Induction and growth pattern of callus from Piper permucronatum leaves / Indução e padrão de crescimento de calos de folhas de Piper permucronatum

ABSTRACT

ABSTRACT Piper permucronatum is a perennial shrub, a medicinal plant native to the Amazon Rainforest. Traditionally, the tea of its leaves is used to combat menstrual and intestinal cramps, stomach pain, digestive problems, diarrhea, hemorrhage, and nausea. Its leaf’s essential oil is effective against Aedes aegypti larvae; its flavones and flavanones have a fungicidal effect against Clamidosporium cladosporioides and C. sphaerospermum; its hexanic extract is effective against Leishmania amazonensis. The objective of this study was to provide a protocol for callus induction from P. permucronatum leaves and an identification of the callus growth pattern, focusing on the deceleration phase, when the callus cells must be subcultured into liquid medium in order to produce a cell suspension cultures. Leaf explants were inoculated in a solid MS medium supplemented with factorial combinations of 2,4-D, BA, NAA and GA3. Callus formation was evaluated weekly until the 49th day. Subsequently, new explants were inoculated at the hormonal combination that resulted in the highest callus cell proliferation and, every seven days during a period of 70 days, samples were dried and weighed to determine the callus growth pattern. NAA and GA3 were not effective for callus induction. Combinations of 2,4-D and BA resulted in callus induction and proliferation. The highest percentage of callus induction was observed with the combination of 4.52 µM 2,4-D and 4.44 µM BA. The calluses thereby produced were friable and whitish. The callus growth pattern followed a sigmoid shape. The deceleration phase started on the 56th day of culture.

RESUMO

RESUMO Indução e padrão de crescimento de calos de folhas de Piper permucronatum. Piper permucronatum é um arbusto perene, uma planta medicinal native da Floresta Amazônica. Tradicionalmente, o chá de suas folhas é usado em casos de cólicas menstruais e intestinais, dores de estômago, problemas digestivos, diarreia, hemorragia e náusea. O óleo essencial das folhas é efetivo contra a larva de Aedes aegypti; suas flavonas e flavanonas têm efeito fungicida contra Clamidosporium cladosporioides e C. sphaerospermum; seu extrato hexânico é efetivo contra Leishmania amazonensis. O objetivo deste trabalho foi determinar um protocolo para indução de calos em folhas de P. permucronatum e identificar o padrão de crescimento dos calos, com foco na fase de desaceleração, quando as células de calo devem ser subcultivadas em meio líquido para produzir culturas de células em suspensão. Explantes foliares foram inoculados em meio MS sólido suplementado com combinações fatoriais de 2,4-D, BAP, ANA e GA3. A formação de calos foi avaliada semanalmente até o 49º dia. Posteriormente, novos explantes foram inoculados na combinação hormonal que resultou na maior proliferação de células de calo e, a cada sete dias durante 70 dias, amostras foram secas e pesadas para determinar o padrão de crescimento dos calos. ANA e GA3 não foram efetivas para a indução de calos. Combinações de 2,4-D e BAP resultaram em indução e proliferação de calos. A maior porcentagem de indução de calos foi observada com a combinação de 4,52 µM de 2,4-D e 4,44 µM de BAP. Os calos produzidos eram friáveis e esbranquiçados. O crescimento dos calos seguiu um padrão sigmoide. A fase de desaceleração iniciou no 56º dia de cultivo.