Micropropagação de guabirobeira (Campomanesia xanthocarpa O. Berg - Myrtaceae) por multiplicação de gemas axilares e ambiogênese somática

Orientadora: Profª Drª Marguerite Quoirin

Coorientadores: Dr Fabiano Rodrigo da Maia, Drª Juliana Degenhardt-Goldbach, Profª Drª Patrícia Carla Giloni de Lima

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Botânica. Defesa : Curitiba, 27/04/2018

Inclui referências

Resumo: Campomanesia xanthocarpa O. Berg (Myrtaceae), conhecida como guabirobeira, é uma árvore nativa da Mata Atlântica e Cerrado. Possui potencial medicinal e frutífero, porém suas sementes são recalcitrantes e isto dificulta sua propagação. A micropropagação pode ser utilizada para assegurar a produção de mudas em larga escala. Este trabalho teve como objetivo a elaboração de um protocolo de micropropagação por proliferação de gemas axilares e por embriogênese somática, bem como analisar o potencial fotossintético de mudas de guabirobeira cultivadas em diferentes condições. Para iniciar as culturas, foram utilizadas plantas jovens de guabirobeira cultivadas in vitro obtidas de sementes. Os meios de cultura MS, LPm, QL e WPM e o biocida Plant Preservative Mixture® foram testados para o estabelecimento das culturas assépticas. Nesta etapa, o meio WPM suplementado com 6-benzilaminopurina (BAP) permitiu melhor desenvolvimento dos explantes e o biocida foi eficaz para o controle das contaminações sem efeito fitotóxico. Na multiplicação dos segmentos nodais, foram testados os meios MS e WPM e as citocinicas 2-iP, BAP, cinetina e zeatina. Houve formação de novos brotos em todos os tratamentos e o meio WPM suplementado com 2,2 ?M de BAP forneceu o maior número médio de brotos novos por segmento nodal (3,02) após três subcultivos. A formação de raízes em miniestacas foi observada no meio WPM suplementado ou não com ácido indolbutírico (AIB), com 70% de enraizamento em 24,5 ?M de AIB após 60 dias. As mudas transplantadas em caixa plástica contendo mistura de substratos Plantmax® e vermiculita Dimy® (1:1 v/v) apresentaram 57% de sobrevivência após 60 dias de aclimatização. As plantas cultivadas in vitro tiveram os teores de clorofilas, carotenoides e todos os parâmetros de fluorescência da clorofila a menores em relação às plantas cultivadas ex vitro em casa de vegetação bem como às aclimatizadas. Experimentos de embriogênese somática foram realizados a partir de discos foliares e de embriões zigóticos maturos. Ambos os explantes formaram calos quando cultivados na presença de 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D). Embriões somáticos assincrônicos foram obtidos apenas a partir de embriões zigóticos, com maior frequência nos estádios torpedo e cotiledonar e surgiram após 180 dias de cultivo em meio WPM adicionado de 7,5 ?M de 2,4-D. Assim, foi desenvolvido um protocolo completo de micropropagação da guabirobeira a partir de segmentos nodais. Além disso, foi possivel obter embriões somáticos em todos os estádios ontogenéticos e plantas normais. Novos estudos são necessários para obter taxas de multiplicação mais elevadas e aperfeiçoar o processo de embriogênese somática. Palavras-chave: Árvore frutífera, cultura de tecidos vegetais, fluorescência da clorofila a, Myrtaceae, Plant Preservative Mixture.

Abstract: Campomanesia xanthocarpa O. Berg (Myrtaceae), popularly known as guabirobeira, is a species native to Brazil, encountered in the Atlantic Forest and Savanna. It has potential as medicinal plant and fruit tree, but its seeds are recalcitrant, which hinders its propagation. In this context, micropropagation can be used to propagate it on a large scale. The aim of this study was the elaboration of a protocol of micropropagation by proliferation of axillary buds and somatic embryogenesis of guabirobeira, as well as to analyze the efficiency of the photosynthesis in the acclimatized plants. For this, young plants of guabirobeira cultivated in vitro and seeds collected in the field were used. Different nutrient media (MS, LPm, QL and WPM) and cytokinins were tested for multiplication from nodal segments. Cultures were maintained in a growth room under controlled light and temperature. The formation of new shoots occurred in all tested treatments and the WPM medium supplemented with 2.2 ?M 6-benzyladenine (BA) produced the highest average number of shoots (3.02) after three subcultures. Root formation was observed when minicuttings were cultured in WPM medium supplemented or not with indolebutyric acid (IBA), with a maximum rooting rate of 70% in 24.5 ?M IBA. During acclimatization in a plastic box, 57% of the plantlets survived after 45 days in a mixture of Plantmax® substrate and vermiculite (1:1 v/v). The plants cultivated in vitro had lower levels of chlorophylls and carotenoids in comparison with ex vitro and acclimatized plants. Somatic embryogenesis experiments were initiated from leaf discs and mature zygotic embryos. Both types of explants formed callus when grown in WPM medium supplemented with 2.5 ?M 2,4-dichlorophenoxyacetic acid. Somatic embryos were formed in different stages (mainly torpedo and cotyledon) in the embryogenis masses obtained from zygotic embryos maintained for 180 days of culture in WPM medium supplemented with 7.5 ?M of this auxin. In conclusion, a complete micropropagation protocol of guabirobeira from nodal segments was developed. Moreover it was posible to obtain somatic embryos in all stages of development but few of them were converted into plantlets. New studies are needed to obtain a higher multiplication rate by proliferation of axillary buds and to improve the somatic embryogenesis process. Key words: Chlorophyll a fluorescense, fruit tree, Myrtaceae, plant tissue culture, Plant Preservative Mixture™