In vitro morphogenic response from zygotic embryos of Genipa americana / Resposta morfogênica in vitro de embriões zigóticos de Genipa americana

ABSTRACT: The aim of this study was to evaluate the in vitro morphogenic potential of genipap (Genipa americana L.) zygotic embryos. Seeds obtained from ripe fruits had their zygotic embryos excised and inoculated in MS medium with 4.44µM of 6-benzylaminopurine (BAP) and supplemented with 0.0; 1.07; 2.14 and 3.21µM of naphthalene acetic acid (NAA). The potential of explants regeneration and the shoot length and number of leaves in plantlets were evaluated. The in vitro regeneration of genipap is possible from the conversion of zygotic embryos in a MS medium with 4.44µM BAP supplemented with 3.21µM NAA.

RESUMO: O objetivo do trabalho foi avaliar o potencial morfogênico in vitro de embriões zigóticos de jenipapeiro (Genipa americana L.). Sementes obtidas de frutos tiveram seus embriões zigóticos excisados e inoculados em meio MS com 4,44µM de 6-benzilaminopurina (BAP) suplementado com 0,0; 1,07; 2,14 e 3,21µM de ácido naftaleno acético (ANA). O potencial de regeneração dos explantes e o comprimento da parte aérea e o número de folhas nas plântulas formadas foi avaliado. Observou-se que é possível a regeneração in vitro de jenipapeiro a partir da conversão de embriões zigóticos em meio MS com 4,44µM de BAP, suplementado com 3,21µM de ANA.

Efeito de diferentes meios nutritivos e fitorreguladores visando à otimização da calogênese de Annona mucosa (Jacq. ) / Effect of different culture media and plant growth regulators for the optimization of callus induction of Annona mucosa (Jacq. )

Annona mucosa é uma árvore frutífera da família Annonaceae, produtora de importantes metabólitos secundários de interesse medicinal, como lignanas, acetogeninas e alcaloides. A cultura in vitro de calos representa um importante recurso para a produção contínua de metabólitos, viabilizando a conservação da biodiversidade química e a obtenção controlada de material para estudos biológicos e fitoquímicos. O objetivo deste trabalho foi otimizar a produção de calos friáveis de A. mucosa, avaliando o efeito de diferentes meios nutritivos e fitorreguladores. Segmentos de folha e de hipocótilo de plântulas germinadas in vivo foram utilizados como explantes e inoculados nos meios de cultura MS, WPM e B5 suplementados com picloram (2 - 20µM) isolado ou combinado com as citocininas BAP, KIN ou TDZ (0,2 - 1µM). As culturas foram mantidas a 26±2ºC, no escuro, com subcultivos mensais. A produção de calos foi avaliada por aferição do peso dos calos, após 90 dias. Em todos os tratamentos na presença da auxina picloram, o cultivo de hipocótilos resultou em maior porcentagem de formação de calos, sobretudo no meio de cultura WPM. A associação com TDZ produziu massa calogênica friável altamente proliferativa e ausente de oxidação, alcançando valores superiores àqueles obtidos em trabalhos prévios com a espécie. Os resultados viabilizam o uso do material em suspensões celulares e posterior caracterização fitoquímica para a exploração da produção in vitro de metabólitos da espécie.

The Annona mucosa is a fruit tree of the Annonaceae family that produces a range of secondary metabolites of medicinal interest, such as lignans, acetogenins and alkaloids. The callus culture represents a renewable source of valuable medicinal compounds and controlled supply of material for biological and phytochemical studies. Therefore, this study was carried out to investigate the effects of three nutrient media, different concentrations of picloram and cytokinin types, in order to optimize the biomass yield and friability of calluses of A. mucosa. Leaf and hypocotyl segments from seedlings produced from in vivo seed germination were used as explants, which were inoculated in MS, WPM and B5 culture media supplemented with picloram (2-20µM) only or in addition to the cytokinins BAP, KIN or TDZ (0,2 - 1µM ). Cultures were maintained at 26±2ºC in the dark, with monthly subcultures. After 90 days, biomass production was evaluated. In all treatments, hypocotyl explants provided the highest percentage of callus formation, particularly in WPM. The association with TDZ produced highly proliferative friable callus, with no oxidation, reaching higher values than the previous works with this species. The results enable the use of the calluses produced in cell suspensions and the subsequent phytochemical characterization, in order to explore the in vitro production of metabolites of the species.

Fitorreguladores e posição de explantes foliares na indução à calogênese em cerejeira-do-mato / Phytoregulators and leaf explants position on callus induction in cerejeira-do-mato

O presente trabalho objetivou avaliar o efeito de diferentes formas de inoculação, no meio nutritivo, de explantes foliares de Eugenia involucrata DC., uma espécie florestal nativa com diversas potencialidades econômicas. Foram avaliadas as posições abaxial, adaxial, com e sem cortes no limbo foliar. Foi utilizado o meio de cultura MS acrescido de 10 µM de ANA isolado ou das combinações, em µM, de 2,4-D e BAP: 5-5 e 5-10. A posição dos explantes afeta a calogênese e a organogênese em segmentos foliares de E. involucrata, sendo mais adequada a abaxial sem cortes na região do limbo. A associação dos reguladores de crescimento 2,4-D + BAP na concentração de 5-10 µM foi mais promissora para a obtenção de calos, especialmente os nodulares, putativos à embriogênese somática.

The aim of this research was to evaluate the effect of different forms of leaf explants inoculation in nutritive medium of Eugenia involucrata DC., an native forest species with diverse economic potentials. Inoculations were evaluated at abaxial and adaxial positions, with and without cuts on the leaf surface in the MS nutritive medium supplemented with 10 µM NAA or combination, in µM, of 2.4-D and BAP: 5-5 and 5-10. The explants position inoculation affects the callus induction and organogenesis in E. involucrata leaf segments, being the abaxial the most suitable position, without cuts in the leaf surface. The combination of growth regulators 2.4-D and BAP, at concentrations of 5-10( µM) was most promising of callus obtaining, especially nodular callus, putative at somatic embryogenesis.

Calogênese e teores de fenóis e tatinos totais em barbatimão [stryphnodendron adstringens (Mart. ) coville] / Callogenesis and contents of total phenols and tannins in barbatimão [Stryphnodendron adsrtingens (Mart. ) Coville]

Atualmente, culturas de células ou de suspensões celulares têm sido frequentemente empregadas para produzir fitoterápicos com maiores concentrações de princípios ativos. O barbatimão é uma importante espécie medicinal do Cerrado, com taninos nas cascas do caule. Objetivando-se induzir calos em barbatimão e avaliar os teores de fenóis e taninos totais, explantes foliares foram inoculados em meio MS suplementado com 30 g L-1 sacarose e acrescidos de 2,4-D (0; 4,52; 9,05; 18,10 μM ) e BAP (0; 4,44; 8,88; 17,75 μM ), na presença e ausência de luz. A calogênese ocorreu em meios contendo 2,4-D, na presença de luz. O número de calos não variou com as concentrações de 2,4-D e maiores valores de matérias fresca e seca de calos e teores de fenóis totais foram observados em meios com 9,05 μM e 18,10 μM de 2,4-D, na presença e ausência de luz. Com BAP, a calogênese ocorreu na ausência de luz, com maior produção de calos na presença de 4,44 e 8,88 μM de BAP e maiores valores de matéria fresca e seca em meios com 4,44 μM de BAP. Calos crescidos em meios suplementados 4,44 e 17,75 μM de BAP apresentaram maiores teores de fenóis totais. Não se detectaram taninos, independente do regulador empregado.

Recently, cell cultures and cell suspensions have been frequently employed to produce phytotherapics with high amounts of active principles. Barbatimão is a native species from the Cerrado, with tannins in the stem bark. In order to induce callus in barbatimão and evaluate the content of total phenols and tannins, leaf explants were inoculated on MS medium, supplemented with sucrose 30 g L¹ and 2,4-D (0, 4.52, 9.05, 18.10 μM ) and BA (0, 4.44, 8.88, 17.75 μM ), in the presence and absence of light. The callogenesis occurred on medium containing 2,4-D, in the presence of light. The callus number did not alter with the different concentrations of 2,4-D but higher values of dry and fresh matter of the callus and total phenol contents were observed in medium with 9.05 μM and 18.10 μM of 2,4-D, independently of the light treatment. In treatments with BA, the callogenesis occurred in the absence of light and higher callus induction was observed in medium supplemented with 4.44 and 8.88 μM BA in the absence of light and higher values of dry and fresh matter of the callus were observed in medium increased with 4.44 μM BA. Callus grown on medium supplemented with 4.44 and 17.75 μM BA showed higher total phenol content. Tannins were not detected independently of the regulator used.

Comparação de diferentes metodologias para obtenção de cultura de calos de Stevia rebaudiana (Bertoni) Bertoni / Comparison of different methodologies for obtaining callus cultures from Stevia rebaudiana (Bertoni) Bertoni

As folhas de Stevia rebaudiana (Bertoni) Bertoni (Asteraceae) contêm glicosídeos diterpenóides (GDS), que são cerca de 300 vezes mais doce que a sacarose a 4%. O objetivo deste estudo foi avaliar a formação de calos, a partir de folhas obtidas in vivo e in vitro de S. rebaudiana em dois meios já descritos na literatura: Murashige e Skoog (MS), suplementado com 3 mg L-1 de ácido 2,4-diclorofenóxiacético (2,4-D), e o MS suplementado com 1 mg L-1 de ácido naftalenoacético (ANA) e 0,5 mg L-1 de 6-benzilaminopurina 6-BAP) e um desenvolvido em nosso laboratório o Woody Plant Medium (WPM), suplementado com 6 mg L-1 de ANA e 4 mg L-1 de cinetina (CIN). Os explantes obtidos in vitro iniciaram a formação de calos um pouco mais rapidamente que os das folhas de plantas advindas da natureza. A utilização dos nutrientes do meio WPM, associada a uma combinação de fitorreguladores adequada, proporcionou velocidade de indução e multiplicação de calos bem maiores que as apresentadas nos meios que empregaram os nutrientes do MS. Novos experimentos serão realizados, depois de alcançada a estabilidade genética dos calos, visando avaliar a capacidade destes em biossintetizar os GDS

The leaves from Stevia rebaudiana (Bertoni) Bertoni (Asteraceae) contain diterpenoid glycosides (GDS), which are almost 300 times sweeter than sucrose at 4%. The subject of this study was to evaluate the callus-formation from in vivo and in vitro leaves of Stevia rebaudiana in two already described in literature: Murashige and Skoog (MS) supplemented with 3 mg L-1 of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D); MS supplemented with 1 mg L-1 of naphthaleneacetic acid (NAA) and 0.5 mg L-1 of 6-benzylaminopurine (6-BAP) and other developed in our laboratory the Woody Plant Medium (WPM) with 6 mg L-1 of NAA and 4 mg L-1 of Kinetin (KIN). The explants obtained in vitro initiated callus formation faster than leaves from natural plants. The utilization of WPM nutrients, associated with an adequate combination of phytoregulators, provided greater callus induction velocity and multiplication than the media that using MS nutrients. New experiments will be conducted after reaching genetic stability of the calluses, seeking to evaluate the capacity of these calluses to biosynthesize GDS

Comparative study of antibacterial and antifugal activity of callus culture and adult plants extracts from Alternanthera maritima (Amaranthaceae)

The aim of this study was to evaluate the antibacterial and antifungal activity of callus culture (two different hormonal combination culture medium) and adult plants (two collect) extracts from Alternanthera maritima (Amaranthaceae) investigating the maintenance of antimicrobial activity in vivo and in vitro. The antibacterial and antifungal activity was determined by the agar-well diffusion method against thirty strains of microorganisms including Gram-positive and Gram-negative bacteria, yeasts and dermatophytes. All the organic crude extracts studied were bioactive. Extracts of aerial parts and roots of adult plants collected during the same period of years of 1995 and 1998 (Restinga de Maricá (RJ), collect 1 and 2) inhibited the growth of several microorganisms (bacteria, yeasts and dermatophytes) with inhibition halo between 6 and 20 mm. Plant cell callus culture extracts obtained from two culture conditions were also bioactive. Thus, the positive results suggest that the A. maritima extracts should be further studied to determine the bioactive chemical compounds as well as to understand the possible mechanisms of action and evaluate their toxicity looking toward a pharmaceutical employment.

Neste estudo procedeu-se a avaliação da atividade antibacteriana e antifúngica dos extratos brutos de Alternanthera maritima (Amaranthaceae) planta in natura de duas coletas distintas e obtidos por cultura de células buscando-se averiguar a manutenção da atividade antimicrobiana dos extratos obtidos da planta in vivo e in vitro. A ação antibacteriana e antifúngica foi determinada pelo método de difusão em ágar (técnica do poço) utilizando-se trinta cepas de microrganismos indicadores (bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, leveduras e dermatófitos). Todos os extratos obtidos com solventes orgânicos avaliados apresentaram-se bioativos com halos de inibição de 6 a 20 mm. Os extratos da planta in natura das duas coletas (Restinga de Marica (RJ), verão de 1995 e 1998) inibiram o desenvolvimento de diferentes microrganismos (bactérias, leveduras e dermatófitos). Os extratos obtidos da cultura de calos desenvolvidos em duas condições de cultivo diferentes, também se mantiveram bioativos. Assim, os resultados obtidos encorajam a realização de novos estudos com esta espécie vegetal para se determinar quais as substâncias presentes nos extratos e que contribuem para a atividade biológica, como também para entender seu mecanismo de ação e avaliar sua toxicidade, visando uma possível aplicação farmacêutica.

Avaliação de embriogênese somática em cultivares de aveia (Avena saliva L.) / Somatic embryogenesis evaluation in oat (Avena saliva L.) genotypes

Nove genótipos de aveia foram cultivados in vitro com o objetivo de formação de calos e posterior avaliação de embriogênese somática. Os calos foram testados em três protocolos (meio MS- MURASHIGE & SKOOG (1962) com diferentes dosagens de hormônios). Após um mês em meio de subcultivo, os calos foram avaliados quanto à porcentagem de embriogênese somática. Os protocolos testados revelaram respostas diferentes na indução de embrióides, proporcionando a escolha do que fosse mais adequado para esta função. No primeiro experimento não foi obtida diferença entre os genótipos, por outro lado, no experimento 2, a UFRGS 7 e UFRGS 8 possuíram médias significativamente maiores. A análise de covariância realizada com o objetivo de verificar se o tamanho de embrião estava envolvido na indução de embriogênese evidenciou que para alguns genótipos esta medida é importante.

Nine oat genotypes were cultivated in vitro to evaluate callus initiaton and subsequent somatic embryogenesis. The immature embryo were submited to different protocola (MURASHIGE & SKOOG (1962) médium with differents hormones dosages). The protocols tested caused differences in somatic embryogenesis, and the best of them was selected to continue the research. After a month in subculture médium the cali were evaluated concerning embryoid porcentage, and showed differences according to genotype in experiment 2, UFRGS 7 and UFRGS 8 presented superior means. The covariance analysis revealed that in some genotypes this parameter is important.