ABSTRACT
Introduction: Cattleya crispa is an ornamental epiphytic orchid with geographic distribution restricted to the Brazilian Atlantic Forest. Due to predatory extractivism and human-induced habitat loss, this species appears on the Red List of Brazilian Flora. Objective: To characterize morpho-anatomical aspects regarding germination and post-seminal development from C. crispa seeds; as well as studying the effect of cryopreservation on these seeds. Methods: We used light microscopy and electron microscopy to describe the microstructure of a 100 ripe seeds. We evaluated seed viability, seed germination, survival rate and protocorm weight in cryopreserved and non-cryopreserved material, with four replicas per treatment using 20 mg of plant material. Results: The seeds are fusiform, whitish yellow with a length from 700 to 900 µm and a water content of 5 %. Germination began seven days after sowing, the formation of the globular protocorm at 30 days and the formation of the seedling occurred 150 days. The persistent seed coat can compress the protocorm and cause it to collapse. The cryopreserved seeds presented 87.15 % viability, 78.32 % germination, 8.48 % survival and protocorms with 104.27 mg five months after sowing. Data wasn't different to non-cryopreserved seeds. Conclusions: The cryocapability of the seeds shows that cryopreservation can be used for long-term conservation. The results of this work contribute to the overall biology of C. crispa and to the propagation and storage of genetic material for conservation purposes.
Introducción: Cattleya crispa es una orquídea epífita ornamental con distribución geográfica restringida a la Mata Atlántica brasileña. Debido al extractivismo depredador y a la pérdida de hábitat inducida por el hombre, esta especie aparece en la Lista Roja de la Flora Brasileña. Objetivo: Caracterizar aspectos morfoanatómicos de la germinación y desarrollo inicial de semillas de C. crispa; así como estudiar el efecto de la criopreservación de estas semillas. Métodos: Utilizamos microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido y microscopía electrónica de transmisión para describir la microestructura en 100 semillas maduras. Evaluamos la viabilidad de la semilla, la germinación de la semilla, la tasa de supervivencia y el peso de los protocormos en el material criopreservado y no criopreservado, con cuatro réplicas por tratamiento de 20 mg de material vegetal. Resultados: Las semillas son fusiformes, amarillo blanquecinas, con una longitud de 700 a 900 µm y un contenido de agua del 5 %. La germinación comenzó siete días después de la siembra, la formación del protocormo globular a los 30 días y la formación de la plántula a los 150 días. La cubierta de semilla persistente puede comprimir el protocormo y provocar su colapso. Las semillas criopreservadas presentaron 87.15 % de viabilidad, 78.32 % de germinación, 8.48 % de supervivencia y protocormos con 104.27 mg a los cinco meses de la siembra. Los datos no fueron diferentes a las semillas no criopreservadas. Conclusiones: La capacidad criogénica de las semillas muestra que la crioconservación puede utilizarse para la conservación a largo plazo. Los resultados de este trabajo contribuyen a la biología general de C. crispa y a la propagación y almacenamiento de material genético con fines de conservación.
Subject(s)
Germination , Orchidaceae/anatomy & histology , Orchidaceae/embryology , BrazilABSTRACT
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 cultivarGrand 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.