ABSTRACT
The present study intended to investigate the effects of different glutathione (GSH) levels (0, 0.1, 0.5 and 1 mM) on the somatic embryogenesis (SE) induction of Acca sellowiana. Besides, we evaluated the effect of different carbon sources (sucrose and maltose) on the somatic embryos conversion. GSH-supplemented treatments resulted in improved SE induction rates (~70%) as compared to the control GSH-free (~35%) after 50 days of culture. The total number of somatic embryos obtained did not differ between treatments, but significant differences were observed for the embryonic stages after 80 days of culture. After 80 days of culture, 0.5 and 1 mM GSH-supplemented treatments showed the largest amount of torpedo-staged somatic embryos. In contrast, treatments supplemented with 0 and 0.1 mM GSH showed equal amounts of somatic embryos at all embryonic stages. These results indicate that GSH accelerates the SE induction process and increases the synchrony of the somatic embryo formation of A. sellowiana. The use of maltose for the somatic embryos conversion, as compared to sucrose, did not influence the conversion rate of normal chlorophyllous somatic embryos, but increased the formation of normal achlorophyllous somatic plantlets. This finding can be attributed to the rapid hydrolysis of sucrose, contributing to an enhanced chlorophyll synthesis.
O presente estudo teve como objetivo investigar o efeito de diferentes níveis de glutationa (GSH) (0, 0,1, 0,5 e 1 mM) na indução da embriogênese somática (ES) de Acca sellowiana. Além disso, avaliamos o efeito de diferentes fontes de carbono (sacarose e maltose) na conversão de embriões somáticos em plântulas. Os tratamentos suplementados com GSH resultaram em melhores taxas de indução de ES (~70%) em comparação com o controle isento de GSH (~35%) após 50 dias de cultivo. Após 80 dias as taxas de indução foram iguais. O número total de embriões somáticos obtidos não diferiu entre os tratamentos, mas diferenças expressivas foram observadas nos estágios embrionários. No dia 80 em cultura, os tratamentos suplementados com 0,5 e 1 mM de GSH mostraram a maior porção de embriões somáticos no estádio torpedo. Diferentemente, tratamentos suplementados com 0 e 0,1 mM de GSH mostraram quantidades iguais de embriões somáticos em todos os estágios embrionários. Estes resultados indicam que o GSH acelera o processo de indução do ES e aumenta a sincronia na formação de embriões somáticos de A. sellowiana. O uso de maltose no meio de cultura de conversão de embriões somáticos, em comparação com a sacarose, não influenciou a taxa de conversão de embriões somáticos clorofílados normais, mas aumentou a formação de plântulas aclorofiladas normais. Esse resultado pode ser atribuído à rápida hidrólise da sacarose, apresentando translocação de plantas mais eficiente e aumento da osmolaridade do meio de cultura, contribuindo para uma síntese melhorada de clorofila.
ABSTRACT
Cattleya tigrina is endemic to the Atlantic forest biome and classified as vulnerable in the Red Book of Brazilian Flora. In vitro techniques comprise valuable tools for the conservation of endangered plant species. The aim of the present study was to evaluate the morphological features, global DNA methylation levels and free polyamines during protocorm- like bodies (PLBs) induction of C. tigrina. Along with that, an efficient protocol for in vitro propagation of this species is proposed. The first evidences of PLBs induction in C. tigrina occurred at seven days in culture, starting from the basal portion of the leaf abaxial surface. A hypomethylation marked the beginning of cell differentiation, followed by an increased global DNA methylation at 35 days in culture, coinciding with a subtle change in the structures morphogenetic development. During PLBs induction, putrescine exhibited higher levels as compared to spermidine and spermine, and apparently presents a major role during the PLBs induction in C. tigrina. Due to the apparent secondary PLBs formation, this protocol can represent a highly efficient method for in vitro propagation of this species.
Cattleya tigrina é uma espécie endêmica do bioma Mata Atlântica e classificada como vulnerável no Livro Vermelho da Flora Brasileira. As técnicas in vitro compreendem ferramentas valiosas a serem empregadas na conservação de espécies de plantas ameaçadas. O objetivo do presente estudo foi avaliar as características morfológicas, os níveis globais de metilação do DNA e as poliaminas livres durante a indução de estruturas semelhantes a protocormos (ESPs). Paralelamente, um protocolo eficiente para a propagação in vitro desta espécie é apresentado. As primeiras evidências de indução de ESPs em C. tigrina foram observadas aos sete dias de cultivo, a partir da porção basal da superfície abaxial da folha. Uma hipometilação foi observada concomitante ao início da diferenciação celular, e um aumento da metilação global do DNA foi encontrada aos 35 dias de cultivo, coincidindo com uma sutil mudança no desenvolvimento morfogenético das estruturas. Durante a indução de ESPs, a putrescina exibiu níveis aumentados em comparação a espermidina e espermina e, aparentemente, apresenta um papel importante durante a indução dessas estruturas em C. tigrina. Devido à aparente formação secundária de ESPs, este protocolo pode representar um método altamente eficiente para a propagação in vitro desta espécie.