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Pesquisa Agropecuária Brasileira

Print version ISSN 0100-204XOn-line version ISSN 1678-3921

Pesq. agropec. bras. vol.36 no.2 Brasília Feb. 2001

http://dx.doi.org/10.1590/S0100-204X2001000200011 

Resgate in vitro de embriões em genótipos diplóides de bananeira(1)

 

Tárcia dos Santos Neves(2), Sebastião de Oliveira e Silva(2) e Roberto Pedroso de Oliveira(2)

 

 

Resumo – Este trabalho teve por objetivo avaliar a técnica de resgate de embriões de sementes de bananeira em genótipos diplóides e a influência de defeitos do embrião e do endosperma na germinação in vitro. Foram utilizados os genótipos Calcutta, Malaccensis, Butuhan, França, 0304-02, 1304-06, 4252-04 e 9379-09. De cada genótipo, 100 sementes recém-coletadas foram embebidas em água destilada, por 24 horas, e desinfestadas em solução à base de nitrato de prata e cloreto de sódio. Os embriões extraídos foram introduzidos em meio MS com 30 g L-1 de sacarose e 7 g L-1 de ágar, e cultivados em câmara de crescimento, no escuro e em temperatura de 26 ± 2ºC. A germinação concentrou-se do quinto ao vigésimo dia de cultivo e apresentou uma média de 53,25% após 45 dias, independentemente do genótipo. As espécies selvagens apresentaram porcentagem média de germinação maior do que a dos genótipos híbridos. A presença de embrião e endosperma normais não foi essencial para a germinação in vitro.

Termos para indexação: Musa, banana, cultura in vitro, germinação, híbridos.

 

In vitro recovery of diploid embryos in banana

Abstract – This study aimed to evaluate the recovery technique applied to zygotic embryos of banana diploid genotypes and to examine the effect of defective embryo and endosperm on in vitro germination. Genotypes Calcutta, Butuhan, Malaccensis, França, 0304-02, 1304-06, 4252-04 and 9379-09 were used. One hundred seeds of each genotype were collected and soaked in distilled water for 24 hours. They were then disinfected by solutions of 0.5% silver nitrate followed by 5% sodium chloride. Excised embryos were put in MS medium with 30 g L-1 sucrose and 7 g L-1 agar and cultured in growth chambers under dark and 26 ± 2ºC. Germination occurred between the 5th and the 20th day of growth, being 53.25% in average after 45 days independently of the genotype. Wild species showed a higher germination frequency as compared to that of the hybrid genotypes, and normal embryos and endosperm were not essential for the in vitro germination.

Index terms: Musa, banana, in vitro culture, germination, hybrids.

 

 

Introdução

A técnica de hibridação controlada tem sido utilizada no melhoramento da bananeira, e foram obtidas sementes dos cruzamentos entre diplóides (AA), e destes com cultivares comerciais dos tipos Prata e Maçã (AAB), gerando, respectivamente, híbridos diplóides (AA) e tetraplóides (AAAB). No entanto, a baixa porcentagem e desuniformidade de germinação, principalmente nos cruzamentos em que são produzidas sementes em pequeno número, constituem um dos fatores limitantes à obtenção de materiais híbridos (Shepherd, 1960; Stotzky et al., 1962; Shepherd et al., 1986; Shepherd et al.,1994; Silva et al., 1997).

Segundo McGahan (1961), a impermeabilidade à água e ao oxigênio provocada pela espessa cutícula das sementes em vários genótipos e a idade e qualidade das sementes são as principais causas da baixa porcentagem de germinação. No entanto, com o uso da cultura de embriões, muitas barreiras botânicas e genéticas à germinação podem ser superadas. Esta técnica pode ser utilizada para a recuperação de híbridos de cruzamentos com certo grau de incompatibilidade, micropropagação clonal, superação de dormência e estudos de fisiologia das sementes (Hu & Ferreira, 1990).

A cultura in vitro de embriões tem sido utilizada com sucesso em inúmeros gêneros de plantas. Em bananeira, por exemplo, este tipo de cultura permite a obtenção de taxas de germinação superiores a 50%, enquanto a porcentagem média de germinação em viveiro tem sido de 1% (Cox et al., 1960; Vuylsteke & Swennen, 1991). Shepherd et al. (1986) acrescentam, ainda, que a cultura in vitro permite avaliar a qualidade do embrião e do endosperma, e possibilita analisar a viabilidade das sementes, de forma a esclarecer as causas do baixo poder germinativo da semeadura direta em viveiros.

O presente trabalho teve por objetivo avaliar a técnica de resgate de embriões de sementes de bananeira em diferentes genótipos diplóides, e estudar a influência de defeitos do embrião e do endosperma na germinação in vitro, de modo a melhorar a eficiência na obtenção de híbridos.

 

Material e Métodos

Foram utilizadas sementes de oito genótipos diplóides de bananeira, coletadas no Banco de Germoplasma da Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Mandioca e Fruticultura, sendo duas espécies selvagens de Musa acuminata-AA (Calcutta e Malaccensis), duas selvagens de M. balbisiana-BB (Butuhan e França) e quatro híbridos de M. acuminata-AA 0304-02 (Calcutta x Madang), 1304-06 (Malaccensis x Madang), 4252-04 [M53 (híbrido da Jamaica) x Kumburgh] e 9379-09 [1741-01 (Jari Buaya x 0304-02) x 2803-01 (Tuu Gia x Calcutta)].

As sementes resultantes de polinização aberta foram retiradas de frutos maduros, de pelo menos 12 plantas, lavadas em água corrente, despolpadas e embebidas em água destilada por 24 horas.

As sementes foram desinfetadas por meio de assepsia em câmara de fluxo laminar, utilizando nitrato de prata a 0,5%, por 10 minutos e, em seguida, cloreto de sódio a 5%, por 5 minutos. Após esse tratamento, foram realizadas três lavagens em água destilada esterilizada.

A extração dos embriões foi realizada em câmara de fluxo laminar, sob estereoscópio, sobre papel de filtro estéril, usando-se pinça e bisturi. As sementes foram classificadas quanto ao endosperma em normal (semente cheia), e reduzido; e quanto ao embrião, em normal (ápice e base desenvolvidos), pequeno (presença de ápices e bases, mas medindo menos de 70% do normal) e anormal (deformações no ápice e/ou base e aspecto amolecido). Foram extraídos embriões de 100 sementes de cada genótipo; cinco embriões foram colocados com o ápice voltado para cima, em placa de Petri (25 mm x 100 mm) contendo 10 mL de meio de cultura MS (Murashige & Skoog, 1962) suplementado com 30 g L-1 de sacarose e 7 g L-1 de ágar para avaliar a germinação in vitro.

Os embriões foram mantidos em câmara de crescimento sob condições de escuro e à temperatura de 26 ± 2ºC, sendo avaliada a germinação a cada cinco dias, durante 45 dias. As porcentagens médias de germinação de cada genótipo aos 45 dias foram comparadas estatisticamente pelo teste de Scott & Knott (1974). Os embriões que não germinaram foram avaliados quanto à presença de contaminação microbiana no meio de cultura, necrose, intumescimento e ausência de desenvolvimento.

 

Resultados e Discussão

A velocidade e a porcentagem de germinação foram variáveis em razão do genótipo utilizado (Figura 1). A germinação dos embriões de bananeira concentrou-se do quinto ao vigésimo dia de cultivo in vitro. A germinação in vitro ocorre mais rapidamente do que em viveiro, graças às condições ambientais e nutricionais mais propícias. Agarwal (1984) obteve germinação somente a partir do décimo terceiro dia após a semeadura em uma mistura de terra esterilizada, mais areia lavada (1:1), e Stotzky et al. (1962) relataram serem necessárias de três a seis semanas para o início da germinação em solo.

 

 

A porcentagem média de germinação dos genótipos estudados após 45 dias de cultivo in vitro foi de 53,25% (Tabelas 1 e 2). Este resultado se assemelha aos reportados por Rowe & Richardson (1975) e por Stotzky et al. (1962), que obtiveram 50% e 52% de germinação, respectivamente. No entanto, Vuylsteke & Swennen (1991) obtiveram de 9% a 34% de germinação trabalhando com diferentes genótipos e condições de cultivo in vitro; em viveiro, a porcentagem de germinação foi de 1%.

 

 

 

 

Os diplóides Butuhan (BB) e 9379-09 (AA) apresentaram, respectivamente, a maior (84%) e a menor (33%) porcentagem de germinação (Tabela 1). A porcentagem elevada de germinação do genótipo Butuhan já havia sido relatada por Simmonds (1959), que obteve valores que variaram de 49% a 80%, enquanto em Calcutta e Malaccensis esse autor verificou de 63% a 71% e de 3% a 43%, respectivamente. As sementes de banana variam em tamanho e forma de acordo com a espécie e variedade. Os genótipos BB apresentaram sementes maiores que os AA, e, segundo Chin (1996), requerem diferentes condições para a germinação. As espécies selvagens de Musa acuminata (Calcutta e Malaccensis) e M. balbisiana (Butuhan e França) apresentaram maior porcentagem média de germinação (66,50%) do que os híbridos (40,00%), provavelmente por serem materiais resultantes de um processo de seleção natural, que originou as bananas comestíveis, o que pode ter mantido alta a sua capacidade de germinação das sementes (Dantas et al., 1999).

A média dos embriões não germinados foi de 46,75%; na maioria dos casos (29,25%), isto ocorreu por ausência de desenvolvimento dos embriões no meio de cultura, podendo sugerir algum tipo de dormência, o que pode ocorrer mesmo em sementes maduras recém-extraídas (Chin, 1996). Parte dos embriões que não germinou apresentou intumescimento. A necrose e a contaminação microbiana ocorreram em 6,13% dos embriões (Tabela 1). Este comportamento sugere adequação do método para melhorar os processos de desinfestação das sementes, de extração dos embriões, e da composição do meio de cultura (Simmonds, 1959; Stotzky et al., 1962; Johri & Rao, 1984; Darjo & Bakry, 1990).

A maior parte das sementes apresentou endosperma normal (63 a 100%), independentemente de apresentarem o genoma AA ou BB e de serem materiais silvestres ou híbridos (Tabela 2). Estes resultados indicam alta compatibilidade entre os genótipos parentais dos materiais híbridos estudados, pois, segundo Wardlaw (1965), o primeiro sinal de desenvolvimento anormal em sementes provenientes de cruzamentos "incompatíves" ocorre no endosperma.

Os genótipos Butuhan e 4252-04 apresentaram 100% de sementes com endosperma normal (Tabela 2). Embora a porcentagem de germinação tenha sido a maior no diplóide Butuhan, não foi verificada a mesma correlação (endosperma normal/elevada porcentagem de germinação) nos demais genótipos, o que indica que a presença de endosperma normal não é um fator essencial para o desenvolvimento in vitro de embriões de bananeira.

A maior parte das sementes apresentou embrião normal (61,38%), havendo 9,63% de embriões pequenos e 29% de materiais genéticos com outras anormalidades. As porcentagens médias de germinação foram de 51,73%, 51,92% e 56,90% nos embriões normais, pequenos e anormais, respectivamente (Tabela 2). Esses valores, bastante próximos, sugerem que a eficiência da germinação in vitro ocorre mesmo em embriões pequenos ou com algumas anormalidades.

Os genótipos Malaccensis e 9379-09 foram os que apresentaram maior ocorrência de sementes com endosperma reduzido (Tabela 2). No entanto, a utilização da técnica de recuperação de embrião proporcionou redução dos efeitos dessas más formações, possibilitando a germinação em níveis comparáveis aos das sementes normais.

 

Conclusões

1. A germinação de embriões dos genótipos diplóides de bananeira estudados é rápida e ocorre em elevada porcentagem sob condições in vitro.

2. Os embriões das espécies selvagens apresentam maior porcentagem de germinação do que os dos genótipos híbridos.

3. A presença de embrião e endosperma normais não é fator essencial para o desenvolvimento in vitro dos embriões.

 

Referências

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(1) Aceito para publicação em 27 de abril de 2000.
Extraído da dissertação de mestrado apresentada pelo primeiro autor à Universidade Federal da Bahia (UFBA), Cruz das Almas, BA.
(2) Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Mandioca e Fruticultura, Caixa Postal 007, CEP 44380-000 Cruz das Almas, BA. E-mail: ssilva@cnpmf.embrapa.br

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