Com o objetivo de estudar uma metodologia para a cultura de antera de arroz de sequeiro, com variedades brasileiras Dourado Precoce e IAC-165, o presente trabalho foi realizado no Laboratório da Seção Radiogenética do CENA (Centro de Energia Nuclear na Agricultura), USP, Piracicaba, São Paulo. As panículas foram coletadas quando as anteras apresentavam micrósporo no estádio uninucleado e pré-tratadas a 7°C por 7 dias. As anteras foram inoculadas no meio MS modificado e incubadas no escuro a 27°C. Para as duas variedades estudadas, foram analisados os seguintes parâmetros: (1) freqüência de calos produzidos e (2) capacidade de organogênese. Para o estudo da indução de calos, foram pesquisados os seguintes fatores: ferro, sacarose, vitaminas (tiamina, m-inositol e biotina), aminoácidos (glicina e metionina), reguladores de crescimento (2,4-D, NAA e BAP), agar e carvão (fatores químicos); temperatura e tempo de pré-tratamento a frio, temperatura de incubação e irradiação com raios gamas nas panículas e das anteras junto com o meio de cultura (fatores físicos); estádio do micrósporo (fator fisiológico). Para a regeneração de plantas foi utilizado o meio MS e os seguintes fatores foram avaliados: reguladores de crescimento (NAA e cinetina), extrato de levedura, agar, carvão ativado e idade do calo. Os resultados obtidos permitem concluir que: (1) a frequencia da indução de calos aumenta no meio líquido com 56,6 mg de ferro, 4% de sacarose, 4 mg/l de glicina para ambas as variedades e 0,8 mg/l de tiamina para Dourado Precoce e 0,4 mg/l para IAC-165; (2) o meio básico MS modificado foi superior ao meio N6 ; (3) no meio MS modificado, as melhores combinações de 2,4-D e NAA foram 2 mg/l e 2. mg/l para Dourado Precoce e 1 mg/l e 3 mg/l, respectivamente, para IAC-165; (4) pré-tratamento a 10°C por 10 dias das panículas com micrósporo no estádio uninucleado deu o melhor resultado na indução de calos; (5) incubação das anteras no escuro a 30° C aumentou a frequência na indução de calos; e (6) o efeito da irradiação com raios-gamas foi favorável quando anteras da variedade Dourado Precoce foram irradiadas junto com o meio de cultura. Com relação a regeneração de plantas, os melhores resultados foram observados no meio R6 e quando foram inoculados calos com 7 dias de idade / In order to study a methodoloy for anther culture of two Brazilian varieties of upland rice, Dourado Precoce and IAC-165, the present work was carried out in the Laboratory of Radiation Genetics Section of CENA (Centro de Energia Nuclear na Agricultura), USP, Piracicaba, São Paulo, Brazil. The panicles were collected when anther were at uninucleated stage of microspore and pre-treated at 7°C for 7 days. The anthers then were inoculated on the modified MS medium and incubated in the dark at 27°C. For the two varieties studied, the following parameters were analyzed: (1) frequency of callus production and (2) organogenesis capacity. To study the induction of callus, the following factors were considered: iron, sucrose, vitamins, (thiamine, m-inositol and biotine), aminoacids (glycine and methionine), growth regulators (2,4-D, NAA and BAP), agar and activated charcoal (chemical factors); temperature and time of cold pre-treatment, incubation temperature and irradiation with gamma-rays of panicles and anthers together with medium of culture (physical factors); microspore stage (physiological factor). For plant regeneration, the MS medium was used and the following factors were evaluated: growth regulators (NAA and kinetin), yeast extract, agar, activated charcoal and callus age. According to the results obtained, we can conclude that: (1) frequency of callus induction increases on liquid medium with 56,6 mg/l of iron, 4% of sucrose, 4 mg/l of glycine for the both varieties and 0, 8 mg/l of thiamine for Dourado Precoce and 0,4 mg/l for IAC-165; (2) the basic MS medium modified was superior to the N6 medium; (3) as for the MS medium modified, better combinations of 2,4-D and NAA were 2 mg/l and 2 mg/l for Dourado Precoce and 1 mg/l and 3 mg/l, respectively, for IAC-165; (4) pre-treatment at 10°C for 10 days of panicles with microspore of uninucleate stage gave the best results in the induction of callus; (5) anther incubation in the dark at 30°C increased the frequency of callus induction; and (6) irradiation effect with gama-rays was favorable when anthers of the variety Dourado Precoce were irradiated together with the culture medium. Regarding regeneration of plants, the best results observed on the R6 medium and when callus as with 7 days of age inoculated.

Com o objetivo de estudar uma metodologia para a cultura de antera de arroz de sequeiro, com variedades brasileiras Dourado Precoce e IAC-165, o presente trabalho foi realizado no Laboratório da Seção Radiogenética do CENA (Centro de Energia Nuclear na Agricultura), USP, Piracicaba, São Paulo. As panículas foram coletadas quando as anteras apresentavam micrósporo no estádio uninucleado e pré-tratadas a 7°C por 7 dias. As anteras foram inoculadas no meio MS modificado e incubadas no escuro a 27°C. Para as duas variedades estudadas, foram analisados os seguintes parâmetros: (1) freqüência de calos produzidos e (2) capacidade de organogênese. Para o estudo da indução de calos, foram pesquisados os seguintes fatores: ferro, sacarose, vitaminas (tiamina, m-inositol e biotina), aminoácidos (glicina e metionina), reguladores de crescimento (2,4-D, NAA e BAP), agar e carvão (fatores químicos); temperatura e tempo de pré-tratamento a frio, temperatura de incubação e irradiação com raios gamas nas panículas e das anteras junto com o meio de cultura (fatores físicos); estádio do micrósporo (fator fisiológico). Para a regeneração de plantas foi utilizado o meio MS e os seguintes fatores foram avaliados: reguladores de crescimento (NAA e cinetina), extrato de levedura, agar, carvão ativado e idade do calo. Os resultados obtidos permitem concluir que: (1) a frequencia da indução de calos aumenta no meio líquido com 56,6 mg de ferro, 4% de sacarose, 4 mg/l de glicina para ambas as variedades e 0,8 mg/l de tiamina para Dourado Precoce e 0,4 mg/l para IAC-165; (2) o meio básico MS modificado foi superior ao meio N6 ; (3) no meio MS modificado, as melhores combinações de 2,4-D e NAA foram 2 mg/l e 2. mg/l para Dourado Precoce e 1 mg/l e 3 mg/l, respectivamente, para IAC-165; (4) pré-tratamento a 10°C por 10 dias das panículas com micrósporo no estádio uninucleado deu o melhor resultado na indução de calos; (5) incubação das anteras no escuro a 30° C aumentou a frequência na indução de calos; e (6) o efeito da irradiação com raios-gamas foi favorável quando anteras da variedade Dourado Precoce foram irradiadas junto com o meio de cultura. Com relação a regeneração de plantas, os melhores resultados foram observados no meio R6 e quando foram inoculados calos com 7 dias de idade / In order to study a methodoloy for anther culture of two Brazilian varieties of upland rice, Dourado Precoce and IAC-165, the present work was carried out in the Laboratory of Radiation Genetics Section of CENA (Centro de Energia Nuclear na Agricultura), USP, Piracicaba, São Paulo, Brazil. The panicles were collected when anther were at uninucleated stage of microspore and pre-treated at 7°C for 7 days. The anthers then were inoculated on the modified MS medium and incubated in the dark at 27°C. For the two varieties studied, the following parameters were analyzed: (1) frequency of callus production and (2) organogenesis capacity. To study the induction of callus, the following factors were considered: iron, sucrose, vitamins, (thiamine, m-inositol and biotine), aminoacids (glycine and methionine), growth regulators (2,4-D, NAA and BAP), agar and activated charcoal (chemical factors); temperature and time of cold pre-treatment, incubation temperature and irradiation with gamma-rays of panicles and anthers together with medium of culture (physical factors); microspore stage (physiological factor). For plant regeneration, the MS medium was used and the following factors were evaluated: growth regulators (NAA and kinetin), yeast extract, agar, activated charcoal and callus age. According to the results obtained, we can conclude that: (1) frequency of callus induction increases on liquid medium with 56,6 mg/l of iron, 4% of sucrose, 4 mg/l of glycine for the both varieties and 0, 8 mg/l of thiamine for Dourado Precoce and 0,4 mg/l for IAC-165; (2) the basic MS medium modified was superior to the N6 medium; (3) as for the MS medium modified, better combinations of 2,4-D and NAA were 2 mg/l and 2 mg/l for Dourado Precoce and 1 mg/l and 3 mg/l, respectively, for IAC-165; (4) pre-treatment at 10°C for 10 days of panicles with microspore of uninucleate stage gave the best results in the induction of callus; (5) anther incubation in the dark at 30°C increased the frequency of callus induction; and (6) irradiation effect with gama-rays was favorable when anthers of the variety Dourado Precoce were irradiated together with the culture medium. Regarding regeneration of plants, the best results observed on the R6 medium and when callus as with 7 days of age inoculated.

O cultivo de anteras de soja [Glycine max (L.) Merrill, 2n=40] iniciou na década de 1970 visando à obtenção de plantas androgenéticas haplóides e duplo-haplóides. Contudo, foram raras as ocasiões em que as condições de cultivo favoreceram o desenvolvimento embriogênico até a regeneração de plantas. No presente trabalho, pelo cultivo de anteras heterozigotas para um marcador molecular codominante, foi registrado que alguns genótipos segregantes originaram estruturas embriogênicas tanto a partir dos micrósporos quanto a partir dos tecidos diplóides da antera. Subseqüentemente, por meio de análises histológicas, foram registradas calogênese e embriogênese a partir do tecido conectivo, das camadas médias e da epiderme em anteras de quatro cultivares, sob as condições de cultivo até então recomendadas para desencadear androgênese. Estes eventos foram favorecidos pela presença do ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) e pela indução na luz. A constatação do potencial embriogênico do conectivo levantou a possibilidade de usar tecidos estaminais como uma nova fonte de explantes, a partir de indivíduos que já alcançaram a fase reprodutiva, quando a resposta morfogênica é considerada sem sucesso em soja. A formação de grãos de pólen multinucleados não foi uma resposta exclusiva ao cultivo: tanto o cultivo de anteras quanto o tratamento a 4oC aumentaram as freqüências de núcleos simétricos e extranumerários em grãos de pólen, incluindo núcleos com formato fragmentado. De forma geral, os resultados comprovaram que, nas condições recomendadas, o cultivo de anteras é um sistema limitado para desencadear androgênese em soja. Por isso, uma seqüência de testes foi conduzida para o estabelecimento in vitro de micrósporos isolados. Foi desenvolvida uma técnica de isolamento que permitiu a obtenção de suspensões de micrósporos viáveis com densidade adequada e, em seguida, o estabelecimento de cultivos. Nestes cultivos, foram testados os efeitos de meios nutritivos e de genótipos. A técnica desenvolvida será útil para futuros testes visando identificar fatores que desencadeiam androgênese em soja. Neste trabalho, foram identificadas limitações e potencialidades morfogênicas do cultivo de anteras de soja. Em conseqüência, é proposta uma nova abordagem ao estudo da androgênese, pelo cultivo de micrósporos e grãos de pólen isolados. / Soybean [Glycine max (L.) Merrill, 2n=40] anther culture began in the 1970’s in order to obtain haploids and double-haploids androgenic plants. However, only in rare occasions, culture conditions allowed embryogenic development to proceed as far as plant regeneration. In the present study, culturing heterozygous anthers to a codominant molecular marker, it was recorded that some segregating genotypes originated embryo-like structures from either microspores or anther diploid tissues. Subsequently, through histological analysis, it was recorded callogenesis and somatic embryogenesis from the connective, middle layer and epidermis in cultured anthers of four soybean cultivars, under culture conditions known to trigger an androgenic response. Morphogenic responses from anther walls and connective tissue was favoured by 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and induction under light. Embryogenic potential of the connective tissue provided the possibility of using staminal tissue as a new source of explants, from individuals that have reached the reproductive phase, when the morphogenic response has been considered unsuccessful in soybean. Multinucleate pollen grains formation was not an exclusive response to culture: both anther culture and 4oC treatment increased symmetrical and extra nuclei frequencies in pollen grains, including atypical extra nuclei with a fragmented shape. On the whole, results indicated that, under recommended conditions, anther culture is a limited system to trigger androgenesis in soybean. Thus, a sequence of tests was carried out aiming to establish isolated microspores in vitro. It was developed a technique that allowed to obtain viable microspores suspensions at appropriate density and, subsequently, to establish cultures. The effects of medium constitution and genotypes were tested. This technique may be useful for further studies aiming to identify factors that are important to stimulate soybean androgenesis. In this study, morphogenic limitations and potentialities of soybean anther culture were identified. In consequence, it is proposed a new approach to study androgenesis, through the culture of isolated microspores and pollen grains.

O cultivo de anteras de soja [Glycine max (L.) Merrill, 2n=40] iniciou na década de 1970 visando à obtenção de plantas androgenéticas haplóides e duplo-haplóides. Contudo, foram raras as ocasiões em que as condições de cultivo favoreceram o desenvolvimento embriogênico até a regeneração de plantas. No presente trabalho, pelo cultivo de anteras heterozigotas para um marcador molecular codominante, foi registrado que alguns genótipos segregantes originaram estruturas embriogênicas tanto a partir dos micrósporos quanto a partir dos tecidos diplóides da antera. Subseqüentemente, por meio de análises histológicas, foram registradas calogênese e embriogênese a partir do tecido conectivo, das camadas médias e da epiderme em anteras de quatro cultivares, sob as condições de cultivo até então recomendadas para desencadear androgênese. Estes eventos foram favorecidos pela presença do ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) e pela indução na luz. A constatação do potencial embriogênico do conectivo levantou a possibilidade de usar tecidos estaminais como uma nova fonte de explantes, a partir de indivíduos que já alcançaram a fase reprodutiva, quando a resposta morfogênica é considerada sem sucesso em soja. A formação de grãos de pólen multinucleados não foi uma resposta exclusiva ao cultivo: tanto o cultivo de anteras quanto o tratamento a 4oC aumentaram as freqüências de núcleos simétricos e extranumerários em grãos de pólen, incluindo núcleos com formato fragmentado. De forma geral, os resultados comprovaram que, nas condições recomendadas, o cultivo de anteras é um sistema limitado para desencadear androgênese em soja. Por isso, uma seqüência de testes foi conduzida para o estabelecimento in vitro de micrósporos isolados. Foi desenvolvida uma técnica de isolamento que permitiu a obtenção de suspensões de micrósporos viáveis com densidade adequada e, em seguida, o estabelecimento de cultivos. Nestes cultivos, foram testados os efeitos de meios nutritivos e de genótipos. A técnica desenvolvida será útil para futuros testes visando identificar fatores que desencadeiam androgênese em soja. Neste trabalho, foram identificadas limitações e potencialidades morfogênicas do cultivo de anteras de soja. Em conseqüência, é proposta uma nova abordagem ao estudo da androgênese, pelo cultivo de micrósporos e grãos de pólen isolados. / Soybean [Glycine max (L.) Merrill, 2n=40] anther culture began in the 1970’s in order to obtain haploids and double-haploids androgenic plants. However, only in rare occasions, culture conditions allowed embryogenic development to proceed as far as plant regeneration. In the present study, culturing heterozygous anthers to a codominant molecular marker, it was recorded that some segregating genotypes originated embryo-like structures from either microspores or anther diploid tissues. Subsequently, through histological analysis, it was recorded callogenesis and somatic embryogenesis from the connective, middle layer and epidermis in cultured anthers of four soybean cultivars, under culture conditions known to trigger an androgenic response. Morphogenic responses from anther walls and connective tissue was favoured by 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and induction under light. Embryogenic potential of the connective tissue provided the possibility of using staminal tissue as a new source of explants, from individuals that have reached the reproductive phase, when the morphogenic response has been considered unsuccessful in soybean. Multinucleate pollen grains formation was not an exclusive response to culture: both anther culture and 4oC treatment increased symmetrical and extra nuclei frequencies in pollen grains, including atypical extra nuclei with a fragmented shape. On the whole, results indicated that, under recommended conditions, anther culture is a limited system to trigger androgenesis in soybean. Thus, a sequence of tests was carried out aiming to establish isolated microspores in vitro. It was developed a technique that allowed to obtain viable microspores suspensions at appropriate density and, subsequently, to establish cultures. The effects of medium constitution and genotypes were tested. This technique may be useful for further studies aiming to identify factors that are important to stimulate soybean androgenesis. In this study, morphogenic limitations and potentialities of soybean anther culture were identified. In consequence, it is proposed a new approach to study androgenesis, through the culture of isolated microspores and pollen grains.

O cultivo de anteras de soja [Glycine max (L.) Merrill, 2n=40] iniciou na década de 1970 visando à obtenção de plantas androgenéticas haplóides e duplo-haplóides. Contudo, foram raras as ocasiões em que as condições de cultivo favoreceram o desenvolvimento embriogênico até a regeneração de plantas. No presente trabalho, pelo cultivo de anteras heterozigotas para um marcador molecular codominante, foi registrado que alguns genótipos segregantes originaram estruturas embriogênicas tanto a partir dos micrósporos quanto a partir dos tecidos diplóides da antera. Subseqüentemente, por meio de análises histológicas, foram registradas calogênese e embriogênese a partir do tecido conectivo, das camadas médias e da epiderme em anteras de quatro cultivares, sob as condições de cultivo até então recomendadas para desencadear androgênese. Estes eventos foram favorecidos pela presença do ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) e pela indução na luz. A constatação do potencial embriogênico do conectivo levantou a possibilidade de usar tecidos estaminais como uma nova fonte de explantes, a partir de indivíduos que já alcançaram a fase reprodutiva, quando a resposta morfogênica é considerada sem sucesso em soja. A formação de grãos de pólen multinucleados não foi uma resposta exclusiva ao cultivo: tanto o cultivo de anteras quanto o tratamento a 4oC aumentaram as freqüências de núcleos simétricos e extranumerários em grãos de pólen, incluindo núcleos com formato fragmentado. De forma geral, os resultados comprovaram que, nas condições recomendadas, o cultivo de anteras é um sistema limitado para desencadear androgênese em soja. Por isso, uma seqüência de testes foi conduzida para o estabelecimento in vitro de micrósporos isolados. Foi desenvolvida uma técnica de isolamento que permitiu a obtenção de suspensões de micrósporos viáveis com densidade adequada e, em seguida, o estabelecimento de cultivos. Nestes cultivos, foram testados os efeitos de meios nutritivos e de genótipos. A técnica desenvolvida será útil para futuros testes visando identificar fatores que desencadeiam androgênese em soja. Neste trabalho, foram identificadas limitações e potencialidades morfogênicas do cultivo de anteras de soja. Em conseqüência, é proposta uma nova abordagem ao estudo da androgênese, pelo cultivo de micrósporos e grãos de pólen isolados. / Soybean [Glycine max (L.) Merrill, 2n=40] anther culture began in the 1970’s in order to obtain haploids and double-haploids androgenic plants. However, only in rare occasions, culture conditions allowed embryogenic development to proceed as far as plant regeneration. In the present study, culturing heterozygous anthers to a codominant molecular marker, it was recorded that some segregating genotypes originated embryo-like structures from either microspores or anther diploid tissues. Subsequently, through histological analysis, it was recorded callogenesis and somatic embryogenesis from the connective, middle layer and epidermis in cultured anthers of four soybean cultivars, under culture conditions known to trigger an androgenic response. Morphogenic responses from anther walls and connective tissue was favoured by 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and induction under light. Embryogenic potential of the connective tissue provided the possibility of using staminal tissue as a new source of explants, from individuals that have reached the reproductive phase, when the morphogenic response has been considered unsuccessful in soybean. Multinucleate pollen grains formation was not an exclusive response to culture: both anther culture and 4oC treatment increased symmetrical and extra nuclei frequencies in pollen grains, including atypical extra nuclei with a fragmented shape. On the whole, results indicated that, under recommended conditions, anther culture is a limited system to trigger androgenesis in soybean. Thus, a sequence of tests was carried out aiming to establish isolated microspores in vitro. It was developed a technique that allowed to obtain viable microspores suspensions at appropriate density and, subsequently, to establish cultures. The effects of medium constitution and genotypes were tested. This technique may be useful for further studies aiming to identify factors that are important to stimulate soybean androgenesis. In this study, morphogenic limitations and potentialities of soybean anther culture were identified. In consequence, it is proposed a new approach to study androgenesis, through the culture of isolated microspores and pollen grains.

O trigo é um alimento básico da humanidade cuja demanda cresce proporcionalmente ao aumento populacional. Existe carência de pesquisas sobre o efeito da nutrição da planta doadora na resposta androgenética. Este trabalho teve por objetivo avaliar a influência de cinco concentrações de nitrogênio e de boro (25%, 50%, 100%, 150% e 200%) a partir da solução de Sarruge modificada, no cultivo de plantas de trigo doadoras de anteras visando à obtenção de estruturas embriogênicas androgenéticas. Para tanto, foram avaliados os componentes do rendimento (número de colmos, diâmetro e comprimento do colmo principal; comprimento, largura e área da folha bandeira; teor de clorofila da folha bandeira, distância entre a folha bandeira e o último nó e comprimento da espiga); o acúmulo de graus dias e duração do ciclo da semeadura até a coleta das espigas para a cultura de anteras; a formação de estruturas embriogênicas androgenéticas e o desenvolvimento dos micrósporos (tétrade, mononucleado central, mononucleado periférico, binucleado e pólen P). Constatou-se que as concentrações de nitrogênio afetaram significativamente os componentes do rendimento, a formação de estruturas embriogênicas androgenéticas e o desenvolvimento dos micrósporos. A duração do ciclo das plantas cultivadas na concentração de 25% de nitrogênio foi menor que nas demais doses, apresentando diferença de até 3,3 dias quando comparada às plantas submetidas a doses mais elevadas. Houve aumento linear na produção de estruturas embriogênicas androgenéticas em função das doses crescentes de nitrogênio utilizadas no cultivo das plantas doadoras das anteras. As doses de nitrogênio interferiram também no estádio de desenvolvimento dos micrósporos, para todas as variáveis estudadas. Essa influência no desenvolvimento dos micrósporos foi efetiva enquanto a folha bandeira menos um encontrava-se no primeiro terço de deslocamento em relação à distância total entre a folha bandeira e o último nó do colmo. As concentrações de boro utilizadas nas soluções de cultivo das plantas de trigo doadoras de anteras não influenciaram nos componentes do rendimento, na formação de estruturas embriogênicas, na duração do ciclo da planta e na maioria das variáveis estudadas com relação ao desenvolvimento dos micrósporos. O desenvolvimento dos micrósporos na espiga seguiu o padrão normal descrito para a espécie, independentemente dos nutrientes estudados. Concluiuse que as concentrações de nitrogênio influenciaram positivamente nos componentes do rendimento (exceto no comprimento da espiga), na formação de estruturas embriogênicas e na distância entre a folha bandeira e o último nó do colmo (marcador morfológico da coleta das espigas para cultura de anteras), enquanto que as concentrações de boro utilizadas no cultivo das plantas doadoras de anteras não apresentaram esse efeito. / Wheat is the staple food of humanity whose demand grows in proportion to the population growth. There is lack of research about the effect of the nutrition of the donor plant in the androgenetic response. This work aim for evaluate the influence of five concentrations of nitrogen and boron (25%, 50%, 100%, 150% and 200%) from the solution of Sarruge modified, in the cultivation of wheat plants donors of anthers aiming the obtainment of androgenetics embryogenic structures. Both for, were evaluated the yield components (number stalks, diameter and length of the main stem; length, width and area of flag leaf; chlorophyll content of flag leaf, distance between flag leaf and the last node and ear length); the accumulation of degree-days and cycle duration of sowing until collection of ears to the anther´s culture; the formation of androgenetics embryogenic structures and the development of microporous (determination of the number of cells in stages: tetrad, central mononucleate, peripheral mononucleate and binucleated and occurrence of pollen P). It was found that the concentrations of nitrogen significantly affected the yield components, the formation of androgenetics embryogenic structures and the development of microspores. The duration of the cycle of the cultivated plants in the concentration of 25% of nitrogen was lower than in other doses, presenting difference of up to 3.3 days when compared to plants subjected to higher doses. There was a linear increase in the production of androgenetics embryogenic structures in function of increasing doses of nitrogen used in cultivation of donor plants of the anthers. The doses of nitrogen interfered also at the stage of development of microspores, for all variables studied. This influence on the development of microspores was effective while the flag leaf less one was in the first third of displacement in relation to the total distance between the flag leaf and the last node of the culm. The concentrations of boron used in solutions of cultivation of wheat donors plants of anthers did not affect the income components, in the formation of embryogenic structures, on the duration of the cycle of the plant and in the majority of the variables studied in relation to the development of the microspores. The development of microspores in spike followed the normal pattern described for the species, regardless of the nutrients studied. It was concluded that the concentrations of nitrogen positively influenced in yield components (except the length of the ear), the formation of embryogenic structures on and the distance between the flag leaf and the last node of the culm (morphological marker of collection of ears to anther culture), while the concentrations of boron used for the cultivation of plants donated anthers did not have this effect.

O trigo é um alimento básico da humanidade cuja demanda cresce proporcionalmente ao aumento populacional. Existe carência de pesquisas sobre o efeito da nutrição da planta doadora na resposta androgenética. Este trabalho teve por objetivo avaliar a influência de cinco concentrações de nitrogênio e de boro (25%, 50%, 100%, 150% e 200%) a partir da solução de Sarruge modificada, no cultivo de plantas de trigo doadoras de anteras visando à obtenção de estruturas embriogênicas androgenéticas. Para tanto, foram avaliados os componentes do rendimento (número de colmos, diâmetro e comprimento do colmo principal; comprimento, largura e área da folha bandeira; teor de clorofila da folha bandeira, distância entre a folha bandeira e o último nó e comprimento da espiga); o acúmulo de graus dias e duração do ciclo da semeadura até a coleta das espigas para a cultura de anteras; a formação de estruturas embriogênicas androgenéticas e o desenvolvimento dos micrósporos (tétrade, mononucleado central, mononucleado periférico, binucleado e pólen P). Constatou-se que as concentrações de nitrogênio afetaram significativamente os componentes do rendimento, a formação de estruturas embriogênicas androgenéticas e o desenvolvimento dos micrósporos. A duração do ciclo das plantas cultivadas na concentração de 25% de nitrogênio foi menor que nas demais doses, apresentando diferença de até 3,3 dias quando comparada às plantas submetidas a doses mais elevadas. Houve aumento linear na produção de estruturas embriogênicas androgenéticas em função das doses crescentes de nitrogênio utilizadas no cultivo das plantas doadoras das anteras. As doses de nitrogênio interferiram também no estádio de desenvolvimento dos micrósporos, para todas as variáveis estudadas. Essa influência no desenvolvimento dos micrósporos foi efetiva enquanto a folha bandeira menos um encontrava-se no primeiro terço de deslocamento em relação à distância total entre a folha bandeira e o último nó do colmo. As concentrações de boro utilizadas nas soluções de cultivo das plantas de trigo doadoras de anteras não influenciaram nos componentes do rendimento, na formação de estruturas embriogênicas, na duração do ciclo da planta e na maioria das variáveis estudadas com relação ao desenvolvimento dos micrósporos. O desenvolvimento dos micrósporos na espiga seguiu o padrão normal descrito para a espécie, independentemente dos nutrientes estudados. Concluiuse que as concentrações de nitrogênio influenciaram positivamente nos componentes do rendimento (exceto no comprimento da espiga), na formação de estruturas embriogênicas e na distância entre a folha bandeira e o último nó do colmo (marcador morfológico da coleta das espigas para cultura de anteras), enquanto que as concentrações de boro utilizadas no cultivo das plantas doadoras de anteras não apresentaram esse efeito. / Wheat is the staple food of humanity whose demand grows in proportion to the population growth. There is lack of research about the effect of the nutrition of the donor plant in the androgenetic response. This work aim for evaluate the influence of five concentrations of nitrogen and boron (25%, 50%, 100%, 150% and 200%) from the solution of Sarruge modified, in the cultivation of wheat plants donors of anthers aiming the obtainment of androgenetics embryogenic structures. Both for, were evaluated the yield components (number stalks, diameter and length of the main stem; length, width and area of flag leaf; chlorophyll content of flag leaf, distance between flag leaf and the last node and ear length); the accumulation of degree-days and cycle duration of sowing until collection of ears to the anther´s culture; the formation of androgenetics embryogenic structures and the development of microporous (determination of the number of cells in stages: tetrad, central mononucleate, peripheral mononucleate and binucleated and occurrence of pollen P). It was found that the concentrations of nitrogen significantly affected the yield components, the formation of androgenetics embryogenic structures and the development of microspores. The duration of the cycle of the cultivated plants in the concentration of 25% of nitrogen was lower than in other doses, presenting difference of up to 3.3 days when compared to plants subjected to higher doses. There was a linear increase in the production of androgenetics embryogenic structures in function of increasing doses of nitrogen used in cultivation of donor plants of the anthers. The doses of nitrogen interfered also at the stage of development of microspores, for all variables studied. This influence on the development of microspores was effective while the flag leaf less one was in the first third of displacement in relation to the total distance between the flag leaf and the last node of the culm. The concentrations of boron used in solutions of cultivation of wheat donors plants of anthers did not affect the income components, in the formation of embryogenic structures, on the duration of the cycle of the plant and in the majority of the variables studied in relation to the development of the microspores. The development of microspores in spike followed the normal pattern described for the species, regardless of the nutrients studied. It was concluded that the concentrations of nitrogen positively influenced in yield components (except the length of the ear), the formation of embryogenic structures on and the distance between the flag leaf and the last node of the culm (morphological marker of collection of ears to anther culture), while the concentrations of boron used for the cultivation of plants donated anthers did not have this effect.

O trigo (Triticum aestivum L.) é uma importante cultura no Brasil. Poucas cultivares são recomendadas para produção do tipo sequeiro no Bioma Cerrado onde a escassez de água limita o rendimento de grãos. Aqui reportamos uma análise de transcriptoma do MGS1 Aliança (cultivar de trigo adaptada ao Cerrado) sob estresse de seca. Um grupo de 4.422 transcritos diferencialmente expressos foi encontrado em raízes e folhas. O número de transcritos reprimidos em raiz (1.102) foi menor que os transcritos induzidos (1.706), enquanto o oposto ocorreu em folhas (1,017 induzidos e 647 reprimidos). O número de transcritos comuns entre ambos órgaõs foi 1.249, enquanto 2.124 foram específicos para raíz e 1.049 específicos para folhas. Análises de RT-qPCR de 35 transcritos selecionados ao acaso revelou uma correlação de 0,78 com os dados de transcriptoma. Os transcritos diferencialmente expressos foram distribuídos por todos os cromossomos e componentes do genoma. O número de transcritos no genoma B foi maior do que nos genomas A e D. Ainda, um grande número de transcritos relacionados à seca foi mapeado nos cromossomos 3B, 5B e 2B. Quando consideramos ambos órgãos, 116 diferentes rotas metabólicas foram alteradas. Uma rota em comum, entre as três mais alteradas em ambos órgãos, foi o metabolismo do amido e da sacarose. A comparação de transcritos derivados de raiz e de folha permite a identificação de transcritos importantes relacionados à respota ao estresse de seca em cada um destes órgãos. Os dados obtidos, também, abrem caminho para o desenvolvimento de futuros marcadores e seleção de genes candidatos ligados à característica. Estes resultados são úteis para o entendimento de rotas metabólicas envolvidas na tolerância à seca em trigo. A informação gerada será usada, a mais longo prazo, para propósitos de transgenia. Para isto, a metodologia de duplo-haploides é desejável e uma primeira investigação sobre a eficiência de protocolo se mostrou necessária. Micrósporos são células gaméticas com capacidade de dar origem a uma nova planta via embriogênese in vitro. Plantas duplo-haploides geradas pela cultura de micrósporos isolados são completamente homozigotas e representam uma importante ferramenta para estudos genéticos e melhoramento de plantas O processo androgenético é desencadeado por diferentes pré-tratamentos de estresse, os quais são empregados para mudar os micrósporos da rota gametofítica para a rota esporofítica. Embora a cultura de micrósporos isolados tenha inúmeras vantagens, importantes limitações tem impedido sua apliação em larga escala. Diferenças genotípicas na resposta androgenética e na formação de plantas albinas ainda constituem desafios. Embora o albinismo seja principalmente uma característica genética, pré-tratamentos e meios de cultura apropriados podem evitar este fenômeno até certo ponto. A resposta androgenética de cinco genótipos de trigo brasileiro foi avaliada no presente estudo. Dois pré-tratamentos foram testados: frio (4°C) e ácido 2-hidroxinicotinico (100 mg/L). O frio foi melhor que o pré-tratamento químico, produzindo mais plantas verdes em quatro de cinco genótipos. Somente dois genótipos brasileiros tratados com ácido 2-hidroxinicotinico produziram plantas, e um deles apenas uma única planta albina. Nossos reultados mostram, também, que o meio semilíquido (contendo 10% de Ficoll) promoveu uma maior resposta androgenética que o meio líquido, aumentando o número de embriões e plantas regeneradas. / Wheat (Triticum aestivum L.) is an important crop cultivated in Brazil. Few cultivars are recommended for rainfed production in the Cerrado Biome where water scarcity limits grain yield. Here we report a transcriptome analysis of MGS1 Aliança (a wheat cultivar adapted to the Cerrado) under drought stress. A set of 4,422 differentially expressed transcripts was found in roots and leaves. The number of down-regulated transcripts in roots (1,102) was lower than the up-regulated transcripts (1,706), while the opposite occurred in leaves (1,017 induced and 647 repressed). The number of common transcripts between the two tissues was 1,249, while 2,124 were specific to roots and 1,049 specific to leaves. Quantitative RT-PCR analysis of 35 randomly selected transcripts revealed a 0.78 correlation with the transcriptome data. The differentially expressed transcripts were distributed across all chromosomes and component genomes. The number of transcripts on the B genome was greater than on the A and D genomes. Additionally, a greater number of drought related transcripts was mapped on chromosomes 3B, 5B and 5D. When considering both tissues, 116 different metabolic pathways were changed. One common pathway, among the top three changed pathways in both tissues, was starch and sucrose metabolism. The comparison of root- and leaf-derived transcripts allows the identification of important transcripts related to water stress response in each of these tissues. It also paves the way for future marker development and selection of candidate genes linked to that trait. These results are useful for understanding the metabolic pathways involved in wheat drought response. The information generated will be used for transgenic wheat purposes. For this the doubled-haploid method is desirable and an investigation about the protocol eficiency is needed. Microspores are gametic cells with capacity to give rise to a new plant via in vitro embryogenesis. Doubled haploid plants generated by isolated microspore culture are completely homozygous and represent an important tool for plant genetics and breeding research. This process is triggered by different stress pretreatments, which are employed to switch microspores from gametophytic to a sporophytic pathway. Although isolated microspore culture has innumerous advantages, important limitations have prevented its application on a large scale. Genotypic differences in androgenic response and the formation of albino plants remain great challenges. Although albinism is a major genetic characteristic, appropriated pretreatments and culture medium can avoid this phenomenon to some extent. The androgenic response of five Brazilian wheat genotypes was evaluated in the present study. Two pretreatments were tested: cold (4°C) and 2-hydroxynicotinic acid (100 mg/L). Cold was better than chemical pretreatment, producing more green plants in four out of five genotypes. Only two Brazilian genotypes treated with 2-hydroxynicotinic acid produced plants, and one of them produced a single albino plant. Our results also show that semi-liquid medium (containing 10% Ficoll) promoted a higher androgenic response than did liquid medium, increasing the number of embryos and regenerated plants.

O trigo (Triticum aestivum L.) é uma importante cultura no Brasil. Poucas cultivares são recomendadas para produção do tipo sequeiro no Bioma Cerrado onde a escassez de água limita o rendimento de grãos. Aqui reportamos uma análise de transcriptoma do MGS1 Aliança (cultivar de trigo adaptada ao Cerrado) sob estresse de seca. Um grupo de 4.422 transcritos diferencialmente expressos foi encontrado em raízes e folhas. O número de transcritos reprimidos em raiz (1.102) foi menor que os transcritos induzidos (1.706), enquanto o oposto ocorreu em folhas (1,017 induzidos e 647 reprimidos). O número de transcritos comuns entre ambos órgaõs foi 1.249, enquanto 2.124 foram específicos para raíz e 1.049 específicos para folhas. Análises de RT-qPCR de 35 transcritos selecionados ao acaso revelou uma correlação de 0,78 com os dados de transcriptoma. Os transcritos diferencialmente expressos foram distribuídos por todos os cromossomos e componentes do genoma. O número de transcritos no genoma B foi maior do que nos genomas A e D. Ainda, um grande número de transcritos relacionados à seca foi mapeado nos cromossomos 3B, 5B e 2B. Quando consideramos ambos órgãos, 116 diferentes rotas metabólicas foram alteradas. Uma rota em comum, entre as três mais alteradas em ambos órgãos, foi o metabolismo do amido e da sacarose. A comparação de transcritos derivados de raiz e de folha permite a identificação de transcritos importantes relacionados à respota ao estresse de seca em cada um destes órgãos. Os dados obtidos, também, abrem caminho para o desenvolvimento de futuros marcadores e seleção de genes candidatos ligados à característica. Estes resultados são úteis para o entendimento de rotas metabólicas envolvidas na tolerância à seca em trigo. A informação gerada será usada, a mais longo prazo, para propósitos de transgenia. Para isto, a metodologia de duplo-haploides é desejável e uma primeira investigação sobre a eficiência de protocolo se mostrou necessária. Micrósporos são células gaméticas com capacidade de dar origem a uma nova planta via embriogênese in vitro. Plantas duplo-haploides geradas pela cultura de micrósporos isolados são completamente homozigotas e representam uma importante ferramenta para estudos genéticos e melhoramento de plantas O processo androgenético é desencadeado por diferentes pré-tratamentos de estresse, os quais são empregados para mudar os micrósporos da rota gametofítica para a rota esporofítica. Embora a cultura de micrósporos isolados tenha inúmeras vantagens, importantes limitações tem impedido sua apliação em larga escala. Diferenças genotípicas na resposta androgenética e na formação de plantas albinas ainda constituem desafios. Embora o albinismo seja principalmente uma característica genética, pré-tratamentos e meios de cultura apropriados podem evitar este fenômeno até certo ponto. A resposta androgenética de cinco genótipos de trigo brasileiro foi avaliada no presente estudo. Dois pré-tratamentos foram testados: frio (4°C) e ácido 2-hidroxinicotinico (100 mg/L). O frio foi melhor que o pré-tratamento químico, produzindo mais plantas verdes em quatro de cinco genótipos. Somente dois genótipos brasileiros tratados com ácido 2-hidroxinicotinico produziram plantas, e um deles apenas uma única planta albina. Nossos reultados mostram, também, que o meio semilíquido (contendo 10% de Ficoll) promoveu uma maior resposta androgenética que o meio líquido, aumentando o número de embriões e plantas regeneradas. / Wheat (Triticum aestivum L.) is an important crop cultivated in Brazil. Few cultivars are recommended for rainfed production in the Cerrado Biome where water scarcity limits grain yield. Here we report a transcriptome analysis of MGS1 Aliança (a wheat cultivar adapted to the Cerrado) under drought stress. A set of 4,422 differentially expressed transcripts was found in roots and leaves. The number of down-regulated transcripts in roots (1,102) was lower than the up-regulated transcripts (1,706), while the opposite occurred in leaves (1,017 induced and 647 repressed). The number of common transcripts between the two tissues was 1,249, while 2,124 were specific to roots and 1,049 specific to leaves. Quantitative RT-PCR analysis of 35 randomly selected transcripts revealed a 0.78 correlation with the transcriptome data. The differentially expressed transcripts were distributed across all chromosomes and component genomes. The number of transcripts on the B genome was greater than on the A and D genomes. Additionally, a greater number of drought related transcripts was mapped on chromosomes 3B, 5B and 5D. When considering both tissues, 116 different metabolic pathways were changed. One common pathway, among the top three changed pathways in both tissues, was starch and sucrose metabolism. The comparison of root- and leaf-derived transcripts allows the identification of important transcripts related to water stress response in each of these tissues. It also paves the way for future marker development and selection of candidate genes linked to that trait. These results are useful for understanding the metabolic pathways involved in wheat drought response. The information generated will be used for transgenic wheat purposes. For this the doubled-haploid method is desirable and an investigation about the protocol eficiency is needed. Microspores are gametic cells with capacity to give rise to a new plant via in vitro embryogenesis. Doubled haploid plants generated by isolated microspore culture are completely homozygous and represent an important tool for plant genetics and breeding research. This process is triggered by different stress pretreatments, which are employed to switch microspores from gametophytic to a sporophytic pathway. Although isolated microspore culture has innumerous advantages, important limitations have prevented its application on a large scale. Genotypic differences in androgenic response and the formation of albino plants remain great challenges. Although albinism is a major genetic characteristic, appropriated pretreatments and culture medium can avoid this phenomenon to some extent. The androgenic response of five Brazilian wheat genotypes was evaluated in the present study. Two pretreatments were tested: cold (4°C) and 2-hydroxynicotinic acid (100 mg/L). Cold was better than chemical pretreatment, producing more green plants in four out of five genotypes. Only two Brazilian genotypes treated with 2-hydroxynicotinic acid produced plants, and one of them produced a single albino plant. Our results also show that semi-liquid medium (containing 10% Ficoll) promoted a higher androgenic response than did liquid medium, increasing the number of embryos and regenerated plants.

O trigo (Triticum aestivum L.) é uma importante cultura no Brasil. Poucas cultivares são recomendadas para produção do tipo sequeiro no Bioma Cerrado onde a escassez de água limita o rendimento de grãos. Aqui reportamos uma análise de transcriptoma do MGS1 Aliança (cultivar de trigo adaptada ao Cerrado) sob estresse de seca. Um grupo de 4.422 transcritos diferencialmente expressos foi encontrado em raízes e folhas. O número de transcritos reprimidos em raiz (1.102) foi menor que os transcritos induzidos (1.706), enquanto o oposto ocorreu em folhas (1,017 induzidos e 647 reprimidos). O número de transcritos comuns entre ambos órgaõs foi 1.249, enquanto 2.124 foram específicos para raíz e 1.049 específicos para folhas. Análises de RT-qPCR de 35 transcritos selecionados ao acaso revelou uma correlação de 0,78 com os dados de transcriptoma. Os transcritos diferencialmente expressos foram distribuídos por todos os cromossomos e componentes do genoma. O número de transcritos no genoma B foi maior do que nos genomas A e D. Ainda, um grande número de transcritos relacionados à seca foi mapeado nos cromossomos 3B, 5B e 2B. Quando consideramos ambos órgãos, 116 diferentes rotas metabólicas foram alteradas. Uma rota em comum, entre as três mais alteradas em ambos órgãos, foi o metabolismo do amido e da sacarose. A comparação de transcritos derivados de raiz e de folha permite a identificação de transcritos importantes relacionados à respota ao estresse de seca em cada um destes órgãos. Os dados obtidos, também, abrem caminho para o desenvolvimento de futuros marcadores e seleção de genes candidatos ligados à característica. Estes resultados são úteis para o entendimento de rotas metabólicas envolvidas na tolerância à seca em trigo. A informação gerada será usada, a mais longo prazo, para propósitos de transgenia. Para isto, a metodologia de duplo-haploides é desejável e uma primeira investigação sobre a eficiência de protocolo se mostrou necessária. Micrósporos são células gaméticas com capacidade de dar origem a uma nova planta via embriogênese in vitro. Plantas duplo-haploides geradas pela cultura de micrósporos isolados são completamente homozigotas e representam uma importante ferramenta para estudos genéticos e melhoramento de plantas O processo androgenético é desencadeado por diferentes pré-tratamentos de estresse, os quais são empregados para mudar os micrósporos da rota gametofítica para a rota esporofítica. Embora a cultura de micrósporos isolados tenha inúmeras vantagens, importantes limitações tem impedido sua apliação em larga escala. Diferenças genotípicas na resposta androgenética e na formação de plantas albinas ainda constituem desafios. Embora o albinismo seja principalmente uma característica genética, pré-tratamentos e meios de cultura apropriados podem evitar este fenômeno até certo ponto. A resposta androgenética de cinco genótipos de trigo brasileiro foi avaliada no presente estudo. Dois pré-tratamentos foram testados: frio (4°C) e ácido 2-hidroxinicotinico (100 mg/L). O frio foi melhor que o pré-tratamento químico, produzindo mais plantas verdes em quatro de cinco genótipos. Somente dois genótipos brasileiros tratados com ácido 2-hidroxinicotinico produziram plantas, e um deles apenas uma única planta albina. Nossos reultados mostram, também, que o meio semilíquido (contendo 10% de Ficoll) promoveu uma maior resposta androgenética que o meio líquido, aumentando o número de embriões e plantas regeneradas. / Wheat (Triticum aestivum L.) is an important crop cultivated in Brazil. Few cultivars are recommended for rainfed production in the Cerrado Biome where water scarcity limits grain yield. Here we report a transcriptome analysis of MGS1 Aliança (a wheat cultivar adapted to the Cerrado) under drought stress. A set of 4,422 differentially expressed transcripts was found in roots and leaves. The number of down-regulated transcripts in roots (1,102) was lower than the up-regulated transcripts (1,706), while the opposite occurred in leaves (1,017 induced and 647 repressed). The number of common transcripts between the two tissues was 1,249, while 2,124 were specific to roots and 1,049 specific to leaves. Quantitative RT-PCR analysis of 35 randomly selected transcripts revealed a 0.78 correlation with the transcriptome data. The differentially expressed transcripts were distributed across all chromosomes and component genomes. The number of transcripts on the B genome was greater than on the A and D genomes. Additionally, a greater number of drought related transcripts was mapped on chromosomes 3B, 5B and 5D. When considering both tissues, 116 different metabolic pathways were changed. One common pathway, among the top three changed pathways in both tissues, was starch and sucrose metabolism. The comparison of root- and leaf-derived transcripts allows the identification of important transcripts related to water stress response in each of these tissues. It also paves the way for future marker development and selection of candidate genes linked to that trait. These results are useful for understanding the metabolic pathways involved in wheat drought response. The information generated will be used for transgenic wheat purposes. For this the doubled-haploid method is desirable and an investigation about the protocol eficiency is needed. Microspores are gametic cells with capacity to give rise to a new plant via in vitro embryogenesis. Doubled haploid plants generated by isolated microspore culture are completely homozygous and represent an important tool for plant genetics and breeding research. This process is triggered by different stress pretreatments, which are employed to switch microspores from gametophytic to a sporophytic pathway. Although isolated microspore culture has innumerous advantages, important limitations have prevented its application on a large scale. Genotypic differences in androgenic response and the formation of albino plants remain great challenges. Although albinism is a major genetic characteristic, appropriated pretreatments and culture medium can avoid this phenomenon to some extent. The androgenic response of five Brazilian wheat genotypes was evaluated in the present study. Two pretreatments were tested: cold (4°C) and 2-hydroxynicotinic acid (100 mg/L). Cold was better than chemical pretreatment, producing more green plants in four out of five genotypes. Only two Brazilian genotypes treated with 2-hydroxynicotinic acid produced plants, and one of them produced a single albino plant. Our results also show that semi-liquid medium (containing 10% Ficoll) promoted a higher androgenic response than did liquid medium, increasing the number of embryos and regenerated plants.