Indução de embriogênese somática em Eucalyptus grandis

Abstract

O presente trabalho teve por objetivos: a) avaliar o efeito dos reguladores de crescimento 2,4-D, dicamba e picloram na indução de embriogênese somática em explantes juvenis de Eucalyptus grandis; b) avaliar o efeito dos meios de cultura MS, WPM e JADS na indução de calos embriogênicos em cotilédones de E. grandis e em folhas e entrenós de um clone híbrido de E. urophylla x E. grandis; e c) avaliar o efeito de fontes de carboidratos na indução de calos embriogênicos em cotilédones de E. grandis. Os parâmetros avaliados foram o percentual de explantes calejados, a intensidade de calejamento, a oxidação, a massa fresca de calos, a rizogênese, a coloração e a textura dos calos, bem como a presença de estruturas embriogênicas. Nos experimentos em que se utilizou 2,4-D, melhores resultados de calogênese foram observados em cotilédones, nas concentrações de 5 e 10 mg L-1, sendo 30 dias no escuro o melhor tempo e condição de indução. Os calos apresentaram coloração amarelo-clara a amarelo-escura e textura semicompacta a semifriável, porém não foram observadas estruturas embriogênicas. Os tratamentos de subcultivo em meio contendo diferentes combinações de reguladores de crescimento, acrescidos de PVP ou carvão ativado, não mostraram resultados satisfatórios. As auxinas dicamba e picloram demonstraram-se promissoras no desenvolvimento de um protocolo de embriogênese somática para E. grandis, sendo observadas estruturas semelhantes a embriões somáticos em diferentes estádios de desenvolvimento quando se utilizou 0,5 mg L-1 de dicamba ou 5,0 e 10,0 mg L-1 de picloram, em explantes cotiledonares. Em relação aos meios de cultura MS, WPM e JADS, maior massa fresca de calos e menores percentuais de oxidação e de regeneração de raízes foram observados em cotilédones de E. grandis, utilizando-se o meio MS. Diferença expressiva foi observada em calos obtidos em folhas do clone híbrido de E. urophylla x E. grandis, onde o meio WPM foi mais efetivo na formação de raízes em relação aos meios MS e JADS. Quanto à fonte de carboidrato, as combinações de glicose e sacarose com maltose ou frutose, em algumas situações, apresentaram maior percentual de calejamento e massa fresca de calos em relação à utilização de sacarose como única fonte de carboidrato. No entanto, quanto ao aspecto dos calos, melhores resultados foram obtidos quando se utilizaram 1,5 e 3% de sacarose, sendo observados calos de textura semifriável e de coloração amarelo-clara, enquanto em concentrações mais altas de sacarose houve tendência de maior compactação e oxidação. O glicerol promoveu aumento na massa fresca de calos nas concentrações de 0,5 e 1%, sendo, a partir dessa concentração, observado decréscimo dos valores desse parâmetro. Os resultados obtidos neste trabalho são concordantes com os da literatura existente, em que se relata a dificuldade de obtenção de um protocolo eficiente e reproduzível de embriogênese somática para espécies de Eucalyptus. Entretanto, em virtude da importância e do potencial de aplicação da embriogênese somática na silvicultura clonal, salienta-se a necessidade de realização de novos estudos relacionados a essa área de conhecimento, os quais envolvam espécies do gênero Eucalyptus.

The present work had the following objectives: a) to evaluate the effect of the growth regulators 2,4-D, dicamba and picloram on the induction of somatic embryogenesis from juvenile explants of Eucalyptus grandis; b) to evaluate the effect of MS, WPM and JADS culture media, on embryogenic callus induction from cotyledons of E. grandis and leaves and stem internodes of a E. urophylla x E. grandis hybrid clone; and c) to evaluate the effect of carbohydrate sources on the embryogenic callus induction from cotyledons of E. grandis. The appraised parameters were the percentage of explant producing calli, the intensity of callus formation, oxidation, callus fresh weight, rhizogenesis, callus coloration and texture, as well as the presence of embryogenic structures. In experiments with 2,4-D the best results for callus production were found with cotyledons, being 5 and 10 mg L-1 and 30 days in the dark the best time and induction conditions. Callus coloration varied from light yellow to dark yellow and semi-compact to semi-friable texture, however no embryogenic structures were observed. Subculture in medium containing different combinations of growth regulators, added of PVP or activated charcoal, did not give good results. Dicamba and picloram showed potential for developing a protocol for somatic embryogenesis of E. grandis, producing structures similar to somatic embryos in different developmental stages with dicamba (0.5 mg L-1) or picloram (5.0 and 10.0 mg L-1), from cotyledon explants. In relation to the culture media MS, WPM and JADS, larger callus fresh weight and smaller percent of oxidation and root regeneration were observed in cotyledons of E. grandis with MS medium. Significant difference was observed in calli obtained from leaves of E. urophylla x E. grandis hybrid, where WPM medium was more effective for root formation compared to MS and JADS. Regarding to the carbohydrate source, the combinations of glucose and sucrose with maltose or fructose, in some situations, presented larger percent of callus production and callus fresh weight compared to the use of sucrose as only carbohydrate source. However, in relation to the callus aspect, better results were obtained with 1,5 and 3% of sucrose, giving semi-friable light-yellow calli, whereas in higher sucrose concentrations there was a tendency for increased hardness and oxidation. Glycerol at 0,5 and 1% increased callus fresh weight, but higher concentrations lowered these values. The results obtained in this work agrees with the existent literature on the difficulty of obtaining an efficient and reproducible protocol for somatic embryogenesis of Eucalyptus species. However, because of the importance and potential for application of somatic embryogenesis in clonal silviculture, it is emphasized the need for new studies on this area, involving species of the Eucalyptus.