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Master's Dissertation
DOI
Document
Author
Full name
Silvia Balbão Filippi
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2000
Supervisor
Title in Portuguese
Embriogênese somática da bananeira (Musa spp): indução, maturação e análise morfo-anatômica
Keywords in Portuguese
BANANA
EMBRIOGÊNESE SOMÁTICA
MUTAÇÕES
VARIEDADES VEGETAIS
Abstract in Portuguese
Este trabalho teve como objetivo a obtenção de embriogênese somática em cultivares brasileiras de bananeira e subsequente conversão dos embriões somáticos em plantas. Estudos desta natureza visam possibilitar trabalhos futuros que envolvam a manipulação genética, para melhoramento desta cultura. O projeto consistiu, primeiramente, na indução de embriogênese somática a partir de ápices vegetativos testando-se: diferentes auxinas (dicamba, picloram, 2,4-D e NAA) em meio MS (Murashige & Skoog, 1962); três meios de cultura com diferentes razões entre nitrogênio nítrico e amoniacal (NO3-: NH4+); e tempo necessário para permanência do explante no meio de indução. Indução foi obtida, porém, embriões somáticos não converteram-se em plantas. Em seguida, estudou-se o efeito do tratamento de maturação, através de cultivo contendo concentração mais elevada de sacarose (60 g/L) ou PEG (polietilenoglicol), na conversão e germinação de embriões somáticos a partir de ápices vegetativos. Alternadamente, foram utilizados explantes de inflorescências masculinas na indução de embriogênese somática. Em todas as etapas foram realizadas análises morfo-anatômicas através de microscopia ótica e eletrônica de varredura. Na indução a partir de ápices vegetativos, as auxinas dicamba e picloram apresentaram formação de estruturas embriogênicas e embriões somáticos, enquanto que as demais apresentaram ausência de resposta embriogênica. Cortes histológicos dos explantes em meio com dicamba, mostraram regiões embriogênicas com formação de pró- embriões e regiões meristemáticas não organizadas, que possivelmente, originaram estruturas monopolares. Os embriões somáticos eram morfologicamente semelhantes aos embriões zigóticos de Musa acuminata, porém, diferenciação de protoderme, ápices meristemáticos e procâmbio, não foram observados. Entre os três diferentes meios de cultura testados na indução (SH, FN-Lite ou 1/2 MS), o meio FN-Lite e 1/2 MS, com razão nitrato:amônio de 4:1 e 2:1, respectivamente, apresentaram melhor qualidade dos embriões somáticos, do que os embriões em meio SH com razão de 9,5:1, e o melhor tempo de indução foi de 4 semanas. Cortes histológicos foram realizados para observação das características dos embriões somáticos formados. O tratamento de maturação dos embriões somáticos favoreceu a conversão dos embriões em plântulas, porém, em baixo percentual. Frequentemente foram observadas, tanto em meio de indução, como de maturação, uma alteração de desenvolvimento dos embriões somáticos, com um crescimento preferencial do ápice radicular, e ausência de desenvolvimento do ápice caulinar. Em explantes de inflorescências masculinas, identificaram-se através de análises morfo-anatômicas, dois tipos de embriões somáticos: um tipo semelhante ao embrião zigótico de Musa acuminata e, em menor frequência, desenvolveram-se embriões somáticos semelhantes a embriões zigóticos de outras monocotiledôneas, indicando que em um único protocolo de embriogênese somática, é possível ocorrer a formação de diferentes padrões morfológicos de embriões somáticos.
Title in English
Banana (Musa spp) somatic embryogenesis: induction, maturation ano morfo-anatomic analysis
Abstract in English
The present work aimed to obtain somatic embryogenesis in Brazilian cultivars of banana and their subsequent conversion into plants. These studies are important for the development of protocols involving genetic manipulation techniques for crop improvement of this species. Initially, the induction of somatic embryogenesis from shoot apices was tested using MS medium (Murashige & Skoog, 1962) supplemented with different auxins (dicamba, picloram, 2,4-D and NAA); three culture media with different ratios of nitric:amoniacal nitrogen (NO3-: NH4+); and length of time in the induction medium. Induction was obtained but the somatic embryos did not convert into plants. Maturation treatments with higher sucrose levels or PEG (polyethylene glicol) were then tested. In addition, the use of male inflorescences were used as explants for somatic embryo induction. During the experiments, morpho-anatomic analyses were performed through light and scanning electron microscopy. When shoot apices were used as explants, the auxins dicamba and picloram showed the formation of embryogenic structures and somatic embryos, while 2,4-D and NAA were not. Explants in medium containing dicamba presented both embryogenic regions with pro-embryos and non-organized meristematic regions, which may have formed unipolar structures. The somatic embryos were morphologically similar to the zygotic embryos of Musa acuminata, however lacked the differentiation of protoderm, meristematic apices and procambium. These somatic embryos did not convert into plants. Among the three different culture media tested for induction (SH, FN-Lite or 1/2 MS), FN- Lite and 1/2 MS provided better quality embryos and four weeks was considered the best period for induction. These two media have a 4:1 and 2:1 NO3-: NH4+ ratio, while SH has a 9,5:1 ratio. Histological sections were done to evaluate the somatic embryos formed. Somatic embryo maturation treatments favored the conversion of embryos into plants, however at low frequency. Frequently, somatic embryos showed the development of the root pole only. This behavior was observed both during induction and maturation. Male inflorescence explants formed two types of somatic embryos: one morphologically resembling the zygotic embryo of Musa acuminate, and less frequently somatic embryos with morphological characteristics of other monocots. This behavior indicates that in one protocol of somatic embryogenesis it is possible to obtain different morphological patterns of somatic embryos.
 
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Publishing Date
2019-08-22
 
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