Embriogênese somática em cafés arábica e robusta

Abstract

A indução calogênica em explantes foliares de C. canephora cv. Apoatã foi induzida utilizando-se cultivo unifásico com BAP como regulador de crescimento. Para o genótipo Catimor utilizou-se o sistema bifásico com citocinina e auxina. Foram confeccionadas lâminas de amostras dos explantes foliares que, após coletados e fixados foram incluídos em metacrilato, cortados em micrótomo rotativo, corados com Azul de Toluidina e submetidos aos testes histoquímicos para detecção de amido (P.A.S. - “Periodic Acid Schiff”) e de proteína (XP - “Xylidine Ponceau”). Calos embriogênicos e calos embriogênicos friáveis foram formados apenas no genótipo Apoatã. No genótipo Catimor, cultivado apenas com citocinina, houve a formação de calos embriogênicos, enquanto que naquele cultivado com auxina e citocinina houve a formação de calos mistos. Nos genótipos Catimor UFV 395-141 e Apoatã, cultivados apenas com citocininas, observou-se um dimorfismo nas células que formam o calo - o primeiro com células maiores, vacuolizadas e sem reservas (amido e proteína), e outro formando grupos de células com características meristemáticas, menores, isodiamétricas, com pequenos grânulos de amido, núcleo proeminente e citoplasma denso, com grande quantidade de proteína – denominadas células embriogênicas. Tais células são responsáveis pela formação dos pré-embriões. No genótipo arábica, cultivado em meio com 2,4-D e KIN, observou-se que as divisões celulares foram unidirecionais. As células com características meristemáticas, estavam localizadas apenas nas extremidades do calo, e se apresentaram com tamanhos semelhantes às demais células que formam o calo e não formaram estruturas organizadas em grupos de células, advindas de divisões periclinais e anticlinais. Estas diferenças na resposta dos explantes a diferentes condições indutoras poderiam ser utilizadas como marcadores estruturais para seleção de cepas potencialmente embriogênicas. Foram também testados diferentes meios de cultura para a indução da reação calogênica em explantes foliares dos genótipos Catimor UFV 395-141, H 337-610 e H 447-12, híbridos segregantes oriundos do programa de melhoramento genético da UFV-EPAMIG. Explantes foliares dos híbridos Catimor UFV 395-141 e H 337-610 produziram calos embriogênicos (CE) com o suprimento de 2,4-D e BAP, nos meios primários e secundários, respectivamente; no entanto, com baixa freqüência. O híbrido H 447-12 apresentou CE quando os meios continham 2,4-D e BAP no meio primário, e em maiores freqüências, em relação aos outros genótipos testados. Calos friáveis embriogênicos foram obtidos nos três genótipos utilizando-se citocinina (BAP) no meio primário, acrescentado de auxina (2,4-D) no meio secundário. Culturas líquidas foram estabelecidas e, depois de realizada a indução embriogênica dos agregados celulares, obtiveram-se rendimentos de 148.000 embriões.g-1 para o genótipo Catimor UFV 395-141, 160.000 embriões.g -1 para o híbrido 337-610 e 90.000 embriões.g -1 para o híbrido 447-12. Amostras de embriões somáticos tipo torpedo dos três genótipos foram tomadas para avaliação do desenvolvimento embriogênico, e apresentaram valores, respectivamente de desenvolvimento e formação de raízes, de 89 e 42%, no genótipo Catimor UFV 395-141. Para o híbrido H 337-610, esses valores foram de 83 e 53% e, 66 e 39,3% para o híbrido H 447-12.

Callogenesis in leaf explants of C. canephora cv. Apoatã was inducted by means of a monophasic culture with BAP as growth regulator. A biphasic system with cytokinin and auxin was used for the genotype Catimor. Slides were prepared from leaf explant samples, which were collected, fixed, embedded in historesin glycolmetacrylate (HISTORESIN, LEICA), cut in a rotatory microtome, stained with toluidine blue and submitted to histochemical tests for starch (P.A.S. - “Periodic Acid Schiff”) and protein (XP – “Xylidine Ponceau”) detection. Embryogenic and embryogenic friable calli were formed only from the genotype Apoatã. For the genotype Catimor, embryogenic calli were formed when samples were cultured only with cytokinin, while mixed calli (non-embryogenic) were formed when samples were cultured with auxin and cytokinin. The genotypes Catimor UFV 395-141 and Apoatã cultured only with cytokinins presented a dimorphism in the callus cells: one cell type was constituted by bigger cells with vacuoles and without starch and protein storage, and the other one (called embryogenic cells) was formed by groups of smaller and isodiametric cells with meristematic characteristics with small starch granules, prominent nucleolus and dense protein-rich cytoplasm. In the genotype Catimor, cultured in medium with 2,4-D and KIN, the cell divisions were unidirectional. The embryogenic cells, located only at callus endings, presented sizes similar to the other callus cells and did not form structures organized in groups providing from periclinal and anticlinal divisions. These differences in the response of the explants to diverse inducer conditions could be used as structural markers to select potentially embryogenic strains. Different culture media were tested for inducing callogenic reaction in leaf explants of the genotypes Catimor UFV 395-141, H 337-610 e H 447-12, hybrids obtained by the genetic improvement program carried out by Universidade Federal de Viçosa (UFV) and Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (EPAMIG). Leaf explants of the hybrids Catimor UFV 395-141 e H 337-610 produced embryogenic calli when supplied by 2,4-D and BAP in the primary and secondary media, respectively, in spite of a low frequency. The hybrid H 447-12 produced embryogenic calli when supplied by 2,4-D and BAP in the primary medium in higher frequencies than for the other genotypes. Embryogenic friable calli were obtained from the three genotypes by using cytokinin (BAP) in the primary medium added by auxin (2,4-D) in the secondary medium. Liquid cultures were established and the embryogenic induction of the cell aggregates resulted in yields of 148,000 embryos.g -1 for the genotype Catimor UFV 395-141, 160,000 embryos.g-1 for the hybrid 337-610 and 90,000 embryos.g -1 for the hybrid 447-12. Samples taken from somatic embryos type torpedo providing from the three genotypes presented the following values for embryogenic development and root formation, respectively: 89% and 42% for the genotype Catimor UFV 395-141; 83% and 53% for the hybrid H 337-610; and 66% and 39% for the hybrid H 447-12.