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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.64.2020.tde-19112021-114147
Documento
Autor
Nombre completo
Marilia Aparecida Morandi
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Piracicaba, 2020
Director
Título en portugués
Desenvolvimento de protocolos de propagação in vitro de erva-mate (Ilex paraguariensis Saint Hil.)
Resumen en portugués
A erva-mate (Ilex paraguariensis) é uma espécie de grande importância econômica e cultural para os estados do sul do Brasil, cujas folhas são utilizadas como matéria-prima para o preparo de bebidas estimulantes. Apesar da sua relevância econômica, há pouco progresso relativo ao melhoramento genético da erva-mate, e a produção de mudas ainda é feita via seminal, o que contribui para o estabelecimento de plantios com materiais de baixa produção e baixa qualidade no sabor. Além disso, as sementes desta espécie possuem dormência, tornando o processo de produção de mudas demorado. O objetivo desse trabalho foi estabelecer protocolos de germinação in vitro de sementes, bem como de cultivo de segmentos nodais, além de indução de calogênese, visando a embriogênese somática como forma de propagação de genótipos conhecidos. Para germinação das sementes, a dormência e contaminação das culturas consistem em importantes entraves. Portanto, foram testados protocolos de assepsia contendo hipoclorito de sódio (NaOCl), hipoclorito de cálcio (Ca(ClO)2), suplementação do meio de cultura com o fungicida Midas BR® e o biocida PPM®, e também, autoclavagem das sementes; suplementação do meio de cultura com água de coco, giberelina (GA3), e a irradiação das sementes com raios gama, visando contribuir com a germinação. Nenhum tratamento testado favoreceu a germinação das sementes in vitro. Para o cultivo dos segmentos nodais, a contaminação de explantes também representa um obstáculo para o início das culturas. Foram realizados experimentos, utilizando NaOCl, Kasumin e adição de PPM® ao meio de cultura; para controlar a oxidação fenólica dos explantes foram avaliados os efeitos do ácido ascórbico, carvão ativado ou PVP; e avaliar o efeito da suplementação do meio de cultura com benziladenina (BA) e ácido naftaleno acético (ANA) para favorecer a brotação, alongamento e enraizamento de brotos. Houve sucesso no estabelecimento de cultivos, mas nenhum experimento culminou com explantes formando raízes, o que impossibilitou a manutenção in vitro a longo prazo. Com relação aos experimentos de calogênese foliar, foram realizados testes para determinar um protocolo de introdução, avaliando o efeito das concentrações de NaOCl; posição do explante no meio de cultura; modo de recorte e tamanho dos explantes. Foram avaliadas as respostas dos explantes aos meios de cultivo empregados para a embriogênese somática de peças florais de cacaueiro, além da influência dos hormônios vegetais 2,4-D, tiadiazuron, BA, ANA, GA3, cinetina e zeatina, na sobrevivência e na indução de calos. O uso de NaOCl foi eficiente no controle da contaminação. Nenhum meio de cultura ou hormônio testado induziu a embriogênese somática, e nem mesmo a formação de brotações adventícias; além disso, os calos entraram em fase de declínio após 12 meses de manutenção in vitro. Contudo, houve a formação de diversas condições favoráveis, como calos contendo raízes, e calos com aspectos visuais promissores, como aparência friável e coloração esverdeada. Conclui-se que a há a possibilidade de morfogênese a partir de explantes foliares
Título en inglés
Development of in vitro Propagation Protocols of Yerba Mate (Ilex paraguariensis Saint Hil.)
Resumen en inglés
Yerba mate (Ilex paraguariensis) is a species of great economic and cultural importance for the Southern states of Brazil. Yerba mate leaves are used as raw material for the preparation of stimulant beverages. Despite its economic relevance, little progress has been achieved in the genetic improvement of the crop, and propagation is still based on open-pollinated seeds, which contributes to the establishment of low-yielding and low-quality plantings. In addition, yerba mate seeds exhibit dormancy, turning the seedling production process lengthy. Thus, the objective of this work was to establish protocols for in vitro germination of seeds, cultivation of nodal segments, and induction of callogenesis for somatic embryogenesis. For seed germination, dormancy and contamination are important barriers. Therefore, disinfection protocols were tested using NaOCl, Ca(ClO)2, supplementation of the culture medium with the fungicide Midas BR® or PPM®, and autoclaving the seeds. In addition, supplementing the culture medium with coconut water, gibberellin GA3, or irradiating the seeds with gamma rays were tested expecting to contribute to seed germination. None of the experiments favored seed germination in vitro. For the cultivation of nodal segments, contamination of explants also represented an obstacle to the establishment of the cultures. Experiments were carried out using NaOCl, Kasumin and the addition of PPM® to the culture medium; to control explant phenolic oxidation, the addition of ascorbic acid, activated carbon or polyvinylpyrrolidone (PVP) were evaluated; whereas supplementing the culture medium with plant hormones, such as benzyladenine (BA) or naphthalene acetic acid (NAA) to favor bud-breaking, elongation and rooting of shoots. Some successful cultures were established, but no experiment culminated in explants forming roots, which made long-term in vitro maintenance impossible. Regarding the callogenesis of leaf disks, tests were carried out to determine an introduction protocol, evaluating the effect of NaOCl concentrations; explant position in the culture medium; cutting mode and size of leaf explants. The explant responses to various culture media were evaluated, in addition to the influence of the hormones 2,4-D, thiadiazuron, BA, NAA, GA3, kinetin or zeatin, on survival and callus induction. The use of NaOCl was efficient in controlling contamination. No culture medium or hormone tested induced somatic embryogenesis, or the formation of adventitious buds. Callus declined after 12 months of in vitro. However, several favorable conditions were determined, that favored promising rooting calli, with promising visual aspects, such as friable appearance and greenish colour. It is concluded that there is a possibility of morphogenesis from leaf explants
 
Fecha de Publicación
2021-11-29
 
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