Germinação in vitro, indução e caracterização de massas pró-embriogênicas de dendezeiro (Elaeis guineensis Jacq.)

Abstract

A cultura do dendezeiro apresenta dificuldades na propagação em larga escala por meio de métodos convencionais, por isso técnicas de cultura de tecidos podem potencializar a obtenção de mudas de híbridos elite. O objetivo deste trabalho foi otimizar a germinação in vitro do híbrido Manicoré, induzir massas pró-embriogênicas no híbrido Tenera e caracterizá-las quanto ao potencial embriogênico. Para otimizar a germinação in vitro utilizou-se embriões de diferentes idades (80, 90, 100 e 110 dias) que foram inoculados em meio MS ou Y3 suplementado com 30 g.L -1 de sacarose ou na ausência deste. Foram feitos cortes anatômicos para avaliar a formação dos tecidos nos diferentes tratamentos. Para avaliar o desenvolvimento dos embriões zigóticos in vitro, aqueles com idade entre 90 a 100 dias, após a polinização os mesmos foram inoculados em meio de cultivo MS ou Y3 modificado, suplementados com diferentes concentrações de sacarose (0,0; 30,0; 45,0 e 60 g.L-1) ou sorbitol (36 g.L-1). A taxa de germinação foi avaliada após 30 dias de cultivo e as plântulas foram transferidas para meio de cultivo Y3 modificado suplementado com GA3 (0,0; 10 e 20 μM) ou com diferentes concentrações de ANA (0,0 e 5,37 μM) em combinações com BAP (0,0 e 2,21 μM). Após 45 dias foram avaliados os parâmetros: comprimento da parte aérea, número de folhas, presença de raiz e comprimento da raiz. Posteriormente as plântulas foram transferidas para casa de vegetação e a porcentagem de sobrevivência das plantas foi observada. Para indução das massas pró-embriogênicas foram utilizados fragmentos foliares de plântulas in vitro, inoculados em meio Y3 suplementados com 2,4-D ou picloram (0,0; 1,0; 3,0; 6,0; 9,0 mg.L-1). Após 90 dias foram avaliados a presença e o aspecto das massas pró-embriogênicas formadas, classificando-as em tipos e coletadas para testes citoquímicos e análises ultraestruturais. Os embriões que proporcionaram melhores porcentagens de germinação (88%) foram os de 100 dias inoculados em meio Y3 suplementado com 30 g.L -1 de sacarose. Quanto à influência das concentrações de carboidratos na germinação, o meio MS suplementado com 36 g.L-1 de sorbitol promoveu a germinação de 92% dos embriões zigóticos. Para o desenvolvimento das plântulas, o meio de cultivo suplementado com 20 μM de GA3 promoveu maior comprimento da parte aérea, porém não diferiu estatisticamente de alguns tratamentos. As plântulas foram aclimatizadas com sucesso (85%) quando apresentavam raiz. A formação de massas celulares foi influenciada pela presença dos reguladores de crescimento, sendo que o meio de cultivo suplementado com picloram proporcionou maior porcentagem de explantes com massas pró-embriogênicas dos tipos 3 e 4. As massas celulares do tipo 1 apresentaram células alongadas, vacuolizadas e com rupturas na parede celular indicando possível morte celular, sendo células inviáveis. O tipo 2 apresentou células pequenas, isodiamétricas, núcleo com nucléolo proeminente e numerosas mitocôndrias e amiloplastídeos, sendo indicada para obtenção de plantas por via indireta. Os tipos 3 e 4 apresentaram estruturas globulares contendo muitos grãos de amido. O tipo 3 apresentou núcleo com nucléolo visível, mitocôndrias, fenóis e lipídeos, demonstrando mais características embriogênicas que o tipo 4, possivelmente melhor para regeneração de plantas por via direta.

When it comes to large-scale propagation by conventional methods, growing oil palm is a difficult matter. Therefore, tissue culture techniques may increase the obtention of hybrid elite sprouts. The aim of this work was to optimize in vitro germination of hybrid “Manicoré”, as well as induce pro-embryogenic masses on hybrid “Tenera” and characterize them as for their embryogenic potential. In order to optimize in vitro germination, embryos of different ages were used (80, 90, 100 and 110 days) and inoculated in MS or Y3 media, supplemented or not with 30 g.L-1 of sucrose. Anatomic cuts were performed in order to evaluate the tissue formation on the various treatments. To evaluate zygotic embryos growth in vitro, those aged from 90 to 100 days after pollination were inoculated in MS medium or Y3 modified, supplemented with different sucrose concentrations (0.0; 30.0; 45.0 and 60.0 g.L-1) or sorbitol (36 g.l-1). Germination rate was evaluated after 30 days of cultivation and the plantlets were transferred to Y3 medium supplemented with GA3 (0.0; 10.0 and 20.0 μM) or with different concentrations of ANA (0.0 and 5.37 μM) combined with BAP (0.0 and 2.21 μM). After 45 days, the first parameters were analyzed: length of the aerial parts, number of leaves, presence of roots and length of the roots. Afterwards, the plantlets were transferred to a greenhouse and their survival percentage was observed. To induce the pro-embryogenic masses, leaf fragments of the plantlets were used in vitro, inoculated in Y3 medium, supplemented with 2,4-D or Picloram (0.0; 1.0; 3.0; 6.0; 9.0 mg.L-1). After 90 days, the presence and the aspect of the pro-embryogenic masses generated were evaluated and classified in types and collected to cytochemical tests and ultra-structural analyses. The embryos which proportionated better germination percentages (88%) were the 100-day-old ones supplemented with 30 g.L-1 of sucrose. Regarding the influence of the concentrations of carbohydrates on the germination, MS medium supplemented with 36 g.L -1 of sorbitol promoted the germination of 92% of the zygotic embryos. For the plantlets development, the culture media supplemented with 20 μM of GA3 enhanced the length of the aerial parts, but it did not differ statistically from some treatments. The plantlets that had roots were successfully acclimatized (85%). The cell mass formation was influenced by the presence of growth regulators, being that the culture media supplemented with Picloram provided higher percentage of explants with pro-embryogenic masses from types 3 and 4. Cell masses from type 1 displayed elongated and vacuolated cells with ruptures on the cell wall, which may indicate cell death and, consequently, not viable cells. Type 2 has presented small, isodiametric cells, nucleus with prominent nucleolus and several mitochondria and amyloplasts, being indicated for indirect obtention of plants. Types 3 and 4 showed globular structures, containing several starch grains. Type 3 showed nucleus with visible nucleolus, mitochondria, phenols and lipids, demonstrating more embryogenic characteristics than type 4, being possibly better for direct plant regeneration.