Clonagem in vitro de genótipos adultos de macaúba (Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd. ex Martins) via embriogênese somática

Abstract

A macaúba (Acrocomia aculeata) é uma palmeira nativa com grande potencial econômico. O presente trabalho teve como objetivo estabelecer um protocolo eficiente para a clonagem de macaúba, a partir de folhas imaturas de plantas adultas altamente produtivas em óleo e a caracterização anatômica e histoquímica dos calos embriogênicos formados. Foram utilizados 12 materiais genéticos oriundos do município de Araponga-MG e 1 material genético oriundo da empresa Acrotech localizada no município de Viçosa, MG, Brasil. Explantes foliares desses 13 genótipos foram inoculados em meio de indução contendo sais Y3 e H (Hoagland), com concentrações 180, 270, 360, 450, 540, 630 e 720 µM de picloram. Perfazendo um fatorial triplo, formando ao final 182 combinações. Foi realizado 20 repetições por combinação totalizando 3640 unidades experimentais, sendo que cada unidade experimental era composta por cada placa de Petri contendo 5 explante. Foi avaliado o número de explantes calejados e oxidados e realizado a caracterização anatômica e histoquímica dos calos. Os calos obtidos da indução foram submetidos a meios básicos de multiplicação com sais Y3-modificado e C4 com concentrações de 18 e 63 μM de picloram com 1,0 e 2,0 μM de 2iP, respectivamente, e 630 µM de picloram com 10 μM de 2iP, utilizando carvão 3g L -1. Todos os meios testados foram acrescidos de sacarose 20 g L-1, suplementados com 1000 μM de putrescina. A massas embriogênicas obtidas dessa etapa foram submetidas ao meio de regeneração C4, com ausência de picloram acrescido 1000 μM de putrescina e 0,1 μM de 2iP. Os embriões obtidos foram inoculados em meio de geminação C4, suplementados com 0,54 μM de ANA e 1000 μM de putrescina, onde regeneraram plântulas. O meio Y3 foi mais eficiente na formação de calos embriogênicos. O meio C4 foi o mais eficiente nas etapas de multiplicação, regeneração e germinação. A dose de 450 μM de picloram foi a que resultou em maior número de explantes calejados. A dose de 630 μM de picloram foi a que resultou menor número de explantes calejados. Contudo, essa dose foi a que proporcionou calos diferenciados quando inoculados em meio de multiplicação, regeneração e germinação, com consequente conversão em plântulas. A formação de estruturas pró-embriogênicas se inicia a partir da reativação de células associadas as nervuras foliares dos explantes. As pectinas, polissacarídeos neutros e grãos de amido são diferencialmente distribuídos nos tecidos vegetais ao longo do processo de indução de embriogênese somática. A presença de amido e pectinas nas adjacências dos centros meristemáticos pode estar vinculado à aquisição de potencial embriogênico. Palavras-chave: Arecaceae. Regeneração in vitro. Cultura de Tecidos.

The macaúba (Acrocomia aculeata) is a native palm tree with great economic potential. The present work aimed to establish an efficient protocol for the cloning of macaúba, from immature leaves of adult genotypes highly productive in oil and the anatomical and histochemical characterization of the embryogenic calli formed. In order to do that, we used 12 cultivated genotypes from the city of Araponga-MG and one genotype from the company Acrotech located in the city of Viçosa, MG, Brazil. Leaf explants of these 13 genotypes were inoculated in induction medium containing Y3 and H salts (Hoagland), with concentrations of 180, 270, 360, 450, 540, 630 and 720 µM of picloram. Calculating a triple factorial 2x7x13, ultimately forming 182 combinations. Twenty repetitions were performed per combination, totalizing 3640 experimental units, with each experimental unit consisting of each Petri dish containing 5 explants. The number of calloused and oxidized explants was evaluated and the anatomical and histochemical characterization of the calluses was performed. Calli obtained from induction were subjected to basic multiplication media with Y3-modified and C4 salts with concentrations of 18 and 63 μM of picloram with 1.0 and 2.0 μM of 2iP, respectively, and 630 μM of picloram with 10 μM of 2iP, using 3g L-1 coal. All media tested were added with 20 g L-1 sucrose, supplemented with 1000 μM putrescine. The embryogenic masses obtained from this stage were subjected to C4 regeneration medium, with the absence of picloram plus 1000 μM of putrescine and 0.1 μM of 2iP. The embryos obtained were inoculated in C4 twinning medium, supplemented with 0.54 μM ANA and 1000 μM putrescine, where seedlings were regenerated. The Y3 medium was more efficient in the formation of embryogenic callus. The C4 medium was the most efficient in the multiplication, regeneration and germination stages. The dose of 450 μM picloram was the one that resulted in the greatest number of calloused explants. The dose of 630 μM picloram resulted in the lowest number of calloused explants. However, this dose was the one that provided differentiated calli when inoculated in a multiplication, regeneration and germination medium, with consequent conversion into seedlings. The formation of pro-embryogenic structures begins with the reactivation of cells associated with the leaf veins of the explants. Pectins, neutral polysaccharides and starch grains are differentially distributed in plant tissues throughout the process of induction of somatic embryogenesis. The presence of starch and pectins in the vicinity of meristematic centers may be linked to the acquisition of embryogenic potential.

Keywords: Arecaceae. In vitro regeneration. Tissue culture.