Adaptação do protocolo de regeneração in vitro para genótipos de trigo brasileiros

Roesler, Eduardo André; Manfroi, Ernandes; Morás, Andréa; Didoné, Dielli Aparecida; Grando, Magali Ferrari; Lau, Elene Yamazaki

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BIOLOGY • Cienc. Rural 48 (11) • 2018 • https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20170806 copiar

Adaptação do protocolo de regeneração in vitro para genótipos de trigo brasileiros

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

RESUMO:

A disponibilidade de um protocolo eficiente de regeneração in vitro é imperativa para a transformação genética de plantas. O uso de material genético adaptado à região alvo como plataforma de transgenia permite acelerar o desenvolvimento de uma cultivar. Portanto, o objetivo deste estudo foi adaptar um protocolo de regeneração in vitro para genótipos brasileiros de trigo. Para esta finalidade, a capacidade de regeneração in vitro de embriões imaturos de seis genótipos brasileiros de trigo, utilizando dois protocolos de regeneração de embriões somáticos, foi analisada. Além disso, combinações de 2,4-D e picloram no meio de indução de calos foram analisadas buscando aumentar a eficiência de regeneração. Os genótipos com maior eficiência de regeneração foram BR18-Terena e PF020037, produzindo 0,42 e 1,13 brotações por explante usando os protocolos Hu e Wu, respectivamente. A adição de 1mgL^-1 de 2,4-D no meio de indução de calos foi o mais favorável, produzindo 3,73 e 3,07 brotações por explante para PF020037 e BR18-Terena, respectivamente. Concluindo, foi adaptado um protocolo de regeneração para dois genótipos brasileiros recomendados e desenvolvidos para o cultivo no Cerrado.

Palavras-chave:
Triticum aestivum; cultura de tecidos; reguladores de crescimento

-----------------------------------------------------Culture medium Protocol according to Hu et al. (2003HU, T. et al Agrobacterium-mediated large-scale transformation of wheat (Triticum aestivum L.) using glyphosate selection. Plant Cell Reports, v.21, p.1010-1019, 2003. Available from: <Available from: https://link.springer.com/article/10.1007/s00299-003-0617-6 >. Accessed: Oct. 30, 2017. doi: 10.1007/s00299-003-0617-6. https://link.springer.com/article/10.100... )-----------------------------------------------
CM4C: MS macro and micronutrients, MS FeNa₂.EDTA, MS vitamins, 100mgL^-1inositol, 100mgL^-1 ascorbic acid, 40gL^-1 maltose, 0.5mgL^-1 2,4-D (AcrosOrganics), 2.2mgL^-1picloram (Sigma), 7gL^-1agar (Sigma), pH 5.8
Resting: same components of CM4C, except using 2mgL^-1 2,4-D
MMS0.2C: same components of CM4C, except using 0.2mgL^-1 2,4-D and absence of picloram
MMS0C: same components of CM4C, except using 0.1µM L-tryptophan, 0.1µM L-tyrosine, 0.1µM L-phenylalanine, and absence of 2,4-D and picloram
---------------------------------------------------Culture medium according to Wu et al. (2009WU, H. et al. Agrobacterium-mediated transformation of bread and durum wheat using freshly isolated immature embryos. In: Jones DH and Shewry RP (eds) Transgenic Wheat, Barley and Oats: Production and Characterization Protocols. Humana Press, Totowa , 2009, p. 93-103. Available from: <Available from: https://link.springer.com/protocol/10.1007%2F978-1-59745-379-0_5 >. Accessed: Oct. 30, 2017. doi: 10.1007/978-1-59745-379-0_5. https://link.springer.com/protocol/10.10... )-----------------------------------------------------------
Inoculation/cocultivation: MS macronutrients, L7 micronutrients, MS vitamins, MS FeNa₂.EDTA, 100mgL^-1inositol, 1gL^-1glutamine, 100mgL^-1caseinhydrolysate, 1.95gL^-1 MES, 2mgL^-1 2,4-D, 2mgL^-1picloram, 10gL^-1 glucose, 40gL^-1 maltose, 2gL^-1phytagel, pH 5.7
Induction: MS macronutrients, L7 micronutrients, MS vitamins, MS FeNa₂.EDTA, 100mgL^-1inositol, 1gL^-1glutamine, 100mgL^-1casein hydrolysate, 1.95gL^-1 MES, 0.5mgL^-1 2,4-D, 2mgL^-1picloram, 40gL^-1 maltose, 7gL^-1agar, pH 5.7
Regeneration: L7 macro and micronutrients, MS FeNa₂.EDTA, L vitamins/inositol (200mgL^-1inositol, 10mgL^-1thiamine-HCl, 1mgL^-1 pyridoxine-HCl, 1mgL^-1ascorbic acid, 1mgL^-1calcium pantothenate, 1mgL^-1ascorbic acid), 100mgL^-1inositol, 30gL^-1 maltose, 0.1mgL^-1 2,4-D, 5mgL^-1zeatin (Sigma), 7gL^-1agar, pH 5.7
Selection: same components of Regeneration, except absence of 2,4-D and zeatin.

---------------------------------------------------A) Explants with shoots regeneration (%)---------------------------------------------------
		-----------------BR18-Terena-----------------			-----------------PF02003-----------------
		-----------------2,4-D (mgL^-1)-----------------			-----------------2,4-D (mgL^-1) -----------------
		0	1	2	0	1	2
Picloram (mgL^-1)	0	0.0cB	60.8aA	40.8aA	0.0bB	61.2aA	55.1aA
	1	7.3bB	26.2bA	12.3bA	54.6aA	59.4aA	44.5aA
	2	20.1aA	21.6bA	8.9bA	43.4aAB	27.1bB	48.5aA
---------------------------------------------------B) Number of shoots per explant---------------------------------------------------
		-----------------BR18-Terena-----------------			-----------------PF020037-----------------
		-----------------2,4-D (mgL^-1) -----------------			--------------2,4-D (mgL^-1) ---------------
		0	1	2	0	1	2
Picloram (mgL^-1)	0	0.00bC	3.07aA	1.63aB	0.00bB	3.73aA	2.68aA
	1	0.20bB	1.09bA	0.26bAB	3.12aA	1.95abA	1.53aA
	2	0.57aA	0.77bA	0.22bA	2.54aA	1.61bA	1.47aA

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[1] E-mail: elene.yamazaki-lau@embrapa.br. ^*Corresponding author

	Explants with shoots regeneration (%)			Number of shoots per explant
Wheat genotype	Hu⁽¹⁾	Wu⁽²⁾
Bobwhite SH9826	27.1abA	42.0aA	1.00a
BR18-Terena	47.6aA	22.5abB	0.42ab
BRS 264	8.2bcA	11.4bcA	0.24bc
MGS1 Aliança	0.9bcA	8.8bcA	0.10bc
MGS3 Brilhante	8.8cA	2.5cA	0.03c
PF020037	24.0abA	42.7aA	1.13a
PF020062	9.4bcA	8.1bcA	0.16bc
			Wu	Hu
			0.58 A	0.32 B