Regeneração, maturação e germinação in vitro de embriões somáticos em palma de óleo (Elaeis guineenses Jacq)

Abstract

A palma de óleo (Elaeis guineenses Jacq.) é uma palmeira oleaginosa de importância econômica mundial. O desenvolvimento de plantios comerciais desta palmeira a partir da propagação in vitro de plantas elites oferece vantagens, como a padronização do crescimento das plantas e da produção de frutos, facilitando as práticas de manejo. A embriogênese somática pode contribuir para a propagação da palma de óleo, onde as etapas de regeneração e maturação de embriões somáticos e sua posterior conversão em plântulas, são essenciais para a obtenção de clones em longa escala. Entretanto, fatores intrínsecos e extrínsecos podem interferir no sucesso destas etapas. O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito da combinação dos níveis do fitormônio ácido abscísico (ABA), do regulador osmótico polietilenoglicol (PEG) e dos aminoácidos (AA) - asparagina, arginina e glutamina, na maturação de embriões somáticos em meio de cultura de regeneração/maturação. Adicionalmente, analisou-se a formação de plântulas (quantitativa e qualitativamente) em meio de germinação. Para tanto, estes componentes foram adicionados ao meio de maturação, sendo este composto pelos sais e vitaminas Y3 (Eeuwens, 1978), suplementado com 60 g L -1 de sacarose, 1 g L -1 de caseína hidrolisada, 100 mg L -1 de mio-inositol, 0,1 μM de ácido beta-naftoxiacético (BNOA) e 1000μM de putrescina, acrescido de 3 g L -1 de carvão ativado. O meio de germinação, também foi composto por sais e vitaminas Y3, suplementados com 30 g L -1 de sacarose, 1 g L -1 de caseína hidrolisada, 100 mg L -1 de mio-inositol, 330 mg L -1 de arginina, 330 mg L -1 de asparagina, 330 mg L -1 de glutamina, 0,54 μM de ANA e 1000 μM de putrescina. Foram utilizados calos embriogênicos do genótipo AM 21, preestabelecidos em meio de cultura de multiplicação. O experimento foi montado em um Delineamento Inteiramente Casualisado (DIC), no esquema fatorial 2x2x5; sendo, dois níveis de AA em mg L -1 (AA100 e AA330), dois níveis de PEG em g L -1 (PEG0 e PEG50) e cinco níveis de ABA em μM (ABA0, ABA3, ABA6, ABA12 e ABA24) totalizando 20 tratamentos e 4 repetições por tratamento. Os resultados da ANOVA apontam que a utilização do PEG, combinado com as doses 3, 6, 12 e 24 μM de ABA reduziram o número de embriões somáticos e posteriormente o número de plântulas em meio de germinação. Porém, a redução do potencial osmótico proporcionada pela adição de PEG, associado ao ABA, acelerou a maturação dos embriões somáticos. Os resultados histológicos e histoquímicos apontam que os embriões tratados com ABA e PEG apresentavam-se mais desenvolvidos e maduros, e tiveram respostas positivas para a presença de grãos de proteínas, lipídeos e amidos. Além disso, os embriões somáticos, oriundos de meio com menor potencial osmótico (PEG50) formaram plântulas em menor período de tempo.

The oil palm (Elaeis guineenses Jacq.) is an oleaginous palm of global economic importance. The development of commercial plantations of this palm from the in vitro propagation of elite plants offers advantages such as the standardization of plant growth and fruit production, facilitating management practices. Somatic embryogenesis may contribute to the propagation of oil palm, where the stages of regeneration and maturation of somatic embryos and their subsequent conversion to seedlings are essential for obtaining large scale clones. However, intrinsic and extrinsic factors may interfere with the success of these steps. The objective of this work was to verify the effect of the combination of the levels of the abscisic acid phormium (ABA), osmotic regulator polyethylene glycol (PEG) and amino acids (asparagine, arginine and glutamine) on the maturation of somatic embryos in culture medium Regeneration/maturation. In addition, seedling formation was (quantitatively and qualitatively) analyzed in germination medium. In order to achieve this, these components were added to the medium, which was composed of the salts and vitamins Y3 (Eeuwens, 1978), supplemented with 60 g L -1 sucrose, 1 g L -1 hydrolyzed casein, 100 mg L -1 of myo-inositol, 0,1 μM of beta-naphthoxyacetic acid (BNOA) and 1000 μM putrescine, plus 3 g L -1 of activated carbon. The germination medium was also composed of salts and vitamins Y3 supplemented with 30 g L -1 sucrose, 1 g L -1 hydrolyzed casein, 100 mg L -1 myo-inositol, 330 mg L -1 arginine, 330 mg L -1 asparagine, 330 mg L -1 glutamine, 0,54 μM ANA and 1000 μM putrescine. Embryogenic calluses of the AM 21 genotype were used, pre-established in a multiplication culture medium. The experiment was set up in a Completely Randomized Design, in the 2x2x5 factorial scheme; two levels of PEG in g L -1 (PEG0 and PEG50) and five levels of ABA in μM (ABA0, ABA3, ABA6, ABA12 and ABA24) and two levels of AA in mg L -1 (AA100 and AA330), totaling 20 treatments, 4 replicates were made per treatment. The results of ANOVA indicate that the use of PEG, combined with doses 3, 6, 12 and 24 μM of ABA reduced the number of somatic embryos and later the number of seedlings in germination medium. However, the reduction of the osmotic potential afforded by the addition of PEG, associated with ABA, accelerated the maturation of somatic embryos. The histological and histochemical results indicate that embryos treated with ABA and PEG were more developed and mature, and had positive responses to the presence of protein, lipid and starch grains. In addition, somatic embryos from medium with lower osmotic potential (PEG50) formed seedlings in a shorter period of time.