Resposta à regeneração e crescimento de brotos in vitro de Kielmeyera coriacea quando influenciado por diferentes concentrações dos sais e de sacarose

In vitro regeneration and growth response of Kielmeyera coriacea shoots when affected by salts and sucrose concentrations

RESPOSTA À REGENERAÇÃO E CRESCIMENTO DE BROTOS IN VITRO DE Kielmeyera coriacea QUANDO INFLUENCIADO POR DIFERENTES CONCENTRAÇÕES DOS SAIS E DE SACAROSE

IN VITRO REGENERATION AND GROWTH RESPONSE OF Kielmeyera coriacea SHOOTS WHEN AFFECTED BY SALTS AND SUCROSE CONCENTRATIONS

José Eduardo Brasil Pereira Pinto¹ Eduardo Fonseca Arello² César Augusto Brasil Pereira Pinto³ Márcio Henrique Pereira Barbosa⁴

RESUMO

Avaliaram-se diferentes concentrações de sacarose e sais do MS (MURASHIGE & SKOOG, J 962) na regeneração e crescimento de brotos de Kielmeyera coriacea in vitro. A redução e o aumento da quantidade de sacarose partindo de 30 e 45g/L, respectivamente, causou um decréscimo no número total de brotos. O uso integral ou da metade das concentrações dos sais do MS proporcionou maiores taxas de multiplicação. A maior porcentagem de brotos com mais de 1,0cm de comprimento pôde ser obtida empregando-se 30 g/l de sacarose associado a concentração 1/1 do MS. A porcentagem média de brotos decresceu linearmente com a diluição salina.

Palavras-chave: Kielmeyera coriacea, micropropagaçao, sacarose, sais, meio MS.

SUMMARY

Trials were carried out to test sucrose and salt concentrations added to growth medium on regeneration and growth response of Kielmeyera coriacea shoots. The reduction and increase of sucrose of 30 and 45g/l, rerspectively, caused a decrease in total number of shoots. A higher shoots percentage of with more than 1.0cm, occurred on media with 30g/L of sucrose. The use of total force (1/1) and half strength (1/2) of MS salt proportioned a higher shoot ratio and growth.

Key words: Kielmeyera coriacea, micropropagation, sucrose, salts, MS medium.

INTRODUÇÃO

Kielmeyera coriacea Martius é uma espécie vegetal típica do cerrado. Apresenta grande interesse econômico para produção de madeira, carvão, celulose, tanino para indústria de couros e placas para revestimento acústico (SOUZA, 1947; SADDI, 1982). É considerada também como planta medicinal pelas suas propriedades cercaricidas (LOPES et al., 1977). Com a expansão agrícola dos cerrados, K. coriacea vem sendo vítima de uma exploração predatória tomando-se extinta em muitas regiões.

A propagação via semente tem sido o método predominantemente usado nesta espécie; entretanto, isto concorre para o desenvolvimento lento e para a grande desuniformidade genética das plantas. Por outro lado, a alternativa de propagação vegetativa de indivíduos superiores via cultura de tecidos parece ser uma ferramenta de grande potencial para se obter elevads taxas de multiplicação (THORPE & BIONDI, 1984).

De um modo geral, a propagação in vitro de espécies florestais tem sido empregada com muito sucesso (BAJAJ, 1986; ABDULLAH et al., 1989; DUSTAN & THORPE, 1986; DEBERGH & ZIMMERMANN, 1991). Contudo, poucos trabalhos vem sendo feitos em cultura de tecidos com K. coriacea. ARELLO & PINTO (1993) citam o primeiro trabalho sobre o estabelecimento e multiplicação de brotos de K. coriacea in vitro utilizando combinações de citocininas e auxina.

O sucesso de um sistema de micropropagação depende do controle de um grande número de variáveis (GRATTAPAGLIA & MACHADO, 1990), com as quais, através das investigações experimentais, conduzem para a determinação de protocolos ideais de micropropagação. Entretanto, na ausência de informações prévias do cultivo in vitro de espécies vegetais, GEORGE & SHERRINGTON (1984), sugerem, inicialmente, para a escolha do meio de cultura, avaliar experimentalmente a utilização do meio MS completo e modificado com as concentrações salinas reduzidas a 1/2 e 1/4.

Outra variável importante para o crescimento e o desenvolvimento organizado dos explantes é a fonte de energia na forma de carboidrato. Sabe-se que a atividade fotossintética in vitro é limitada devido a baixa luminosidade (LAKSO et al., 1986) e pequena troca de gás (ZIV, 1986). Uma fonte susplementar de carboidrato tal como a sacarose, é importante para suportar o crescimento e diferenciação in vitro, embora outros compostos (pentoses e hexoses) possam ser utilizados. MUKHERJEE et al. (1991), utilizando glicose ou frutose no meio de cultura, observaram melhor indução na regeneração de brotos do que pela utilização da sacarose. Além disso, também relatam que a concentração de carboidrato afeta marcadamente a regeneração de brotos.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta morfogenética do tecido cultivado in vitro de K. coriacea em meio suplementado com diferentes concentrações de sais e sacarose.

MATERIAIS E MÉTODOS

Os explantes constituíram-se de segmentos nodais provenientes de brotações de plantas obtidas in vitro, sendo que eles foram seccionados de modo que o comprimento ficasse em torno de l,0cm.

Utilizou-se meio de cultura (MS) descrito por MURASHIGE & SKOOG (1962). As concentrações dos sais inorgânicos foram 1/1, 1/2 e 1/3, representando o MS completo, MS com as concentrações salinas reduzidas a metade e a um terço respectivamente. As concentrações de sacarose empregadas foram 15, 30,45, 60 e 75g/l, respectivamente para cada nível de concentração de sais inorgânicos, resultando num delineamento fatorial 3x5. Os demais componentes do meio permaneceram constantes. O meio de cultura foi ainda enriquecido de 0,5mg/l de benzilaminopurina (BAP), conforme sugere ARELLO & PINTO (1993).

As brotações foram colocadas para desenvolver em tubos de ensaio (25 x 150mm) com l0ml de meio de cultura. Os segmentos foram mantidos em sala de crescimento sob condições ambientais controladas, tais como, fotoperíodo de 16h luz/8h escuro, temperatura 27 ± 1°C e intensidade de 50µmol/s/m².

Empregou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado com 3 repetições, sendo 3 tubos de ensaio por repetição. Os dados coletados foram submetidos a análise de variância, utilizando-se os níveis de signifícância de 1% e 5% para o teste de F. Quando o modelo empregado na análise de regressão não explicou a variação dos dados, considerou-se para efeito de apresentação dos resultados que = Y, ou seja, as estimativas são as próprias médias das variáveis quantitativas. Para atender às pressuposições para realização da análise estatística, os dados para a variável porcentagem de brotos foram transformados para arc.sen (x + 0,5)^0,5.

A avaliação foi feita aos 45 dias de cultura após a inoculação dos explantes. As características avaliadas foram o número total médio de brotações produzidas e a porcentagem média de brotações com mais de l,0cm.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As concentrações testadas de sacarose e sais mostraram interação significativa para a produção total de brotações. Já para a porcentagem de brotos com mais de l,0cm, apenas os fatores considerados separadamente apresentaram efeitos significativos.

Observa-se pela Figura 1 o comportamento do número médio de brotos para os níveis de sacarose e sais empregados. De modo geral o maior número médio de brotos pôde ser obtido com o emprego de 30 a 45g/l de sacarose associado ao uso das concentrações salinas integrais ou reduzidas à metade. Nota-se também pela Figura 1 que o uso de 1/3 das concentrações normais de sais no meio proporcionou acentuada reducão no número de brotos na faixa de 30 a 45g/l de sacarose.

Os dois níveis de sacarose que se salientaram (30 e 45 g/l), quanto a regeneração de brotos, mostram suprir as necessidades dos explantes em termos de energia e carbono, principalmente quando os sais do meio aparecem em concentrações não inferiores à metade daquela original, proposta por MURASHIGE & SKOOG (19620. Pela Figura 1 observa-se que a resposta ao açúcar aumenta em termos de organogênese até o nível de máxima eficiência técnica de 39,4 e o nível de 30g/l de sacarose, respectivamente para as concentrações de sais 1/1 e 1/2, após os quais há uma redução no número de brotações. Confrontando-se os níveis de 15g/l de sacarose com os de 30 e 45g/l de sacarose observa-se que reduziu-se praticamente à metade o número médio de brotos. Este resultado é semelhante àquele apresentado por MORINI et al. (1992) para Prunus cerasifera, onde mostra que houve uma redução na proliferação de brotações, quando a sacarose passou de 30g/l para 15g/l. De outra forma há possibilidades inclusive de obter crescimento in vitro mesmo quando a fonte de energia é reduzida ou omitida. LANGFORD & WAINWRIGHT (1987) mostraram crescimento in vitro de rosas quando aumentou-se o nível de CO₂ e luz com o intuito de substituir o carbono fornecido através da sacarose no meio de cultura.

As concentrações mais elevadas de sacarose (60 e 75g/l) apresentaram efeitos negativos no número e porcentagem média de brotos (Figuras 1 e 2). Além disso, provocaram necrose nos explantes com posterior morte dos mesmos antes que houvesse qualquer tentativa de se desenvolverem e proliferarem. As altas concentrações de sacarose poderiam estar provocando um forte gradiente osmótico entre o explante inoculado e o meio que o contém, fazendo com que o material vegetal se desidratasse.

O crescimento das brotações foi negativamente influenciado pela redução ou aumento concentração de sacarose no meio (Figura 2). Nota-se pela Figura 2 que a maior porcentagem média de brotos, 61,5% foi obtida com 30g/l de sacarose. De modo semelhante, MORINI et al. (1992) mostram que a redução de sacarose de 30g/l para 22,5g/l, 15g/l e 7,5g/l causou uma inibição progressiva e remarcável no crescimento das brotações. Com 15 g/l o peso fresco e peso seco foram reduzidos pela metade.

A porcentagem média de brotos maiores que 1,0cm foi significativamente afetada pela salinidade do meio. O meio MS, somente quando usado em sua plenitude em termos de sais, possibilitou obter um maior percentual de brotações, decrescendo linearmente com as diluições empregadas (Figura 3). Sabe-se que o meio MS é um dos mais completos não só em qualidade como, também, em quantidade de sais. É por isso considerado um meio rico e mais concentrado que os já conhecidos meios de DE FOSSARD (1974), de SCHENK & HILDEBRANDT (1972) e o "Woody Plant Medium"de SMITH & McCOWN (1983), largamente utilizados na micropropagação de várias espécies florestais.

CONCLUSÕES

- A utilização de 30g/l de sacarose apresenta efeito benéfico à proliferação e crescimento de brotos de Kielmeyera coriacea.

- O uso integral ou da metade das concentrações dos sais do MS proporciona resultados étimos na proliferação in vitro de K. coriacea, ao passo que para maior porcentagem média de brotos a utilização das concentrações salinas originais do MS deve ser preferida.

²Engenheiro Agrônomo, M.Sc., Departamento de Agricultura, UFLA.

³Professor Titular, Departamento de Biologia, UFLA. Bolsista do CNPq.

⁴Engenheiro Agrônomo, M.Sc., doutorando no Curso de Fitotecnia da UFLA. Bolsista do CNPq.

Recebido para publicação em 27.09.94. Aprovado em 06.09.95

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¹

Professor Titular, Departamento de Agricultura, Universidade Federal de Lavras (UFLA). Bolsista do CNPq. Caixa Postal 37, 37200-000, Lavras, MG. Autor para correspondência.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  29 Set 2008
• Data do Fascículo
  Abr 1996

Histórico

• Recebido
  27 Set 1994
• Aceito
  06 Set 1995