A poliploidia induzida é uma ferramenta valiosa para o melhoramento genético de plantas, resultando em genótipos com características superiores aos diploides correspondentes. Considerando a importância da cultura de eucalipto para o setor florestal e para a economia brasileira, o presente trabalho teve como objetivo estabelecer um protocolo de poliploidização in vitro para eucalipto, utilizando a espécie Eucalyptus urophylla ST Blake. Segmentos nodais contendo gemas laterais de plântulas desenvolvidas in vitro foram utilizados como explantes para os testes de indução. Os tratamentos avaliados consistiram na imersão e agitação dos explantes em soluções de colchicina nas concentrações: 0; 0,125% e 0,250% em tempos de exposição de 12 e 24 horas e posterior inoculação in vitro em meio de cultura para multiplicação. Após 60 dias, as brotações emitidas foram analisadas por citometria de fluxo e constatou-se indivíduos diploides, tetraploides e mixoploides. Estas foram micropropagadas para a obtenção de mudas clonais ao final do processo. As mudas obtidas foram avaliadas por meio de análises morfológicas organográficas e anatômicas para verificar possíveis alterações resultantes da poliploidização in vitro. Os tratamentos promoveram a indução de 16 poliploides, sendo 11 mixoploides, quatro tetraploides e um octaplóide. A eficência máxima de indução obtida foi de 28% de poliploides no tratamento com 0,125% de colchicina por 12 horas sob agitação, com a obtenção tanto de mixoploides como de tetraploides puros. O protocolo geral de micropropagação utilizado, apesar de algumas perdas durante as etapas, garantiu a obtenção de altos percentuais de mudas clonais inteiramente tetraploides, comprovando a eficiência da técnica no isolamento de setores poliploides. A análise morfo-anatômica das mudas mostrou diferenças significativas em relação às características estomáticas, apontando este tipo de análise como indicador de poliploidização na separação preliminar dos indivíduos. A estrutura anatômica das folhas, no entanto, não sofreu modificações significativas, com exceção da espessura e área foliar da epiderme adaxial. A análise de componentes principais realizada para algumas variáveis morfo-anatômicas demonstrou que, apesar da análise estatística não ter apontado diferenças significativas, existe uma tendência em agrupar os genótipos diploides e tetraploides, diferenciando-os principalmente em relação às características estomáticas, espessura foliar, área do mesofilo, parênquimas paliçádico e lacunoso e espaço intercelular. Os resultados obtidos neste trabalho instigam a continuidade do estudo em diversas possibilidades de abordagens, como o estudo do desenvolvimento das mudas em condições de campos, anatomia da madeira e avaliação do comportamento meiótico. / The induced polyploidy is a valuable tool for genetic improvement of plants, resulting in genotypes with superior characteristics to their corresponding diploid. Considering the Eucalyptus culture importance to the forest sector and Brazilian economy, the aim of this study was establish an in vitro polyploidy protocol for eucalyptus, using the species Eucalyptus urophylla ST Blake. Nodal segments containing lateral buds developed from in vitro seedlings were used as explants for induction tests. The treatments tested consisted of soak and shake the explants in colchicine solutions at the concentrations: 0; 0.125% and 0.250% in soaking by periods of 12 or 24 hours and subsequent in vitro inoculation in culture medium for multiplication. After 60 days, the emitted shoots were classified by flow cytometry in levels of ploidy (diploid, tetraploid and mixoploids) and were subsequently micropropagated to obtain clonal seedlings at the end of the process. The clonal seedlings were evaluated using morphological and anatomical analysis to check the possible changes resulting from the in vitro polyploidy. The treatments promoted the induction of sixteen polyploids, being eleven mixoploids, four tetraploid and one octaploid. The maximum induction efficiency was obtained in 28% of polyploidy in the treatment with 0.125% of colchicine by soaking period of 12 hours, having obtained both mixoploids and pure tetraploids. The general protocol of micropropagation used, although presenting some losses during the steps, guaranted the inducing of high percentages of enterelly tetraploid, proving the efficiency of micropropagation in the isolation of polyploid sectors. The morpho-anatomical analysis of the poliploidy seedlings showed significant differences in relation to stomatal characteristics, indicating this type of analysis as polyploidy indicator in the preliminary separation of individuals. The anatomical structure of the leaves, however, did not change significantly, except for the thickness and leaf area of the adaxial epidermis. The principal component analysis (PCA) performed for some morphological and anatomical variables demonstrated that despite the statistical analysis did not have pointed out significant differences, there is a tendency to group the diploid and tetraploid genotypes, differentiating them mainly in relation to stomatal characteristics, leaf thickness, mesophyll area, palisade and spongy parenchyma areas and intercellular space. The results of this work instigate to continue the study in several possibilities of approaches, such as the study of the development of seedlings in fields conditions, wood anatomy and study of meiotic behavior.

A poliploidia induzida é uma ferramenta valiosa para o melhoramento genético de plantas, resultando em genótipos com características superiores aos diploides correspondentes. Considerando a importância da cultura de eucalipto para o setor florestal e para a economia brasileira, o presente trabalho teve como objetivo estabelecer um protocolo de poliploidização in vitro para eucalipto, utilizando a espécie Eucalyptus urophylla ST Blake. Segmentos nodais contendo gemas laterais de plântulas desenvolvidas in vitro foram utilizados como explantes para os testes de indução. Os tratamentos avaliados consistiram na imersão e agitação dos explantes em soluções de colchicina nas concentrações: 0; 0,125% e 0,250% em tempos de exposição de 12 e 24 horas e posterior inoculação in vitro em meio de cultura para multiplicação. Após 60 dias, as brotações emitidas foram analisadas por citometria de fluxo e constatou-se indivíduos diploides, tetraploides e mixoploides. Estas foram micropropagadas para a obtenção de mudas clonais ao final do processo. As mudas obtidas foram avaliadas por meio de análises morfológicas organográficas e anatômicas para verificar possíveis alterações resultantes da poliploidização in vitro. Os tratamentos promoveram a indução de 16 poliploides, sendo 11 mixoploides, quatro tetraploides e um octaplóide. A eficência máxima de indução obtida foi de 28% de poliploides no tratamento com 0,125% de colchicina por 12 horas sob agitação, com a obtenção tanto de mixoploides como de tetraploides puros. O protocolo geral de micropropagação utilizado, apesar de algumas perdas durante as etapas, garantiu a obtenção de altos percentuais de mudas clonais inteiramente tetraploides, comprovando a eficiência da técnica no isolamento de setores poliploides. A análise morfo-anatômica das mudas mostrou diferenças significativas em relação às características estomáticas, apontando este tipo de análise como indicador de poliploidização na separação preliminar dos indivíduos. A estrutura anatômica das folhas, no entanto, não sofreu modificações significativas, com exceção da espessura e área foliar da epiderme adaxial. A análise de componentes principais realizada para algumas variáveis morfo-anatômicas demonstrou que, apesar da análise estatística não ter apontado diferenças significativas, existe uma tendência em agrupar os genótipos diploides e tetraploides, diferenciando-os principalmente em relação às características estomáticas, espessura foliar, área do mesofilo, parênquimas paliçádico e lacunoso e espaço intercelular. Os resultados obtidos neste trabalho instigam a continuidade do estudo em diversas possibilidades de abordagens, como o estudo do desenvolvimento das mudas em condições de campos, anatomia da madeira e avaliação do comportamento meiótico. / The induced polyploidy is a valuable tool for genetic improvement of plants, resulting in genotypes with superior characteristics to their corresponding diploid. Considering the Eucalyptus culture importance to the forest sector and Brazilian economy, the aim of this study was establish an in vitro polyploidy protocol for eucalyptus, using the species Eucalyptus urophylla ST Blake. Nodal segments containing lateral buds developed from in vitro seedlings were used as explants for induction tests. The treatments tested consisted of soak and shake the explants in colchicine solutions at the concentrations: 0; 0.125% and 0.250% in soaking by periods of 12 or 24 hours and subsequent in vitro inoculation in culture medium for multiplication. After 60 days, the emitted shoots were classified by flow cytometry in levels of ploidy (diploid, tetraploid and mixoploids) and were subsequently micropropagated to obtain clonal seedlings at the end of the process. The clonal seedlings were evaluated using morphological and anatomical analysis to check the possible changes resulting from the in vitro polyploidy. The treatments promoted the induction of sixteen polyploids, being eleven mixoploids, four tetraploid and one octaploid. The maximum induction efficiency was obtained in 28% of polyploidy in the treatment with 0.125% of colchicine by soaking period of 12 hours, having obtained both mixoploids and pure tetraploids. The general protocol of micropropagation used, although presenting some losses during the steps, guaranted the inducing of high percentages of enterelly tetraploid, proving the efficiency of micropropagation in the isolation of polyploid sectors. The morpho-anatomical analysis of the poliploidy seedlings showed significant differences in relation to stomatal characteristics, indicating this type of analysis as polyploidy indicator in the preliminary separation of individuals. The anatomical structure of the leaves, however, did not change significantly, except for the thickness and leaf area of the adaxial epidermis. The principal component analysis (PCA) performed for some morphological and anatomical variables demonstrated that despite the statistical analysis did not have pointed out significant differences, there is a tendency to group the diploid and tetraploid genotypes, differentiating them mainly in relation to stomatal characteristics, leaf thickness, mesophyll area, palisade and spongy parenchyma areas and intercellular space. The results of this work instigate to continue the study in several possibilities of approaches, such as the study of the development of seedlings in fields conditions, wood anatomy and study of meiotic behavior.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:37:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Stefanie Cristina Oliveira.pdf: 1100238 bytes, checksum: e4200efbe53a66bdaa4fc82fbfac51ed (MD5) Previous issue date: 2012-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso de bioenergia tem sido apontado como uma estratégia para diminuição da utilização de combustíveis fósseis. Fundamentado nesse fato, muitos países, incluindo o Brasil, aumentaram os esforços para financiar pesquisas com espécies vegetais produtoras de biocombustíveis. Dentre essas espécies, Jatropha curcas L. destaca-se pelo alto potencial para produção de óleo. Visando à propagação clonal e massal de acessos elite de J. curcas, técnicas de cultura de tecidos têm sido aplicadas. Entretanto, diferentes autores frisaram a necessidade de ampliação de estudos envolvendo ferramentas da cultura de tecidos vegetais, dentre elas a poliploidização in vitro. A indução de poliploides in vitro é uma importante ferramenta no melhoramento genético de plantas, por possibilitar a obtenção de maior variabilidade de materiais com possíveis incrementos de características agronômicas desejáveis. Nesse sentindo, um dos objetivos deste trabalho foi estabelecer um protocolo de indução in vitro de plântulas poliploides da variedade / Gonçalo/ (2C = 0.85 pg, 2n = 2x = 22 cromossomos). Os resultados de citometria de fluxo evidenciaram que tetraploides e mixoploides foram obtidos a partir de ápices caulinares tratados com diferentes concentrações de colchicina e tempos de exposição. Fundamentado em três parâmetros (número de plântulas sobreviventes, tetraploides e mixoploides), o tratamento envolvendo 0,5 mM de colchicina a um pulso de 96 horas foi considerado o mais adequado. Com base nesse resultado, um segundo experimento de poliploidização foi realizado somente com a dosagem de 0,5 mM com pulsos de 96, 120, 144 e 168 horas. Os resultados confirmaram que a concentração de 0,5 mM por 96 horas é ideal para indução de tetraploides de J. curcas / Gonçalo/ . Plântulas mixoploides também foram encontradas nos tratamentos com0,5 mM de colchicina aos pulsos de 96, 120 e 144 horas. Visto a relevância da propagação clonal e massal de acessos elite de J. curcas, inclusive das plântulas poliploides obtidas no primeiro estudo, o presente trabalho também teve como objetivo induzir a calogênese in vitro a partir de explantes foliares. Os resultados mostraram que a combinação ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D)/cinetina (KN) promoveu maior número de explantes com calos friáveis quando comparado à combinação ácido indol-3-butírico (AIB)/KN. Dessa forma, o procedimento envolvendo a combinação auxina/citocinina é fundamental para gerar calos friáveis, os quais representam a base para estabelecimento de um sistema embriogênico in vitro de acessos elite. Pela primeira vez, um sistema de cultura de tecidos foi adaptado para indução, propagação e recuperação de tetraploides e mixoploides de J. curcas / Gonçalo/ . Além disso, os dados gerados contribuem para criação e ampliação de bancos de germoplasma in vitro da espécie / The use of bioenergy has been suggested as a strategy for reducing the utilization of fossil fuels. Thereafter, many countries, including Brazil, have increased efforts to fund the research of plant species for biofuel production. Among these species, Jatropha curcas L. stands out mainly due to its high potential for oil production. Thus, tissue culture techniques have been applied aiming at the mass and clonal propagation of J. curcas elite lines. However, different authors have emphasized the necessity of expanding studies that involve plant tissue culture tools such as in vitro polyploidization. In this sense, the present study sought to establish a protocol for in vitro induction of polyploid seedlings from shoot tips of the variety Gonzalo (2C = 0.85 pg, 2n = 2x = 22 chromosomes). Flow cytometry revealed mixoploids and tetraploids obtained from shoot tips treated with different colchicine concentrations and exposure times. Based on three criteria (survival rate of the explants, and numbers of tetraploid and mixoploid plantlets), the treatment with 0.5 mM colchicine in a 96 hour pulse was statistically considered the most appropriate. Based on these data, a second polyploidization experiment was carried out, using a dosage of 0.5 mM colchicine in pulses of 96, 120, 144 and 168 hours. The results confirmed that the concentration of 0.5 mM for 96 hours was the ideal treatment for J. curcas Gonçalo tetraploid induction. Mixoploid seedlings were also detected in the treatments with 0.5 mM colchicine in pulses of 96, 120 and 144 hours. Considering the relevance of mass and clonal multiplication of elite J. curcas accessions, and the polyploid seedlings obtained in the first investigation, this study further aimed to establish in vitro callogenesis from leaf explants. The results showed that the combination of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and kinetin (Kn) provided greater number of explants with friable calli in relation to the combination indol-3-butyric acid (IBA) and Kn. Thus, 2,4-D/Kn was the treatment of choice to generate friable calli, which are essential for somatic embryogenesis. Ultimately, a tissue culture system was adapted for induction, propagation and recovery of in vitro tetraploids from the J. curcas variety Gonçalo, as well as other inbred lines. Besides providing a new protocol for polyploidy generation, this study also contributed to the germplasm of J. curcas and the achievement of genetic variability through obtainment of tetraploid and mixoploid seedlings