Indução de brotações em gema apical e axilar do porta-enxerto de macieira 'EM-9' cultivadas in vitro

Shoots induction in apical and axillary buds of the apple rootstack 'EM-9' cultivated in vitro

COMUNICAÇÃO CIENTÍFICA

Indução de brotações em gema apical e axilar do porta-enxerto de macieira 'EM-9' cultivadas in vitro¹

Shoots induction in apical and axillary buds of the apple rootstack 'EM-9' cultivated in vitro

Márcia Wulff Schuch^I; Alan Cristiano Erig^II; Luciane Couto da Silva^III

^I Engenheira Agrônoma, Drª., Professora do Departamento de Fitotecnia. FAEM/UFPel. Cx. P.354, Cep 96.010-900, Pelotas, RS. E-mail: [e-mail]

^IIEngenheiro Agrônomo, M.Sc., Aluno do Programa de Pós - Graduação em Agronomia, área de concentração em Fruticultura de Clima Temperado. FAEM/UFPel. Pelotas, RS. E-mail: [e-mail]

^III Acadêmica do curso de Agronomia, FAEM/UFPel. Pelotas, RS. Bolsista I.C. FAPERGS

RESUMO

O trabalho objetivou comparar dois tipos de explantes (gema apical e gema axilar) do porta-enxerto de macieira 'EM-9' e o tempo de permanência destes explantes no meio de cultura de indução (20, 30 e 40 dias), na capacidade de regeneração in vitro de brotações. O meio de cultura de indução de regeneração constituiu-se dos sais de MS, suplementado com mio-inositol (100 mg.L-1), sacarose (30 g.L-1), ágar (6,0 g.L-1), BAP (4,44 µM) e ANA (0,54 µM). Transcorrido o tempo de permanência no meio de cultura de indução de regeneração, os explantes foram transferidos para meio de cultura de multiplicação, de constituição semelhante ao meio de indução, porém sem a presença de auxina. A partir dos resultados obtidos, concluiu-se que as gemas apicais e axilares do porta-enxerto de macieira 'EM-9', não diferem quanto à capacidade de regeneração in vitro de brotações e, o tempo de permanência das gemas no meio de indução de regeneração, apenas mostrou diferenças para o comprimento médio das brotações, obtendo-se o maior valor com 30 dias.

Termos para indexação: cultura de tecidos, organogênese, Malus sp.

ABSTRACT

The aim of this study was to compare two explants types (apical and axillary buds) of apple rootstock 'EM-9' and, their incubation period on induction medium (20, 30 and 40 days), in the capacity of in vitro regeneration of shoots. The induction medium was MS, suplemented with myo-inositol (100 mg.L^-1), sucrose (30 g.L^-1), agar (6.0 g.L^-1), BAP (4.44 mM) and NAA (0.54 mM). Elapsed the time of permanence in the induction medium, the explants were transferred to multiplication medium without auxin. It was concluded that apical and axillary buds of the rootstock 'EM-9', did not differ in in vitro regeneration of shoots and, the incubation period of buds on regeneration induction medium, only shown differences for the average length of shoots, the highest value was obtained in 30 days.

Index terms: tissue culture; organogenesis, Malus sp.

A série 'EM' de porta-enxertos de macieira foi desenvolvida pela 'East Malling Research Station', Inglaterra, onde se inclui, entre os anões, o 'EM-9' (Wilkins & Dodds, 1983). A utilização de porta-enxerto de macieira tem sido a principal técnica de cultivo utilizada para o controle do crescimento da planta (Ferree, 1987).

Em relação à utilização de porta-enxertos clonais da série 'EM', projetos de melhoramento genético são realizados, buscando a imunidade ao pulgão lanígero, ausência de rebrotamento do colo, facilidade de propagação, resistência a doenças, adaptação a solos ácidos ou alcalinos, boa capacidade de absorção de nutrientes, entre outros (Denardi, 1986; 1998).

A disponibilidade de um protocolo eficiente para a regeneração de plantas pela formação de brotações é um pré–requisito para a aplicação da engenharia genética (Horsch et al., 1985), que permite a alteração de poucas características nas cultivares superiores, e acelera consideravelmente a obtenção de genótipos melhorados em espécies frutíferas lenhosas (Caboni et al., 2000).

A transformação de plantas depende de dois requerimentos essenciais, a habilidade para introduzir um gene desejável de forma estável dentro do genoma da planta e a habilidade para regenerar uma planta fértil a partir das células transformadas (De Bondt et al., 1994).

A regeneração in vitro está fundamentada na totipotência das células das plantas. Isto significa que as células são autônomas e têm a potencialidade de regenerar plantas, desde que submetidas a tratamentos adequados (Kerbauy, 1999). Mesmo aceitando-se em princípio este dogma, é bem conhecido o fato de certos tecidos serem mais favoráveis à regeneração do que outros. A regeneração in vitro a partir de explantes maduros foi conseguida em diversas espécies frutíferas (Leblay et al., 1991). Meristemas também têm sido utilizados para a transformação e regeneração em espécies frutíferas lenhosas (Druart et al., 1998).

O trabalho objetivou comparar dois tipos de explantes e o tempo de permanência destes no meio de cultura de indução, na capacidade de regeneração in vitro de brotações do porta-enxerto de macieira 'EM-9'.

O trabalho foi conduzido no Laboratório de Cultura de Células e Tecidos de Plantas, Departamento de Botânica, do Instituto de Biologia da UFPel, RS. Gemas apicais e axilares do porta-enxerto de macieira 'EM-9', excisadas isoladamente de brotações de plantas cultivadas in vitro durante 30 dias, foram utilizadas como explantes.

Os tratamentos consistiram de uma combinação bifatorial completa (2x3), representado por dois tipos de explantes (gema apical e axilar) e três tempos de permanência dos explantes no meio de cultura de indução de regeneração (20, 30 e 40 dias).

O meio de cultura de indução constituiu-se de sais de Murashige & Skoog (1962) - MS, suplementado com mio-inositol (100 mg.L^-1), sacarose (30 g.L^-1), ágar (6,0 g.L^-1), BAP (4,44 mM) e ANA (0,54 mM). Transcorrido o tempo de permanência no meio de cultura de indução, de acordo com o tratamento, os explantes foram transferidos para o meio de multiplicação, de constituição semelhante ao meio de indução, porém sem a presença da auxina.

Foram utilizadas placas de Petri (90X15 mm), estéreis e descartáveis, para o meio de cultura de indução, com 30 ml de meio. Para o meio de cultura de multiplicação, foram utilizados frascos de 250 ml com 30 ml de meio de cultura. O pH de ambos os meios foi ajustado para 5,9, antes da inclusão do ágar, autoclavado a 121ºC e 1,5 atm, por 15 minutos.

Após a inoculação, os explantes foram mantidos no escuro, durante duas semanas, à temperatura de 25±2ºC. Em seguida foram transferidos para a sala de crescimento, com 16 horas de fotoperíodo, à temperatura de 25±2ºC, com densidade de fluxo de fótons do período de luz de 42 µmol.m^-2.s^-1 fornecida por lâmpadas fluorescentes branca-frias.

O deliniamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com cinco repetições por tratamento, e cinco explantes por placa. Trinta dias após a transferência dos explantes para meio de multiplicação avaliou-se percentagem de explantes regenerados, o número médio de brotações por explante e o comprimento médio das brotações. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias dos tratamentos comparadas estatisticamente pelo teste de Duncan, através do pacote estatístico SANEST (Zonta & Machado, 1987). Os dados expressos em percentagem foram transformados segundo arco seno raiz quadrada de %, antes da análise da variância.

Para a variável percentagem de explantes regenerados, não houve diferença significativa entre as gemas apicais e axilares, bem como para os tempos de permanência destas no meio de cultura de indução de regeneração. Observou-se uma percentagem média de explantes regenerados de 63,19%. Liu et al. (1994) utilizaram calos globulares derivados de cotilédones de macieira cv. Fuji e, observaram que, 60% dos explantes regeneraram brotações quando cultivados em meio com CPPU (N-[2-Cloro-4-Pyridyl]-N-Phenylureia) e transferidos em intervalo de duas semanas para um novo meio de cultura, durante seis semanas. Caboni et al. (2000), utilizando ápices de brotações de macieira (Jork-9, M-26, Gala e McIntosh), observaram que em todos os genótipos, 5% dos explantes tornaram-se necróticos e morreram poucos dias após a excisão, porém todos aqueles que sobreviveram regeneraram brotações.

Para o número médio de brotações por explante, também não houve diferença significativa entre as gemas apicais e axilares, bem como para os tempos de permanência destas no meio de cultura de indução de regeneração. A média de brotações por explante foi de 2,14. Keulemans & Dewitte (1994), trabalhando com macieira cv. Gloster, obtiveram uma média de 1,8 e 2,3 brotações por explante, em ápices cotiledonares e cotilédones feridos, respectivamente. Já Caboni et al. (2000) obtiveram uma média de 2,8 brotações por explante no porta-enxerto de macieira Jork-9, utilizando ápices de brotações ou gemas axilares, aos 60 dias após o início do experimento.

O comprimento médio das brotações diferiu significativamente para os tempos de permanência dos explantes no meio de cultura de indução de regeneração, independentemente do tipo de gema utilizado. O maior comprimento médio das brotações (0,99 cm) foi obtido com o tempo de indução de 30 dias (Figura 1). Caboni et al. (2000), trabalhando com o porta-enxerto de macieira Jork-9 e, utilizando ápices de brotações, observaram que um período de indução de 30 dias não foi tão eficiente como o de 20 dias e, prolongando a fase de indução para 90 dias, houve maior formação de calos no explante.

Os resultados obtidos no experimento permitem concluir que, as gemas apicais e axilares do porta-enxerto de macieira 'EM-9' não diferem quanto à capacidade de regeneração in vitro de brotações; o tempo de permanência das gemas no meio de cultura de indução de regeneração, apenas mostrou diferença para o comprimento médio das brotações, obtendo-se o maior valor com 30 dias.

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Recebido: 04/01/2003

Aceito para publicação: 04/07/2003

1

(Trabalho 039/2003).

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  20 Out 2003
• Data do Fascículo
  Ago 2003

Histórico

• Aceito
  04 Jul 2003
• Recebido
  04 Jan 2003