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Title: Poliploidização e calogênese in vitro de Jatropha curcas L.
Other Titles: In vitro polyploidization and callogenesis of Jatropha curcas L
metadata.dc.creator: Oliveira, Stéfanie Cristina de
Keywords: Poliploidização in vitro;Citometria de fluxo;Tetraploides;Mixoploides;Calogênese;In vitro polyploidization;Flow cytometry;Tetraploids;Mixoploids;callogenesis
Issue Date: 27-Jul-2012
Publisher: Universidade Federal do Espírito Santo
Citation: OLIVEIRA, Stéfanie Cristina de. In vitro polyploidization and callogenesis of Jatropha curcas L. 2012. 73 f. Dissertação (Mestrado em Fitotecnica; Recursos Florestais) - Universidade Federal do Espírito Santo, Alegre, 2012.
Abstract: O uso de bioenergia tem sido apontado como uma estratégia para diminuição da utilização de combustíveis fósseis. Fundamentado nesse fato, muitos países, incluindo o Brasil, aumentaram os esforços para financiar pesquisas com espécies vegetais produtoras de biocombustíveis. Dentre essas espécies, Jatropha curcas L. destaca-se pelo alto potencial para produção de óleo. Visando à propagação clonal e massal de acessos elite de J. curcas, técnicas de cultura de tecidos têm sido aplicadas. Entretanto, diferentes autores frisaram a necessidade de ampliação de estudos envolvendo ferramentas da cultura de tecidos vegetais, dentre elas a poliploidização in vitro. A indução de poliploides in vitro é uma importante ferramenta no melhoramento genético de plantas, por possibilitar a obtenção de maior variabilidade de materiais com possíveis incrementos de características agronômicas desejáveis. Nesse sentindo, um dos objetivos deste trabalho foi estabelecer um protocolo de indução in vitro de plântulas poliploides da variedade / Gonçalo/ (2C = 0.85 pg, 2n = 2x = 22 cromossomos). Os resultados de citometria de fluxo evidenciaram que tetraploides e mixoploides foram obtidos a partir de ápices caulinares tratados com diferentes concentrações de colchicina e tempos de exposição. Fundamentado em três parâmetros (número de plântulas sobreviventes, tetraploides e mixoploides), o tratamento envolvendo 0,5 mM de colchicina a um pulso de 96 horas foi considerado o mais adequado. Com base nesse resultado, um segundo experimento de poliploidização foi realizado somente com a dosagem de 0,5 mM com pulsos de 96, 120, 144 e 168 horas. Os resultados confirmaram que a concentração de 0,5 mM por 96 horas é ideal para indução de tetraploides de J. curcas / Gonçalo/ . Plântulas mixoploides também foram encontradas nos tratamentos com0,5 mM de colchicina aos pulsos de 96, 120 e 144 horas. Visto a relevância da propagação clonal e massal de acessos elite de J. curcas, inclusive das plântulas poliploides obtidas no primeiro estudo, o presente trabalho também teve como objetivo induzir a calogênese in vitro a partir de explantes foliares. Os resultados mostraram que a combinação ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D)/cinetina (KN) promoveu maior número de explantes com calos friáveis quando comparado à combinação ácido indol-3-butírico (AIB)/KN. Dessa forma, o procedimento envolvendo a combinação auxina/citocinina é fundamental para gerar calos friáveis, os quais representam a base para estabelecimento de um sistema embriogênico in vitro de acessos elite. Pela primeira vez, um sistema de cultura de tecidos foi adaptado para indução, propagação e recuperação de tetraploides e mixoploides de J. curcas / Gonçalo/ . Além disso, os dados gerados contribuem para criação e ampliação de bancos de germoplasma in vitro da espécie
The use of bioenergy has been suggested as a strategy for reducing the utilization of fossil fuels. Thereafter, many countries, including Brazil, have increased efforts to fund the research of plant species for biofuel production. Among these species, Jatropha curcas L. stands out mainly due to its high potential for oil production. Thus, tissue culture techniques have been applied aiming at the mass and clonal propagation of J. curcas elite lines. However, different authors have emphasized the necessity of expanding studies that involve plant tissue culture tools such as in vitro polyploidization. In this sense, the present study sought to establish a protocol for in vitro induction of polyploid seedlings from shoot tips of the variety Gonzalo (2C = 0.85 pg, 2n = 2x = 22 chromosomes). Flow cytometry revealed mixoploids and tetraploids obtained from shoot tips treated with different colchicine concentrations and exposure times. Based on three criteria (survival rate of the explants, and numbers of tetraploid and mixoploid plantlets), the treatment with 0.5 mM colchicine in a 96 hour pulse was statistically considered the most appropriate. Based on these data, a second polyploidization experiment was carried out, using a dosage of 0.5 mM colchicine in pulses of 96, 120, 144 and 168 hours. The results confirmed that the concentration of 0.5 mM for 96 hours was the ideal treatment for J. curcas Gonçalo tetraploid induction. Mixoploid seedlings were also detected in the treatments with 0.5 mM colchicine in pulses of 96, 120 and 144 hours. Considering the relevance of mass and clonal multiplication of elite J. curcas accessions, and the polyploid seedlings obtained in the first investigation, this study further aimed to establish in vitro callogenesis from leaf explants. The results showed that the combination of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and kinetin (Kn) provided greater number of explants with friable calli in relation to the combination indol-3-butyric acid (IBA) and Kn. Thus, 2,4-D/Kn was the treatment of choice to generate friable calli, which are essential for somatic embryogenesis. Ultimately, a tissue culture system was adapted for induction, propagation and recovery of in vitro tetraploids from the J. curcas variety Gonçalo, as well as other inbred lines. Besides providing a new protocol for polyploidy generation, this study also contributed to the germplasm of J. curcas and the achievement of genetic variability through obtainment of tetraploid and mixoploid seedlings
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/6567
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