Germinação, estabelecimento, regeneração e calogênese in vitro em explantes de açoita-cavalo (Luehea divaricata Mart. & Zucc.) | In vitro germination, establishment, regeneration and calli induction in explants of açoita-cavalo (Luehea divaricata Mart. & Zucc.)

The advance of biotechnology in forestry has favored techniques of in vitro propagation of species that present difficulties in reproduction by sexual seeds. Luehea divaricata Mart. & Zucc, a member of the Malvaceae family, is a species that has suffered in recent decades, a large reduction in the areas occupied by natural populations, because of its use in the manufacture of furniture. Additionally, it presents slow and irregular germination and seed viability is very uneven, characteristics that contribute to a reduced ability to recover natural populations. Considering the potential for the application of techniques of tissue culture in the mass propagation of this species, this study aimed to: develop a methodology to promote an efficient surface disinfestation of seed germination in order to in vitro evaluate the ability of two types of explants of seminal in performing the in vitro establishment; evaluate the nodal segments isolated from of plants grown in vitro germination depending on the addition of BAP and NAA in different concentrations, in the WPM nutrient medium, and, finally, analyze the calli seetings responses of leave fragments to different concentrations of BAP and NAA in WPM. The project was developed at the Laboratory of Tissue Culture at the Center for Biotechnology and Breeding of the Federal University of Santa Maria. The seeds used were collected by Fepagro/Forests and the plants obtained were used as source of explants for the experiments in tissue culture. We tested the effect of different concentrations and immersion times of seeds in mercuric chloride, and also the influence of fungicides Dicarboximida and Benzimidazole in the surface disinfestations. To in vitro establish were evaluated apical and nodal segments isolated from plants after 60 days in vitro culture. The surface disinfestation of L. divaricata seeds with mercuric chloride was efficient, promoting a satisfactory germination and lack of phytotoxicity. Moreover, the use of fungicides, after disinfestation procedure with mercuric chloride, showed toxic effect on plants, failed to control contamination by microorganisms. The L. divaricata in vitro establishment was successful from both the apical and nodal segments, especially those that result in higher leaf development. Concentrations of BAP and NAA tested dont not result in a hormonal balance appropriate to promote optimal responses in vitro multiplication of L. divaricata from the culture of nodes segments and the presence of BAP influence significantly the calli induction, unlike NAA which dont not affect the calli formation on leaf fragments. Further studies should be performed to optimize the in vitro surface desinfestation, multiplication and callus induction capable of producing a larger number of aseptic cultures to continue to other steps in tissue culture. Finally, studies that aim to contribute to the L. divaricata micropropagation should continue, since the species presents barriers to the spread by seeds that can be overcome by tissue culture.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

O avanço da biotecnologia na área florestal tem favorecido as técnicas de propagação in vitro de espécies que apresentam dificuldades na reprodução via sementes. Luehea divaricata Mart. & Zucc (açoita-cavalo), integrante da família Malvaceae, é uma espécie florestal que sofreu, nas últimas décadas, grande redução das áreas ocupadas por populações naturais, em função do interesse de seu uso na fabricação de móveis vergados. Adicionalmente, apresenta germinação lenta e irregular e a viabilidade das sementes é muito desuniforme, características que contribuem para uma reduzida capacidade de recuperação natural das populações. Considerando-se a potencialidade da aplicação de técnicas de cultura de tecidos na propagação massal dessa espécie, o presente trabalho teve como objetivos: desenvolver uma metodologia que promova uma eficiente desinfestação superficial de sementes, visando à germinação in vitro; avaliar a capacidade de dois tipos de explantes de origem seminal em realizar o estabelecimento in vitro; avaliar a regeneração de segmentos uninodais isolados de plantas oriundas da germinação in vitro em função da adição da citocinina BAP e da auxina ANA, em diferentes concentrações, ao meio nutritivo WPM; e, por fim, analisar as respostas calogênicas de fragmentos foliares, face às diferentes concentrações de BAP e ANA em meio nutritivo WPM. Os trabalhos foram desenvolvidos no Laboratório de Cultura de Tecidos, do Núcleo de Biotecnologia e Melhoramento do da Universidade Federal de Santa Maria. Foram utilizadas sementes coletadas pela Fepagro/Florestas e, as plantas obtidas, foram utilizadas como fonte de explantes para os experimentos de cultura de tecidos. Foram testados o efeito de diferentes concentrações e de tempos de imersão das sementes em bicloreto de mercúrio, e, também, a influência de fungicidas Dicarboximida e Benzimidazol na desinfestação superficial. Para o estabelecimento in vitro, foram avaliados segmentos nodais e apicais caulinares isolados de plantas, após 60 dias de cultivo in vitro. A desinfestação superficial das sementes de açoitacavalo com bicloreto de mercúrio foi eficiente, promovendo uma germinação satisfatória e ausência de fitotoxicidade. Por outro lado, o uso de fungicidas, após procedimento de desinfestação com bicloreto de mercúrio, além de apresentar efeito tóxico para as plantas, não controlaram a contaminação por microrganismos. O estabelecimento in vitro de açoitacavalo foi efetuado com sucesso, tanto a partir de segmentos apicais, como segmentos nodais, com destaque para estes pelo maior desenvolvimento foliar. As concentrações de BAP e ANA testadas, não resultam em um balanço hormonal adequado à promoção de respostas otimizadas na multiplicação in vitro de açoita-cavalo, a partir do cultivo de segmentos nodais; a presença de BAP influencia, significativamente, a calogênese, ao contrário de ANA, que não afeta a formação de calos em fragmentos foliares de açoitacavalo. Estudos adicionais devem ser realizados no sentido de otimizar a desinfestação superficial, a multiplicação e a calogênese in vitro, permitindo a obtenção de um número maior de culturas assépticas para dar continuidade a outras etapas da cultura de tecidos. Finalmente, os estudos que visam contribuir para a micropropagação em açoita-cavalo devem prosseguir, já que a espécie apresenta entraves para a propagação por sementes que podem ser superados pela cultura de tecidos.