A relação do desenvolvimento de embriões somáticos iniciais de Araucaria angustifolia (Bert.) O. Kuntze com os conteúdos endógenos de carboidratos

TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Curso de Agronomia.A Araucaria angustifolia é uma espécie nativa do Sul do Brasil que hoje se encontra na lista das espécies ameaçadas de extinção devido à degradação de grande parte do ecossistema no qual ela ocorre. Biotecnologias baseadas na cultura de tecidos se configuram em ferramentas úteis para a conservação e melhoramento de germoplasma desta espécie. Em coníferas, a rota regenerativa baseada na embriogênese somática é importante para a consecução deste objetivo. Os polissacarídeos parecem ter importantes funções durante as fases de desenvolvimento do embrião, por exemplo, a quantidade de açúcares ou o sentido do seu fluxo podem determinar um processo ou o momento em que ele ocorre, como a conversão de embriões somáticos em plântulas. O presente trabalho teve por objetivo determinar as concentrações de açúcares durante a transição de massas pró-embrionárias a embriões somáticos iniciais de A. angustifolia e assim analisar a relação do desenvolvimento de embriões somáticos iniciais com os conteúdos endógenos de carboidratos. Dessa forma, submeteu-se a cultura embrionária 91002 às seguintes etapas da rota de desenvolvimento da espécie: 1) Indução em meio de cultura ½LP isento de fitoreguladores; 2) Multiplicação em meio BM isento de fitoreguladores alternando entre meio sólido ou líquido; 3) Pré-tratamento com 30 μM de FLD por 4 semanas; 4) Pré-maturação com: a-meio DKM suplementado com 9 % de maltose; b-DKM suplementado com 9% de maltose e 7% de polietilenoglicol 3350 (PEG); c-DKM suplementado com 9% de lactose e d-DKM suplementado com 9% de lactose e 7% de PEG por 4 semanas e 5) Maturação com: a-meio DKM suplementado com ??????????????? ?????????? ABA e b-DKM suplementado com 60 ?????????? de ABA e 1.5 g.L-1 de carvão ativado por 4 semanas. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 8 repetições para cada tratamento das etapas da rota, composta por uma placa de Petri inoculada com 4 colônias de 300mg de massa fresca de MPE cada. As culturas foram mantidas em estufa incubadora BOD ajustada para uma temperatura de 25±2ºC e no escuro. Ocorreram avaliações morfológicas com dupla coloração com carmim acético a 1% e azul de Evans a 0.05%, análise em microscopia de luz através da histoquímica com PAS + CBB e determinação de carboidratos por cromatografia líquida de alta performance (HPLC). Os dados foram submetidos ao teste de análise de variância (teste F), que quando significativo seguiu para o teste SNK a 5% de probabilidade. As culturas embrionárias produziram abundantes MPE I, II e III e aquelas prétratadas com FLD produziram proporcionalmente mais MPE III, com maior quantidade de células de suspensor, grãos de amido e maiores teores de frutose, glicose e sacarose. As MPE tratadas na pré-maturação com meio de cultura suplementado com PEG tiveram a transição para embriões somáticos iniciais acelerada, sendo o tratamento com maltose e PEG o que gerou melhores resultados morfológicos e os tratamentos com maltose maior quantidade de grãos de amido. Ainda na pré-maturação, os tratamentos com lactose apresentaram conteúdo de maltose bastante elevado diferindo estatisticamente dos tratamentos suplementados com maltose. Os tratamentos de maturação com 30 μM de ABA e 60 μM de ABA mais 1.5 g.L-1 não diferiram entre si, e ambos possibilitaram a formação de embriões iniciais.Araucaria angustifolia is a native species from Southern Brazil, which is now in the list of endangered species due to the degradation of most of the ecosystem in which it occurs. Biotechnologies based on tissue culture configure themselves into useful tools for germplasm conservation and breeding of this species. In conifers, the somatic embryogenesis-based regenerative route is important to achieving this goal. Polysaccharides seem to have important functions during the stages of embryo development, for example, the amount of sugars or its flow direction may determine a process or the moment at which it occurs, such as the conversion of somatic embryos into plantlets. This study aimed to determine the concentrations of sugars during the transition from proembryogenic masses (PEM) to early somatic embryos in A. angustifolia and thus analyze the relation of the development of early somatic embryos with endogenous carbohydrate contents. In this way, the 91002 embryonic culture was submitted to the following stages of the development route of the species: 1) Induction in culture medium ½ LP without plant growth regulators; 2) Multiplication in BM medium without growth regulators, alternating between solid or liquid medium; 3) Pretreatment with 30 μM FLD for 4 weeks; 4) Prematuration with: a ??? DKM medium supplemented with 9% maltose; b ??? DKM medium supplemented with 9% maltose and 7% polyethylene glycol 3350 (PEG); c ??? DKM medium supplemented with 9% lactose; and d ??? DKM medium supplemented with 9% lactose and 7% PEG for 4 weeks; and 5) Maturation with: a ??? DKM medium supplemented with 30 μM ABA; and b ??? DKM medium supplemented with 60 μM ABA and 1.5 g.L-1 activated charcoal for 4 weeks. The experimental design was completely randomized with 8 repetitions for each treatment of the route stages, consisting of a Petri dish inoculated with 4 colonies of 300 mg fresh weight of PEM per colony. The cultures were kept in BOD incubator adjusted to a temperature of 25±2 °C in the dark. Morphological evaluations were performed using double staining with 1% acetic carmine and 0.05% Evans blue, analysis by light microscopy and histochemical tests and determination of carbohydrates by highperformance liquid chromatography (HPLC). Data were subjected to analysis of variance (F-test), and, when significant, submitted to the SNK test at 5% of probability. The embryonic cultures produced abundant PEM I, II and III and those treated with FLD produced proportionally more PEM III, with higher amounts of suspensor cells, starch grains, and higher levels of fructose, glucose and sucrose. PEM treated in prematuration stage with culture medium supplemented with PEG showed a faster transition to early somatic embryos, with the treatment with maltose + PEG showing better morphological results and the treatments with maltose showing higher amounts of starch grains. Treatments of prematuration with lactose showed a fairly high content of maltose, being statistically different from the treatments supplemented with maltose. Maturation treatments with 30 μM ABA and 60 μM ABA + 1.5 g.L-1 activated charcoal were not significantly different and both of them provided the formation of early embryos. We observed the same patterns of starch content of the previous stages, a decrease in the maltose content of PEM treated with lactose at prematuration stage and a slight increase in sucrose concentration