Micropropagação de Pinus taeda L. a partir de material juvenil

Abstract

Pinus taeda destaca-se pela produtividade e qualidade de sua madeira. Estudos relacionados com a micropropagação de Pinus taeda pela proliferação de gemas axilares são reduzidos. O objetivo foi desenvolver um protocolo de micropropagação de Pinus taeda a partir de material juvenil. Brotações apicais e segmentos nodais de 3 cm de comprimento, oriundos de mudas de dois a quatro meses de idade, foram inoculados em meios de cultura MS, DCR, WV3 ou WV5, no estabelecimento in vitro. Na etapa de indução de brotações múltiplas, os explantes foram transferidos para os meios DCR, WV3 ou WV5, na ausência de BAP ou em concentrações de 0,12 a 2,00 μM. Para a indução de raízes foi testado um meio composto por água e ágar ou GDm/2 e para expressão e desenvolvimento das raízes, os meios GDm/2, GDm/4 além do meio composto por água e ágar. Foram testadas concentrações de ANA variando entre 0,54 e 2,69 μM, combinadas com BAP em concentrações de 0,04 a 0,44 μM. Períodos de indução variaram entre 7, 9 e 12 dias ou permanecendo no mesmo meio por dez semanas. Também foi testado o meio dupla fase, com os sais do meio GDm/2 presentes na fase semissólida ou na fase líquida, suplementadas com reguladores durante nove dias de indução. As mudas enraizadas foram plantadas em substrato comercial Plantmax ® Florestas e mantidas em casa de vegetação por 90 dias. Para o estudo anatômico foram coletadas amostras de raízes originadas a partir de calo e de raízes posteriormente aclimatizadas. Segmentos nodais apresentaram melhores respostas no estabelecimento in vitro, com até 100% dos explantes formando brotações axilares e uma média de 3,7 a 5,8 brotações por explante. O meio WV5 mostrou ser melhor por apresentar maior taxa de sobrevivência (86%) e maior porcentagem de alongamento (85,2%). As concentrações de BAP não promoveram melhores respostas quando comparadas ao controle. Contudo, com o uso alternado de concentrações de BAP (2,00; 0,25 e 1,00 μM em cada subcultivo) em meio de cultura WV5, pode aumentar a produção sendo estimada em 7530 brotações a partir de 100 explantes, em nove meses de cultivo. A melhor porcentagem de enraizamento (47,5%) foi obtida em brotações submetidas ao tratamento com 2,69 μM de ANA e 0,44 μM de BAP por 12 dias no meio de cultura composto por água e ágar, seguido de transferência para o meio GDm/2 sem reguladores. O meio dupla fase não aumentou a porcentagem de enraizamento. As raízes tiveram origem direta e indireta. Nas raízes originadas de calo, a conexão vascular foi estabelecida quando essas atingiram comprimento maior que 0,6 cm, sendo esse o tamanho mínimo recomendado para o transplantio. As traqueídes que formam a conexão vascular entre raiz e calo são diferenciadas a partir de células parenquimáticas. As plantas transplantadas apresentaram 90% de sobrevivência após 90 dias de permanência em casa de vegetação. A micropropagação de Pinus taeda a partir de material juvenil é viável, porém necessita de mais estudos para otimizar a etapa de enraizamento.

Pinus taeda stands for productivity and quality of its timber. Studies on Pinus taeda micropropagation by axillary bud proliferation are quite few. The purpose of this study was to develop a protocol for micropropagation of this species from juvenile material. Apical shoots and nodal segments of 3 cm length, derived of two to four months old seedlings, were inoculated in MS, DCR, WV3 or WV5 medium, for in vitro establishment. For multiple shoots induction, the explants were transferred for the DCR, WV3 or WV5 medium, without BAP or with concentrations of 0.12 to 2.0 μM. For the induction of roots a medium composed of water and agar or GDM/2 was tested and for root initiation and development, the GDm/2, GDm/4 media beyond the medium composed of water and agar were compared. NAA concentrations were ranging from 0.54 to 2.69 μM, in combination with BAP at concentrations between 0.04 and 0.44 μM. Induction periods ranged from 7, 9 and 12 days, or remaining in the same medium for ten weeks. The double-layer medium, with GDm/2 present in the semisolid phase or liquid phase, supplemented with regulators during nine days of induction, was also tested. The rooted plants were maintained in the greenhouse for 90 days, planted in Plantmax ® Forestry substrate. For the anatomical study, samples of roots originated from callus and subsequently acclimatized roots were used. Nodal segments showed better responses during in vitro establishment, with up to 100% of explants forming axillary shoots and an average of 3.7 to 5.8 shoots per explant. The WV5 media proved better due to a higher survival rate (86%) and highest elongation percentage (85.2%). BAP did not promote better multiplication when compared to control. However, the alternate use of BAP (2.00, 0.25 and 1.00 μM in each subculture) in WV5 culture medium can increase the production being estimated at 7530 shoots from 100 explants, in nine months of cultivation. The best rooting percentage (47.5%) was obtained in shoots treated with 2.69 μM NAA and 0.44 μM BAP for 12 days in culture medium composed of water and agar, followed by transfer to growth regulator-free GDm/2 medium. The double-layer medium did not increase the rooting percentage. The roots originated directly and indirectly. In the roots derived from callus, the vascular connection was established when roots were longer than 0.6 cm length, so that minimum size was recommended for transplanting. The tracheids that form the vascular connection between root and callus were differentiated from parenchymal cells. The transplanted plants in commercial substrate showed 90% survival after 90 days. Micropropagation of Pinus taeda from juvenile material is feasible, but requires further studies to optimize the rooting stage.