Morfogénese in vitro em tamarilho: análise dos processos de organogénese e embriogénese somática

Palavras-chave: Calo embriogénico,Maturação,Organogénese,Peróxido de hidrogénio,Stress

A embriogénese somática é um processo que permite a rápida propagação de espécies economicamente importantes e uma poderosa ferramenta na transformação genética. Uma das fases mais importantes neste processo é a maturação dos embriões somáticos, visto que durante esta fase é comum ocorrer um número significativo de embriões anómalos, o que pode ter implicações na sua conversão em plântulas. A indução da embriogénese somática e o desenvolvimento de embriões de tamarilho (Cyphomandra betacea) foram estudados no Laboratório de Biotecnologia da FCTUC e usados com sucesso na regeneração das plantas a partir de vários tipos de explantes. É um sistema de duas fases no qual a embriogénese somática é induzida em meio MS, na presença de uma auxina e com concentrações elevadas de sacarose, seguindo-se a transferência do tecido embriogénico obtido para um meio sem auxina e com níveis reduzidos de sacarose, de modo a obter embriões somáticos. Trabalhos anteriores demonstraram que optimizando as condições de maturação há um maior rendimento e uma melhor qualidade dos embriões formados. Neste trabalho, pretendeu-se optimizar a maturação de embriões somáticos de tamarilho, testando diferentes tipos de calos embriogénicos em diversas condições de maturação. Calos com diferentes idades, origens e qualidades embriogénicas foram avaliadas, variando a composição do meio de cultura, em particular pela adição de carvão activado, várias concentrações de sacarose e de outros agentes osmóticos para além da sacarose. A manifestação de diferentes capacidades embriogénicas por parte das linhas estudadas perante os tratamentos aplicados, confirmou assim a importância da origem e da idade dos explantes na obtenção de embriões somáticos maduros. O calo induzido a partir de material micropropagado de uma árvore adulta (TJ-CE3) revelou uma ausência de competência embriogénica, que poderá ser justificada pelos baixos níveis endógenos de peróxido de hidrogénio nesta linha de calo (cerca de 6 μmol/l), quando comparados aos detectados em calos embriogénicos (cerca de 12 μmol/l) induzidos na mesma altura, mas a partir de material com origem seminal (linha TV-CE2). De um modo geral, foi a linha TVCE1 a que demonstrou uma resposta melhor, em termos do número de embriões formados, sendo o ABA (2 mg/l, TMA2) o composto mais eficaz, neste tipo de calo, promovendo o desenvolvimento de 204 embriões/100 mg de calo. No caso do TV-CE2, uma linha de calo mais recentemente estabelecida, contrariamente ao esperado, este apresentou respostas inferiores ao TV-CE1, sendo os melhores resultados obtidos para o meio TM2 (50,3 xi embriões somáticos/100 mg de calo). O controlo da maturação e dos processos de conversão através da análise histológica permitiram observar os efeitos das condições de cultura no desenvolvimento dos embriões, em particular no padrão apical-basal e na organização de meristema apical. Observou-se que, mesmo em embriões anómalos o meristema apical se organizou de acordo com o padrão normal, sugerindo que este tipo de embriões, teria potencial para desenvolver de uma forma normal e atingir a conversão em plântulas. Para além dos ensaios de maturação realizados foram testados factores influentes na indução de embriogénese somática como o genótipo, a dimensão do explante e as condições do meio, mais concretamente a sua composição química. Nestes ensaios observaram-se disparidades nas taxas de indução observadas para os 3 genótipos testados e na quantidade de calo observado. Foi o genótipo de tamarilho vermelho que apresentou as taxas de indução mais altas, a rondar os 68% de explantes com tecido embriogénico. A fragmentação dos explantes foliares em secções com 3-10 mm revelou-se uma técnica eficaz, permitindo a formação de quantidades superiores de calo embriogénico. Os ensaios de indução de organogénese in vitro realizados, recorrendo a material vegetal estabelecido in vitro (linha TJ), proveniente de uma árvore adulta, demonstraram, à semelhança do que se observou na maturação de embriões somáticos, uma baixa capacidade organogénica desta linha, visto que das gemas isoladas apenas 13,3% geraram rebentos caulinares

Área científica: Ciências Exactas e Naturais