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Desenvolvimento in vitro e imunolocalização de 5-metilcitosina em raízes tuberizadas e não-tuberizadas de Viguiera arenaria Baker (Asteraceae) / In vitro development and immunolocalization of 5-methylcytosine in tuberized and nontuberized roots of Viguiera arenaria Baker (Asteraceae)

Lucena, Luciano Rodolfo Ferreira de 20 August 2010 (has links)
Viguiera arenaria Baker é uma Asteraceae de Cerrado de porte herbáceo, filotaxia alterna, inflorescência em capítulo e que apresenta formação de raízes tuberosas. Apesar de análises fitoquímicas terem encontrado substâncias com atividades biológicas de interesse terapêutico, sabe-se pouco sobre a biologia da planta. Neste trabalho, buscou-se contribuir para o conhecimento de aspectos relacionados ao desenvolvimento de V. arenaria, visando atingir três objetivos específicos: verificar a taxa de germinação em condições in vitro; estabelecer um protocolo de regeneração in vitro; verificar modificações epigenéticas (metilação de citosina) no DNA de células cambiais de raízes tuberizadas e não-tuberizadas que possam estar associadas ao processo de tuberização. As sementes e raízes foram coletadas em área de Cerrado no Estado de São Paulo, Brasil, em duas épocas diferentes: em maio de 2008 (apenas sementes) e março de 2009 (sementes e raízes). Sementes e embriões de V. arenaria foram colocados para germinar, respectivamente, em papel filtro embebido com solução de nistatina e em meio de cultura sólido (MS com metade da concentração de macronutrientes), sendo mantidos em sala de crescimento (24°C e 16 horas/ luz) para avaliação do tempo e da porcentagem de germinação e embriões viáveis. No experimento de regeneração in vitro, folhas de plântulas, sete semanas após a germinação e segmentos hipocotiledonares, uma semana após a germinação, foram inoculados no mesmo meio, porém acrescido de diferentes concentrações de NAA (0,0; 0,01 e 0,05 mg.L-1), BAP (0,0; 0,2; 0,4 e 0,8 mg.L-1) e Zeatina (0,0; 0,2; 0,4 e 0,8 mg.L-1). Os explantes foram mantidos sob condições idênticas ao experimento de germinação. No estudo sobre imunolocalização de 5-metilcitosina, lâminas permanentes contendo cortes transversais de raízes tuberizadas e não-tuberizadas foram coradas com anticorpos fluorescentes contra 5-metilcitosina e contracoradas com DAPI. Foi observado um efeito de época de coleta de sementes, sendo aquela realizada em março de 2009 a que apresentou maiores porcentuais de embriões viáveis (72%) e de germinação de sementes e embriões (> 62% e 87%, respectivamente), embora o tempo de germinação tenha sido maior (~7 dias), comparativamente à coleta feita em maio de 2008 (~3 dias). Os experimentos de regeneração demonstraram certa recalcitrância da espécie na regeneração adventícia de brotos, pois os porcentuais de explantes com brotos foram inferiores a 25% na maioria dos tratamentos. Porém, houve 100% de formação de calos em diversos tratamentos. Por fim, verificaram-se mudanças no padrão de metilação e aumento de três vezes no conteúdo de DNA nas raízes tuberizadas relativamente às raízes não-tuberizadas. / Viguiera arenaria Baker is an herbaceous Asteraceae from Cerrado presenting alternate phyllotaxis, capitulum inflorescence and tuberized roots. Although phytochemical analyses have found substances with biological activities of therapeutic interest, little is known about the biology of the plant. In this study, we sought to contribute to the knowledge of aspects related to the development of V. arenaria, aiming to achieve three specific goals: to determine the germination rate under in vitro conditions; to establish a protocol for in vitro regeneration; to check epigenetic modifications (cytosine methylation) in DNA of cambial cells in tuberized and non-tuberized roots, which may be associated with the tuberization process. The seeds and roots were collected in a Cerrado area in the State of Sao Paulo, Brazil, in two different times: in May 2008 (seeds only) and March 2009 (seeds and roots). Seeds and embryos of V. arenaria were placed to germinate, respectively, on filter paper soaked with a solution of nystatin and solid medium (MS with half-strength macronutrients), and maintained in a growth chamber (24 ° C and 16 hours/ light) to evaluate time for germination and percentages of germination and viable embryos. In the experiment of in vitro regeneration, leaves of seedlings, seven weeks after germination and hypocotyl segments, one week after germination were inoculated in the same medium supplemented with different concentrations of NAA (0, 0.01 and 0.05 mg.L-1), BAP (0.0, 0.2, 0.4 and 0.8 mg.L-1) and Zeatin (0.0, 0.2, 0.4 and 0.8 mg.L-1). Explants were kept under the same conditions of the germination experiment. In the study of immunolocalization of 5- methylcytosine, permanent slides containing transverse sections of tuberized and non-tuberized roots were stained with fluorescent antibodies against 5-methylcytosine and counterstained with DAPI. We observed an effect of harvest time, as the one held in March 2009 presented the highest percentage of viable embryos (72%) and germination of seeds and embryos (> 62% and 87% respectively), although the germination rate was higher (~7 days) compared to the harvest made in 2008 (~3 days). The in vitro assays showed some recalcitrance of the species in the regeneration of adventitious buds, as the percentage of explants with shoots were less than 25% in most treatments. However, there was 100% callus formation in different treatments. Finally, changes in the methylation pattern were observed as well as three-fold increase in DNA content in tuberized roots relatively to non-tuberized roots.
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Aspectos morfofisiológicos na clonagem de Eucalyptus benthamii / Morphophysiological aspects in the cloning of Eucalyptus benthamii

Brondani, Gilvano Ebling 18 May 2012 (has links)
Dentre as poucas espécies de Eucalyptus que apresentam aptidão ao cultivo em regiões de baixas temperaturas e a geadas frequentes, destacam-se genótipos de Eucalyptus benthamii que representam opções para futuros plantios florestais em diferentes regiões brasileiras. Porém, existem poucas informações quanto a obtenção de mudas clonais, e se focarmos as espécies aconselhadas para o plantio em condições subtropicais, tal carência é ainda maior, principalmente ao considerar os fatores endógenos e exógenos para o enraizamento adventício. Baseado no exposto, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar aspectos morfofisiológicos da clonagem de genótipos de Eucalyptus benthamii por meio das técnicas de miniestaquia e micropropagação. Para tanto, o trabalho foi dividido em quatro estudos básicos. O primeiro estudo (Capítulo 2) baseou-se na avaliação da morfofisiologia de um minijardim clonal em relação a diferentes concentrações de Zn e B ao longo de sucessivas coletas de brotações. O segundo estudo (Capítulo 3) foi baseado em avaliar o enraizamento de miniestacas quanto a diferentes concentrações de Zn e B e aplicação de AIB ao longo de sucessivas coletas de brotações. O terceiro estudo (Capítulo 4) baseou-se em avaliar a dinâmica de enraizamento de miniestacas quanto a diferentes concentrações de AIB, tempo ótimo de permanência de miniestacas enraizadas em casa de vegetação e a origem da conexão vascular da raiz emitida. Por fim, o quarto estudo (Capítulo 5) foi baseado no desenvolvimento e estabelecimento de protocolo para a micropropagação visando a produção de microcepas para formar um microjardim clonal. Em termos gerais, a sobrevivência das minicepas, produção de miniestacas por metro quadrado ao ano e os teores foliares de macro e micronutrientes variaram significativamente em relação as concentrações de Zn e B, apresentando diferentes respostas ao longo das coletas de brotações no minijardim clonal. Os teores foliares de carboidratos solúveis não estruturais variaram significativamente de acordo com as coletas de brotações e solução nutritiva, sendo que o aumento das concentrações de Zn e B na solução nutritiva induziu a redução dos teores de carboidratos solúveis não estruturais. A porcentagem de enraizamento dos materiais clonais foi baixa, sendo considerados de difícil propagação pela miniestaquia. A presença de Zn e B na solução nutritiva (concentrações variando de 1,0 a 2,0 mg L-1) associadas a presença de AIB induziram os maiores índices de enraizamento. A aplicação de AIB na concentração de 2.000 mg L-1 favoreceu a indução de raízes, e o intervalo de 35 a 42 dias foi o mais indicado para a permanência das miniestacas enraizadas em casa de vegetação. De acordo com as análises histológicas da rizogênese foi verificado que a raiz adventícia apresentou conexão direta com o câmbio vascular. A multiplicação in vitro de gemas axilares dependeu do clone, meio de cultura e concentração de regulador de crescimento e, o alongamento de brotações dependeu do clone e regulador de crescimento. O protocolo de micropropagação foi eficiente para a produção de microplantas de Eucalyptus benthamii as quais podem ser usadas para a formação de um microjardim clonal. / Few Eucalyptus species present adaptation for cultivation in regions subject to low temperatures and frequent frosts, and Eucalyptus benthamii genotypes may represent options for future forest plantations in different regions of Brazil, in view of its excellent silvicultural performance in these conditions. However, there is little information on obtaining clones, and considering the species recommended for planting in subtropical conditions, this lack of information is even greater, mainly when considering the endogenous and exogenous factors for the adventitious rooting. Based on these information, the present work was aimed the conducting of studies on morphophysiological aspects during the cloning of Eucalyptus benthamii through of the mini-cuttings and micropropagation techniques. Therefore, the work was divided into four basic studies. The first study (Chapter 2) was based in evaluate the morphophysiology of a clonal mini-garden regarding to Zn and B concentrations during successive shoot collections. The second study (Chapter 3) was based in evaluate the induction of adventitious rooting in mini-cuttings regarding to genotype, Zn and B concentrations, shoot collections and IBA application. The third study (Chapter 4) was based in evaluate the adventitious rooting percentage of selected genotypes regarding the IBA concentration, optimal time of permanence of rooted mini-cuttings in a greenhouse and the origin of the vascular connection. Finally, the fourth study (Chapter 5) was based in develop a method for cloning of selected genotypes through micropropagation technique for the formation of a clonal micro-garden. In overall terms, mini-stumps survival, mini-cuttings production per square meter per year and foliar content of macro and micronutrients varied significantly in relation to treatments, presenting different responses according to shoots collection of the clonal mini-garden. The content of soluble carbohydrates non-structural of leaves varied regarding the shoots collection and nutrient solution. The increasing of the Zn and B concentrations in the nutrient solution induced reduction of the total content of soluble carbohydrates non-structural of leaves. The adventitious rooting percentage was low, and the genotypes were considered difficult to propagation by mini-cuttings technique. The ministumps fertigated with nutrient solutions containing Zn and B (concentrations of 1.0 at 2.0 mg L-1) associated with the IBA application presented the greater adventitious rooting percentage. The IBA application in the concentration of 2,000 mg L-1 resulted in the greater speed of rooting and rooting percentage, and the interval of 35 to 42 days was the most suitable for the permanence of mini-cuttings rooted in a greenhouse. According to the histological analysis of rhizogenesis was verified that the adventitious root presented direct connection to the vascular cambium. The in vitro multiplication of axillary buds depends of the genetic material, culture medium and concentration of plant growth regulator and, the shoots elongation depends of the genetic material and plant growth regulator. The micropropagation protocol was efficient for the microplants production of Eucalyptus benthamii and can be used to form a clonal microgarden.
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Estudo da comunidade bacteriana endofítica e de sua manifestação na micropropagação de Eucalyptus benthamii / Study of endophytic bacterial community and its manifestation in the micropropagation of Eucalyptus benthamii

Polesi, Natalia Pimentel Esposito 18 June 2015 (has links)
Eucalyptus benthamii tem se mostrado especialmente vantajoso como alternativa ao cultivo em regiões frias, justificando esforços para o estabelecimento de protocolos para sua micropropagação. Porém, as matrizes são preferencialmente selecionadas quando adultas (material apresenta menor competência morfogênica), tornando a micropropagação dependente de maior número de subcultivos e maior tempo para se reverter o material ao rejuvenescimento. Assim, a redução das perdas in vitro tem merecido atenção, como por exemplo, as manifestações endofíticas, que exigem maximização da eficiência da cultura e adequações no protocolo, visando minimizá-las, possibilitando melhorar o entendimento das relações estabelecidas e mantidas entre os endófitos e seu hospedeiro durante a micropropagação. Dessa maneira, foram utilizadas minicepas provenientes de duas fontes de miniestacas coletadas a partir do brotamento de gemas epicórmicas de megaestacas da base da copa e de brotamentos do anelamento da base do tronco, de uma matriz de E. benthamii com 13 anos de idade, estabelecidas em minijardim clonal sob condição de casa de vegetação, com o objetivo de avaliar como se dá a multiplicação, sob diferentes condições de cultivo, das duas fontes de explantes (minicepas); analisar se a frequência e intensidade das manifestações endofíticas são afetadas pelas diferentes condições de cultivo; investigar a ocorrência de alterações na comunidade bacteriana endofítica devido à alteração das condições de cultivo e fase da micropropagação (in vivo = minicepas, e in vitro = microcepas, material alongado e enraizado). Visando atender estes objetivos, a pesquisa se dividiu em duas partes. Na primeira (capitulo 3) o desenvolvimento, os aspectos morfofisiológicos, histoquímicos e a manifestação endofítica foram avaliados na multiplicação das duas fontes de explante sob diferentes meios e condições de cultivo. Na segunda (capítulo 4) as comunidades bacterianas endofíticas foram analisadas por meio de PCR-DGGE, baseada na região V6 do gene 16S DNAr. Os resultados mostraram que as microcepas provenientes de megaestaca tiveram melhor desenvolvimento independentemente do tratamento e maior frequência de manifestações endofíticas, comparando-se com as de anelamento. As comunidades bacterinas endofíticas foram distintas entre as amostras in vivo e in vitro, e se alteraram ao longo dos subcultivos e nas amostras alongadas e enraizadas. As diferenças existentes no desenvolvimento das microcepas podem ser inerentes à totipotencialidade do material, mas também podem ser afetadas, tanto pela ocorrência de manifestação, quanto pela comunidade bacteriana endofítica mais ou menos sensível ao processo de micropropagação, auxiliando ou prejudicando o desenvolvimento in vitro de seus hospedeiros. Cabe destacar, ainda, que mesmo em um sistema asséptico e ambientalmente controlado, os microrganismos endofíticos que resistiram a todo processo de desinfestação e cultivo, não estão \"adormecidos\", muito pelo contrário podem se alterar em quantidade à medida que seu hospedeiro é submetido a um novo sistema de cultivo (introdução) ou uma nova fase dentro da micropropagação (multiplicação → alongamento e enraizamnento) ou, ainda, ao longo dos subcultivos. Sendo assim, a complexa rede de relações das plantas com seus endófitos não cessa durante o cultivo in vitro, ao contrário mantém-se dinâmica. / Eucalyptus benthamii has proven to be especially advantageous as an alternative culture in cold regions, justifying efforts to establish protocols for micropropagation. However, the matrices are preferably selected when adults (material with lower morphogenic efficiency), making micropropagation more dependent of subcultures and too longer to reverse the material to rejuvenation. Thus, reduction of losses in vitro has deserved attention, such for example the endophytic manifestations that require the maximization of efficiency culture and adjustments to the Protocol, in order to minimize them, enabling better understanding of the relations established and maintained between endophytes and its host along micropropagation. For this, mini-stumps were used from two sources of mini-cuttings collected from the epicormic shoots of mega-cuttings from the treetop base and shoots from girdling from the trunk base, both of one E. benthamii matrix with 13 years of age established in clonal mini garden under greenhouse condition, aimed to evaluate how is the multiplication of two sources of explants (mini-stumps) under different growing conditions; analyze how the endophytic manifestations frequency and intensity are affected by different conditions; investigate the changes to occurrence in the endophytic bacterial community due to the variation of culture conditions and micropropagation phase (in vivo = mini-stumps, and in vitro = micro-stumps, elongated and rooted materials). In order to meet these objectives, the research was divided in two parts. In the first (chapter 3) the development, morphophysiological aspects, histochemical and endophytic manifestation were evaluated in the multiplication of the two explants sources from different media and culture conditions. In the second (chapter 4) endophytic bacterial communities were analyzed by PCR-DGGE based on the V6 region of 16S rDNA gene. The results showed that micro-stumps from mega-cuttings had better development regardless of treatment and increased frequency of endophytic events, comparing with the girdling. Endophytic bacterial communities were different between samples in vivo and in vitro, and have changed over the subcultures and the elongated and rooted samples. The differences in the development of micro-stumps can be explained by the totipotentiality inherent to the material, but may also be affected by both the manifestation occurrence and the endophytic bacterial community more or less sensitive to the micropropagation, helping or harming the in vitro development of their hosts. We also highlight that even in an aseptic and environmentally controlled system, the endophytic microorganisms that resisted the whole process of disinfection and cultivation, are not \"asleep\", quite the opposite may change in quantity when your host is subjected to a new cultivation system (in vitro establishment) and a new phase within the micropropagation (multiplication → stretching and enraizamnento), or even along the subcultures. This way, the complex network of relationships of the plant with their endophyte does not cease during the in vitro culture, unlike remains dynamic.
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Micropropagação e acompanhamento bioquímico, fisiológico e nutricional da babosa (Aloe vera (L.) Burm. f.) cultivada ex vitro em doses de nitrogênio / Micropropagation and biochemical, physiological and nutritional aspects of Aloe vera (L.) burm.f cultivated ex vitro under nitrogen rates

Oliveira, Enio Tiago de 14 December 2007 (has links)
A babosa (Aloe vera (L.) Burm. f.), família Asphodelaceae, reconhecida e explorada mundialmente pela indústria farmacêutica e cosmética devido aos princípios medicinais de seus compostos fenólicos e principalmente ao gel de polissacarídeos específicos, foi submetida a dois experimentos interligados. O primeiro, refere-se a micropropagação no qual foram avaliados tratamentos de desinfestação de ápices caulinares, multiplicação in vitro e condições de aclimatação ex vitro. O segundo experimento refere-se ao cultivo das plantas em areia lavada e irrigada com solução nutritiva, em condições controladas de casa de vegetação, onde foram testados os efeitos de doses (105; 210 e 315 ppm) de nitrogênio avaliados aos 90; 180 e 270 dias de cultivo. Os efeitos foram avaliados em função dos teores foliares dos macronutrientes e dos micronutrientes boro, cobre, ferro manganês e zinco, de proteínas totais solúveis (PTS), de açúcares redutores (AR) e açúcares totais solúveis (ATS) e sobre o crescimento por meio do índice de área foliar (IAF), da taxa de assimilação líquida (TAL), taxa de crescimento relativo (TCR), taxa de crescimento absoluto (TCA) e incrementos de massas de matérias fresca (IMMF) e seca (IMMS). Todos os dados foram analisados estatisticamente. Em relação a micropropagação, a eficiência de desinfestação foi aumentada em torno de 40% na obtenção de ápices caulinares verdes em início de brotação quando as plantas colhidas a campo foram previamente desinfestadas por lavagem com solução de hipoclorito de sódio com 0,5% de cloro ativo ou com solução de dicloroisocianurato de sódio (Sumaveg®) 0,66%. p.v-1 e os ápices caulinares submetidos a imersões alternadas nas soluções dos dois produtos utilizados. A fase multiplicativa da microproagação em meio MS apresentou um rendimento de 1:5,3 a cada intervalo de 30 dias de multiplicação. A partir de 136 ápices caulinares desinfestados, verdes, em início de brotação, foram obtidas 40.495 microplantas. Classificadas em pequenas, médias e grandes, foram submetidas a condições de aclimatação observando-se que bandejas de 64 células com 40 cm3 de substrato apresentaram economia em torno de 50% de substrato e em espaço físico na casa-de-vegetação com micro-aspersão e exaustão de ar em sistema \"pad-house\", e durante o processo de aclimatação e transporte das microplantas aclimatadas. Em relação ao cultivo das plantas em doses de nitrogênio, apesar de algumas variáveis responderem melhor à dose de 105 ppm e outras à dose de 315 ppm, a dose de 210 ppm de nitrogênio favoreceu as melhores respostas para os teores de açúcares totais solúveis (504,21 mgATS.g-1 de MMS), que são diretamente relacionados ao conteúdo de polissacarídeos específicos, de interesse comercial da cultura de Aloe vera. Esses teores, por sua vez, foram propiciados pelos melhores valores de IAF, TCA, IMMF e IMMS, todos observados aos 270 dias de cultivo, ratificando a significância do fator tempo e da dose de 210 ppm de nitrogênio no cultivo dessa espécie vegetal. / Aloe vera (L.) Burm. f., family Asphodelaceae, worldwide renowned and explored by pharmaceutics and cosmetics industries due to its phenolics bearing medicinal principles and mainly to the specific polysaccharides present in the gel, was submitted to two interlinked experiments. The first one refers to apical shoot micropropagation evaluating different disinfection treatments of the explants, the in vitro bud multiplication and ex vitro acclimatization of the microplants. The second one refers to cultivation in greenhouse of the micropropagated plants in washed sand and irrigated with nutritive solution, in the presence of three nitrogen rates (105, 210 and 315 ppm); the plant material was harvested at 90-, 180- and 270-day. All data were statistically analyzed. The effects of nitrogen were evaluated on the content of the macronutrients, the following micronutrients: B, Cu, Fe, Mn and Zn and total soluble proteins, reducing sugars, total soluble sugars; the growth of the Aloe vera plants was measured through the foliar area index, the rate of liquid assimilation, rates of relative and absolute growth and increases in the fresh and dry weights. In regards to micropropagtion, the efficiency of the disinfection process was increased by 40% when the plants harvested in the field were previously washed either with sodium hypochloride (0.5% active chlorine) solution or sodium dichloroisocyanurate (Sumaveg®) 0.66% w.v-1 solution and the apical shoots explants were afterwards alternatively treated with the two disinfectants. The multiplication phase in MS medium showed a rate of 1:5.3 of microplant production at each 30-day interval with a production of 40.495 microplants out of the 136 initial disinfected apical shoots. The microplants were classified as small, medium and large plants and acclimatized in polyethylene trays bearing 64 cells with 40 cm3 of substrate each cell, a 50% saving in terms of substrate amount and free space in the greenhouse equipped with micro-aspersion irrigation, pad-house and air exhaustion systems and also in the transport of the acclimatized microplants. In regards to the effect of nitrogen rates on the development of Aloe vera plants, besides the fact that the best responses were observed either to 105 ppm or 315 ppm nitrogen by some variables, at 210 ppm nitrogen rates the best result was obtained for total soluble sugars (504.21 mg.g-1DW); the sugars are directly related to specific polysaccharides of Aloe vera and are of great importance for the industries. On the other hand, these values were favored by the best values reached by the physiological variables studied in this work at 270-day validate the significance of the time factor and the 210 ppm N rates in the Aloe vera production system.
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Desenvolvimento de metodologias biotecnológicas para micropropagação, regeneração e transformação genética de teca (Tectona grandis L. f) visando resistência a Hyblaea puera / Development of biotechnological methods for micropropagation, regeneration and genetic transformation of teak (Tectona grandis L. f) to resistance for Hyblaea puera

Tambarussi, Evandro Vagner 10 February 2010 (has links)
A transformação genética possibilita a introdução de genes de interesse nos genomas, podendo assim ser empregada na tentativa de melhorar características agronômicas e florestais. No entanto, para a obtenção de plantas transgênicas são necessários protocolos eficientes de regeneração de plantas in vitro. Em teca, dados sobre cultura de tecidos são escassos, havendo a necessidade de determinar condições ótimas para a mesma. Com isso, o trabalho teve por objetivos estudar a organogênese in vitro de teca visando desenvolver um método de regeneração eficiente, avaliar condições para o processo de transformação e testar a susceptibilidade da lagarta Hyblaea puera a toxinas produzidas pelo Bacillus thuringiensis. Foram avaliadas a influência de TDZ e BAP na indução da competência organogenética em hipocótilos, nó cotiledonar e cotilédones de teca. Os biorreguladores AIB, BAP, NAA e GA3 foram utilizados na regeneração de segmentos de hipocótilo, nó cotiledonar, raiz, epicótilo e cotilédone. Antibióticos supressores de Agrobacterium tumefaciens e a higromicina (seleção de células transgênicas), foram também avaliados. Finalmente, testes com o inseticida biológico DipelTM e esporos de B. thuringiensis crescidos em laboratório foram realizados com as lagartas de Hyblaea puera. Na aquisição de competência organogenética o TDZ proporcionou um aumento de 46% na regeneração e o BAP 26% quando comparados ao controle. Para a organogênese in vitro foi avaliado um máximo de 70% de regeneração em nó cotiledonares em meio MS adicionado de 1 mg.L-1 de BAP + 0,5 mg.L-1 de GA3. Entretanto, em outras concentrações dos meios de regeneração hipocótilos, raiz, cotilédones e epicótilos tiveram máximas frequências de regeneração em torno de 60%, 60%, 30% e 10%, respectivamente. Os antibióticos supressores da Agrobacterium tumefaciens tiveram efeitos diferentes para cada explante. Timentin e cefotaxima na concentração de 300 mg.L-1 aumentaram o número de brotos em hipocótilos e nó cotiledonar em 1,6 e 2,0 vezes, respectivamente. Em cotilédone esses antibióticos tiveram efeitos negativos no número de brotos. Carbenicilina em todas as doses influenciou negativamente a regeneração em todos os explantes utilizados. A higromicina a 2,5 mg.L-1 inibe em 100% a regeneração de cotilédones, nó cotiledonar e hipocótilo. Os ínstares mais novos de H. puera são susceptíveis tanto ao produto comercial DipelTM quanto aos esporos crescidos em laboratório, apresentando 100% de mortalidade a concentrações de 2x105 UFC após 24 horas de ingestão. Mostrando assim seu potencial na transgenia visando à expressão de genes de Bt para a resistência a insetos. Os resultados apresentados nesse trabalho contribuem para o ganho de informação sobre os fatores que influenciam a organogênese desta espécie, bem como, definir parâmetros que possam ser utilizados em experimentos futuros visando à transformação genética da espécie. / Genetic transformation allows the introduction of genes in host genomes and can therefore be used to improve forestry and agronomic traits like insect resistence. However, efficient plant regeneration protocols are necessary to obtain transgenic plants. Thus far, information about in vitro teak (Tectona grandis L. f) organogenesis is scarce. Therefore, the aims of this study were: develop an efficient protocol for in vitro organogenesis of teak, assess conditions for its genetic transformation and test the susceptibility of the caterpillar Hyblaea puera to toxins produced by Bacillus thuringiensis. We evaluated the influence of TDZ and BAP on the induction of organogenic competence in hypocotyl, cotyledonary nodes and cotyledons. Growth regulators IBA, BAP, NAA and GA3 were used in the regeneration of the hypocotyl, cotyledonary node, root, epicotyl and cotyledon. Antibiotics for suppression of Agrobacterium tumefacien (timentin, cefotaxime and carbenicillin) and for selection of transgenic cells (hygromycin) were also evaluated. Finally, tests with the biological insecticide DipelTM and spores of B. thuringiensis grown in laboratory were performed with the caterpillar of Hyblaea puera. TDZ increases 46% the regeneration frequency and BAP 26% when compared to controls. Cotyledonary nodes showed the best regeneration frequency (70%) growing on MS medium added of 1 mg.L-1 BAP + 0.5 mg.L-1 GA3. Hypocotyls, roots, cotyledons and epicotyls presented variable frequency of regeneration (60%, 60%, 30%, and 10% respectively) growing on distinct concentrations of grown regulators. We tested three antibiotics (timentin, cefotaxime, and carbenicillin) to suppress A. tumefaciens in vitro growth and they presented different effects on the organogenesis of each explants used in this study. Timentin and cefotaxime at concentration of 300 mg.L-1 increased the number of buds on hypocotyls and cotyledonary nodes. Conversely, these antibiotics had negative effects on the number of shoots of cotyledonary explants. Carbenicillin at all doses presented a negative influence on regeneration of all explants. Hygromycin at concentration of 2.5 mg.L-1 inhibits 100% of regeneration of cotyledons, cotyledonary nodes, and hypocotyls. The young instars of H. puera are susceptible to likely both commercial product DipelTM and spores grown in the laboratory, presented 100% mortality at concentrations of 2x105 CFU after 24 hours of ingestion. These findings suggest its potential to be used in teak transgenic approaches for insect resistance. Our results contribute to information about factors that influence the organogenesis of this specie, as well as define parameters that can be used in future experiments aimed at the genetic transformation of the specie.
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Constituição química, avaliação da atividade imunoadjuvante e estudos de propagação de quillaja brasiliensis / Chemical composition, adjuvant activity evaluation and propagation studies of quillaja brasiliensis

Fleck, Juliane Deise January 2007 (has links)
Quillaja brasiliensis (A. St.-Hil. &Tul.) Mart. é uma espécie nativa do Rio Grande do Sul, conhecida popularmente como pau-sabão, devido à capacidade de suas folhas e cascas formarem abundante espuma em água. A espécie congênere chilena, Q. saponaria, é uma das principais fontes industriais de saponinas, as quais são utilizadas, entre outros, como adjuvantes em vacinas. Tendo em vista a presença de saponinas em Q. brasiliensis, métodos por cromatografia em camada delgada (CCD) e cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) foram desenvolvidos para a caracterização e o doseamento de fração purificada de saponinas, a partir do extrato aquoso de folhas, denominada QB-90. Ensaios para verificar a toxicidade subcutânea e o perfil dose-dependente para atividade adjuvante também foram realizados com esta fração. Para o doseamento de QB-90 no extrato aquoso foi desenvolvido e validado um método por CLAE empregando coluna de fase reversa C8, sistema isocrático acetonitrila:água, fluxo de 0,8 ml/min e detecção a 214 nm. Na validação do método, foram avaliados os parâmetros de linearidade e intervalo de variação, precisão, exatidão, limite de detecção, limite de quantificação e robustez. Em relação à toxicidade subcutânea de QB-90 em camundongos, não foram observados efeitos sistêmicos no intervalo de doses de 50 a 400 μg. Vacinas experimentais preparadas com herpesvírus bovino tipo 1 (BoHV-1) como antígeno e QB-90 (50-200 μg) foram capazes de aumentar a resposta imunológica em camundongos de modo comparável às saponinas de Q. saponaria (QUIL-A®, 100 μg). Com vistas à potencial utilização sustentável da espécie brasileira na obtenção de saponinas de interesse industrial, protocolos básicos de obtenção de plantas de Q. brasiliensis por micropropagação e por germinação de sementes foram desenvolvidos. Para melhor compreender o perfil de acúmulo de QB-90, seu conteúdo foi investigado em diferentes órgãos vegetais, em diferentes estações do ano e durante o desenvolvimento de plântulas, assim como em resposta a fatores de estresses bióticos e abióticos. O conteúdo de QB-90 não foi afetado pela aplicação de ácido salicílico exógeno (5 mM). No entanto, foi aumentado pela aplicação exógena de ácido jasmônico (40 μM e 400 μM), bem como pela exposição à radiação UVC. Tendência de aumento no teor de QB-90 foi observada com a aplicação de dano mecânico controlado e com a exposição à radiação UVB. A distribuição órgão-específica de QB-90 foi avaliada, detectando-se maiorconcentração nas folhas do que em raízes e caules de plantas propagadas em laboratório. O teor de QB-90 também foi analisado nas diferentes estações climáticas ao longo de dois anos, indicando que a redução da insolação, geralmente associada a períodos de baixa pluviosidade, está associada à maior produção de QB-90. / Quillaja brasiliensis (A. St.-Hil. & Tul.) Mart. is a native tree of Rio Grande do Sul, the Southern state of Brazil, commonly known as soap tree due to the capacity of their leaves and barks to produce abundant foam in water. The related Chilean species, Q. saponaria, is one of the main sources of industrial saponins which are used as adjuvant formulation for vaccines. Considering the presence of saponins in Q. brasiliensis, thin-layer chromatography (TLC) and high-performance liquid chromatography (HPLC) methods were developed to characterize and quantify the purified saponin fraction named QB-90, obtained from the aqueous extract of leaves. Additionally, the subcutaneous toxicity and dose-response profile to adjuvant activity of QB-90 were evaluated in mice. An HPLC method was developed and validated to quantify QB-90 content in aqueous extract, employing RP-8 column, mobile phase acetonitrile:water, flow rate of 0.8 ml/min and detection at 214 nm. The validation parameters evaluated were linearity and range, precision, accuracy, detection limit, quantitation limit and robustness. In relation to QB-90 subcutaneous toxicity in mice, systemic effects were not observed in doses ranging from 50-400 μg. Experimental vaccines prepared with bovine herpesvirus type I (BoHV-1) antigen and QB-90 (50- 200 μg) were able to enhance the immune responses of mice in a comparable manner to saponins from Q. saponaria (QuilA, 100 μg). Considering the potential sustainable utilization of the Brazilian species as a source of saponins of industrial use, basic protocols for obtaining Q. brasiliensis plants by micropropagation and seed germination were developed. To better understand the accumulation patterns of QB-90, we investigated its content in different plant organs; throughout the seasons and during seedling development, as well as in response to potential biotic and abiotic stress factors. Content of QB-90 wasn’t affected by exogenous application of salicylic acid (5mM). However, it was increased by exogenous application of jasmonic acid (40 μM and 400 μM), as well as by exposure to UVC. Trends toward increase in QB-90 content were observed with exposure to UVB and wounding. The organ-specific QB-90 distribution was evaluated and higher amounts were observed in leaves than roots and stems of plants propagated in the laboratory. Variations inQB-90 content in different seasons for two years showed that lower insolation, generally combined with low precipitation periods, were associated with higher QB- 90 content.
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Constituição química, avaliação da atividade imunoadjuvante e estudos de propagação de quillaja brasiliensis / Chemical composition, adjuvant activity evaluation and propagation studies of quillaja brasiliensis

Fleck, Juliane Deise January 2007 (has links)
Quillaja brasiliensis (A. St.-Hil. &Tul.) Mart. é uma espécie nativa do Rio Grande do Sul, conhecida popularmente como pau-sabão, devido à capacidade de suas folhas e cascas formarem abundante espuma em água. A espécie congênere chilena, Q. saponaria, é uma das principais fontes industriais de saponinas, as quais são utilizadas, entre outros, como adjuvantes em vacinas. Tendo em vista a presença de saponinas em Q. brasiliensis, métodos por cromatografia em camada delgada (CCD) e cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) foram desenvolvidos para a caracterização e o doseamento de fração purificada de saponinas, a partir do extrato aquoso de folhas, denominada QB-90. Ensaios para verificar a toxicidade subcutânea e o perfil dose-dependente para atividade adjuvante também foram realizados com esta fração. Para o doseamento de QB-90 no extrato aquoso foi desenvolvido e validado um método por CLAE empregando coluna de fase reversa C8, sistema isocrático acetonitrila:água, fluxo de 0,8 ml/min e detecção a 214 nm. Na validação do método, foram avaliados os parâmetros de linearidade e intervalo de variação, precisão, exatidão, limite de detecção, limite de quantificação e robustez. Em relação à toxicidade subcutânea de QB-90 em camundongos, não foram observados efeitos sistêmicos no intervalo de doses de 50 a 400 μg. Vacinas experimentais preparadas com herpesvírus bovino tipo 1 (BoHV-1) como antígeno e QB-90 (50-200 μg) foram capazes de aumentar a resposta imunológica em camundongos de modo comparável às saponinas de Q. saponaria (QUIL-A®, 100 μg). Com vistas à potencial utilização sustentável da espécie brasileira na obtenção de saponinas de interesse industrial, protocolos básicos de obtenção de plantas de Q. brasiliensis por micropropagação e por germinação de sementes foram desenvolvidos. Para melhor compreender o perfil de acúmulo de QB-90, seu conteúdo foi investigado em diferentes órgãos vegetais, em diferentes estações do ano e durante o desenvolvimento de plântulas, assim como em resposta a fatores de estresses bióticos e abióticos. O conteúdo de QB-90 não foi afetado pela aplicação de ácido salicílico exógeno (5 mM). No entanto, foi aumentado pela aplicação exógena de ácido jasmônico (40 μM e 400 μM), bem como pela exposição à radiação UVC. Tendência de aumento no teor de QB-90 foi observada com a aplicação de dano mecânico controlado e com a exposição à radiação UVB. A distribuição órgão-específica de QB-90 foi avaliada, detectando-se maiorconcentração nas folhas do que em raízes e caules de plantas propagadas em laboratório. O teor de QB-90 também foi analisado nas diferentes estações climáticas ao longo de dois anos, indicando que a redução da insolação, geralmente associada a períodos de baixa pluviosidade, está associada à maior produção de QB-90. / Quillaja brasiliensis (A. St.-Hil. & Tul.) Mart. is a native tree of Rio Grande do Sul, the Southern state of Brazil, commonly known as soap tree due to the capacity of their leaves and barks to produce abundant foam in water. The related Chilean species, Q. saponaria, is one of the main sources of industrial saponins which are used as adjuvant formulation for vaccines. Considering the presence of saponins in Q. brasiliensis, thin-layer chromatography (TLC) and high-performance liquid chromatography (HPLC) methods were developed to characterize and quantify the purified saponin fraction named QB-90, obtained from the aqueous extract of leaves. Additionally, the subcutaneous toxicity and dose-response profile to adjuvant activity of QB-90 were evaluated in mice. An HPLC method was developed and validated to quantify QB-90 content in aqueous extract, employing RP-8 column, mobile phase acetonitrile:water, flow rate of 0.8 ml/min and detection at 214 nm. The validation parameters evaluated were linearity and range, precision, accuracy, detection limit, quantitation limit and robustness. In relation to QB-90 subcutaneous toxicity in mice, systemic effects were not observed in doses ranging from 50-400 μg. Experimental vaccines prepared with bovine herpesvirus type I (BoHV-1) antigen and QB-90 (50- 200 μg) were able to enhance the immune responses of mice in a comparable manner to saponins from Q. saponaria (QuilA, 100 μg). Considering the potential sustainable utilization of the Brazilian species as a source of saponins of industrial use, basic protocols for obtaining Q. brasiliensis plants by micropropagation and seed germination were developed. To better understand the accumulation patterns of QB-90, we investigated its content in different plant organs; throughout the seasons and during seedling development, as well as in response to potential biotic and abiotic stress factors. Content of QB-90 wasn’t affected by exogenous application of salicylic acid (5mM). However, it was increased by exogenous application of jasmonic acid (40 μM and 400 μM), as well as by exposure to UVC. Trends toward increase in QB-90 content were observed with exposure to UVB and wounding. The organ-specific QB-90 distribution was evaluated and higher amounts were observed in leaves than roots and stems of plants propagated in the laboratory. Variations inQB-90 content in different seasons for two years showed that lower insolation, generally combined with low precipitation periods, were associated with higher QB- 90 content.
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Constituição química, avaliação da atividade imunoadjuvante e estudos de propagação de quillaja brasiliensis / Chemical composition, adjuvant activity evaluation and propagation studies of quillaja brasiliensis

Fleck, Juliane Deise January 2007 (has links)
Quillaja brasiliensis (A. St.-Hil. &Tul.) Mart. é uma espécie nativa do Rio Grande do Sul, conhecida popularmente como pau-sabão, devido à capacidade de suas folhas e cascas formarem abundante espuma em água. A espécie congênere chilena, Q. saponaria, é uma das principais fontes industriais de saponinas, as quais são utilizadas, entre outros, como adjuvantes em vacinas. Tendo em vista a presença de saponinas em Q. brasiliensis, métodos por cromatografia em camada delgada (CCD) e cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) foram desenvolvidos para a caracterização e o doseamento de fração purificada de saponinas, a partir do extrato aquoso de folhas, denominada QB-90. Ensaios para verificar a toxicidade subcutânea e o perfil dose-dependente para atividade adjuvante também foram realizados com esta fração. Para o doseamento de QB-90 no extrato aquoso foi desenvolvido e validado um método por CLAE empregando coluna de fase reversa C8, sistema isocrático acetonitrila:água, fluxo de 0,8 ml/min e detecção a 214 nm. Na validação do método, foram avaliados os parâmetros de linearidade e intervalo de variação, precisão, exatidão, limite de detecção, limite de quantificação e robustez. Em relação à toxicidade subcutânea de QB-90 em camundongos, não foram observados efeitos sistêmicos no intervalo de doses de 50 a 400 μg. Vacinas experimentais preparadas com herpesvírus bovino tipo 1 (BoHV-1) como antígeno e QB-90 (50-200 μg) foram capazes de aumentar a resposta imunológica em camundongos de modo comparável às saponinas de Q. saponaria (QUIL-A®, 100 μg). Com vistas à potencial utilização sustentável da espécie brasileira na obtenção de saponinas de interesse industrial, protocolos básicos de obtenção de plantas de Q. brasiliensis por micropropagação e por germinação de sementes foram desenvolvidos. Para melhor compreender o perfil de acúmulo de QB-90, seu conteúdo foi investigado em diferentes órgãos vegetais, em diferentes estações do ano e durante o desenvolvimento de plântulas, assim como em resposta a fatores de estresses bióticos e abióticos. O conteúdo de QB-90 não foi afetado pela aplicação de ácido salicílico exógeno (5 mM). No entanto, foi aumentado pela aplicação exógena de ácido jasmônico (40 μM e 400 μM), bem como pela exposição à radiação UVC. Tendência de aumento no teor de QB-90 foi observada com a aplicação de dano mecânico controlado e com a exposição à radiação UVB. A distribuição órgão-específica de QB-90 foi avaliada, detectando-se maiorconcentração nas folhas do que em raízes e caules de plantas propagadas em laboratório. O teor de QB-90 também foi analisado nas diferentes estações climáticas ao longo de dois anos, indicando que a redução da insolação, geralmente associada a períodos de baixa pluviosidade, está associada à maior produção de QB-90. / Quillaja brasiliensis (A. St.-Hil. & Tul.) Mart. is a native tree of Rio Grande do Sul, the Southern state of Brazil, commonly known as soap tree due to the capacity of their leaves and barks to produce abundant foam in water. The related Chilean species, Q. saponaria, is one of the main sources of industrial saponins which are used as adjuvant formulation for vaccines. Considering the presence of saponins in Q. brasiliensis, thin-layer chromatography (TLC) and high-performance liquid chromatography (HPLC) methods were developed to characterize and quantify the purified saponin fraction named QB-90, obtained from the aqueous extract of leaves. Additionally, the subcutaneous toxicity and dose-response profile to adjuvant activity of QB-90 were evaluated in mice. An HPLC method was developed and validated to quantify QB-90 content in aqueous extract, employing RP-8 column, mobile phase acetonitrile:water, flow rate of 0.8 ml/min and detection at 214 nm. The validation parameters evaluated were linearity and range, precision, accuracy, detection limit, quantitation limit and robustness. In relation to QB-90 subcutaneous toxicity in mice, systemic effects were not observed in doses ranging from 50-400 μg. Experimental vaccines prepared with bovine herpesvirus type I (BoHV-1) antigen and QB-90 (50- 200 μg) were able to enhance the immune responses of mice in a comparable manner to saponins from Q. saponaria (QuilA, 100 μg). Considering the potential sustainable utilization of the Brazilian species as a source of saponins of industrial use, basic protocols for obtaining Q. brasiliensis plants by micropropagation and seed germination were developed. To better understand the accumulation patterns of QB-90, we investigated its content in different plant organs; throughout the seasons and during seedling development, as well as in response to potential biotic and abiotic stress factors. Content of QB-90 wasn’t affected by exogenous application of salicylic acid (5mM). However, it was increased by exogenous application of jasmonic acid (40 μM and 400 μM), as well as by exposure to UVC. Trends toward increase in QB-90 content were observed with exposure to UVB and wounding. The organ-specific QB-90 distribution was evaluated and higher amounts were observed in leaves than roots and stems of plants propagated in the laboratory. Variations inQB-90 content in different seasons for two years showed that lower insolation, generally combined with low precipitation periods, were associated with higher QB- 90 content.
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Aspectos morfofisiológicos na clonagem de Eucalyptus benthamii / Morphophysiological aspects in the cloning of Eucalyptus benthamii

Gilvano Ebling Brondani 18 May 2012 (has links)
Dentre as poucas espécies de Eucalyptus que apresentam aptidão ao cultivo em regiões de baixas temperaturas e a geadas frequentes, destacam-se genótipos de Eucalyptus benthamii que representam opções para futuros plantios florestais em diferentes regiões brasileiras. Porém, existem poucas informações quanto a obtenção de mudas clonais, e se focarmos as espécies aconselhadas para o plantio em condições subtropicais, tal carência é ainda maior, principalmente ao considerar os fatores endógenos e exógenos para o enraizamento adventício. Baseado no exposto, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar aspectos morfofisiológicos da clonagem de genótipos de Eucalyptus benthamii por meio das técnicas de miniestaquia e micropropagação. Para tanto, o trabalho foi dividido em quatro estudos básicos. O primeiro estudo (Capítulo 2) baseou-se na avaliação da morfofisiologia de um minijardim clonal em relação a diferentes concentrações de Zn e B ao longo de sucessivas coletas de brotações. O segundo estudo (Capítulo 3) foi baseado em avaliar o enraizamento de miniestacas quanto a diferentes concentrações de Zn e B e aplicação de AIB ao longo de sucessivas coletas de brotações. O terceiro estudo (Capítulo 4) baseou-se em avaliar a dinâmica de enraizamento de miniestacas quanto a diferentes concentrações de AIB, tempo ótimo de permanência de miniestacas enraizadas em casa de vegetação e a origem da conexão vascular da raiz emitida. Por fim, o quarto estudo (Capítulo 5) foi baseado no desenvolvimento e estabelecimento de protocolo para a micropropagação visando a produção de microcepas para formar um microjardim clonal. Em termos gerais, a sobrevivência das minicepas, produção de miniestacas por metro quadrado ao ano e os teores foliares de macro e micronutrientes variaram significativamente em relação as concentrações de Zn e B, apresentando diferentes respostas ao longo das coletas de brotações no minijardim clonal. Os teores foliares de carboidratos solúveis não estruturais variaram significativamente de acordo com as coletas de brotações e solução nutritiva, sendo que o aumento das concentrações de Zn e B na solução nutritiva induziu a redução dos teores de carboidratos solúveis não estruturais. A porcentagem de enraizamento dos materiais clonais foi baixa, sendo considerados de difícil propagação pela miniestaquia. A presença de Zn e B na solução nutritiva (concentrações variando de 1,0 a 2,0 mg L-1) associadas a presença de AIB induziram os maiores índices de enraizamento. A aplicação de AIB na concentração de 2.000 mg L-1 favoreceu a indução de raízes, e o intervalo de 35 a 42 dias foi o mais indicado para a permanência das miniestacas enraizadas em casa de vegetação. De acordo com as análises histológicas da rizogênese foi verificado que a raiz adventícia apresentou conexão direta com o câmbio vascular. A multiplicação in vitro de gemas axilares dependeu do clone, meio de cultura e concentração de regulador de crescimento e, o alongamento de brotações dependeu do clone e regulador de crescimento. O protocolo de micropropagação foi eficiente para a produção de microplantas de Eucalyptus benthamii as quais podem ser usadas para a formação de um microjardim clonal. / Few Eucalyptus species present adaptation for cultivation in regions subject to low temperatures and frequent frosts, and Eucalyptus benthamii genotypes may represent options for future forest plantations in different regions of Brazil, in view of its excellent silvicultural performance in these conditions. However, there is little information on obtaining clones, and considering the species recommended for planting in subtropical conditions, this lack of information is even greater, mainly when considering the endogenous and exogenous factors for the adventitious rooting. Based on these information, the present work was aimed the conducting of studies on morphophysiological aspects during the cloning of Eucalyptus benthamii through of the mini-cuttings and micropropagation techniques. Therefore, the work was divided into four basic studies. The first study (Chapter 2) was based in evaluate the morphophysiology of a clonal mini-garden regarding to Zn and B concentrations during successive shoot collections. The second study (Chapter 3) was based in evaluate the induction of adventitious rooting in mini-cuttings regarding to genotype, Zn and B concentrations, shoot collections and IBA application. The third study (Chapter 4) was based in evaluate the adventitious rooting percentage of selected genotypes regarding the IBA concentration, optimal time of permanence of rooted mini-cuttings in a greenhouse and the origin of the vascular connection. Finally, the fourth study (Chapter 5) was based in develop a method for cloning of selected genotypes through micropropagation technique for the formation of a clonal micro-garden. In overall terms, mini-stumps survival, mini-cuttings production per square meter per year and foliar content of macro and micronutrients varied significantly in relation to treatments, presenting different responses according to shoots collection of the clonal mini-garden. The content of soluble carbohydrates non-structural of leaves varied regarding the shoots collection and nutrient solution. The increasing of the Zn and B concentrations in the nutrient solution induced reduction of the total content of soluble carbohydrates non-structural of leaves. The adventitious rooting percentage was low, and the genotypes were considered difficult to propagation by mini-cuttings technique. The ministumps fertigated with nutrient solutions containing Zn and B (concentrations of 1.0 at 2.0 mg L-1) associated with the IBA application presented the greater adventitious rooting percentage. The IBA application in the concentration of 2,000 mg L-1 resulted in the greater speed of rooting and rooting percentage, and the interval of 35 to 42 days was the most suitable for the permanence of mini-cuttings rooted in a greenhouse. According to the histological analysis of rhizogenesis was verified that the adventitious root presented direct connection to the vascular cambium. The in vitro multiplication of axillary buds depends of the genetic material, culture medium and concentration of plant growth regulator and, the shoots elongation depends of the genetic material and plant growth regulator. The micropropagation protocol was efficient for the microplants production of Eucalyptus benthamii and can be used to form a clonal microgarden.
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Desenvolvimento de metodologias biotecnológicas para micropropagação, regeneração e transformação genética de teca (Tectona grandis L. f) visando resistência a Hyblaea puera / Development of biotechnological methods for micropropagation, regeneration and genetic transformation of teak (Tectona grandis L. f) to resistance for Hyblaea puera

Evandro Vagner Tambarussi 10 February 2010 (has links)
A transformação genética possibilita a introdução de genes de interesse nos genomas, podendo assim ser empregada na tentativa de melhorar características agronômicas e florestais. No entanto, para a obtenção de plantas transgênicas são necessários protocolos eficientes de regeneração de plantas in vitro. Em teca, dados sobre cultura de tecidos são escassos, havendo a necessidade de determinar condições ótimas para a mesma. Com isso, o trabalho teve por objetivos estudar a organogênese in vitro de teca visando desenvolver um método de regeneração eficiente, avaliar condições para o processo de transformação e testar a susceptibilidade da lagarta Hyblaea puera a toxinas produzidas pelo Bacillus thuringiensis. Foram avaliadas a influência de TDZ e BAP na indução da competência organogenética em hipocótilos, nó cotiledonar e cotilédones de teca. Os biorreguladores AIB, BAP, NAA e GA3 foram utilizados na regeneração de segmentos de hipocótilo, nó cotiledonar, raiz, epicótilo e cotilédone. Antibióticos supressores de Agrobacterium tumefaciens e a higromicina (seleção de células transgênicas), foram também avaliados. Finalmente, testes com o inseticida biológico DipelTM e esporos de B. thuringiensis crescidos em laboratório foram realizados com as lagartas de Hyblaea puera. Na aquisição de competência organogenética o TDZ proporcionou um aumento de 46% na regeneração e o BAP 26% quando comparados ao controle. Para a organogênese in vitro foi avaliado um máximo de 70% de regeneração em nó cotiledonares em meio MS adicionado de 1 mg.L-1 de BAP + 0,5 mg.L-1 de GA3. Entretanto, em outras concentrações dos meios de regeneração hipocótilos, raiz, cotilédones e epicótilos tiveram máximas frequências de regeneração em torno de 60%, 60%, 30% e 10%, respectivamente. Os antibióticos supressores da Agrobacterium tumefaciens tiveram efeitos diferentes para cada explante. Timentin e cefotaxima na concentração de 300 mg.L-1 aumentaram o número de brotos em hipocótilos e nó cotiledonar em 1,6 e 2,0 vezes, respectivamente. Em cotilédone esses antibióticos tiveram efeitos negativos no número de brotos. Carbenicilina em todas as doses influenciou negativamente a regeneração em todos os explantes utilizados. A higromicina a 2,5 mg.L-1 inibe em 100% a regeneração de cotilédones, nó cotiledonar e hipocótilo. Os ínstares mais novos de H. puera são susceptíveis tanto ao produto comercial DipelTM quanto aos esporos crescidos em laboratório, apresentando 100% de mortalidade a concentrações de 2x105 UFC após 24 horas de ingestão. Mostrando assim seu potencial na transgenia visando à expressão de genes de Bt para a resistência a insetos. Os resultados apresentados nesse trabalho contribuem para o ganho de informação sobre os fatores que influenciam a organogênese desta espécie, bem como, definir parâmetros que possam ser utilizados em experimentos futuros visando à transformação genética da espécie. / Genetic transformation allows the introduction of genes in host genomes and can therefore be used to improve forestry and agronomic traits like insect resistence. However, efficient plant regeneration protocols are necessary to obtain transgenic plants. Thus far, information about in vitro teak (Tectona grandis L. f) organogenesis is scarce. Therefore, the aims of this study were: develop an efficient protocol for in vitro organogenesis of teak, assess conditions for its genetic transformation and test the susceptibility of the caterpillar Hyblaea puera to toxins produced by Bacillus thuringiensis. We evaluated the influence of TDZ and BAP on the induction of organogenic competence in hypocotyl, cotyledonary nodes and cotyledons. Growth regulators IBA, BAP, NAA and GA3 were used in the regeneration of the hypocotyl, cotyledonary node, root, epicotyl and cotyledon. Antibiotics for suppression of Agrobacterium tumefacien (timentin, cefotaxime and carbenicillin) and for selection of transgenic cells (hygromycin) were also evaluated. Finally, tests with the biological insecticide DipelTM and spores of B. thuringiensis grown in laboratory were performed with the caterpillar of Hyblaea puera. TDZ increases 46% the regeneration frequency and BAP 26% when compared to controls. Cotyledonary nodes showed the best regeneration frequency (70%) growing on MS medium added of 1 mg.L-1 BAP + 0.5 mg.L-1 GA3. Hypocotyls, roots, cotyledons and epicotyls presented variable frequency of regeneration (60%, 60%, 30%, and 10% respectively) growing on distinct concentrations of grown regulators. We tested three antibiotics (timentin, cefotaxime, and carbenicillin) to suppress A. tumefaciens in vitro growth and they presented different effects on the organogenesis of each explants used in this study. Timentin and cefotaxime at concentration of 300 mg.L-1 increased the number of buds on hypocotyls and cotyledonary nodes. Conversely, these antibiotics had negative effects on the number of shoots of cotyledonary explants. Carbenicillin at all doses presented a negative influence on regeneration of all explants. Hygromycin at concentration of 2.5 mg.L-1 inhibits 100% of regeneration of cotyledons, cotyledonary nodes, and hypocotyls. The young instars of H. puera are susceptible to likely both commercial product DipelTM and spores grown in the laboratory, presented 100% mortality at concentrations of 2x105 CFU after 24 hours of ingestion. These findings suggest its potential to be used in teak transgenic approaches for insect resistance. Our results contribute to information about factors that influence the organogenesis of this specie, as well as define parameters that can be used in future experiments aimed at the genetic transformation of the specie.

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