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Title: Restabelecimento do potencial embriogênico de suspensões celulares e ajustes metodológicos para mutagênese em bananeira
Authors: Moreira, Cleiton Vasconcelos
Abstract: A mutação tem sido usada em substituição ao sistema convencional no melhoramento em bananeira para cultivares estéreis. No entanto, para o sucesso da mutagênese in vitro, é indispensável o estabelecimento de protocolos reprodutíveis de regeneração in vitro de plantas e otimização de tratamentos mutagênicos. Este trabalho foi desenvolvido na Embrapa Mandioca e Fruticultura, com o objetivo de ajustar técnicas de mutagênese para serem empregadas em suspensões celulares e calos embriogênicos de bananeira, buscando adaptar a metodologia de indução de mutação, via irradiação com raio gama, e por meio do etil metano sulfonato (EMS). O trabalho foi subdividido em três capítulos: no primeiro foi desenvolvida uma metodologia para recuperação da capacidade embriogênica de suspensões celulares com alta concentração de células não-embriogênicas, cultivadas por mais de três anos, a qual possibilitou também a manutenção contínua da produção de calos embriogênicos por período prolongado, de forma a permitir a rápida obtenção de suspensões celulares e a regeneração de plantas dessas suspensões; no segundo capítulo adaptou-se uma metodologia de indução de mutação, por irradiação gama, para calos embriogênicos (CE) e suspensões celulares (SC) de bananeira ‘Tropical’ (AAAB) e ‘Terra Maranhão’ (AAB); enquanto no terceiro capítulo ajustou-se uma metodologia de indução de mutagênese in vitro, via etil metano sulfonato (EMS) pela análise dos índices de sobrevivência e regeneração de plantas a partir do tratamento de CE e SC de bananeira. Melhores respostas em crescimento e multiplicação de novos calos embriogênicos são obtidos com 0,50 mg L-1 de 2,4-D no meio de cultura, em intervalos de dois meses de subcultivos. O uso do diacetato de fluoresceína FDA revelou a presença de células embriogênicas viáveis com uma regeneração significativa de plantas, nestas condições de cultivo. Assim, a metodologia desenvolvida nesse trabalho, possibilita resgatar o potencial embriogênico de suspensões celulares não-embriogênicas de cultivos prolongados e induzir novas células embriogênicas com o uso de 2,4-D. Registrou-se que o aumento das doses de radiação gama provocou reduções nos parâmetros estudados. Independente da cultivar usada, as doses de 100 e 200 Gy afetaram negativamente a germinação de embriões somáticos dos calos embriogênicos, bem como o número de raízes e comprimento das plantas. Nas suspensões celulares estas variáveis foram reduzidas com as doses de 60 a 200 Gy. O aumento das doses de radiação gama provocou redução no comprimento das plantas e no índice de sobrevivência. A eficiência dessa metodologia de radiação gama em calos embriogênicos e suspensões celulares abrem perspectivas para uso de mutagênese in vitro no melhoramento de bananeira. Calos embriogênicos da cultivar Terra Maranhão são mais sensíveis aos efeitos do mutagênico EMS, comparados às suspensões celulares. Enquanto na ‘Tropical’, as suspensões celulares são mais sensitivas em relação aos tratamentos de EMS que os calos embriogênicos. Este estudo mostra uma metodologia eficiente e rápida de aplicação de mutagênese in vitro via EMS com possibilidade de propagação de mutantes promissores.
The mutation has been used in replacement of conventional system in improvement in banana sterile. However, to the success of in vitro mutagenesis indispensable the establishment of reproducible protocols in vitro regeneration of plants and optimization mutagenic treatments. This work was developed at Embrapa Cassava and Fruits, aiming to adjust mutagenesis techniques in order to be employed in cell suspensions and embryogenic callus banana, seeking to adapt the mutation induction methodology via Gamma radiation means and ethyl methane sulfonate (EMS). The work was subdivided into three chapters: in the first was developed a methodology for recoveryring of embryogenic capacity of cell suspensions with a high concentrations of nonembryogenic cells, which have been grown for more than three years; which also provided a continuous maintenance of embryogenic callus production for a long-term period in order to obtain cell suspensions and plant regeneration of these suspensions; in the second chapter adapted to adapt the mutation induction methodology, via gamma irradiation, to embryogenic callus (EC) and cell suspensions (CS) of banana 'Tropical' (AAAB) and 'Terra Maranhão' (AAB); while in the third chapter was adjusted up an in vitro mutagenesis inducing methodology via ethyl methane sulfonate (EMS) for examining the survival and plant regeneration rates from EC treatment and SC banana. Effective responses in growth and multiplication of new embryogenic callus are obtained with 0.50 mg L-1 2,4-D in the culture medium at every two-months subculture. The use of the fluorescein diacetate DF revealed the presence of viable embryogenic cells with significant regeneration of plants in these culture conditions. Thus, the methodology developed in this study, enables rescue the embryogenic potential the embryogenic potential of non-embryogenic cell suspensions of extended crops and induce new embryogenic cells with the use of 2,4-D. It was recorded that that increasing doses of gamma radiation caused reductions in the parameters under study. Independent of the cultivar used, doses of 100 Gy and 200 affect negatively the germination of somatic embryos from embryogenic callus as well as the number of root and the length plants. All these variables cell suspensions were reduced at the doses from 60 to 200 Gy. The increasing gama radiation doses caused a reduction in the length of the plants and in the survival rate. The efficiency of this radiation methodology in embryogenic callus and cell suspensions brings perspectives on the use of in vitro mutagenesis for the banana improvement. Embryogenic callus of the cultivar Terra Maranhão are more sensitive to the effects of EMS mutagenic, compared to cell suspensions. While in 'Tropical', the cell suspensions are more sensitive in relation to EMS treatments than embryogenic callus. This study shows a rapid and efficient methodology for in vitro mutagenesis via EMS application with the possibility of the propagation of promising mutants.
Keywords: Mutação induzida
Embriogênese
Banana
URI: http://hdl.handle.net/123456789/915
Issue Date: 13-Jan-2016
Appears in Collections:CCAAB - Programa de Pós-Graduação em Ciências Agrárias (Teses)

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