Glutamine enhances competence for organogenesis in pineapple leaves cultivated in vitro

Английский. Leaf bases of pineapple cultured on a shoot induction medium (SIM) produced protuberances followed by shoot-buds via direct organogenesis at a frequency of 46 %. When 8 mM glutamine (gln) was a supplement to SIM (SIM8gln), the regeneration rate increased to 70 %, thus suggesting that 8mM gln increased explant competence for organogenesis. Besides this, shoot vigor was strongly enhanced in SIM8gln. Other gln concentrations (16 or 32 mM) evoked a lower frequency of shoot-bud induction and number of regenerated shoots per explant when compared to SIM8gln. In this study, it was defined that explant organogenic commitment to form shoot-buds occurred in the first 7 days of culture on SIM8gln. Thereafter, endogenous indole-3-acetic acid (IAA) and cytokinin (4 types) measurements were carried out during this period, that is, during the induction phase of shoot-bud formation. The IAA content increased greatly until the 5th day in the leaf bases cultured on SIM8gln. No such change in IAA concentration was observed in the explants cultivated on SIM or in the presence of the highest gln concentration (32 mM), this being inhibitory to the organogenic process. The only natural cytokinin detected was isopentenyladenine. An increase of 50 % in the level of this phytohormone occurred in leaf bases cultured on SIM8gln at the 5th day, when compared to SIM or of 170% compared to SIM32gln. These results suggest that 8 mM gln favorably influenced the organogenic process through changes in IAA and iP concentrations in pineapple leaves.

португальский. Numa freqüência de 46 %, bases foliares de abacaxizeiro cultivadas em meio indutor de regeneração de eixos caulinares (SIM) produziram, diretamente, protuberâncias que se desenvolveram, mais tarde, em gemas caulinares. Quando se adicionaram 8 mM de glutamina (gln) ao SIM (SIM8gln), a taxa de regeneração aumentou para 70 %, sugerindo que 8 mM de gln favoreceu a aquisição de competência à organogênese dos explantes foliares. Além disso, o vigor dos eixos caulinares surgidos foi incrementado quando as bases foliares foram cultivadas em SIM8gln. Outras concentrações de gln (16 ou 32 mM) geraram menores taxas de regeneração, além de menor número de eixos caulinares por explante, quando comparados com SIM8gln. Neste estudo, definiu-se que a determinação organogenética dos explantes para formar gemas caulinares foi alcançada nos primeiros 7 dias de cultivo em SIM8gln. Durante esse período, isto é, no decorrer da fase de indução da formação dos eixos caulinares, quantificaram-se as concentrações endógenas do ácido indolil-3-acético (AIA) e de quatro tipos de citocininas. O conteúdo de AIA das bases foliares cultivadas em SIM8gln aumentou fortemente até o quinto dia. Ao contrário, nenhuma alteração na concentração de AIA se observou nos explantes cultivados em SIM ou na presença de 32 mM de gln (SIM32gln). Essa mais alta concentração de gln foi inibitória ao processo organogenético. A única citocinina endógena detectada foi a isopenteniladenina (iP). Comparando-se a quantidade de iP nas bases foliares cultivadas em SIM8gln no quinto dia com os valores obtidos em SIM e SIM32gln, verificaram-se aumentos de 50 % e 170 % respectivamente. Esses resultados sugerem que 8 mM de gln teve uma influência positiva sobre o processo organogenético, mediada por alterações nas concentrações de AIA e iP ocorridas nas bases foliares de abacaxizeiro.