Polyploidization and callogenesis in vitro of Solanum lycopersicum L. Santa Cruz Kada Gigante.

Solanum lycopersicum L. presents biological relevance for being a model in evolutionary studies, molecular and morpho-physiological. Besides, this species includes accessions of economic relevance, such as the Santa Cruz Kada Gigante. The great advance achieved in breeding programs for S. lycopersicum is related with the use of techniques such as in vitro tissue culture. An application of plant tissue culture in tomato is the induction of in vitro polyploidy. This can result in morphological and/or physiological alterations in the plant, culminating in new characteristics that can to have the potential agronomic. However, in a stressful process to be explant survival rate is restricted. Therefore, other means of propagation after this process are needed. The indirect somatic embryogenesis (ISE) is used for aiming at mass and clonal propagation of these polyploidies. ISE has as crucial phase induction of callus in vitro, which generally is constituted of cells with genetic differences - the somaclonal variants (SV). By virtue of economic relevance of the Santa Cruz Kada Gigante and applicability of polyploidy and callogenesis in vitro as important tools to plant breeding, this study aimed to: a) determine the number of chromosomes and nuclear DNA content of Santa Cruz Kada Gigante; b)obtaining polyploid of this cultivar in vitro; c) selecting and determine the DNA ploidy level of seedlings obtained; d) inducing friable embryogenic callus formation from leaf explants of possible polyploidy selected; and e) investigate the occurrence of VS in calli by flow cytometry (FCM). The cultivate studied presented 2C value = 2.00 picograms of DNA and chromosome number equal to 2n = 2x = 24. Among the implant subjected to the process of polyploidization, were obtained seedlings tetraploid (4x) and mixoploids (2x/4x and 2x/4x/8x). The FCM is considered a rapid and reliable method for verification of DNA ploidy levels and, consequently, selection of polyploid obtained. The protocol callogenesis is efficient, and friable embryogenic calli were obtained in different induction media. Analysis by CMF in calli enables the identification in DNA ploidy level, suggesting the occurrence of SV during in vitro culture. Because it is a cultivar of great commercial importance, being widely cultivated in Brazil, the data contribute to cytogenetic information about the cultivar Santa Cruz Kada Gigante, assisting biological studies and breeding programs. Moreover, the polyploid seedlings are relevant as genetic resources, contributing to the expansion of the germplasm banks of the species S. lycopersicum. The SV also is shows important, since this can increase the genetic variability contributing to breeding programsA espécie Solanum lycopersicum L. apresenta relevância biológica por ser um modelo em estudos evolutivos, moleculares e morfofisiológicos. Além disso, essa espécie engloba acessos de relevância econômica, como o Santa Cruz Kada Gigante. O grande avanço alcançado nos programas de melhoramento de S. lycopersicum está relacionado com o uso de técnicas, como a cultura de tecidos in vitro. Uma aplicação da cultura de tecidos vegetais em tomate é a indução de poliploides in vitro. Esta pode resultar em alterações morfológicas e/ou fisiológicas na planta, culminando em novas características que podem apresentar potencial agronômico. Entretanto, por ser um processo estressante ao explantes, a taxa de sobrevivência é restrita. Por esse motivo, outros meios de propagação após esse processo se fazem necessários. A embriogênese somática indireta (ESI) é empregada visando à propagação clonal e a massal desses ploliploides. A ESI possui como etapa crucial, a indução de calos in vitro, os quais, geralmente, são constituídos de células com diferenças genéticas os variantes somaclonais (VS). Em virtude da relevância econômica do Santa Cruz Kada Gigante e da aplicabilidade da poliploidização e calogênese in vitro como ferramentas para o melhoramento genético de plantas, objetivou-se: a) determinar o número de cromossomos e o conteúdo de DNA nuclear de Santa Cruz Kada Gigante; b) obter poliploides dessa cultivar in vitro; c) selecionar e determinar o nível de ploidia de DNA das plântulas obtidas; d) induzir a formação de calos embriogênicos friáveis a partir de explantes foliares dos possiveis poliploides selecionados; e e) investigar a ocorrência de VS nos calos por meio da citometria de fluxo (CMF). O cultivar em estudo apresentou valor 2C = 2,00 picogramas de DNA e número cromossômico equivalente a 2n = 2x = 24. Entre os explantes submetidos ao processo de poliploidização, foram obtidas plântulas tetraploides (4x) e mixoploides (2x/4x, e 2x/4x/8x). A CMF é considerada um método rápido e confiável para verificação dos níveis de ploidia de DNA e, consequentemente, seleção dos poliploides obtidos. O protocolo de calogênese é eficiente, e calos embriogênicos friáveis foram obtidos em diferentes meios de indução. A análise por CMF dos calos possibilita a identificação de variações no nível de ploidia de DNA, sugerindo a ocorrência de VS durante o cultivo in vitro. Por ser um cultivar de grande importância comercial, sendo amplamente cultivado no Brasil, os dados obtidos contribuem com informações citogenéticas a respeito do cultivar Santa Cruz Kada Gigante, auxiliando estudos biológicos e programas de melhoramento. Além disso, as plântulas poliploides são relevantes como recursos genéticos, contribuindo para a ampliação dos bancos de germoplasma da espécie S. lycopersicum. A VS também se mostra importante, uma vez que pode ampliar a variabilidade genética contribuindo com aos programas de melhoramento genétic