O trabalho teve como objetivo otimizar a metodologia de transformação de plantas de Eucalyptus grandis; uma importante espécie florestal amplamente cultivada no Brasil. Foram estudadas a transformação por agrobiobalística de explantes com acúmulo de gemas axilares e do SAAT ('sonication-assisted Agrobacterium mediated transformation'). Ambas as técnicas causam microferimentos nos explantes aumentando a penetração da Agrobacterium nos tecidos vegetais. Na agrobiobalística o explante é submetido ao bombardeamento com micropartículas seguida por inoculação com a bactéria; enquanto que no SAAT o explante é submetido à sonicação por breves períodos de tempo na presença da bactéria. Os experimentos de transformação foram avaliados pela analise da expressão transitória do gene repórter uidA. Os parâmetros estudados na transformação por agrobiobalística foram: pressão de disparo ( pressão do gás hélio), distância de vôo das micropartículas, estabilidade da expressão do gene uidA e temperatura de co-cultivo. As freqüências mais elevadas da expressão da ß-glucuronidase foram observadas utilizando 1350 PSI de gás hélio, 9,5 cm de distância de vôo dos microprojéteis e temperatura de 26ºC durante o co-cultivo. Para otimizar a transformação de explantes com acúmulo de gemas axilares foi realizado um estudo histológico, o qual permitiu constatar que as áreas meristemáticas estão localizadas na superfície do explante. O meristema é formado pela rediferenciação de células da epiderme e das primeiras camadas do parênquima cortical caracterizando sua origem exógena. A localização histológica do produto da expressão do gene repórter uidA mostrou que esta expressão ocorre apenas em células já diferenciadas, não sendo encontrada durante os tratamentos com células meristemáticas. Para realizar os ensaios com SAAT foi selecionado previamente um clone com características favoráveis à transformação: alta taxa de regeneração, susceptibilidade a agentes seletivos e à transformação por Agrobacterium. A maior taxa de plantas que apresentaram atividade da ß-glucuronidase foram observadas utilizando-se 60 segundos de sonicação; tempos superiores a este causaram um comprometimento da regeneração do explante. A sonicação adicional, após a sonicação preliminar do explante, juntamente com a bactéria, melhora a eficiência do processo de transformação. Os resultados demonstram que o uso de SAAT é viável na transformação de eucalipto com Agrobacterium. / The research project aimed the establishment of a method for genetic transformation of Eucalyptus grandis; an important and widely planted forestry tree in Brazil. Two techniques of transformation were tested: agrobiolistic of explants with accumulation of meristematic cells and SAAT ('sonication-assisted Agrobacterium mediated transformation'). Both systems of transformation aim to produce micro wounds in the explants in order to increase the Agrobacterium penetration in the tissues. In the case of agrolistica the explant was previously submitted to micro projectile bombardment, followed by bacteria inoculation. On the other hand in the SAAT technique the explante is submitted to short periods (few seconds) of sonication together with the bacteria. Transformation was evaluated by measuring the expression of the reporter gene uidA which codes the ß-glucuronidase enzyme. Several parameters were tested for agrobiolistic such as, gas pressure (helium), flight distance of micro projectiles, gene expression of the uidA, co-cultivation temperature. The highest values of ß-glucuronidase were observed for 1350 PSI, 9.5 cm from target and 26O C for co-cultivation. A histological analyze was carried out to check it the meristematic tissues were being transformed. The results showed that the meristematic tissues were localized in the surface of the explante. The meristem is formed by the dedifferentiation of epidermal cells and the first layers of the cortical parenchyma indicating its exogenous origin. The histological location of the reporter gene uidA showed that the expression occurs only in cells already differentiated, and not in meristematic cells. For SAAT experiments a clone was previously selected for favorable characteristic of transformation: high rate of regeneration, susceptibility of selective agents and to Agrobacterium transformation. The highest rate of ß-glucuronidase activity were observed for 60 s of sonication; higher sonication time reduced the efficiency of regeneration. Additional sonication, following a preliminary sonication of explante , in the presence of the bacteria, improved the efficiency of transformation. The results provided evidence the SAAT is a viable technique for Eucalyptus transformation via Agrobacterium.

O trabalho teve como objetivo otimizar a metodologia de transformação de plantas de Eucalyptus grandis; uma importante espécie florestal amplamente cultivada no Brasil. Foram estudadas a transformação por agrobiobalística de explantes com acúmulo de gemas axilares e do SAAT ('sonication-assisted Agrobacterium mediated transformation'). Ambas as técnicas causam microferimentos nos explantes aumentando a penetração da Agrobacterium nos tecidos vegetais. Na agrobiobalística o explante é submetido ao bombardeamento com micropartículas seguida por inoculação com a bactéria; enquanto que no SAAT o explante é submetido à sonicação por breves períodos de tempo na presença da bactéria. Os experimentos de transformação foram avaliados pela analise da expressão transitória do gene repórter uidA. Os parâmetros estudados na transformação por agrobiobalística foram: pressão de disparo ( pressão do gás hélio), distância de vôo das micropartículas, estabilidade da expressão do gene uidA e temperatura de co-cultivo. As freqüências mais elevadas da expressão da ß-glucuronidase foram observadas utilizando 1350 PSI de gás hélio, 9,5 cm de distância de vôo dos microprojéteis e temperatura de 26ºC durante o co-cultivo. Para otimizar a transformação de explantes com acúmulo de gemas axilares foi realizado um estudo histológico, o qual permitiu constatar que as áreas meristemáticas estão localizadas na superfície do explante. O meristema é formado pela rediferenciação de células da epiderme e das primeiras camadas do parênquima cortical caracterizando sua origem exógena. A localização histológica do produto da expressão do gene repórter uidA mostrou que esta expressão ocorre apenas em células já diferenciadas, não sendo encontrada durante os tratamentos com células meristemáticas. Para realizar os ensaios com SAAT foi selecionado previamente um clone com características favoráveis à transformação: alta taxa de regeneração, susceptibilidade a agentes seletivos e à transformação por Agrobacterium. A maior taxa de plantas que apresentaram atividade da ß-glucuronidase foram observadas utilizando-se 60 segundos de sonicação; tempos superiores a este causaram um comprometimento da regeneração do explante. A sonicação adicional, após a sonicação preliminar do explante, juntamente com a bactéria, melhora a eficiência do processo de transformação. Os resultados demonstram que o uso de SAAT é viável na transformação de eucalipto com Agrobacterium. / The research project aimed the establishment of a method for genetic transformation of Eucalyptus grandis; an important and widely planted forestry tree in Brazil. Two techniques of transformation were tested: agrobiolistic of explants with accumulation of meristematic cells and SAAT ('sonication-assisted Agrobacterium mediated transformation'). Both systems of transformation aim to produce micro wounds in the explants in order to increase the Agrobacterium penetration in the tissues. In the case of agrolistica the explant was previously submitted to micro projectile bombardment, followed by bacteria inoculation. On the other hand in the SAAT technique the explante is submitted to short periods (few seconds) of sonication together with the bacteria. Transformation was evaluated by measuring the expression of the reporter gene uidA which codes the ß-glucuronidase enzyme. Several parameters were tested for agrobiolistic such as, gas pressure (helium), flight distance of micro projectiles, gene expression of the uidA, co-cultivation temperature. The highest values of ß-glucuronidase were observed for 1350 PSI, 9.5 cm from target and 26O C for co-cultivation. A histological analyze was carried out to check it the meristematic tissues were being transformed. The results showed that the meristematic tissues were localized in the surface of the explante. The meristem is formed by the dedifferentiation of epidermal cells and the first layers of the cortical parenchyma indicating its exogenous origin. The histological location of the reporter gene uidA showed that the expression occurs only in cells already differentiated, and not in meristematic cells. For SAAT experiments a clone was previously selected for favorable characteristic of transformation: high rate of regeneration, susceptibility of selective agents and to Agrobacterium transformation. The highest rate of ß-glucuronidase activity were observed for 60 s of sonication; higher sonication time reduced the efficiency of regeneration. Additional sonication, following a preliminary sonication of explante , in the presence of the bacteria, improved the efficiency of transformation. The results provided evidence the SAAT is a viable technique for Eucalyptus transformation via Agrobacterium.

O crescimento de plantas, órgãos, tecidos e células in vitro depende do desenvolvimento de meios de cultura otimizados para a perfeita interação de componentes essenciais como fitorreguladores, fonte de carbono e nutrientes minerais. Os fatores que limitam o crescimento de órgãos ou tecido in vitro são similares a aqueles que limitam o crescimento in vivo. Com o objetivo de testar a influência do estado nutricional de plantas matrizes de cenoura Daucus carota Link em potássio na morfogênese in vitro, plantas obtidas de sementes germinadas em substrato e cultivadas em vasos com areia em condições de casa de vegetação, foram submetidas a tratamentos com soluções nutritivas contendo variáveis níveis de potássio. Decorridos 30 e 60 dias de tratamento, explantes dessas plantas (internódios) foram coletados, desinfetados e inoculados em meio de cultura sólido de MS contendo também diferentes concentrações de potássio e acrescido de 0,1mg.L -1 da auxina 2,4-D buscando indução de calogênese na ausência de luz. Diferenciação celular via embriogênese somática foi conseguida em ausência de auxina em condições de fotoperíodo de 16/8 horas (claro/escuro). A avaliação da calogênese foi feita aos 60 dias após a inoculação, com base na massa de matéria fresca e seca dos calos formados por explante. A avaliação da diferenciação celular (número de plantas/explante) e taxa de diferenciação celular (número de plantas/g de matéria seca de calos) foi realizada após 30 dias de cultivo em condições de luz. A indução de calogênese e crescimento celular nos explantes de matrizes tratadas foi influenciada pelo tratamento pelos níveis de K + na solução nutritiva e pela duração dos tratamentos. Explantes de matrizes tratadas com alta concentração de K + resultaram em indução e crescimento de calos em matéria fresca e seca inversamente proporcional à concentração de K + no meio de cultura tanto para tratamento por 30 dias como para 60 dias. Tratamentos de curta duração (30 dias) com altos níveis de K + nas soluções nutritivas e baixos níveis de K + no meio de cultura influenciaram negativamente a regeneração de plantas (nº plantas/explante) nos calos dos explantes das matrizes tratadas. No entanto, taxas mais altas de diferenciação celular (nº plantas/g de matéria seca de calos) ocorreram nos calos de explantes de matrizes tratadas por 30 dias com solução nutritiva contendo maiores níveis de potássio e inoculados em meio de cultura contendo concentrações iguais ou maiores de que a do meio MS. / The growth of plants, organs, tissues and cells in vitro culture depends on the development of optimized culture medium for the perfect interaction among essential components such as phytoregulators, carbon source and minerals nutrients. The factors limiting the growth of organs or tissues in vitro conditions are similar to those limiting growth in vivo conditions. The objective of this work was aimed at studying the influence of the potassium nutritional status of matrixes plants of carrot Daucus carota Link on the in vitro morphogenesis. Matrixes plants were obtained from seeds germinated in organic substratum and cultivated in plastic pots containing washed sand in greenhouse conditions. The matrixes plants were then submitted to treatments with nutrients solutions containing variable potassium levels. After 30 and 60 days treatment, explants (internodes) were collected, disinfested and inoculated in solid culture medium of Murashige and Skoog (MS) containing different potassium concentrations and supplemented with 0,1mg.L -1 of 2,4-D for callogenesis induction in dark conditions. Cell differentiation by somatic embryogenesis was pursued by culturing the calli in auxina-free same culture medium in growth room under photoperiod of 16/8 hours (light/dark). The evaluation of the callogenesis induction and cell growth was carried out 60 days after explants inoculation, based on the mass of fresh and dry matter accumulation on each explant. The evaluation of cell differentiation (plant formed/explant) and of cell differentiation rate (number of plants formed/g of dry matter of callus) was carried after 30 days of culturing under light conditions. Callogenesis induction and cell growth on the explants of treated matrixes plants were affected by the potassium treatment levels in the nutrient solution and by the duration of the treatments. Explants from treated plants with the higher K + concentrations showed callus induction and growth inversely proportional to the concentration of K + in the culture medium for both (30 and 60 days) treatment duration. However the callogenesis accumulated after 60 days treatment was twice as much as that of 30 days treatments. Short time treatments duration (30 days) with higher levels of K + in the nutrient solutions and low concentrations of K + in the culture medium influenced the cell differentiation negatively (nº plants/explant) in the callus of the explants from treated plants. Cells from calli induced on explants from matrixes plants for 30 days were more morphogenic than the cells in the 60 days treatment where high callogenesis was observed. Also better cell differentiation rate was observed on calli induced on explants from treated matrixes plants with nutrient solutions containing the highest potassium levels and inoculated on MS culture medium containing highest potassium concentrations.

O crescimento de plantas, órgãos, tecidos e células in vitro depende do desenvolvimento de meios de cultura otimizados para a perfeita interação de componentes essenciais como fitorreguladores, fonte de carbono e nutrientes minerais. Os fatores que limitam o crescimento de órgãos ou tecido in vitro são similares a aqueles que limitam o crescimento in vivo. Com o objetivo de testar a influência do estado nutricional de plantas matrizes de cenoura Daucus carota Link em potássio na morfogênese in vitro, plantas obtidas de sementes germinadas em substrato e cultivadas em vasos com areia em condições de casa de vegetação, foram submetidas a tratamentos com soluções nutritivas contendo variáveis níveis de potássio. Decorridos 30 e 60 dias de tratamento, explantes dessas plantas (internódios) foram coletados, desinfetados e inoculados em meio de cultura sólido de MS contendo também diferentes concentrações de potássio e acrescido de 0,1mg.L -1 da auxina 2,4-D buscando indução de calogênese na ausência de luz. Diferenciação celular via embriogênese somática foi conseguida em ausência de auxina em condições de fotoperíodo de 16/8 horas (claro/escuro). A avaliação da calogênese foi feita aos 60 dias após a inoculação, com base na massa de matéria fresca e seca dos calos formados por explante. A avaliação da diferenciação celular (número de plantas/explante) e taxa de diferenciação celular (número de plantas/g de matéria seca de calos) foi realizada após 30 dias de cultivo em condições de luz. A indução de calogênese e crescimento celular nos explantes de matrizes tratadas foi influenciada pelo tratamento pelos níveis de K + na solução nutritiva e pela duração dos tratamentos. Explantes de matrizes tratadas com alta concentração de K + resultaram em indução e crescimento de calos em matéria fresca e seca inversamente proporcional à concentração de K + no meio de cultura tanto para tratamento por 30 dias como para 60 dias. Tratamentos de curta duração (30 dias) com altos níveis de K + nas soluções nutritivas e baixos níveis de K + no meio de cultura influenciaram negativamente a regeneração de plantas (nº plantas/explante) nos calos dos explantes das matrizes tratadas. No entanto, taxas mais altas de diferenciação celular (nº plantas/g de matéria seca de calos) ocorreram nos calos de explantes de matrizes tratadas por 30 dias com solução nutritiva contendo maiores níveis de potássio e inoculados em meio de cultura contendo concentrações iguais ou maiores de que a do meio MS. / The growth of plants, organs, tissues and cells in vitro culture depends on the development of optimized culture medium for the perfect interaction among essential components such as phytoregulators, carbon source and minerals nutrients. The factors limiting the growth of organs or tissues in vitro conditions are similar to those limiting growth in vivo conditions. The objective of this work was aimed at studying the influence of the potassium nutritional status of matrixes plants of carrot Daucus carota Link on the in vitro morphogenesis. Matrixes plants were obtained from seeds germinated in organic substratum and cultivated in plastic pots containing washed sand in greenhouse conditions. The matrixes plants were then submitted to treatments with nutrients solutions containing variable potassium levels. After 30 and 60 days treatment, explants (internodes) were collected, disinfested and inoculated in solid culture medium of Murashige and Skoog (MS) containing different potassium concentrations and supplemented with 0,1mg.L -1 of 2,4-D for callogenesis induction in dark conditions. Cell differentiation by somatic embryogenesis was pursued by culturing the calli in auxina-free same culture medium in growth room under photoperiod of 16/8 hours (light/dark). The evaluation of the callogenesis induction and cell growth was carried out 60 days after explants inoculation, based on the mass of fresh and dry matter accumulation on each explant. The evaluation of cell differentiation (plant formed/explant) and of cell differentiation rate (number of plants formed/g of dry matter of callus) was carried after 30 days of culturing under light conditions. Callogenesis induction and cell growth on the explants of treated matrixes plants were affected by the potassium treatment levels in the nutrient solution and by the duration of the treatments. Explants from treated plants with the higher K + concentrations showed callus induction and growth inversely proportional to the concentration of K + in the culture medium for both (30 and 60 days) treatment duration. However the callogenesis accumulated after 60 days treatment was twice as much as that of 30 days treatments. Short time treatments duration (30 days) with higher levels of K + in the nutrient solutions and low concentrations of K + in the culture medium influenced the cell differentiation negatively (nº plants/explant) in the callus of the explants from treated plants. Cells from calli induced on explants from matrixes plants for 30 days were more morphogenic than the cells in the 60 days treatment where high callogenesis was observed. Also better cell differentiation rate was observed on calli induced on explants from treated matrixes plants with nutrient solutions containing the highest potassium levels and inoculated on MS culture medium containing highest potassium concentrations.