Effect of salicylic acid and silver nitrate on rutin production by Hyptis marrubioides cultured in vitro / Efeito do ácido salicílico e nitrato de prata na produção de rutina por Hyptis marrubioides cultivada in vitro

ABSTRACT: Hyptis marrubioides (Lamiaceae) is a medicinal plant that is native from Brazilian Cerrado. In vitro propagation techniques make use of elicitors to alter metabolic pathways, affecting how molecules are produced both qualitatively and quantitatively. This research aimed to evaluate how abiotic elicitors salicylic acid (SA) and silver nitrate (SN) at concentrations of 30µM or 60µM influence Hyptis marrubioides seedling growth by two different in vitro culture methods. The rutin content was quantified by HPLC-DAD. Compared to an untreated culture, the H. marrubioides methanolic extracts cultured in MS medium for 10 days followed by culture in MS medium containing SN (30µM) for 20 days had 1.28 times higher rutin content. In a second experiment, seedlings were cultured in MS medium for 20 days, and then the desired elicitor was added to the culture and allowed to remain in contact with the medium for three and six days. SA (30µM) gave the best results: rutin production was 16.56-foldhigher than the control after six days. SN (30µM) increased the rutin content by 1.17-fold. At the two concentrations evaluated during the elicitation experiments, neither SA nor SN altered the growth parameters shoot length, leaf number, and fresh and dry weight of H. marrubioides seedlings grown in vitro as compared to the control. Based on these results, the abiotic elicitors SA and SN successfully provide Hyptis marrubioides with increased rutin content in vitro.

RESUMO: Hyptis marrubioides (Lamiaceae) é uma planta medicinal nativa do Cerrado brasileiro. Técnicas de propagação in vitro fazem uso de elicitores para alterar as vias metabólicas, afetando a produção de moléculas qualitativa e quantitativamente. Este trabalho teve como objetivo avaliar como os elicitores abióticos ácido salicílico (SA) e nitrato de prata (SN) nas concentrações de 30µM ou 60µM influenciam no crescimento de plântulas de Hyptis marrubioides por dois diferentes métodos de cultivo in vitro. O teor de rutina foi quantificado por CLAE-DAD. Em comparação com uma cultura não tratada, os extratos metanólicos de H. marrubioides cultivados em meio MS por 10 dias, seguidos de cultura em meio MS contendo SN (30µM) por 20 dias, apresentaram 1,28 vezes maior teor de rutina. Em um segundo experimento, as plântulas foram cultivadas em meio MS por 20 dias, e então o elicitor desejado foi adicionado à cultura e deixado em contato com o meio por três e seis dias. SA (30µM) forneceu os melhores resultados na produção de rutina, sendo 16,56 vezes maior do que o controle após seis dias. SN (30µM) aumentou o teor de rutina em 1,17 vezes. Nas duas concentrações avaliadas durante os experimentos de elicitação, nem SA nem SN alteraram os parâmetros de crescimento, como comprimento da parte aérea, número de folhas ou peso fresco e seco das plântulas de H. marrubioides cultivadas in vitro em relação ao controle. Com base nestes resultados, os elicitores abióticos SA e SN forneceram com sucesso Hyptis marrubioides in vitro com maior conteúdo de rutina.

Induction and growth curve of calli from leaf and nodal explants of genipap / Indução e curva de crescimento de calos obtidos de explantes foliares e nodais de jenipapeiro

The aim of this study was to determine the effect of the auxin 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic) in calli formation from leaf and nodal segments of genipap and to characterize its growth curve. Explants obtained from shoots previously established from in vitro seedlings were used for calli induction. The experimental design was completely randomized in a 3x5x2 factorial with three accessions (NB, SA, SAL), five concentrations of 2,4-D (0.0; 2.0; 4.0, 6.0 or 8.0 mg L-1) and two times of measurement for calli fresh weight (30 and 60 days). There was callus formation in all treatments tested. It was observed that the best response for callus induction from leaf segments was with 2.0 mg L-1 of 2,4-D. For the nodal segment, the response among the accessions was different due to 2,4-D concentrations. The growth curve was plotted according to the fresh weight of callus obtained at intervals of 10 days up to 60 days. Through the established growth curve, the nodal-derived calli from accession SA should be transferred to a new medium, after 40 days of culture.

O objetivo desse trabalho foi determinar o efeito da auxina 2,4-D (ácido diclorofenoxiacético) na calogênese de segmentos foliar e nodal de jenipapeiro e caracterizar sua curva de crescimento. Explantes obtidos de brotações pré-estabelecidas a partir de plântulas in vitro foram utilizados na indução de calos. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 3x5x2, com três acessos (NB, SA e SAL), cinco concentrações de 2,4-D (0,0; 2,0; 4,0; 6,0 ou 8,0 mg L-1) e dois tempos de avaliação (30 e 60 dias) da massa fresca de calos. Houve formação de calos em todos os tratamentos testados. Observou-se que a melhor resposta de indução ocorreu na concentração de 2,0 mg L-1 para calos oriundos de segmentos foliares. Para o segmento nodal a resposta entre os acessos foi diferenciada em função das concentrações de 2,4-D. A curva de crescimento foi plotada a partir da massa fresca dos calos obtida em intervalos de 10 dias até os 60 dias. Através da curva de crescimento estabelecida, os calos derivados de segmentos nodais do acesso SA devem ser transferidos para um novo meio de cultura, 40 dias após à inoculação.

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.

Propagação in vitro de Erythrina velutina / In vitro propagation of Erythrina velutina

Erythrina velutina (mulungu) é uma planta nativa do semiárido brasileiro que pode ser propagada via cultura de tecidos, o que poderá contribuir com a rápida multiplicação dessa espécie, além da redução de possíveis impactos ambientais. O objetivo deste trabalho foi estabelecer um protocolo de micropropagação para o mulungu utilizando explantes de plântulas assépticas obtidas in vitro. Para a indução de brotos, foram utilizados como explantes hipocótilos segmentos nodais e nós cotiledonares inoculados em meio de cultura WPM acrescido de diferentes concentrações de BAP e ANA. O enraizamento dos brotos foi realizado em meio WPM suplementado com 0,0; 2,46; 4,92; e 9,88µM de AIB. A melhor resposta para a multiplicação foi obtida em meio suplementado com 17,76µM de BAP, sendo utilizado segmento nodal ou nó cotiledonar como explante. Os brotos enraizaram em todas as condições testadas, inclusive no meio de cultura sem auxina.

Erythrina velutina (mulungu) is a native plant of the semi-arid region that can be propagated via tissue culture, which may contribute to the rapid multiplication of this species, reducing the possibility environmental impacts. The objective of this study was to establish a protocol for micropropagation of mulungu using aseptic explants seedlings grown in vitro. For the induction of shoots, , nodal segments and cotyledons were used as explants hypocontyl and were inoculated in a WPM culture medium supplemented with different concentrations of BAP and NAA. The rooting of shoots was achieved in a WPM medium supplemented with 0.0; 2.46; 4.92; 9.88µM IBA. The best answer to the multiplication was obtained in medium supplemented with 17.76µM BAP using nodal segment or cotyledonary node explants. The shoots rooted in all conditions tested, including the culture medium without auxin.