PROCESSO DE EMBRIOGÊNESE SOMÁTICA NA CULTURA DA MACAÚBA A 1

PARTIR DE EMBRIÕES ZIGÓTICOS MADUROS 2

Manuela Maria Cavalcante Granja1, Sérgio Yoshimitsu Motoike2, Ana Paula de Souza Andrade3 e 3

Thais Roseli Correa1. 4

INTRODUÇÃO 5 6

Dentre tantas aplicações da palmeira macaúba, destaca-se o amplo aproveitamento dos seus 7

frutos. O óleo extraído da polpa tem grande qualidade para a utilização como biodiesel, pois é 8

constituído predominantemente de ácidos graxos insaturados (74-81%), sendo o ácido oléico (63-9

65%) o seu principal constituinte (HIANE et al., 2006). Os inúmeros co-produtos gerados do 10

processamento dos frutos, por sua vez, agregam valor mercadológico à espécie. Mas a viabilidade 11

da produção, além de se basear nas potencialidades qualitativas e quantitativas dos frutos, deve 12

também ser garantida em nível de cultivo. 13

A via seminífera e divisão de touceiras são as formas de propagação da maioria das espécies 14

de Arecaceae, podendo ou não serem observadas em uma mesma espécie (LORENZI et al., 2004). 15

No caso da macaúba a propagação ocorre somente por via seminífera. Entretanto, a macaúba é uma 16

espécie de difícil germinação e mudas propagadas por essa modalidade tendem a gerar plantios 17

geneticamente desuniformes. Para solucionar esse entrave, a técnica de embriogênese somática é 18

bastante promissora. Os embriões zigóticos são um explante conveniente, pois são notavelmente 19

mais rápidos e mais responsivos ao cultivo in vitro em relação a outros tipos de explantes 20

(THUZAR et al. 2011). 21

Em macaúba a técnica de embriogênese somática (ES), a partir de embriões zigóticos 22

maduros, vem sendo realizada de forma eficiente com o Picloram, porém com certas dificuldades 23

para regenerar as plantas (MOURA et al., 2009). A fim de se superar este entrave, estudos estão 24

sendo realizados com combinações de diferentes concentrações e tipos de reguladores de 25

crescimento e sua eficácia em promover a regeneração de plântulas completas. 26

MATERIAL E MÉTODOS 27 28

Um total de 19 matrizes de A. aculeataforam selecionadas em populações naturais do 29

município de Santa Luzia – MG, Brasil. Os frutos maduros destas plantas, após coletados foram 30

secos a temperatura ambiente até que as sementes/endosperma se desprendessem do endocarpo, 31

seguindo posteriormente protocolo de extração e desinfestação. 32

1Doutorandas do programa de Genética e Melhoramento de Plantas – UFV/ Viçosa. e-mail: manuela.granja@ufv.br; 33 thaisroselicorrea@hotmail.com 34 2 Professor Adjunto do Departamento de Fitotecnia – UFV/ Viçosa. e-mail: motoike@ufv,br 35 3 Doutoranda do programa de Fitotecnia – UFV/ Viçosa. email: anapaula_souzaandrade@yahoo.com.br 36

1

As sementes foram levadas para câmara de fluxo onde os embriões zigóticos foram retirados 37

com auxílio de bisturi e desinfestados em solução de hipoclorito de sódio. 38

Para a indução da calogênese os embriões foram inoculados em tubos de ensaio contendo 10 39

ml de meio de cultivo composto de sais Y3 (EUWEENS, 1978) com suplementação. Ao meio 40

foram acrescidos os reguladores de crescimento Picloram (ácido 4-amino-3,5,6-tricloropicolínico), 41

Dicamba (ácido 3,6-dicloro-2-metoxibenzoico) e 2iP (2 – isopentiladedina) em concentrações 42

variáveis.Após incubação, os embriões zigóticos foram acompanhados semanalmente para 43

averiguação de contaminações. Foi determinada a porcentagem de resposta (intumescimento) dos 44

embriões zigóticos aos meios de indução, aos 30 dias e a taxa de oxidação dos explantes. 45

Na fase de maturação dos embriões somáticos o meio utilizado foi o composto de sais MS 46

(MURASHIGE e SKOOG, 1962) com suplementação. Duas combinações de ANA e 2iP e a 47

presença de carvão ativado foram testadas nessa etapa. Os embriões somáticos foram 48

convertidos em plantas em frascos de 300 ml contendo 30 ml do meio MS com suplementação. 49

Nesta fase foram testadas a presença e a ausência de reguladores de crescimento e duas 50

concentrações de sacarose, totalizando quatro meios. A avaliação dessa etapa foi realizada, 51

semanalmente e após os 30 dias de inoculação, sendo observadas as mudanças ocorridas nos 52

embriões somáticos e aofinal de 30 dias, em relação à taxa de conversão dos embriões somáticos 53

em plantas completas, formação exclusiva de raiz, formação exclusiva de parte aérea e taxa de 54

oxidação. 55

RESULTADOS E DISCUSSÃO 56 57

Não foram observadas contaminações biológicas dos explantes e aproximadamente aos sete 58

dias de indução foi observado o intumescimento dos embriões (Figura 1A) nos meios testados e 59

com posterior formação de calos (20 dias) (Figura 1B). 60

Nesta etapa, os meios de indução testados com a inclusão do 2iP favoreceram notadamente a 61

resposta de formação de calos embriogênicos para a maioria dos genótipos com uma variação de 62

resposta de intumescimento de 28.33 a 80%, (Figura 2). Mais da metade das famílias testadas 63

responderam positivamente ao 2iP com % de resposta superior a 40%. 64

Outra variável analisada nessa fase foi a taxa de oxidação dos explantes. Foi observada uma 65

maior taxa de oxidação no meio que continha Dicamba (Figura 3). Esses valores mais altos podem 66

ter sido referente à rápida metabolização do Dicamba o que comprovadamente acarreta a oxidação 67

de explantes. Ao final de 120 dias em meio de indução foi possível observar a formação de 68

linhagens embriogênicas (Figura 1C), as quais estão sendo mantidas e multiplicadas. 69

As linhagens embriogênicas foram inoculadas em meio de maturação onde foi possível 70

originar embriões somáticos especialmente no meio que continha o Dicamba. Os embriões 71

2

somáticos tinham aparência alongada e de coloração branca (Figura 1D). 72

Após a fase de maturação, os embriões somáticos foram germinados e convertidos em 73

plantas. Nesta etapa, as diferentes combinações testadas se mostram capazes de induzir a 74

regeneração parcial de plantas inteiras, contudo poucas plantas completas forma obtidas (Figura 1E 75

e F). 76

CONCLUSÕES 77

A ação conjunta das auxinas Picloram ou Dicamba com a citocinina 2iP promoveram uma 78

maior formação de calos embriogênicos em Acrocomia aculeata o que otimiza a sua obtenção no 79

processo de embriogênese somática da espécie. A obtenção de plantas inteiras de macaúba a partir 80

dos embriões zigoticos ainda representam um desafio. Regeneração parcial das plântulas in vitro 81

indica que o processo em si é viável e seu sucesso dependerá de estudos mais refinados. 82

AGRADECIMENTOS 83

À Petrobrás e à FAPEMIG pelo auxílio financeiro à pesquisa e ao CNPq e CAPES pela 84 concessão das bolsas de estudo. 85

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 86

EEUWENS, CJ (1978) Mineral requirements for growth and callus initiation of tissue explants 87

excised from mature coconut palms (Cocos nucifera) and cultured in vitro. Physiologia Plantarum 88

: 23-28. 89

HIANE PA (2006) Avaliação nutricional da proteína de amêndoas de bocaiúva, Acrocomia 90

aculeata(Jacq.) Lodd., em ratos wistar em crescimento. Boletim do Centro de Pesquisa de 91

Alimentos, Curitiba: 191-206. 92

LORENZI H (2004) Árvores brasileiras: manual de identificação e cultivo de plantas arbóreas 93

nativas do Brasil. Nova Odessa, SP: Instituto Plantarum. 432 p. 94

MOURA, E. F., MOTOIKE, S. Y.,VENTRELLA, M. C., SÁ JÚNIOR, A. Q., CARVALHO, M. 95

(2009) Somatic embryogenesis in macaw palm (Acrocomia aculeata) from zygotic embryos. 96

Scientia Horticulturae. 119: 447-454. 97

MURASHIGE, T, SKOOG, F. (1962) A revised medium for rapid growth and bio-assays with 98

tabacco tissues cultures. Plant Physiology.v.15, p.473-497. 99

THUZAR, M.; VANAVICHT, A.; TRAGOONRUNG, S.; JANTASURIYARAT T, C. Efficient 100

and rapid plant regeneration of oil palm zygotic embryos cv. “Tenera” through somatic 101

embryogenesis. Acta Physiologiae Plantarum. 33: 123-128, 2011. 102

3

103

104

105

106

107

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109

Figura1. Processo de Embriogênese Somática em macaúba: (A)Detalhes do embrião zigótico maduro 110 intumescido aos 07 dias de indução; (B) Início da formação de calos na região proximaldo embrião (20 dias); 111 (C)Obtenção de linhagens embriogênicas; (D) Maturação dos embriões somáticos; (E) Germinação dos 112 embriões somáticos e (F)Planta em fase de aclimatização em casa de vegetação. 113

114

Figura 2. Resposta dos embriões zigóticos maduros das diferentes famílias de macaúba aos 15 dias no meio de indução 115 de embriogênese somática em meio com 2iP. 116

117 118 Figura 3.Taxa de oxidação dos explantes de macaúba cultivados in vitro nos meios contendo Picloram, Dicamba e 2iP. 119

A B C

D E F

0

20

40

60

80

100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

% R

espo

sta

Genótipos de macaúba

0

10

20

30

40

50

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

% O

xida

ção

Famílias de macaúba

Picloram + 2iP

Dicamba + 2iP

4