In vitro propagation of a cuban Arbuscular Mycorrhizal Fungal strain and factible bacteria's association / Propagación in vitro de una cepa cubana de Hongos Micorrízicos Arbusculares y su factible asociación a bacterias

ABSTRACT In vitro root cultivation techniques based on modified root systems are often used in studies on Arbuscular Mycorrhizal Fungi (AMF). It is a simplified but powerful tool to investigate AMF root colonization and development of the extraradical mycelium. The aim of this study was to establish and characterize the in vitro culture of a Cuban strain of Rhizophagus irregularis (INCAM 11) by using transformed chicory roots. For that, superficially disinfected propagules of R. irregularis were co-culture with the hairy transformed chicory roots on Modified Strullu and Romand (MSR) medium during five months. Spore germination was observed 3-5 days after surface disinfection. The first contact between AMF hyphae and roots occurred 1 - 3 days after germination and a significant production of extensive extraradical mycelium was observed. New spore formation started within 21 - 25 days. After 5 months, 2000 spores could be observed per plate which were able to germinate, colonize, establish and reproduce again spores when associated to young transformed roots of chicory. The most frequent associated microorganism to the in vitro culture of INCAM 11 was isolated and identified as Paenibacillus sp.

RESUMEN Las técnicas de cultivo de raíces in vitro basadas en sistemas de raíces modificadas se utilizan a menudo en los estudios sobre hongos micorrízicos arbusculares (HMA). Es una herramienta simplificada pero poderosa para investigar la colonización de las raíces de los HMA y el desarrollo del micelio extrarradical. El objetivo de este estudio fue establecer y caracterizar el cultivo in vitro de una cepa cubana de Rhizophagus irregularis (INCAM 11) utilizando raíces transformadas de achicoria. Para ello, propágulos de R. irregularis desinfectados superficialmente fueron co-cultivados con las raíces transformadas de achicoria en medio Strullu y Romand modificado (SRM) durante cinco meses. La germinación de las esporas se observó 3-5 días después de la desinfección superficial. El primer contacto entre las hifas y las raíces se produjo entre 1 y 3 días después de la germinación y se observó una producción significativa de micelio extrarradical. La formación de nuevas esporas comenzó entre 21 - 25 días. Después de 5 meses, se pudieron observar 2000 esporas por placa que fueron capaces de germinar, colonizar, establecer y reproducir nuevas esporas cuando se asociaron a raíces jóvenes transformadas de achicoria. El microorganismo asociado frecuentemente al cultivo in vitro de INCAM 11 fue aislado e identificado como Paenibacillus sp.

Well-of-the-well (WOW) versus polyester mesh (PM): a comparison of single-embryo culture systems in bovines

Background: Mexico is innovating in the livestock industry through in vitro generation of bovine embryos with technologies such as well-of-the-well (WOW) and polyester mesh (PM) single-embryo culture systems. These techniques allow to maintain embryos in separate areas of a shared culture medium. Objective: To compare the quantity and quality of bovine embryos produced in WOW and PM culture systems versus the conventional (CG) culture system. Methods: In total, 345 embryos fertilized in vitro were evaluated for blastocyst yield in the three culture systems. To count blastocyst cell numbers, 69 embryos in each system were differentially stained for trophectoderm (TE), inner cell mass (ICM), and apoptotic cells. A qPCR gene expression analysis was performed for embryos in all three systems. Results: The WOW, PM and CG systems developed similar amount of blastocysts (41, 35 and 36%, respectively; p>0.05). Blastocysts in all three systems showed adequate amounts of ICM and apoptotic cells. Blastocysts in the PM system showed a greater number of TE cells [63.7 versus 58.6% in the CG system (p0.05). The ATP5B expression was higher in WOW than in PM (p0.05). The TJP3 expression was higher in PM than in WOW and CG (p<0.05). Expression of ID2 and CLDN4 was higher in WOW than in PM and CG (p<0.05). The biplot graphic from Principal Component Analysis (PCA) revealed that CG was located near degenerated embryos, whereas PM was located near arrested embryos, larger ICM and TE, and TJP3 expression. The WOW was located toward blastocysts, morulae, and expression of CLDN4, ID2 and GNAS. Conclusion: Compared with CG, both the PM and WOW systems are good options for culturing single embryos in the bovine model. Moreover, the PCA results suggest that embryos developed in the WOW system have greater capacity for generating blastocysts with increased ability to form TE and ICM layers, which might improve implantation.

Antecedentes: México está innovando en la industria ganadera a través de la generación in vitro de embriones bovinos con tecnologías de cultivo individual como lo son Pozo dentro de Pozo (WOW) y Malla de Poliéster (PM). Estos mantienen los embriones en áreas separadas mientras comparten un mismo medio de cultivo celular. Objetivo: Comparar la cantidad y calidad de embriones bovinos producidos en los sistemas WOW y PM contra el sistema de cultivo convencional en grupo (CG). Métodos: En total se evaluaron 345 embriones fertilizados in vitro para determinar la producción de blastocistos generados en los tres sistemas. Para contar el número de células por blastocisto, 69 embriones en cada sistema se tiñeron diferencialmente para trofectodermo (TE), masa celular interna (ICM) y células apoptóticas. Se realizó un análisis de expresión génica por qPCR de los embriones obtenidos en los tres sistemas. Resultados: Los sistemas WOW, PM y CG desarrollaron similares cantidades de blastocistos (41, 35 y 36%, respectivamente; p>0,05). Los blastocistos en los tres sistemas mostraron cantidades adecuadas de ICM y células apoptóticas. Los blastocistos en el sistema PM mostraron un mayor número de células TE [63,7% versus 58,6% en el sistema CG (p0,05). La expresión de ATP5B fue mayor en WOW que en PM (p<0,05), pero similar a CG (p<0,05). La expresión de TJP3 fue mayor en PM que en WOW y CG (p<0,05). La expresión de ID2 y CLDN4 fue mayor en WOW que en PM y CG (p<0,05). El gráfico de biplot del análisis de componentes principales reveló que CG se encontró cerca de embriones degenerados, mientras que PM se encontró cerca de embriones en arresto, ICM, TE, y TJP3. El WOW se localizó hacia blastocistos, mórulas y la expresión de CLDN4, ID2 y GNAS. Conclusión: En el modelo bovino los sistemas PM y WOW son buenas opciones para cultivar embriones individuales, ya que se obtienen resultados muy similares a los obtenidos con el sistema CG. Además, los resultados de PCA sugieren que los embriones individuales desarrollados en el sistema WOW generan blastocistos con mayor capacidad de formar TE e ICM, lo que podría mejorar su éxito de implantación.

Antecedentes: O México está inovando na indústria pecuária por meio da geração in vitro de embriões bovinos com tecnologias de cultura de embriões individuais, bem como em poço (WOW) e malha de poliéster (PM). Estes mantêm os embriões em áreas separadas, enquanto compartilham o mesmo meio de cultura de células. Objetivo: Comparar a quantidade e a qualidade de embriões bovinos produzidos nos sistemas de cultura WOW e PM com o sistema convencional de cultura em grupo (CG). Métodos: No total, 345 embriões fertilizados in vitro foram avaliados para determinar a produção de blastocistos gerados nos três sistemas. O número de células por blatocisto foi contado, 69 embriões em cada sistema foram diferencialmente corados para trofectoderme (TE), massa celular interna (ICM) e células apoptóticas. Uma análise de expressão gênica qPCR foi realizada para os embriões obtidos nos três sistemas. Resultados: Os sistemas WOW, PM e CG desenvolveram quantidades semelhantes de blastocistos (41, 35 e 36%, respectivamente; p>0,05). Os blastocistos nos três sistemas mostraram quantidades adequadas de ICM e células apoptóticas. Os blastocistos no sistema PM mostraram um número maior de células TE [63,7 versus 58,6% no sistema CG (p0,05). A expressão de ATP5B foi maior no WOW do que no PM (p<0,05), mas semelhante ao GC (p<0,05). A expressão de TJP3 foi maior no PM do que no WOW e CG (p<0,05). A expressão de ID2 e CLDN4 foi maior no WOW do que no PM e CG (p<0,05). O gráfico biplot da análise de componentes principais revelou que CG foi encontrado próximo a embriões degenerados, enquanto PM foi encontrado próximo a embriões presos, ICM, TE e TJP3. WOW foi encontrado para ter blastocistos, mórulas e a expressão de CLDN4, ID2 e GNAS. Conclusão: Em comparação com o CG, os sistemas PM e WOW são boas opções para a cultura de embriões individuais no modelo bovino. Além disso, os resultados da PCA sugerem que embriões individuais desenvolvidos no sistema WOW têm maior capacidade de desenvolver blastocistos com maior capacidade de formar as camadas TE e ICM, o que poderia melhorar seu sucesso de implantação.

Herramientas complementarias utilizadas en el programa de mejoramiento de arveja (Pisum sativum l.) de la Universidad Nacional de Rosario / Complementary tools utilized in the pea (Pisum sativum l.) breeding program at Universidad Nacional de Rosario

RESUMEN El mejoramiento convencional puede ser complementado mediante diferentes estrategias que incrementen la eficiencia de las metodologías y la tasa actual de aumento de los rendimientos a fin de satisfacer la demanda. El uso de marcadores moleculares con el objetivo de desarrollar mapas de ligamiento de la especie, el uso de Blup (Best Linear Unbiased Prediction) para una selección eficiente de progenitores a hibridar, el uso del cultivo in vitro para incrementar artificialmente el número de plantas F1 o el uso de fenotipificación digital para una eficiente caracterización digital que puede realizarse durante la regeneración periódica y rutinaria de accesiones en colecciones de germoplasma.

ABSTRACT Conventional breeding can be complemented by different strategies that increase the efficiency of the methodologies and the current rate of increase in yields in order to meet demand. The use of molecular markers with the aim of developing linkage maps of the species, the use of Blup (Best Linear Unbiased Prediction) for an efficient selection of progenitors to hybridize, the use of in vitro culture to artificially increase the number of F1 plants or the use of digital phenotyping for efficient digital characterization that can be performed during the periodic and routine regeneration of accessions in germplasm collections.

Micropropagación de Calibanus hookeri (lem.) trel (1911). Una especie amenazada / Micropropagation of Calibanus hookeri (lem.) trel (1911). A threatened species

RESUMEN La especie Calibanus hookerii perteneciente a la familia Asparagaceae, está registrada en la NOM-059-SEMARNAT-2010 catalogada como planta amenazada. Sus poblaciones naturales se han visto reducidas de manera importante debido a una explotación excesiva y destrucción de su hábitat, por lo que se requiere de métodos de propagación eficaz que aseguren su conservación. La propagación in vitro es una alternativa viable para especies vegetales amenazadas. En la presente investigación se reporta el protocolo para la micropropagación de Calibanus hookerii mediante la germinación de semilla sin testa inoculada en medio MS complementado con 2.5, 5.0 y 7.0 mg L-1 de 6 benciladenina (BA), cinetina (K), 2-isopentil-adenina (2iP) y tidiazuron (TDZ). Las variables a medir fueron porcentaje de germinación, número y longitud de brotes producidos por semilla. El tratamiento más eficiente fue de 5.0 mg L-1 de BA produciéndose un promedio de 26 brotes por semilla; el tratamiento menos eficaz fue con 2.5 mg L-1 K en el cual solamente se obtuvieron dos brotes por semilla. De las tres concentraciones de 2iP solamente en la concentración de 7 mg. L-1 mostró resultados produciendo 6 brotes por semilla. En lo que respecta a la longitud del brote ningún tratamiento superó al testigo (8.07cm). La eficiencia la germinación in vitro fue de 56-97%.

ABSTRACT The species Calibanus hookerii belonging to the family Aspagaceae is registered in the NOM-059-SEMARNAT-2010 cataloged in danger of extinction and therefore is necessary of propagation methods that assure its conservation and its propagation. In vitro propagation is a viable alternative for endangered plant species. The present investigation reports the protocol for the micropropagation of Calibanus hookerii. This was achieved by seed germination without test in MS medium supplemented with 2.5, 5.0 and 7.0 mg L-1 of 6-benzyladenine (BA), kinetin (K), 2-isopentyl-adenine (2iP) and tidiazuron (TDZ). The variables to be measured were percentage of germination, number and length of shoots produced by seed. The most efficient treatment was 5 mg L-1 of BA producing an average of 26 shoots per seed, the worst treatment was with 2.5 K only produced 2 shoots per seed, of the four cytokinins used 2ip treatment in only one study of the Performed showed results (7 mg L-1) producing 6 shoots per seed. Regarding the length of the shoot, no treatment exceeded the control (8.07cm). Finally, in vitro germination was high (56-97%) in all treatments.

Vernonia condensata Baker: an alternative for large-scale seedling production / Uma alternativa para a produção de mudas de Vernonia condensata Baker em larga escala

ABSTRACT: The increasing use of Vernonia condensata Baker highlights the importance of developing strategies to reduce the impact of exploitation on nature reserves. The aim of this study was to establish a micropropagation protocol to produce homogenous plants with high phytosanitary quality. Apical, nodal, and internodal segments of plants grown in the field were used for in vitro growth. The segments were disinfected in sodium hypochlorite solution (1.0 and 2.0%) for 15 and 30 minutes and then transferred to Petri dishes containing MS culture medium for 30 days. A completely randomized factorial experiment (3 x 2 x 2) with five replicates was designed. After this period, a completely randomized in vitro multiplication experiment was carried out with six treatments (BAP - 0.0; 0.5; 1.0; 1.5; 2.0; 2.5 mg L-1) and six replicates. The shoots obtained in the best treatment were transferred to flasks with rooting medium (MS, MS/2 or MS/4). The experiment was completely randomized with 12 replicates. Microplants were acclimatized in polyethylene terephthalate (PET) bottles filled with autoclaved topsoil. Our results showed that 40.0% of the nodal segments (immersed in 1.0% sodium hypochlorite for 30 minutes) were adequately disinfected and survived. In the in vitro multiplication experiment, the 0.5 mg L-1 concentration of BAP yielded the highest number of shoots and the best vegetative growth. With regard to the assessed characteristics, MS/4 was the best rooting medium, with 100% survival during acclimatization. This study showed that V. condensata in vitro culture might produce 32,000 seedlings in 7 months.

RESUMO: A crescente utilização de Vernonia condensata Baker evidencia a importância de desenvolver estratégias que reduzam o extrativismo nos ambientes naturais. O estudo objetivou estabelecer protocolo de micropropagação produzindo plantas homogêneas e de alta qualidade fitossanitária. Foram utilizados, na etapa de estabelecimento in vitro, segmentos apicais, intermodais e nodais de plantas cultivadas no campo. Desinfestados em solução de hipoclorito de sódio (1,0 e 2,0%) no tempo de 15 e 30 minutos e em seguida introduzidos em placa de Petri, com meio de cultura MS, durante 30 dias. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado no esquema fatorial (3 x 2 x 2), com cinco repetições. Após este período, foi montado o experimento de multiplicação in vitro, em delineamento inteiramente casualizado com seis tratamentos (BAP - 0,0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 mg L-1) e seis repetições. As brotações obtidas no melhor tratamento foram transferidas para frascos com meio de cultura de enraizamento (MS, MS/2 e MS/4). Esse experimento foi conduzido no delineamento inteiramente casualizado, com 12 repetições. A aclimatização foi realizada introduzindo as microplantas em garrafas do tipo PET contendo terra vegetal autoclavada. Os resultados mostraram que 40,0% dos segmentos nodais (imersos em 1,0% de hipoclorito de sódio, durante 30 minutos) foram desinfestados e sobreviveram. No experimento de multiplicação in vitro obteve-se a melhor resposta no número de brotos e no desenvolvimento vegetativo, na concentração de 0,5 mg L-1 de BAP. O meio de cultura de enraizamento que possibilitou a melhor resposta, nas características avaliadas, foi o MS/4. Durante a aclimatização obteve-se 100% de plantas sobreviventes, oriundas do meio MS/4. A realização desse trabalho permite estimar a obtenção de 32.000 mudas de V. condensata, após sete meses de cultivo in vitro.

Effect of somatotropin on survival and diameter of bovine preantral follicles / Efeito da somatotropina na sobrevivência e no diâmetro de folículos pré-antrais de bovinos

The aim of this study was to evaluate the effect of Recombinant bovine somatotropin (rbST) on survival and diameter of bovine preantral ovarian follicles (PAOF) cultured in vitro. Ovaries were collected from adult cows and fragments of ovarian cortex were immediately fixed (non-cultured control) or cultured in vitro in α-MEM+ alone or containing 10, 50, 100 or 1,000ng/mL rbST. The fragments were processed for Classical Histology and Transmission Electron Microscopy. After one and seven days of culture, the percentage of normal follicles in the non-cultured control was superior (P< 0.05) to the follicles cultured in α-MEM+ alone or with different rbST concentrations. The oocyte and follicular mean diameter did not increase during the culture for one and seven days, both in media containing rbST and in the medium without this hormone. The only medium in which there was no reduction in follicular diameter with the time of culture was the medium without rbST. Ultrastructural damage in PAOF cultured in vitro was found. It is concluded that the use of rbST at different concentrations in in situ culture of bovine preantral follicles has no beneficial effects on survival and growth of bovine PAOF.(AU)

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da somatotropina recombinante bovina (rbST) sobre a sobrevivência e o diâmetro de folículos ovarianos pré-antrais (FOPA) bovinos cultivados in vitro. Ovários foram coletados de vacas adultas e fragmentos do córtex ovariano foram imediatamente fixados (controle não cultivado) ou cultivados in vitro em α-MEM + sozinho ou contendo 10, 50, 100 ou 1.000ng/mL de rbST. Os fragmentos foram processados para histologia clássica e microscopia eletrônica de transmissão. Após um e sete dias de cultivo, o percentual de folículos normais no controle não cultivado foi superior (P<0,05) aos cultivados em α-MEM + sozinho ou acrescido de diferentes concentrações de rbST. Os diâmetros médios oocitário e folicular não aumentaram durante o cultivo por um e sete dias, tanto nos meios contendo rbST, como no meio sem esse hormônio (α-MEM + ). O único meio em que não houve redução no diâmetro folicular com o tempo de cultivo foi o sem rbST. Verificaram-se ainda danos ultraestruturais em FOPA cultivados in vitro. Conclui-se que o uso de rbST em diferentes concentrações no cultivo in situ de folículos pré-antrais bovinos não tem efeitos benéficos na sobrevivência e no crescimento de FOPA bovinos.(AU)

DNA damage and primordial follicle activation after in vitro culture of sheep ovarian cortex in Morus nigra leaf extract / Dano ao DNA e ativação do folículo primordial após a cultivo in vitro do córtex ovariano de ovelha em extrato de folha de Morus nigra

This study evaluated the effect of Morus nigra leaf extract, with or without supplementation, on morphology, activation and DNA damage of preantral follicles cultured within sheep ovarian tissue. Ovaries were collected and divided into fragments, being one fixed for histological and Terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT) mediated dUTP nick-end labeling (TUNEL) analysis (fresh control). The remaining fragments were cultured for 7 days in alpha minimum essential media (α-MEM) supplemented with bovine serum albumin (BSA), insulin, transferrin, selenium, glutamine, hypoxanthine and ascorbic acid (α-MEM+; control medium) or into medium composed of M. nigra extract without supplements (0.1; 0.2 or 0.4mg/mL) or supplemented with the same substances described above for α-MEM+ (MN 0.1+; 0.2+ or 0.4+mg/mL). Then, tissues were destined to histological and TUNEL analysis. The α-MEM+ treatment had more morphologically normal follicles than all M. nigra extract treatments. However, α-MEM+ treatment also showed signs of atresia because the percentage of TUNEL positive cells was similar in α-MEM+ and in 0.1mg/mL M. nigra without and with supplements. Moreover, a reduction in the primordial follicles and an increase in the growing ones were observed in all treatments, except 0.2mg/mL M. nigra. In conclusion, the follicles cultured at 0.1mg/mL M. nigra extract were in good condition and able to continue their development, as demonstrated by the same rates of DNA damage and follicular activation as the control medium.(AU)

Este estudo avaliou o efeito do extrato das folhas de Morus nigra, com ou sem suplementos, sobre a morfologia, a ativação e o dano ao DNA de folículos pré-antrais cultivados inclusos em tecido ovariano. Os ovários foram coletados e divididos em fragmentos, sendo um fixado para análise histológica e ensaio de marcação de terminações dUTP mediada por desoxinucleotidil transferase terminal (TUNEL) (controle fresco). Os fragmentos restantes foram cultivados durante 7 dias em meio essencial mínimo alfa (α-MEM) suplementado com albumina sérica bovina (BSA), insulina, transferrina, selênio, glutamina, hipoxantina e ácido ascorbico (α-MEM+; meio controle) ou em meio composto de extrato de M. nigra sem suplementos (0,1; 0,2 or 0,4mg/mL) ou suplementado com as mesmas substâncias descritas para α-MEM+ (MN 0,1+; 0,2+ or 0,4+mg/mL). Então, os tecidos foram destinados à análise histológica e TUNEL. O tratamento do α-MEM+ apresentou mais folículos morfologicamente normais que todos os tratamentos do extrato de M. nigra. No entanto, o tratamento com α-MEM+ também mostrou sinais de atresia, pois a porcentagem de células TUNEL positivas foi semelhante em α-MEM+ e em 0,1mg/mL M. nigra sem e com suplementos. Além disso, observou-se uma redução nos folículos primordiais e um aumento nos folículos em crescimento em todos os tratamentos, exceto 0,2mg/mL M. nigra. Em conclusão, os folículos cultivados com 0,1mg/mL de extrato de M. nigra estavam em boas condições e aptos a continuar seu desenvolvimento, como demonstrado pelas taxas de dano ao DNA e de ativação folicular semelhantes ao meio controle.(AU)

Interval in the replacement of in vitro culture medium affects the integrity and development of equine preantral follicles / Intervalo na substituição do meio de cultivo in vitro afeta a integridade e o desenvolvimento de folículos pré-antrais equinos

The efficiency of a culture system is related to the elaboration and replacement of a medium with conditions suitable for follicular development. Recent investigations suggested that in vitro culture medium should be replaced after specific time periods in various species. However, the suitable interval for the exchange of in vitro culture medium has not yet been established in equine species. The objective of this investigation was to evaluate the effect of medium exchange intervals of 24 hours (T24) or 48 hours (T48) for in vitro culture of preantral follicles at 2 or 6 days. At the end of the culture period, the fragments were processed using classical histology. Equine preantral follicles were classified according to morphological integrity and developmental stage. Data analysis was performed using Fisher's test with a significance level of p<0.05. Out of a total of 399 follicles evaluated, 174 (43.6%) were primordial follicles, 225 (56.4%) were in development, and 63.76% were morphologically intact. In the in vitro culture performed over two days, there was no significant difference in relation to follicular integrity after medium replacement (p>0.05). Compared to the medium replacement at six days of culture, there was a statistically significant difference for T24 (68.9%, p<0.05). Therefore, we suggest changing the medium for equine species at 48 hours after the start of culture followed by subsequent daily replacements.(AU)

A eficiência de um sistema de cultivo está relacionada à elaboração e substituição do meio de cultivo com condições adequadas ao desenvolvimento folicular. Pesquisas recentes sugerem que o meio de cultivo in vitro deve ser substituído após períodos de tempo específicos para várias espécies. No entanto, o intervalo adequado para a troca de meio de cultivo in vitro ainda não foi estabelecido na espécie equina. O objetivo desta investigação foi avaliar o efeito de intervalos de troca média de 24 horas (T24) ou 48 horas (T48) para cultivo de folículos pré-antrais aos 2 ou 6 dias. No final do período de cultivo, os fragmentos foram processados ​​usando histologia clássica. Os folículos pré-antrais equinos foram classificados de acordo com a integridade morfológica e o estágio de desenvolvimento. A análise dos dados foi realizada utilizando o teste de Fisher com um nível de significância de p<0,05. De um total de 399 folículos avaliados, 174 (43,6%) foram folículos primordiais, 225 (56,4%) estavam em desenvolvimento e 63,76% estavam morfologicamente intactos. No cultivo in vitro realizado ao longo de dois dias, não houve diferença significativa em relação à integridade folicular após a substituição do meio (p>0,05). Comparado com a substituição média aos seis dias de cultivo, houve diferença estatisticamente significativa para T24 (68,9%, p<0,05). Portanto, sugerimos alterar o meio para as espécies equinas às 48 horas após o início da cultura, seguindo as subsequentes substituições diárias.(AU)

Morfogénesis de la fase sexual de los helechos epífitos Microgramma mortoniana y Pleopeltis macrocarpa (Polypodiaceae) de la Reserva Natural Punta Lara, Buenos Aires, Argentina / Sexual morphogenesis phase of the epiphytic ferns Microgramma mortoniana and Pleopeltis macrocarpa (Polypodiaceae) from Punta Lara Natural Reserve, Buenos Aires, Argentina

Resumen Pleopeltis macrocarpa y Microgramma mortoniana son dos helechos epífitos de la familia Polypodiaceae hallados con baja frecuencia en la Reserva Natural Punta Lara (Buenos Aires, Argentina). El objetivo de este trabajo fue estudiar la morfogénesis de gametófitos epífitos para fortalecer poblaciones vulnerables y contribuir a su conservación. Se recolectaron hojas fértiles. Las esporas se sembraron en placas de Petri con medio de cultivo Dyer. Las esporas se caracterizaron por ser monoletes, elipsoidales, amarillentas y con ornamentación verrucosa. La germinación fue del tipo Vittaria y el desarrollo del gametofito es del tipo Drynaria. El esporofito de P. macrocarpa surgió a los 500 días y el de M. mortoniana a los 120. El patrón de germinación, el desarrollo del gametofito, el glóbulo lipídico en la célula protálica y los pelos unicelulares capitados en el margen podrían considerarse en la sistemática del grupo. La demora en la formación de esporofitos a través de la reproducción sexual, permite inferir que el éxito de su propagación estaría sujeto a la reproducción vegetativa.

Abstract The Punta Lara Natural Reserve is located on the riverside of the La Plata River in the province of Buenos Aires, Argentina. It is the Southernmost relict in the world of subtropical riparian forest. The epiphytic ferns studied in this work belong to the Polypodiaceae family: Microgramma mortoniana and Pleopeltis macrocarpa. Plant communities are subject to high levels of anthropization and introduction of exotic species. The goals of this work are to provide information on the morphogenesis of epiphytic gametophytes and to extend knowledge of their life cycles, contributing to their conservation. Sowing was carried out in Dyer medium. In both species the spores are monolete, ellipsoidal, yellowish and with verrucate sculpture. The equatorial diameter is 60-61 μm, the polar diameter is 39-42 μm. The germination is the Vittaria type; in M. mortoniana occurs at 20 days, while in P. macrocarpa occurs at six days. The filaments are uniseriate of 3-6 cells in length. The gametophyte development is Drynaria type. The cordated form is given after 40 days. In M. mortoniana, buds originated after 40 days. In P. macrocarpa, after 120 days, clathrate trichomes scale-like appear mainly on the margins of the gametophyte. The gametangia are typical of leptosporangiate ferns. The sporophyte of M. mortoniana emerged after 120 days and that of P. macrocarpa arose after 500 days, its blades are simple, spatulate and unicellular and multicellular branching hairs were observed. The germination pattern, gametophyte development, the presence of a lipid globule in the prothalic cell and the formation of unicellular capitated hairs are relevant characters that could be considered for systematic group. The delay in the formation of sporophytes through sexual reproduction, allows us to infer that the success of their establishment in situ would be given by the vegetative reproduction through creeping rhizomes and buds of gametophytes. Rev. Biol. Trop. 66(3): 1078-1089. Epub 2018 September 01.

Application of tissue culture techniques in potato / Aplicação da cultura de tecidos vegetais em batata

Potato is the world's most important non-cereal food crop, and therefore, it is considered one of the major food sources for humankind. Its conventional propagation is asexual, by using the tuber, which allows the accumulation and dissemination of pathogens to new cultivation areas. This fact not only impairs the yield of this solanaceous plant, but also threatens the maintenance of genotypes for commercial or breeding purposes. Due to the impossibility of using botanical seed, conservation and exchange of germplasm of this species by means of conventional methods are not feasible. In all potato-producing regions, the demand for high-quality tubers has been paramount to ensure crops production. Thus, biotechnological techniques based on tissue culture are very important. Plant tissue culture offers alternative methods of propagation by in vitro techniques that provide production and multiplication of material with high sanity. Thus, this literature review summarizes the history and current situation of tissue culture techniques applied to potato crop. Besides clonal multiplication, this biotechnological tool makes available initial indexed material to breeding programs and certified seed potato, and facilitates the exchange and conservation of germplasm. For all these reasons, the use of these techniques in potato production chain directly benefits producers by providing high-quality propagules.

A batata é a cultura não-cereal mais importante do mundo e, portanto, uma das principais fontes de alimento para a humanidade. Sua multiplicação convencional é assexuada utilizando o próprio tubérculo, o que permite o acúmulo e a difusão de patógenos para novas áreas de cultivo, comprometendo a produtividade desta solanácea e ameaçando a manutenção de genótipos de interesse comercial ou para fins de melhoramento. Devido à inviabilidade de utilização das sementes botânicas, a conservação e o intercâmbio de germoplasma dessa espécie por meio de métodos convencionais torna-se inviável. Em todas as regiões produtoras de batata, a demanda por tubérculos de alta qualidade tem sido primordial para garantir a produção das lavouras. Dessa forma, técnicas biotecnológicas baseadas na cultura de tecidos são de suma importância. A cultura de tecidos vegetais oferece métodos alternativos de propagação através das técnicas in vitro que proporcionam a produção e multiplicação de material com alta sanidade. Dessa maneira, esta revisão visa sumarizar o histórico e panorama atual das aplicações da cultura de tecidos em batata. Além da multiplicação clonal, essa ferramenta biotecnológica fornece material inicial indexado para programas de melhoramento e de produção certificada de batata-semente e facilita o intercâmbio e a conservação de germoplasma. Por tudo isso, o emprego destas técnicas na cadeia produtiva da batata proporciona benefícios diretos aos produtores, uma vez que fornece material propagativo com elevada qualidade genética e fitossanitária.

RESPONSE TO in vitro SALT STRESS IN SUGARCANE IS CONDITIONED BY CONCENTRATION AND CONDITION OF EXPOSURE TO NaCI / Respuesta in vitro al estrés salino en caña de azúcar esta condicionada por la concentración y condición de exposición al NaCl

ABSTRACT Salinity is one of the major environmental stress factors that affect crop productivity, as well as interfering with plant growth and development, resulting in reduced production quality. Given this, we highlight the importance of research in response to plants subjected to salt stress in order to assess the physiological and biochemical behavior of genotypes, with the objective of selecting the more tolerant. One way to ensure the uniformity of the response of the plants is through in vitro cultivation, which allows control of the cultivation conditions. Therefore, the objective of this work was to evaluate the response of two commercial varieties of sugar cane exposed to saline stress in different conditions (gradual and abrupt). Two varieties of sugarcane (RB931011 and RB872552) were subjected to in vitro salt stress by NaCl (56 mM and 112 mM), either gradually or suddenly. The responses of the enzymatic antioxidant system (catalase, peroxidases and ascorbate peroxidase) and free proline, as well as the Na+ and K+ contents, were assessed 30 days after the beginning of the treatments. Differences were observed in the responses of the varieties as a function of the induction mode of salt stress, graded or by shock, rather than as a function of the NaCl concentrations in the culture medium. The stress response is therefore conditioned not only by salt concentration, but also by the form of exposure to salt.

RESUMEN La salinidad es uno de los principales factores de estrés ambiental, además de interferir en el crecimiento de las plantas perjudica directamente la producción agrícola. En ese contexto, se destaca la importancia de investigaciones direccionadas a la respuesta de las plantas sometidas al estrés salino, con el fin de evaluar el comportamiento fisiológico y bioquímico con el objetivo de seleccionar genotipos tolerantes a dicha condición. Una de las técnicas más utilizadas para uniformizar la respuesta de las plantas a una condición en particular es el cultivo de tejidos in vitro. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue evaluar la respuesta de dos variedades comerciales de caña de azúcar (RB931011 e RB872552) expuestas a estrés salino con NaCl (56 mM e 112 mM) en diferentes condiciones, gradual y abrupta. Las respuestas del sistema antioxidante enzimático (catalasa, peroxidasa y ascorbato peroxidasa) y prolina libre, asi como las concentraciones de Na+ e K+ fueron evaluadas 30 días después del inicio de los tratamientos. Fueron observadas diferencias en la respuesta de las variedades en función del modo de inducción del estrés salino, graduado o abrupto, y no solo en función de las concentraciones de NaCl en el medio de cultivo. La respuesta al estrés es condicionada no solo por la concentración de sal sino también por la forma de exposición al medio salino.

Clasificación morfológica de células endoteliales de venas del cordón umbilical humano en imágenes digitales de cultivos in vitro / Morphological classification of endothelial cells of veins from the human umbilical cord in digital images of in vitro cultures

Se realizó un estudio descriptivo y transversal desde julio hasta octubre de 2017, por especialistas de la Universidad de Oriente y de la Universidad de Sao Paulo, Brasil, para analizar desde el punto de vista morfológico células endoteliales de venas del cordón umbilical humano, presentes en imágenes digitales de cultivos in vitro 2D, tratadas con la ß2GPI. . Se propuso la clasificación supervisada celular considerando 3 clases: circulares, deformadas alargadas y deformadas poco alargadas, según los coeficientes de formas elíptico y circular, todo lo cual permitió identificar formas celulares relevantes. Para comparar los resultados de las muestras de control y las tratadas, se calcularon los intervalos de confianza para cada una de las clases, con un nivel de confianza de 95 por ciento. Se concluye que el análisis de las alteraciones morfológicas in vitro puede ser utilizada en cultivos 2D precoces (de 24 y 48 horas) para la cuantificación de la angiogénesis

A descriptive and cross-sectional study was carried out from July to October, 2017, by specialists of the Oriente University and the University of Sao Paulo, Brazil, to analyze from the morphological point of view endothelial cells of the human umbilical cord veins, which were present in digital images of 2D in vitro cultures, treated with the ß2GPI. The cellular supervised classification was proposed considering 3 classes: circular, distorted elongated and distorted not very elongated, according to the coefficients of elliptic and circular shapes, all that allowed to identify outstanding cellular forms. To compare the results of the control and treated samples, the intervals of confidence were calculated for each of the classes, with a 95 percent level of confidence. It was concluded that the analysis of the morphological disorders in vitro can be used in early 2D cultures (24 and 48 hours) for the quantification of the angiogenesis

Chemical sterilization of culture medium for in vitro multiplication of Cochlospermum regium / Esterilização química do meio de cultura para a multiplicação in vitro de Cochlospermum regium

ABSTRACT: Cochlospermum regium roots are used in popular medicine and its extract has diverse phytochemical molecules some with antimicrobial activity, consequently exposing this specie to genetic erosion risks. Thus, the objective of this study was to develop an in vitro multiplication protocol using chemical sterilization of culture medium. Therefore, explants obtained from apical buds of C. regium seedlings were inoculated into with 0.05mg L-1 NAA and 1mg L-1 BAP sterilized by chemical agent sodium hypochlorite (NaOCl) at 0.001%, 0.003% and 0.005% of active chlorine (Cl). Autoclaved culture medium was used as control. Result showed that the contamination by bacterial at 91 days of cultivation was significantly (P<0.05) controlled by autoclaving, 0.001% and 0.005% Cl. Moreover, the callus induction in the culture medium with 0.001% and 0.005% Cl was, respectively, 30% and 20% major than autoclaving sterilization. There was not significant (P<0.05) in the percentage of shoot induction among the sterilization preparations methods, and 65% of the explants survived in the presence of culture medium with 0.005% Cl. Histological analyses indicated that the Cl did not have any deleterious effects on morphogenic events. These results indicated that the chemical sterilization using 0.001% - 0.005% Cl controlled the fungal and bacterial multiplication in the culture medium and no affected the C. regium explants development, becoming it an alternative to autoclaving method.

RESUMO: As raízes de Cochlospermum regium são usadas na medicina popular, pois seu extrato apresenta diversas moléculas fitoquímicas, algumas com atividade antimicrobiana, que, consequentemente, expõe esta espécie ao risco de erosão genética. Assim, o objetivo deste estudo foi elaborar um protocolo de multiplicação in vitro para explantes de C. regium usando esterilização química do meio de cultura. Gemas apicais obtidas de plântulas de C. regium germinadas in vitro foram inoculadas em meio de cultivo MS suplementado com 0,05mg L-1 de ANA e 1mg L-1 de BAP e esterilizado pela adição do agente químico hipoclorito de sódio (NaOCl) nas concentrações de cloro ativo de 0,001%, 0,003% e 0,005%. O meio autoclavado foi utilizado como controle. Os resultados mostraram que a contaminação por bactérias aos 91 dias de cultivo foi significativamente (P<0,05) controlada pela autoclavagem, 0,001% e 0,005% de cloro ativo. Além disso, a indução de calos no meio de cultura com 0,001% e 0,005% de cloro ativo foi, respectivamente, 30% e 20% maior do que na esterilização por autoclavagem. Não houve diferença significativa (P<0,05) da porcentagem de indução de brotos entre os métodos de esterilização e 65% dos explantes sobreviveram na presença de 0,005% de cloro ativo. Análises histológicas indicaram que o cloro ativo não afetou os eventos morfogênicos. Os resultados indicaram que a esterilização química por meio do uso de 0,001% - 0,005% de cloro ativo auxiliou no controle da proliferação de bactérias e fungos no meio de cultura e não afetou o desenvolvimento dos explantes de C. regium, tornando-a uma alternativa em relação a autoclavagem.

Influencia de reguladores de crecimiento sobre el establecimiento de cultivos in vitro de Salvia hispanica L. ("chía") y sobre su contenido de ácidos grasos / Influence of growth regulators on the establishment of in vitro cultures of Salvia hispanica L. ("chia") and its content of fatty acids

Salvia hispanica L. (Labiateae), comúnmente conocida como "chía", es una especie herbácea anual cuyo cultivo está ampliamente extendido por América del Sur. Es utilizada como cultivo industrial y para la ela-boración de alimentos funcionales por su contenido en proteínas, antioxidantes, fibras y lípidos esenciales. El aceite de sus semillas contiene la mayor proporción (68 %) de omega-3 que cualquier fuente vegetal conocida. El objetivo de este trabajo fue establecer cultivos in vitro de "chía" y analizar la influencia de diferentes reguladores de crecimiento sobre la inducción de callos, sobre el crecimiento de estos y sobre su contenido de ácidos grasos. Se iniciaron cultivos de callos in vitro a partir de explantos de tallos sin nudos y de hojas de plántulas axénicas de 20 días de edad, utilizando 3 tratamientos de reguladores de crecimiento diferentes. El medio Murashige & Skoog modificado (MSRT) con el agregado de ácido 2,4-diclorofenoxia-cético (2,4-D) a una concentración de 2,25 µM y un fotoperíodo de 16 horas fueron las condiciones óptimas para la inducción de callos. Para el mantenimiento de los callos el tratamiento más adecuado resultó ser bencilaminopurina (BAP) a una concentración de 1 µM. La cinética de crecimiento se caracterizó por un período de latencia hasta el día 20 de cultivo, seguido de un período de crecimiento exponencial entre los días 20 y 54. El tratamiento con 2,4-D (2,25 µM) mostró la más alta velocidad específica de crecimiento (0,22 ± 0,01 /día), el tiempo de duplicación más bajo (31,51 ± 1,00 día) y la mayor biomasa máxima (1,46 ± 0,01 g PF). El contenido de ácidos grasos en los callos de "chía" fue 0,83 % en promedio de todos los tratamientos después de 6 meses en cultivo y no mostró variaciones significativas (0,2 % - 0,3 %) entre los tratamientos aplicados (p < 0,05). (AU)

Análisis de polifenoles e iniciación de cultivos in vitro de Ligaria cuneifolia (R. et P.) Tiegh (Loranthaceae) de ejemplares provenientes de la localidad La Población, provincia de Córdoba, Argentina / Analysis of polyphenols and initiation of in vitro cultures of Ligaria cuneifolia (R. et P.) Tiegh (Loranthaceae) from specimens from the town of La Población, province of Córdoba, Argentina

Ligaria cuneifolia (R. et P.) Tiegh (Loranthaceae) es una hemiparásita sudamericana que produce polifenoles con actividad hipolipemiante, citostática, inmunomoduladora, antioxidante y antimicrobiana. Nuestro objetivo fue determinar el perfil de polifenoles de ejemplares silvestres en distintos órganos y extractos, así como las condiciones más adecuadas para iniciar sus cultivos in vitro. Para el estudio fitoquímico se realizaron cromatografías en capa delgada de tipo monodimensional observándose la presencia de flavonoides, derivados hidroxicinámicos y proantocianidinas en los extractos de hojas, tallos primarios, tallos secundarios y flores. En cuanto al análisis cuantitativo se observaron altos valores de flavonoides en hojas (2,14 mg eq. de rutina por gramo de material seco) y de proantocianidinas en flores (7,52 mg eq. de catequina por gramo de material seco), compuestos responsables de las actividades biológicas mencionadas. Para la iniciación de cultivos in vitro se estudiaron diferentes aspectos: protocolo de desinfección, explanto de iniciación (hojas, pedicelos, frutos, tallos, meristemas y haustorios) y medios de cultivo base (reguladores de crecimiento y agentes antioxidantes). Los tratamientos más efectivos fueron HgCl2 0,05 - 0,2 % en una proporción de 25 explantos cada 100 ml de solución desinfectante y ácido cítrico 2,6 mM o L-cisteína 100 µM como antioxidantes. Solamente fue posible iniciar callos a partir de haustorios cultivados en medio Gamborg B5 con el agregado de ácido 2,4-dicloro-fenoxiacético 2,25 µM como regulador de crecimiento. (AU)

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.

Concentration of ms medium and cutting of seeds on in vitro establishment of baruzeiro (Dipteryx alata Vog. ) / Concentração do meio ms e corte da semente no estabelecimento in vitro do baruzeiro (Dipteryx alata Vog. )

Savannah is the second biome in biodiversity in Brazil, presenting great vegetation endemism. Baruzeiro (Dipteryx alata Vog.), native from this biome, is an economically important species, with an incipient market due to the lack of commercial plantations. This highlights the need to develop and provide the basis for the domestication of this species. Thus, this study evaluated different concentrations of MS medium, using baruzeiro intact or cut seeds for in vitro establishment. Seeds from baruzeiro ripe fruits were decontaminated and were left intact or partially cut; subsequently, the seeds were inoculated into flasks with different concentrations of MS culture medium. The experimental design was completely randomized as a 5 x 2 factorial, consisting of 5 MS medium concentrations (0, 25, 50, 75 or 100%) and 2 types of seeds (intact or partially cut seeds), with three replications. Each experimental unit consisted of five flasks and 10 plants. After five months of incubation, the contamination of explants, seed germination, the number of fully developed plants and the dry masses of shoot and root of baruzeiros were evaluated. Intact seeds provided better results for all characteristics evaluated. The increased concentration of MS medium resulted in mass gain of plants; however, the use of MS medium 0% provided greater percentage of fully developed plants, the most interesting feature for baruzeiro in vitro establishment.

O Cerrado é o segundo bioma em biodiversidade do Brasil, apresentando grande endemismo vegetal. O baruzeiro (Dipteryx alata Vog.) é uma espécie economicamente importante, com mercado incipiente devido à escassez de cultivos comerciais. Isto deixa notória a necessidade de desenvolver e aperfeiçoar subsídios para a domesticação dessa espécie. Assim, neste trabalho, objetivou-se avaliar diferentes concentrações do meio MS, utilizando sementes de baruzeiro (Dipteryx alata Vog.) íntegras e com corte para o estabelecimento in vitro. Sementes retiradas de frutos maduros de baruzeiro foram descontaminadas e mantidas intactas ou receberam cortes parciais, sendo posteriormente inoculadas em frascos, com diferentes concentrações de meio de cultivo MS. O experimento foi instalado em sistema de delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 5 x 2 - meio MS (0, 25, 50, 75 e 100%) x tipos de sementes (sementes íntegras e sementes com corte) com três repetições, totalizando 30 parcelas. Cada unidade experimental foi constituída de cinco frascos e 10 plantas. Após cinco meses, foram avaliados: a contaminação dos explantes, a germinação das sementes, o número de plantas totalmente desenvolvidas e as massas secas da parte aérea e da raiz dos baruzeiros. As sementes íntegras proporcionaram melhores resultados, para todas as características avaliadas. O aumento da concentração do meio MS colaborou no ganho de massa das plantas, no entanto, o uso do meio MS 0% foi o que proporcionou maior percentual de plantas formadas, a característica mais interessante para o estabelecimento in vitro do baruzeiro.

Micropropagation of the new apple rootstock ‘G. 814’ / Micropropagação do novo porta-enxerto de macieira ‘G. 814’

ABSTRACT: International breeding programs launched new genetic material of apple rootstocks that in addition to precocity and great yield are resistant to major diseases and soil pests encountered in the largest apple producing regions in Brazil. Given this, there is a necessity for vegetative propagation of these materials for study and possible replacement of existing rootstocks. The objective was to adapt a micropropagation protocol for new apple rootstock ‘G. 814’. In the multiplication phase were evaluated BAP concentrations: 0; 0.5; 1; 2 and 4mg L-1 and in the rooting phase were evaluated IBA concentrations: 0; 0.25; 0.50; 1; 1.5 and 2.5mg L-1. These new results demonstrated that this new rootstock selection can be propagated with this tissue culture adapted protocol. For the successful in vitro propagation of apple rootstock ‘G. 814’ it is indicated the use of 1mg L-1 BAP at multiplication phase and 1.5mg L-1 IBA at rooting phase.

RESUMO: Programas de melhoramento internacional lançaram novos materiais genéticos de porta-enxertos de macieira que além de precoces e produtivos são resistentes as principais doenças e pragas de solo das maiores regiões produtoras de maçã no Brasil. Diante disto, existe a necessidade de propagação vegetativa destes materiais para estudos e possível substituição dos atuais porta-enxertos. O objetivo foi adaptar um protocolo de micropropagação para o novo porta-enxerto de macieira ‘G. 814’. Na fase de multiplicação dos explantes foram avaliadas concentrações de BAP: 0; 0.5; 1; 2 e 4mg L-1 e na de enraizamento concentrações de AIB: 0; 0.25; 0.50; 1; 1.5 e 2.5mg L-1. Esta seleção de porta-enxerto pode ser micropropagada com este protocolo adaptado. Para o sucesso na propagação in vitro do porta-enxerto de macieira ‘G. 814’ é indicado o uso de 1mg L-1 de BAP na fase de multiplicação e de 1.5mg L-1 de AIB na fase de enraizamento.

INDUÇÃO E HISTOLOGIA DE EMBRIÕES SOMÁTICOS PRIMÁRIOS E SECUNDÁRIOS DO HÍBRIDO Phalaenopsis CLASSIC SPOTTED PINK (ORQUIDACEAE) / Induction and Histology of Primary and Secondary Somatic Embryos of Phalaenopsis Hybrid Classic Spotted Pink (Orquidaceae) / Inducción e histología de embriones somáticos primarios y secundarios del híbrido Classic Spotted Pink (Orquidaceae)

O presente trabalho teve como objetivos induzir a formação de embriões somáticos in vitro no híbrido Phalaenopsis Classic Spotted Pink, utilizando diferentes meios nutritivos e avaliar a morfologia interna desses embriões por meio de análises histológicas e histoquímicas. Folhas jovens de plantas cultivadas in vitro foram utilizadas como explantes para indução de embriões somáticos em diferentes meios nutritivos: New Dogashima Medium, contendo ANA (0,537μM) e BAP (4,440μM), acrescido de phytagel e com pH 5,8 (NDM) e o Murashige & Skoog com a metade da concentração dos sais, acrescido de ANA (0,537μM) e TDZ (13,621μM), gelificado com gelrite e o pH 5,2 (½ MS). Embriões somáticos primários foram obtidos aos 90 dias de cultivo no meio ½MS e foram transferidos para o mesmo meio para obtenção de embriões secundários. Os embriões somáticos primários e secundários foram subcultivados para meio MS com metade da concentração de sais, sem fitoregulador submetidos a fotoperíodo de 16 horas, o qual estimulou a produção de clorofila tanto nos embriões primários como secundários, promovendo o desenvolvimento desses em protocormos e posteriormente em plantas. As análises histológicas demonstraram que os embriões somáticos foram formados diretamente das camadas epidérmicas dos explantes, sem passar pela fase de calo, caracterizando embriogênese somática direta. Os métodos histoquímicos utilizados possibilitaram evidenciar a deposição de amido e lipídeos nas células embriogênicas em decorrência de mecanismos fisiológicos, permitindo o desenvolvimento dos embriões primários e secundários em plantas. Portanto, o meio ½ MS acrescido de ANA (0,537μM) e TDZ (13,621μM), gelificado com gelrite e o pH 5,2 promoveu a obtenção de embriões primários e secundários com capacidade para regenerar plantas apresentando características morfológicas semelhantes a planta matriz.

The present work had as objectives to induce the formation of somatic embryos in vitro on Phalaenopsis hybrid Classic Spotted Pink, using different nutrient medium and assess the internal morphology of these embryos by means of histological and histochemical analysis. Young leaves of plants grown in vitro were used as explants for induction of somatic embryos in different nutrient medium: New Dogashima Medium, containing ANA (0.537 μM) and BAP (4.440 μM) plus phytagel and with pH 5.8 (NDM) and the Murashige & Skoog with half the concentration of salts, plus NNA (0.537 μM) and TDZ (13.621 μM), jellied with gelrite and pH 5.2 (0.5 MS). Primary somatic embryos were obtained to 90 days of cultivation in half MS and have been transferred to the same means for obtaining of secondary embryos. The primary and secondary somatic embryos were subcultived for MS with half the concentration of salts, without fitoregulator subjected to photoperiod of 16 hours, which stimulated the production of chlorophyll in primary embryos as secondary, promoting the development of those in protocorms and later in plants. The histological analysis showed that the somatic embryos were formed directly from the epidermal layers of the explants, without going through the phase of callus, featuring direct somatic embryogenesis. The histochemical methods used made it possible to highlight the deposition of starch and lipids in cells embriogenics as a result of physiological mechanisms, enabling the development of primary and secondary embryos in plants. Therefore, the medium 0.5 MS Plus ANA (0.537 μM) and TDZ (13.621 μM), jellied with gelrite and pH 5.2 promoted to obtain primary and secondary embryos with ability to regenerate plants showing morphological similar the mother plant.

El presente trabajo tuvo como objetivos inducir la formación de embriones somáticos in vitro en el híbrido Phalaenopsis Classic Spotted Pink, utilizando diferentes medios nutritivos, y evaluar la morfología interna de estos embriones mediante análisis histológico e histoquímico. Hojas jóvenes de plantas cultivadas in vitro se utilizaron como explantes para la inducción de embriones somáticos en diferentes medios nutritivos: New Dogashima Medium, contenido de ANA (0.537 mM) y BAP (4.440 μM) además de phytagel y con pH 5.8 (NDM) y el Murashige Skoog con la mitad de la concentración de sales, además de ANA (0.537 μM) y TDZ (13.621 μM), gelificado gelrite y pH 5.2 (½ MS). Se obtuvieron embriones somáticos primarios a los 90 días de cultivo en el medio ½ MS y a estos se les transfirió al mismo medio (½ MS) para la obtención de embriones secundarios. Los embriones somáticos primarios y secundarios fueron subcultivados para MS con la mitad de la concentración de sales, sin reguladores de crecimiento y sometidos a fotoperiodo de 16 horas, lo que estimuló la producción de clorofila tanto en los embriones primarios como en los secundarios, promoviendo el desarrollo de los protocormos y más tarde en las plantas. Los análisis histológicos demostraron que los embriones somáticos fueron formados directamente en las capas epidérmicas de los explantes, sin pasar por la fase de callo, vía embriogénesis somática directa. Los métodos histoquímicos hicieron posible destacar la deposición de almidón y lípidos en las células embriogénicas como resultado de mecanismos fisiológicos, que permiten el desarrollo de los embriones primarios y secundarios en las plantas. Por lo tanto, el medio ½ MS contenido de ANA (0.537 μM) y TDZ (13.621 μM), con gelrite y pH 5.2 permitió obtener embriones primarios y secundarios con capacidad para regenerar plantas con caracteres morfológicos similares a los dela planta matriz.

Efecto de Dicamba y de ácido 2,4 diclorofenoxiacético sobre la embriogénesis somática en caña de azúcar / Effect of Dicamba and 2,4 dichlorophenoxiacetic acid on sugarcane somatic embryogenesis

El cultivo in vitro de la caña de azúcar ha sido establecido en muchas variedades comerciales con el propósito de producir material libre de enfermedades microbianas, conservar germoplasma, detectar resistencia a enfermedades y plagas, etc. En este sentido, el objetivo de este trabajo fue analizar la efectividad de las auxinas sintéticas ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4D) y ácido 3,6-dicloro-2-metoxibenzoico (Dicamba), en la inducción del proceso de embriogénesis somática y la regeneración de vitroplántulas de distintas variedades de caña de azúcar (C26670, RB855546, V99245, V756, V781, V0050, CC8592, CC8475). Para esto se cultivaron discos de hojas en fase de macollamiento, de 1 cm de diámetro y 2 mm de grosor, en medio Murashige-Skoog, 1962 (MS) suplementado con 50 ml.l-1 agua de coco, 30 g.l-1 sacarosa y dos tratamientos diferentes: 3 mg.l-1 2,4-D ó 6.63 mg.l-1 Dicamba, ambos en completa oscuridad a 25ºC, durante 1 mes. Los callos obtenidos se colocaron en medio de regeneración, conteniendo ½ sales MS, 200 ml.l-1 agua de coco y 60 g.L-1 sacarosa, incubándose bajo luz continua, 25ºC, por 2 meses. El mayor porcentaje de callo embriogénico se obtuvo en medios suplementados con Dicamba un promedio de 70,83 % de callo embriogénico por variedad ; mientras que en los medios con 2,4D se obtuvo 62,08 % de callo embriogénico por variedad. Se obtuvo un promedio de 89,00 % de plantas regeneradas a partir de los callos obtenidos en medios con Dicamba y 66,12 % de plantas a partir de callos obtenidos en medios con 2,4D. Con el uso de Dicamba se estableció un sistema eficiente de embriogénesis somática para estas variedades de caña de azúcar.

In order to conserve sugarcane germplasm, produce microbial disease-free material, detect resistance to diseases and pests, etc., in vitro propagation of sugarcane has been established in many commercial varieties. In this sense, the aim of this work was to analyze the efficiency of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4D) and 3,6-dichloro -2- methoxybenzoic acid (Dicamba) to induce somatic embryogenesis and regeneration of plantlets from sugarcane varieties C26670, RB855546, V99245, V756, V781, V0050, CC8592, CC8475. For induction of embryogenic callus, leaf discs in tillering stage of 1 cm diameter and 2 mm thick, were inoculated on Murashige-Skoog, 1962 medium (MS), supplemented with 50 ml.l-1 coconut water, 30 g.l-1sucrose and two different treatments: 3 mg.l-1 2,4D or 6.63 mg.l-1 Dicamba, both of them in total darkness at 25 °C, during 1 month. For plant regeneration, embryogenic calli were transferred to ½ MS salts supplemented with coconut water 200 ml.l-1 and sucrose 60 g.l-1 and incubated under continuous light, 25 °C, for 2 months. The highest percent of embryogenic callus induction was obtained in media supplemented with Dicamba, an average of 70.83 % of embryogenic callus by variety, while in media with 2,4-D, 62.08 % of embryogenic callus was obtained by variety. An average of 89,00 % of plantlets was obtained from calli induced on media with Dicamba and an average of 66.12% of plantlets was obtained from calli induced on media supplemented with 2,4D. Using Dicamba it was possible to establish an efficient somatic embryogenesis protocol for these sugarcane varieties.