• JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
 
  Bookmark and Share
 
 
Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2019.tde-20191218-123450
Documento
Autor
Nombre completo
Edson Tobias Domingues
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Piracicaba, 1992
Director
Título en portugués
Cultura de tecidos visando o melhoramento de bananeira (Musa spp.) através de indução de mutações
Palabras clave en portugués
BANANA
CULTURA DE TECIDOS VEGETAIS
MELHORAMENTO GENÉTICO
Resumen en portugués
Os métodos tradicionais de melhoramento de plantas apresentam certas dificuldades para algumas culturas, principalmente as de propagação vegetativa, como é o caso das bananeiras e plátanos. Os cultivares são normalmente constituídos de híbridos interespecíficos, sendo comum a heterozigozidade a poliploidia e a esterilidade na maioria dos clones, sendo que esta última cria frequentemente, uma barreira insuperável para os cruzamentos. Devido à propagação vegetativa, estas culturas possuem uma homogeneidade genética muito grande nas plantações, tornando-a vulnerável a uma série de doenças, dentre as quais destaca-se a Fusariose, causada pelo Fusarium oxysporum f. sp. cubense, a qual impossibilita o plantio comercial de diversos cultivares, como é o caso da bananeira cultivar Maçã (grupo AAB), de ampla aceitação por todo o Brasil. Uma vez que existe um grande potencial para a biotecnologia nesta cultura, o presente trabalho buscou adaptar diferentes metodologias de cultura de tecidos visando trabalhos de indução de mutações em Musa. Foram extraídos meristemas de bananeira dos cultivares Maçã, Nanica, Nanicão e Grand Naine (clone GN-60), os quais foram inoculados em meio modificado de MURASHIGE & SKOOG (1962). Após multiplicação in vitro as plantas obtidas foram utilizadas para a realização de diversos experimentos. Foram testados cinco diferentes tipos de extração de ápices caulinares, a serem utilizados a partir de plantas in vitro para reinício da micropropagação sendo constatado que os ápices caulinares dos quais foram retiradas as baínhas foliares e aqueles dos quais foi eliminada a dominância apical tenderam a apresentar maior número de brotações. Comparou-se os diferentes níveis de brotação obtidos em meio de cultura semi-sólido com os obtidos em meio liquido com e sem agitação, concluindo-se que o líquido sob agitação tendeu a estimular uma maior brotação que o semi-sólido, e ambos superaram o meio líquido sem agitação. Foi ainda avaliada a menor concentração de BAP indutora da maior taxa de brotação in vitro, para o cultivar Maçã, entre as concentrações de 0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0; 12,5; 15,0; 17,5 e 20,0 mg/l. A menor concentração que permitiu a obtenção de um maior número de brotos situou-se ao redor de 5,0 mg/l de BAP. Para um enraizamento mais eficiente em plântulas de bananeira comparou-se os reguladores de crescimento IAA, IBA e NAA em diferentes concentrações. Observou-se que na concentração mais baixa de NAA e IBA (0,1 mg/l) o enraizamento foi mais adequado. Estudou-se a radiossensitividade de ápices caulinares do cultivar Maçã às doses de 0, 20, 40, 60, 80, e 100 Gy. Observou-se que a dose de 20 Gy provocou um leve estímulo a multiplicação clonal do cultivar, enquanto que a que causou 50% de letal idade (LD5), esteve por volta de 40 Gy, já as doses de 80 e 100 Gy não permitiram a recuperação de brotações. Os explantes irradiados foram subcultivados por 4 ciclos vegetativos (M1V4), este número de gerações foi considerado satisfatório para o isolamento de setores mutados, uma vez que nesta geração, in vitro, foram observadas algumas alterações fenotípicas para variegação foliar, a partir de explantes irradiados nas doses de 40 e 60 Gy. As alterações fenotípicas, no entanto, tornaram-se mais perceptíveis em casa de vegetação, onde a partir de 2070 plantas observadas quantificou-se as alterações mais significativas. Foram obtidas plantas com folhas variegadas, plantas com maior teor de antocianina e plantas com alterações para o formato e arquitetura foliar e de planta. Após o isolamento do Fusarium oxysporum f. sp. cubense a partir de plantas de campo infestadas, foi realizado o seu cultivo em meio BDA, obtendo-se após 15 dias uma maior produção de esporos, a partir dos quais foram confeccionadas suspensões para inoculação em casa de vegetação. Realizou-se a inoculação de 2765 plantas, de bananeira "Maçã", originadas de ápices caulinares irradiados e micropropagados in vitro por 4 gerações vegetativas. À inoculação foi realizada através de 50 ml de suspensão contendo 5 x 104 esporos/ml do Fusarium. Embora as respostas tenham sido diferenciadas de planta à planta, não foram observadas plantas resistentes ao fungo. O sistema utilizado permitiu uma triagem rápida e eficiente das plantas susceptíveis. Seguindo metodologia descrita por NOVAR et al. (1989), induziu-se a formação de estruturas embriogênicas sobre tecidos do rizoma e pseudocaule de plantas pertencentes aos cultivares Maçã, Grand Naine (clone GN-60) e Nanicão. Para esta finalidade utilizou-se o regulador de crescimento Dicamba, cuja melhor concentração, variou em função do cultivar testado. Destas estruturas obtidas não se originaram plantas diretamente, mas o seu subcultivo em meio líquido, permitiu o surgimento de novas estruturas que parecem possuir boa capacitação embriogênica, uma vez que apresentaram emissão de radículas e início de emissão de parte aérea. Não foi possível a recuperação de plantas por embriogênese somática até o momento. A partir do subcultivo das estruturas embriogênicas previamente descritas foram obtidas suspensões celulares, as quais mostraram-se apropriadas para o isolamento de protoplastos.
Título en inglés
Tissue culture aiming at mutation breeding in banana (Musa spp.)
Resumen en inglés
Conventional plant breeding methods for have shown difficulties for some crops, principally for the vegetative propagated ones such as bananas and plantains. The cultivars normally consist of interspecific hybrids and heterozygosity and polyploidy are commonly seen in most of the clones. Its assexual behaviour is often a serious limitation to cross-breeding. Due to the vegetative propagation, those cultivars show high genetic homogeneity and this makes them vulnerable to serious diseases such as Fusarium wilt caused by Fusarium oxysporum f.sp. cubense which hampers commercial production in the cultivars with the AAB genome, as "Maçã", of large acceptance in Brazil. As there exists a great potential of biotechnology to this crop, the present work was carried out to adapt different tissue culture methodologies to Musa species, aiming at future mutation breeding programs. Meristems were extracted from the cultivars Maçã, Nanica, Nanicâo and Grand Nain (clone GN-60), and were inoculated on the modified MURASHIGE & SKOOG (1962) medium. After in vitro propagation, these plants were used for several experiments. Shoot tip apices were extracted in five different ways. After in vitro propagation it was found that those without sheath and apical dominance tended to produce a larger number of buds. Different levels of bud formation were observed on semi-solid medium culture when compared with agitated or static liquid ones. The agitated liquid medium tended to increase the number of buds more than the semi-solid one which was better than static liquid one. The growth regulator BAP was used in several concentrations (0, 2.5, 5.0, 7.5, 10.0, 12.5, 15.0, 17.5 and 20.0 mg/l) for bud formation of the shoot tip apices. The lowest concentration which permitted a higher number of cluster formation was around 5.0 mg/l for "Maçã". For efficient rooting of in vitro plants, the auxins IAA, IBA and NAA with different concentrations were tested. Lower concentrations of NAA or IBA (0.1 mg/l) or IAA (0.5 mg/l) showed high efficiency, permitting rooted plants formation in two weeks. Shoot tip apices radiosensitivity was carried out in "Maçã". Doses of 0, 20, 40, 60, 80 and 100 Gy were used. Twenty Gy showed low stimulus of bud formation when compared with the control. Fourty Gy was found to be the dose that permitted the survival of 50 % of plants (LD50). Higher doses as 80 and 100 Gy did not permit bud formation. Irradiated explants were subcultivated for four vegetative generations (M1V4). This procedure was found to be sufficient for isolation of the mutated sectors, because it was possible to observe in this generation some phenotypic changes of leaf variegation at the doses of 40 and 60 Gy. Phenotypic changes, meanwhile, were more perceptible in green house condition where they were quantified in 2070 plants. Plants with leaf variegation, concentrated anthocyanin, disturbed leaf shape and changed plant and leaf architecture were observed. After isolation of Fusarium oxysporum f. sp. cubense from infested plants in the field, its cultivation was carried out in BDA medium. After 15 days, higher production of spores was obtained and they were used to prepare suspention for inoculation in green house. The inoculation was carried out to 2765 plants of "Maçã", originated from irradiated shoot tip apices that were micropropagated in vitro for 4 vegetative generations. The inoculation was made. Fifty ml of suspention containning 5 x 104 spores/ml of Fusarium was inoculated to each plant. Although the differentiated responses, no resistant plant was found. The utilized system permitted a quick and efficient screening of the susceptible ones. Following the methodology described by NOVAK et al. (1989), embryogenic structure formation was induced on corn and pseudostem tissues of the cultivars Maçã, Grand Nain (clone GN-60) and Nanicão. Dicamba, a growth regulator, was used for this objective. The best concentration was changed in the function of tested cultivar. These structures did not originate plants directly, but after liquid subcultivation, permitted the appearance of new structures which seems to have a good embryogenic capacity. They permitted root emission and initiation stem formation, but it was not possible to regenerate plants by somatic embryogenesis until the present. From 1iquid subculture of embryogenic structure, cell suspension was obtained and this showed to be appropriate for protoplast isolation.
 
ADVERTENCIA - La consulta de este documento queda condicionada a la aceptación de las siguientes condiciones de uso:
Este documento es únicamente para usos privados enmarcados en actividades de investigación y docencia. No se autoriza su reproducción con finalidades de lucro. Esta reserva de derechos afecta tanto los datos del documento como a sus contenidos. En la utilización o cita de partes del documento es obligado indicar el nombre de la persona autora.
Fecha de Publicación
2019-12-19
 
ADVERTENCIA: Aprenda que son los trabajos derivados haciendo clic aquí.
Todos los derechos de la tesis/disertación pertenecen a los autores
CeTI-SC/STI
Biblioteca Digital de Tesis y Disertaciones de la USP. Copyright © 2001-2021. Todos los derechos reservados.