Determination of endogenous IAA and carbohydrates during the induction and development of protocorm-like bodies of Cattleya tigrina A. Richard / Determinação de AIA e carboidratos endógenos durante a indução e desenvolvimento deestruturas semelhantes a protocormos de Cattleya tigrina A. Richard

Tissue culture techniques have been employed for orchid mass propagation by means of themorphogenetic route of protocorm like-bodies (PLBs). This study aimed to analyze and compare Indoleaceticacid (IAA) and sugar endogenous levels in protocorm-like bodies (PLBs) induction and developmentin Cattleya tigrina, in order to better understand this process and to optimize micropropagation procedureprotocols. Leaves grown on MS (Murashige and Skoog) culture medium, suplemented with 9 μM TDZfor PLBs induction and development were collected after 0, 2, 7, 14, 30, 60 and 100 days of cultivation, forfurther analysis. Increase of IAA and reduction of sugar levels are strongly related to morphogeneticresponse, that is, PLBs formation over the preexisting ones and leaf primordia formation. Sucrose, fructoseand glucose presence in this study is related to cell signaling. Thus, hormonal signals and carbohydratesalter metabolism, triggering PLBs initiation and development in C. tigrina.

Técnicas de cultura de tecidos têm sido empregadas para a propagação em massa de orquídeaspor meio da via morfogenética de estruturas semelhantes a protocormos (ESPs). O estudo teve comoobjetivo analisar e comparar os níveis endógenos de ácido indol-3-acético (AIA) e de açúcares na indução eno desenvolvimento de estruturas semelhantes a protocormos (ESPs) em Cattleya tigrina, visando à melhorcompreensão deste processo e à otimização de protocolos de micropropagação. Folhas cultivadas em meiode cultura MS (Murashige & Skoog), suplementadas com 9 μM de TDZ para indução e desenvolvimentode ESPs foram coletadas após 0, 2, 7, 14, 30, 60 e 100 dias de cultivo, para posterior análise. O aumento dosníveis de AIA e a redução dos níveis de açúcar estão fortemente relacionados à resposta morfogenética, ouseja, à formação de ESPs sobre os pré-existentes e à formação de primórdios foliares. A presença desacarose, frutose e glicose neste estudo está relacionada à sinalização celular. Assim, sinais hormonais ecarboidratos alteram o metabolismo, desencadeando a iniciação e o desenvolvimento de ESPs em C. tigrina.

Effects of glutathione supplementation and carbon source duringsomatic embryogenesis of Acca sellowiana (O. Berg) Burret(Myrtaceae) / Efeitos da suplementação de glutationa e fontes de carbono durante a embriogênesesomática de Acca sellowiana (O. Berg) Burret (Myrtaceae)

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.

Dynamics in global DNA methylation and endogenous polyamine levels during protocorm-like bodies induction of Cattleya tigrina A. Richard / Dinâmica da metilação do DNA global e níveis endógenos de poliaminas durante a indução de estruturas semelhantes a protocormos de Cattleya tigrina A. Richard

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.

A agroecologia: estratégias de pesquisa e valores / Agroecology: research strategies and values

A agrobiodiversidade é a parcela da biodiversidade constituída por um conjunto de organismos e ecossistemas que apresentam fortes relações com os seres humanos, podendo ser domesticados, semidomesticados, cultivados ou manejados pelo homem. Essa diversidade, conservada há séculos pelo uso (conservação in situ ou conservação on farm) pelos pequenos agricultores em todas as regiões do planeta, encontra-se ameaçada. De um lado, a agricultura industrial ou química através de suas práticas, ricas em insumos químicos, provoca muitas externalidades negativas, até recentemente pouco consideradas. De outro lado, as mudanças climáticas, igualmente, produzem efeitos adversos à diversidade genética. No entanto, as preocupações com a produção de alimentos de alta qualidade biológica em sistemas agrícolas sustentáveis remontam ainda o início do século xx. Dentre os vários sistemas agrícolas sustentáveis ou alternativos, a agroecologia apresenta vários atributos favoráveis: não faz uso de insumos químicos, é sustentável em todas as suas dimensões, faz uso de grande diversidade genética no cultivo, é socioeconômico-associada, estimula as relações de vizinhança e produz alimentos com alta qualidade biológica e nutricional. No âmbito da agroecologia e não da agricultura industrial ou química, há inúmeras oportunidades para a C&T desenvolver pesquisas participativas, contextualizadas, que podem empoderar tanto a agricultura familiar quanto as comunidades tradicionais no aperfeiçoamento dos processos e princípios agroecológicos utilizados. Assim, muitas das externalidades negativas atualmente inadmissíveis poderiam ser evitadas.

Agrobiodiversity is the portion of biodiversity consisting of a set of organisms and ecosystems that has strong relationships with humans, being domesticated, semi-domesticated, cultivated or managed by human beings. This diversity, which has been preserved by the practices (in situ on-farm conservation) of smallholder farmers in all regions of the world, is under threat. On one hand, industrial or chemical agriculture, because their practices are rich in external chemical inputs, causes many negative externalities that have not been considered much until recently. On the other hand, climate changes also produce adverse effects on the genetic diversity. However, since the beginning of the twentieth century concerns about the production of high quality organic foods in sustainable agricultural systems have been affirmed. Among several alternative or sustainable farming systems, agroecology comes with many favorable features: it makes no use of agrochemicals, it is environmentally sustainable, it makes use of high geneticdiversity in cropping, it is socioeconomically associated, it stimulates neighborhood relations, and it has food products of high biological quality. In the context of agroecology, but not in industrial or chemical agriculture, there are numerous opportunities for science and technology to develop participatory research, contextualized, that can empower family farming as well traditional communities in improving agroecological principles and processes. Thus, many of the currently unacceptable negative externalities could be avoided.

In vitro propagation of Vriesea reitzii, a native epiphyte bromeliad from the Atlantic rainforest / Propagação in vitro de Vriesea reitzii, uma bromélia epífita nativa da Mata Atlântica

The induction of nodular culture (NC) and the subsequent development of microshoots of V. reitzii are considered an in vitro propagation model-system with high regenerative performance. Current research analyzed the determinant factors of the in vitro morphogenesis control of bromeliads. Seeds excised from mature capsules were grown on medium MS basic (MSB), liquid or gelled, supplemented or not with α- naphthaleneacetic acid (NAA), 6-benzilaminopurine (BAP) or thidiazuron (TDZ). The regeneration and elongation of microshoots were evaluated from NC sub-cultivated on MSB medium on liquid culture medium supplemented with different concentrations of indolyl-3-acetic acid (IAA) and gibberellic acid (GA3). Plant growth regulators (PGR) supplemented into the medium MSB inhibited the germination of the seeds and induced NC in the second week of growth. The induced NC on MSB medium with NAA (4 µM) and sub-cultivated on MSB medium with NAA (2 µM) plus N6(2-isopentenyl) adenine (2-iP) (2 µM) showed granular texture and high rate of proliferation. NC sub-culture in MSB medium with IAA (4 µM) provided a higher average number of microshoots (1,478 shoots g-1 of NC). Shoots over 3.0 cm resulted in more than 95% ex vitro survival.

A indução de culturas nodulares (CNs) e subsequente desenvolvimento de microbrotos de V. reitzii configuraram-se em um sistema de alta performance regenerativa in vitro. No presente trabalho foram estudados os fatores determinantes do controle da morfogênese in vitro das CNs. Sementes excisadas de cápsulas maduras foram cultivadas em meio básico MS (MSB) líquido ou geleificado e suplementado ou não com ácido naftalenoacético (ANA), 6-benzilaminopurina (BAP) ou thidiazuron (TDZ). A partir das CNs subcultivadas em meio MSB, foi avaliada a regeneração e o alongamento de microbrotos em meio de cultura líquido suplementado com diferentes concentrações de ácido indolil-3-acético (AIA) combinados com ácido giberélico (AG3). A suplementação de fitorreguladores ao meio MSB inibiram a germinação das sementes e promoveram a indução de CNs na segunda semana de cultivo. As CNs induzidas em meio MSB suplementado com ANA (4 µM) e subcultivadas em meio MSB suplementado com ANA (2 µM) mais N6(2-isopentenil) adenina (2-iP) (2 µM) apresentaram textura granular e alta taxa de proliferação. O cultivo destas CNs em meio MSB suplementado com AIA (4 µM) resultou no maior número médio de microbrotos (1.478 brotos g -1 de CN). Brotos maiores de 3,0 cm resultaram em mais de 95% de sobrevivência em ambiente ex vitro.

Protocorm development of Epidendrum fulgens (Orchidaceae) in response to different saline formulations and culture conditions / Desenvolvimento de protocormos de Epidendrum fulgens (Orchidaceae) em reposta a diferentes formulações salinas e condições de cultivo

The asymbiotic technique of orchid seeds germination is an important method of mass production of seedlings. Studies on the best culture conditions for each species are important to obtain seedlings in less time and at lower costs. Current analysis evaluates different consistencies of culture medium, saline formulations and culture conditions on the germination rate and further development of protocorms of Epidendrum fulgens. After 45 days in culture the protocorms were classified into three categories of development. The liquid saline formulation of Murashige and Skoog (1962) (MS) provided the highest germination rate (83.5%), and the Knudson formulation (1946) the lowest (10.9%). The different consistencies or conditions or culture conditions did not affect the germination rate percentage, except the Knudson medium, which resulted in the highest rate in response to the gelled consistency. Protocorms cultured in liquid MS medium with or without agitation showed the fastest development.

A técnica da germinação assimbiótica de sementes de orquídeas é um importante método de produção massal de mudas. Estudos que buscam condições de cultivo ideais para cada espécie são altamente desejados para obterem-se mudas em menor tempo e com menor custo. Este estudo objetivou testar diferentes consistências de meio de cultura, formulações salinas e condições de cultivo na porcentagem de germinação e velocidade de desenvolvimento de protocormos de Epidendrum fulgens. Após 45 dias de cultivo, os protocormos foram classificados em três categorias de desenvolvimento. A formulação salina de Murashige e Skoog (1962) (MS) líquida, sem agitação orbital, proporcionou maior taxa de germinação (83,5%), e a formulação de Knudson (1946) o menor percentual (10,9%). As diferentes consistências ou condições de cultivo não influenciaram na porcentagem de germinação, exceto para o meio Knudson, onde na consistência geleificada o percentual foi maior. Os protocormos cultivados em meio MS líquido, com ou sem agitação, apresentaram maior velocidade de desenvolvimento.

Cloning and expression of embryogenesis-regulating genes in Araucaria angustifolia (Bert.) O. Kuntze (Brazilian Pine)

Angiosperm and gymnosperm plants evolved from a common ancestor about 300 million years ago. Apart from morphological and structural differences in embryogenesis and seed origin, a set of embryogenesis-regulating genes and the molecular mechanisms involved in embryo development seem to have been conserved alike in both taxa. Few studies have covered molecular aspects of embryogenesis in the Brazilian pine, the only economically important native conifer in Brazil. Thus eight embryogenesis-regulating genes, viz.,ARGONAUTE 1, CUP-SHAPED COTYLEDON 1, WUSCHEL-related WOX, S-LOCUS LECTIN PROTEIN KINASE, SCARECROW-like, VICILIN 7S, LEAFY COTYLEDON 1, and REVERSIBLE GLYCOSYLATED POLYPEPTIDE 1, were analyzed through semiquantitative RT-PCR during embryo development and germination. All the eight were found to be differentially expressed in the various developmental stages of zygotic embryos, seeds and seedling tissues. To our knowledge, this is the first report on embryogenesis-regulating gene expression in members of the Araucariaceae family, as well as in plants with recalcitrant seeds.

Biochemical and morphological changes during the growth kinetics of Araucaria angustifolia suspension cultures

Embryogenic cultures of Araucaria angustifolia were established in a BM liquid medium supplemented with 2 µM 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, 1 µM 6-benzylaminopurine and 1 µM kinetin (BM2) and in a BM medium free of growth regulators (BM0). During 42 days in culture, the cell growth pattern of both cultures was similar. The pH of the culture medium of both BM0 and BM2 underwent progressive reduction during culture time. For both the embryogenic cultures a preferential uptake of glucose in the late stages of cell growth kinetics was observed. The extracellular protein content was similar for both the embryogenic cultures. Acetocarmine and Evan's blue double stain showed major differences for early somatic embryo organisation, in which only the embryogenic culture grown in a liquid culture medium free of plant growth regulators showed the presence of bipolar somatic pro-embryos.

Culturas embriogênicas de Araucaria angustifolia foram estabelecidas em meio de cultura líquido BM suplementado com 2 µM Ácido 2,4 Diclorofenoxiacético, 1 µM 6-Benzilaminopurina e 1 µM Cinetina (BM2) e em meio BM isento de reguladores de crescimento (BM0). Durante 42 dias de cultivo, o padrão de crescimento celular em ambas as culturas foi similar. O pH do meio de cultura BM0 e BM2 sofreu uma progressiva redução durante o período de cultivo. Em ambas as culturas embriogênicas foram observadas um consumo preferencial de glicose no período final da curva de crescimento celular. O nível de proteínas extracelulares foi similar para ambas as culturas embriogênicas. A dupla coloração com carmin acético e azul de Evans revelou diferenças na organização das linhagens celulares embriogênicas, sendo que a presença de proembriões somáticos bipolares foi apenas evidenciada nas culturas embriogênicas mantidas em meio de cultura líquido sem reguladores de crescimento.

Microshoots encapsulation and plant conversion of Musa sp. cv. 'Grand Naine' / Encapsulamento de microbrotos e conversão em plantas de Musa sp. cultivar 'Grand Naine'

Synthetic seed technologies are useful tools for the field delivery of in vitro derived plantlets. In the present study,different encapsulation procedures and their efficacy in the plantlet regeneration using microshoots of banana cv. ‘Grand Naine’ were evaluated. Two encapsulation systems were evaluated: i) single encapsulation in beads or droplet hardening method; and ii) double layer or hollow beads. The use of different compounds to enhance the capsule conservation andthe conversion to plantlets was also evaluated. The conversion capacity was assessed in vitro on water-agar culture medium or in ex vitro conditions with Gerbox® boxes. The single encapsulation system showed 80% conversion. The capsules with MS saline formulation treated with 100mM KNO3 showed 76% conversion. Capsules with 1.5g L-1 activated charcoal, and 0.5g L-1 benomyl sucrose-free capsules showed 75% conversion. The encapsulated and non-encapsulatedmicroshoots exhibited 100% germination in response to MS culture medium, and polyethylene glycol after 10 days of storage at 4°C. Sucrose-free capsules showed significantly highergermination (83.3%) than those sucrose-enriched capsules (56.7%). The ex vitro conversion of encapsulated microshoots was 20% in the Gerbox™. These results indicate the feasibilityusing synthetic seeds in the large-scale micropropagation of banana cv. ‘Grand Naine’.

As tecnologias de semente sintética são ferramentas promissoras para a micropropagação de plantas. O objetivodo presente trabalho foi desenvolver um protocolo de encapsulamento e armazenamento de unidades encapsuláveis a partir de microbrotos de bananeira da cultivar ‘Grand Naine’. Foram avaliados dois sistemas de encapsulamento: i) formação de cápsula pelo método de camada simples e ii)camada dupla. Foi avaliada também a adição de diferentes adjuvantes na matriz de alginato para promover a conservação da cápsula e favorecer a conversão em plantas. Para a conversão em planta foram avaliadas as condições in vitro sobre o meio de cultura composto de agar-água e as condiçõesex vitro em caixas Gerbox®. O melhor sistema de encapsulamento para os microbrotos da bananeira da cultivar‘Grand Naine’ foi o de camada simples, com 80% de conversão. O emprego da formulação salina MS na forma de endosperma artificial e a descomplexação com 100mM KNO3 favoreceram a conversão de microbrotos (76%). A adição de carvão ativado (1,5g L-1) e de benomyl (0.5g L-1), na ausência de sacarose na matriz de alginato, resultou em 75% de conversão, além de reduzir a oxidação e a contaminação dos microbrotos. Microbrotos encapsulados e não- encapsulados revelaram 100% de germinação em resposta ao meio de cultura MS e PEG após 10 dias de estocagem a 4°C. Cápsulas sem a adiçãode sacarose resultaram em 83,3% de conversão, valor superior ao valor obtido com a adição de sacarose (56,7%). A conversão de microbrotos encapsulados foi de 20% nas condições ex vitro. Os resultados indicam a viabilidade de uso destas tecnologias para a micropropagação em larga escala da cultivar de banana ‘Grand Naine’.

Adventitious shoots from nodule cluster cultures of Vriesea reitzii: an endemic and endangered bromeliad from atlantic forest / Brotos adventícios a partir de culturas nodulares de Vriesea reitzii: uma bromélia endêmica e em extinção da Mata Atlântica

The Atlantic Forest is a biome with megadiversity and a number of bromeliads take part of it. This is the case of Vriesea reitzii, an endemic bromeliad threatened with extinction. Tissue culture techniques are valuable tools for the mass propagation of bromeliads, thus reducing pressure in the natural habitat. The aim of the present work was to establish an in vitro protocol based on the induction and proliferation of nodule cluster cultures of this species. Plantlets maintained in MS liquid culture medium plus NAA (2µM) and BAP (4µM) had the basal regions of leaves excised and then inoculated in gelled with agar (7g L-1) MS culture medium plus with Dicamba (2.5; 5; 10; 20 e 30µM) and Kin (2µM) or free of plant growth regulators. Nodule cluster cultures arose from the basal region of explants. The subculture to MS liquid medium plus GA3 (10µM) and in MS liquid medium free of plant growth regulators resulted in a high proliferation rate. The mean regenerative rate was 39 plantlets/0.03g of nodule culture. Plantlets were acclimatized in a mix substrate of 1:1 (v:v) of carbonized rice coat and Turfa Fertil® mineral supplement.

A floresta tropical atlântica é um bioma de alta diversidade, rico em espécies endêmicas de bromélias, entre elas Vriesea reitzii, que se encontra ameaçada de extinção. Técnicas de cultura de tecidos possibilitam a propagação massal de bromélias, reduzindo a pressão de coleta na natureza. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver um protocolo regenerativo baseado na indução e no desenvolvimento de culturas nodulares desta espécie. Plantas multiplicadas em meio MS líquido com ANA (2µM) e BAP (4µM) tiveram suas folhas excisadas e inoculadas em meio MS geleificado com ágar (7g L-1) e suplementado com Dicamba (2,5; 5; 10; 20 e 30µM) e Kin (2µM) ou isento de fitorreguladores. A indução de culturas nodulares foi observada na região basal dos explantes. Estas culturas foram subcultivadas em meio de cultura MS líquido suplementado com GA3 (10µM) e subseqüentemente para meio MS líquido isento de fitorreguladores, resultando em altas taxas de proliferação de culturas nodulares que originaram brotos adventícios e microbrotos. A taxa média de regeneração foi de 39 brotos/0,03g de culturas nodulares. As mudas foram aclimatizadas com sucesso em substrato composto por fertilizante organomineral Turfa Fértil® e casca de arroz carbonizada na proporção de 1:1 (v:v).

Transference of microsatellite markers from Eucalyptus spp to Acca sellowiana and the successful use of this technique in genetic characterization

The pineapple guava (Acca sellowiana), known in portuguese as the goiabeira-serrana or "Feijoa", is a native fruit tree from southern Brazil and northern Uruguay that has commercial potential due to the quality and unique flavor of its fruits. Knowledge of genetic variability is an important tool in various steps of a breeding program, which can be facilitated by the use of molecular markers. The conservation of repeated sequences among related species permits the transferability of microsatellite markers from Eucalyptus spp. to A. sellowiana for testing. We used primers developed for Eucalyptus to characterize A. sellowiana accessions. Out of 404 primers tested, 180 amplified visible products and 38 were polymorphic. A total of 48 alleles were detected with ten Eucalyptus primer pairs against DNA from 119 A. sellowiana accessions. The mean expected heterozygosity among accessions was 0.64 and the mean observed heterozygosity 0.55. A high level of genetic diversity was also observed in the dendrogram, where the degree of genetic dissimilarity ranged from 0 to 65 percent among the 119 genotypes tested. This study demonstrates the possibility of transferring microsatellite markers between species of different genera in addition to evaluating the extent of genetic variability among plant accessions.

Effect of carbon source on morphology and histodifferentiation of Araucaria angustifolia embryogenic cultures

No presente trabalho foram investigadas as condições para a indução, estabilização e proliferação de culturas embriogênicas de A. angustifolia. Foram também descritos os padrões de morfogênese e histodiferenciação de culturas embriogênicas e embriões somáticos desta espécie em resposta a diferentes fontes e concentrações de carboidratos. Embriões zigóticos no estágio pré-cotiledonar, inoculados em meio de cultura BM, suplementados com 5 µM de 2,4-D, 2 µM de BAP e Kin e 3% de maltose ou sacarose resultaram em uma taxa de indução de 66,7%. A fonte de carbono afetou a taxa de indução, a multiplicação e a morfologia das culturas. Culturas embriogênicas mantidas em meio de cultura BM suplementado com maltose apresentaram morfologia bipolar. Embriões somáticos globulares foram obtidos em meio de cultura BM suplementado com PEG e maltose. Os resultados obtidos permitirão avançar na direção de um protocolo regenerativo in vitro visando à conservação e o melhoramento genético desta espécie.

Improved method for isolation of coupled mitochondria of Araucaria angustifolia (Bert.) O. Kuntze

Um procedimento de isolamento de mitocôndrias funcionalmente intactas de calos embriogênicos de Araucaria angustifolia foi desenvolvido pela primeira vez em nosso laboratório. Mitocôndrias isoladas por este método são metabolicamente ativas, capazes de sustentar fosforilação oxidativa como mostrado pelo controle respiratório de aproximadamente 2,4, respirando na presença de succinato como substrato. Através de experimentos de consumo de oxigênio com mitocôndrias rompidas em nitrogênio líquido foi demonstrada a presença de NAD(P)H desidrogenases alternativas, insensíveis à rotenona e estimuladas por Ca2+. O isolamento de mitocôndrias de A. angustifolia é um novo e importante instrumento para estudar plantas, permitindo a execução de múltiplas investigações a respeito da bioenergética mitocondrial e fisiologia vegetal.

Plantas transgênicas e seus produtos: impactos, riscos e segurança alimentar (Biossegurança de plantas transgênicas) / Transgenic plants and their products: effects, risks and food safety (Biosafety of transgenic plants)

Este trabalho aborda tópicos relacionados com plantas transgênicas, também chamadas de Organismos Geneticamente Modificados, alimentos derivados delas e segurança alimentar. As biotecnologias modernas são ferramentas de grande potencial de reprogramação dos seres vivos. Contudo, o maior problema na análise de risco destes organismos gerados pela biotecnologia é que seus efeitos não podem ser previstos em sua totalidade. Os riscos à saúde humana incluem aqueles inesperados, alergias, toxicidade e intolerância. No ambiente, as conseqüências são a transferência lateral de genes, a poluição genética e os efeitos prejudiciais a organismos não-alvo. O princípio da equivalência substancial, até agora utilizado, deveria ser abandonado em favor de um cientificamente embasado. Com a aprovação em janeiro de 2002 do Protocolo Internacional de Biossegurança, o princípio da precaução foi estabelecido como básico e a rotulagem tornou-se obrigatória. A percepção pública obriga empresas e cientistas a um maior uso da ciência na análise de risco antes do consumo destes alimentos

The genetics and conservation of Araucaria angustifolia: I. Genetic structure and diversity of natural populations by means of non-adaptive variation in the state of Santa Catarina, Brazil

The objective of this study was to generate information relative to the allele distribution and dynamics within and among populations of Araucaria angustifolia, a naturally-occurring conifer in the south of Brazil, being known popularly as "pinheiro-do-Paraná", "araucaria" or pine tree. In order to elucidate the levels and the distribution of the genetic variability, the population's genetic structure and the genetic distance among natural populations of this species with different levels of disturbance in different geographical areas were studied in detail. For this, samples of leaf tissue were collected from 328 adult individuals in nine natural populations in Santa Catarina State. To analyze the samples, the allozyme technique was applied in starch gel electrophoresis (penetrose 13 por cento), with citrate/morfholine buffer. Nine enzymatic systems (PGM, PGI MDH, PRX, SKDH, 6PGDH, ACP, IDH and G6PDH) revealed 15 loci. The analysis provided values for He and Ho of 0.084 and 0.072, respectively. The general average of polymorphic loci was 73 por cento in the species and 26.6 por cento in the studied populations and the allele number per locus was 1.6. Wright's F-statistical estimates indicated the existence of inbreeding in populations (FIS= 0.148) and a low divergence among populations (FST = 0.044). However, the inbreeding values were variable in different populations. Taken together, the results indicated that the greater part of the genetic variability is contained within populations. The working hypothesis that originally there was greater genetic diversity can be supported by these results which indicate that in the degraded populations the diversity indexes are lower in the degraded populations than those found in better-conserved populations. Thus the fragmentation of the forest followed by "araucaria" exploitation could have contributed to the genetic differentiation expressed through the allele frequency of the studied population