grevillea robusta durante o ano inteiro, sem a necessidade de aplicações de reguladores de crescimento, além de ser uma importante ferramenta para adaptação dos protocolos de propagação vegetativa em materiais adultos selecionados

Embriogênese somática e morfoanatomia de embriões somáticos de Ocotea porosa

http://dx.doi.org/10.5902/1980509812343Ocotea porosa seeds have strong tegument dormancy, recalcitrant behavior, low and irregular germinationand that makes its natural propagation difficult. The aim of this study was to establish a protocol ofregeneration of Ocotea porosa from somatic embryogenesis. Immature embryonic axes were inoculatedon WPM culture medium supplemented with 2.4-D (200 μM) combined or not with hydrolyzed casein orglutamine (0.5 or 1 g l-1), during 90 days. The repetitive embryogenesis was induced on medium with 2.4-D(22.62 μM) combined with 2-iP (2.46 μM) followed by transfer to culture medium with hydrolyzed caseinor glutamine (1 g l-1) during 90 days. The maturation of somatic embryos was tested in culture mediumcontaining NAA (0.5 μM) and 2-iP (5; 10 and 20 μM). The highest percentage of somatic embryos induction(8.3%) was observed in WPM culture medium containing 200 μM 2.4-D and 1 g L-1 hydrolyzed casein andthe development of somatic embryos occurred indirectly. Repetitive somatic embryogenesis was promotedin WPM medium containing hydrolyzed casein or glutamine. However, the culture medium containinghydrolyzed casein promoted the maintenance of embryogenic capacity for more than two years. Duringthe maturity phase, there was a low progression of globular embryos to cordiform and torpedo stages.The different ontogenetic stages of somatic embryos of Ocotea porosa were characterized by histologicalstudies.http://dx.doi.org/10.5902/1980509812343Ocotea porosa apresenta sementes com forte dormência tegumentar, comportamento recalcitrante, baixa germinação e irregularidade, o que dificulta a propagação natural. O objetivo deste trabalho foi estabelecer um protocolo de embriogênese somática para Ocotea porosa. Eixos embrionários zigóticos imaturos foram inoculados em meio de cultura WPM suplementado com 2,4-D (200 μM) combinado ou não com caseína hidrolisada ou glutamina (0,5 ou 1 g l-1) durante 90 dias. A embriogênese repetitiva foi induzida em meio contendo 2,4-D (22,62 μM) combinado com 2-iP (2,46 μM) seguido de transferência para meio de cultura com caseína hidrolisada ou glutamina (1 g l-1), durante 90 dias cada. A maturação dos embriões somáticos foi testada em meio de cultura contendo ANA (0,5 μM) e 2-iP (5, 10 ou 20 μM). A maior porcentagem de embriões somáticos induzidos (8,3%) foi observada em meio de cultura WPM contendo 200 μM de 2,4-D e 1 g l-1 de caseína hidrolisada e o desenvolvimento de embriões somáticos ocorreram de forma indireta. A embriogênese somática repetitiva foi promovida em meio de cultura WPM contendo caseína hidrolisada ou glutamina, no entanto, a caseína hidrolisada promoveu a manutenção da competência embriogênica por mais de dois anos. Na fase de maturação, houve baixa progressão dos embriões globulares para os estádios cordiforme e torpedo. Os diferentes estádios ontogenéticos de embriões somáticos de Ocotea porosa foram caracterizados pelo estudo histológico

MULTIPLICAÇÃO IN VITRO DE Swietenia macrophylla KING (MELIACEAE) A PARTIR DE MATERIAL JUVENIL

Swietenia macrophylla King (mogno) é uma espécie arbórea nativa da Amazônia cuja madeira é considerada uma das mais nobres do mundo. Por esse motivo, vem sofrendo grande pressão de exploração, colocando-a entre as espécies em risco de extinção. Além disso, possui dificuldade de regeneração natural e de estabelecimento em reflorestamentos, sendo atacado por larvas de Hypsipyla grandella Zellar. Este trabalho teve como objetivo desenvolver a etapa de multiplicação in vitro de mogno. Após a desinfestação, as sementes foram colocadas para germinar em meio de cultura MS completo. Após 6 semanas de germinação, os caules foram cortados em segmentos nodais, cada um contendo uma gema axilar. Foram realizados quatro experimentos com meios de cultura acrescidos de 6-benzilaminopurina (BAP) (2,5; 5; 10; 20 e 50 μM), 2-isopenteniladenina (2-iP) (0; 1,1; 2,2; 4,4 e 8,8 μM) e combinações de BAP (0; 2,5; 5; 10; 20 e 50 μM) e 2-iP (2,2 μM). Nos dois primeiros tratamentos (BAP e 2-iP isoladamente), o meio de cultura MS foi utilizado como meio básico e, nos últimos tratamentos, utilizaram-se os meios MS e QL. Quando BAP foi testado isoladamente, o ponto máximo da taxa média de multiplicação foi de 23,61 µM, enquanto que não houve multiplicação na presença de 2-iP. O meio de cultura QL, suplementado com as combinações de BAP (0; 2,5; 5; 10 e 20 μM) e 2-iP (2,2 μM), não induziu a multiplicação dos brotos. O ponto máximo da taxa média de multiplicação foi de 18,51 µM, obtido com o uso do meio de cultura MS acrescido de BAP e 2,2 µM de 2-iP