Microshoots encapsulation and plant conversion of Musa sp. cv. 'Grand Naine' / Encapsulamento de microbrotos e conversão em plantas de Musa sp. cultivar 'Grand Naine'

ABSTRACT

Synthetic seed technologies are useful tools for the field delivery of in vitro derived plantlets. In the present study,different encapsulation procedures and their efficacy in the plantlet regeneration using microshoots of banana cv. ‘Grand Naine’ were evaluated. Two encapsulation systems were evaluated i) single encapsulation in beads or droplet hardening method; and ii) double layer or hollow beads. The use of different compounds to enhance the capsule conservation andthe conversion to plantlets was also evaluated. The conversion capacity was assessed in vitro on water-agar culture medium or in ex vitro conditions with Gerbox® boxes. The single encapsulation system showed 80% conversion. The capsules with MS saline formulation treated with 100mM KNO3 showed 76% conversion. Capsules with 1.5g L-1 activated charcoal, and 0.5g L-1 benomyl sucrose-free capsules showed 75% conversion. The encapsulated and non-encapsulatedmicroshoots exhibited 100% germination in response to MS culture medium, and polyethylene glycol after 10 days of storage at 4°C. Sucrose-free capsules showed significantly highergermination (83.3%) than those sucrose-enriched capsules (56.7%). The ex vitro conversion of encapsulated microshoots was 20% in the Gerbox™. These results indicate the feasibilityusing synthetic seeds in the large-scale micropropagation of banana cv. ‘Grand Naine’.

RESUMO

As tecnologias de semente sintética são ferramentas promissoras para a micropropagação de plantas. O objetivodo presente trabalho foi desenvolver um protocolo de encapsulamento e armazenamento de unidades encapsuláveis a partir de microbrotos de bananeira da cultivar ‘Grand Naine’. Foram avaliados dois sistemas de encapsulamento i) formação de cápsula pelo método de camada simples e ii)camada dupla. Foi avaliada também a adição de diferentes adjuvantes na matriz de alginato para promover a conservação da cápsula e favorecer a conversão em plantas. Para a conversão em planta foram avaliadas as condições in vitro sobre o meio de cultura composto de agar-água e as condiçõesex vitro em caixas Gerbox®. O melhor sistema de encapsulamento para os microbrotos da bananeira da cultivar‘Grand Naine’ foi o de camada simples, com 80% de conversão. O emprego da formulação salina MS na forma de endosperma artificial e a descomplexação com 100mM KNO3 favoreceram a conversão de microbrotos (76%). A adição de carvão ativado (1,5g L-1) e de benomyl (0.5g L-1), na ausência de sacarose na matriz de alginato, resultou em 75% de conversão, além de reduzir a oxidação e a contaminação dos microbrotos. Microbrotos encapsulados e não- encapsulados revelaram 100% de germinação em resposta ao meio de cultura MS e PEG após 10 dias de estocagem a 4°C. Cápsulas sem a adiçãode sacarose resultaram em 83,3% de conversão, valor superior ao valor obtido com a adição de sacarose (56,7%). A conversão de microbrotos encapsulados foi de 20% nas condições ex vitro. Os resultados indicam a viabilidade de uso destas tecnologias para a micropropagação em larga escala da cultivar de banana ‘Grand Naine’.