In vitro propagation of anturio (Anthurium andraeanum cv. Eidibel) through somatic embryogenesis

O presente trabalho teve como objetivo estabelecer a propagação in vitro de Anthurium andraeanum cv. Eidibel via embriogênese somática, avaliando a indução das culturas embriogênicas (Experimento I); pré-maturação dos embriões somáticos (Experimento II); e maturação dos embriões somáticos e posterior regeneração das plantas (Experimento III). No experimento I, adotou-se a subdivisão de plantas de antúrio estabelecidas in vitro, para a obtenção das fontes de explante. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado (DIC), em disposição fatorial 53, representados por cinco tipos de explantes (folhas inteiras e seccionadas ao meio; pecíolos; segmentos nodais com uma gema; e segmento de raiz sem o ápice radicular; cada explante com ~ 1,0 cm); cinco auxinas (AIA, ANA, AIB, 2,4-D e Picloram) em cinco concentrações (0,0; 2,5; 5,0; 7,5 e 10 μM) e cinco testemunhas adicionais, ou seja, cada fonte de explante adicionada ao tratamento sem auxina. A repetição foi composta por cinco placas de Petri (90 x 15 mm), contendo 25 mL de meio Pierik, e cada unidade experimental nove explantes/placa, mantidas em sala de crescimento, a 25 ± 2 ºC, no escuro. Após 60 dias de cultivo, avaliou-se a presença de calos embriogênicos, brotos, raízes e massa freca dos calos produzidos. A produção dos primeiros calos foi observada em explantes de pecíolo e segmento nodal, e a sua produção ocorreu, principalmente, nos meios acrescidos de ANA e Picloram, nas concentrações de 7,5 e 10,0 μM, respectivamente. Em 10,0 μM, não houve diferença estatística entre os tratamentos com as auxinas ANA, 2,4-D e Picloram, sendo superiores aos demais. Para a produção de brotos, o explante com a maior média foi o segmento nodal, em meio sem a adição de auxina. Observaram-se a proliferação de raízes em explantes de segmento nodal e radicular, principalmente em meio suplementado com AIB. A partir de análise histoquímica, determinaram-se, por meio da dupla coloração com carmim acético e azul de Evans e teste de lugol, características embriogênicas dos calos. No entanto, observou-se em cortes histológicos que os calos produzidos em meio Pierik acrescido de 10,0 μM de ANA apresentaram embriões bem desenvolvidos, com presença de procâmbio e protoderme, demostrando sinais de polarização. Para a proliferação das culturas embriogênicas, foi adotada a subdivisão dos calos selecionados, e inoculados em placas de Petri com meio de cultura Pierik acrescido de 10,0 μM de ANA, em cinco subcultivos sucessivos, com 60 dias cada. No experimento II, foram inoculados os calos produzidos na fase de proliferação, com cerca de 90 mg, em Erlenmeyers de 125 mL, contendo 25 mL de meio de cultura líquido, Pierik e AA2,com diferentes concentrações de 2,4-D (0,00; 4,52; 9,05 μM) e cinetina, (0,00; 0,47; 2,32 μM), analisados em DIC com fatorial 2 x 3 x 3, mantidos em sala de crescimento a 25 ± 2 ºC, no escuro, permanecendo sob agitação orbital de 100 rpm. Avaliadas aos 45 dias de cultivo, quanto a: massa dos calos embriogênicos; produção de embriões somáticos; produção de embriogênese somática secundária; porcentagem de oxidação; coloração, textura dos calos embriogênicos e desenvolvimento dos embriões somáticos produzidos. A produção de embriões somáticos foi superior no meio Pierik acrescido de 0,47 μM de cinetina, observando-se a menor produção de embriogênese somática secundaria, menor porcentagem de oxidação, com textura friável dos calos, sendo um dos tratamentos com maior desenvolvimento dos embriões, comprovado pelos cortes histológicos, no qual observaram embriões no estádio globular, com sinais de polarização, até embriões maturados, com a presença de folha primária e zona meristemática. No Experimento III, os calos produzidos na fase de pré-maturação foram inoculados, em Erlenmeyers contendo 25 mL de meio líquido e semi-sólido, Pierik e AA2, suplementados com as concentrações de cinetina (0,0; 1,16; 2,32; 4,64 μM), formando um DIC com fatorial 2 x 2 x 4, mantidos em sala de crescimento, a 25 ± 2 ºC, sob fotoperíodo de 16 horas, irradiância luminosa de 36 μmol m-2 s-1. Os meios líquidos permaneceram sob agitação orbital de 100 rpm. Avaliou-se aos 45 dias de cultivo quanto ao número de calos com embriões maturados; porcentagem de conversão em plantas; porcentagem de oxidação; e número de embriões com maturação completa. Recomenda-se o meio Pierik suplementado com 2,32 μM de cinetina, no qual, foi superior para o número de calos embriogênicos com embriões maturados, número de embriões com maturação completa e principalmente pela melhor conversão em plantas. As plantas produzidas foram aclimatizadas ex vitro na bancada do laboratório e transferidas, no final de dois meses, para casa de vegetação. O presente estudo evidenciou que a indução e proliferação de calos embriogênicos a partir de segmentos nodais de antúrio foi dependente do tipo e da concentração das auxinas. Para as fases de pré-maturação e maturação dos embriões somáticos, é necessária a retirada ou a redução da auxina no meio de cultura, adicionando concentrações ideais de citocinina para cada fase, e assim, obtendo máxima conversão dos embriões somáticos em plantas, no final do processo.In this work, the propagation in vitro of Anthurium andraeanum cv. Eidibel through somatic embryogenesis was investigated, evaluating the induction of the embryogenic cultures (Experiment I); pre-maturation of the somatic embryos (Experiment II); and maturation of the somatic embryos with subsequent regeneration of the plants (Experiment III). In Experiment I, the subdivision of plants of anturio established in vitro was used, to obtain the explant sources. Analyzed in DIC with factorial 5 x 5 x 5, with five explant types (whole leaves were cut across the midrib of leaves; petioles; stem segments with one bud; and root segment without the apex radicular; each explant was cut into pieces of about 1.0 cm); five auxins (Picloram, ANA, AIB, 2.4-D and Picloram) in five concentrations (0.0; 2.5; 5.0; 7.5 and 10.0 μM) and five additional witness, in other words, each explant source added to the treatment without auxin. The repetition was composed by five Petri dishes (90 x 15 mm), containing 25 mL of Pierik medium, and each unit experimental nine explant/placa. Cultures were maintained in growth room, at 25 ± 2 ºC, in the darkness. After 60 days of cultivation, it was evaluated the presence of embryogenic cultures, shoots, roots and mass of the produced callus. The production of the first callus was observed in petioles and stem explants, and its production was in average containing 7.5 μM ANA and 10.0 μM Picloram. In the concentrations of 10.0 μM, there was no different statistics among the treatments with the auxins ANA, 2.4-D and Picloram, being superior to the others. For the production of shoots, the explant with the largest average was the stem segments, in average without the auxins. The proliferation of roots was observed in stem segments and roots explants, mainly in average with AIB. Histochemistry analysis were determined, through the double stained with acetocarmine and Evan's blue and lugol test. However, it was observed in histological cuts that the callus produced in Pierik medium containing 10.0 μM of ANA presented well developed embryos, with protoderm and procambium, with polarization signs. For the proliferation of the embryogenic cultures, the subdivision of the selected callus was accomplished, and inoculated in Petri dishes with Pierik medium containing 10.0 μM of ANA, in five successive subcultures, with 60 days each. In the experiment II, the callus was inoculated, produced in the proliferation of the embryogenic cultures, with about 90 mg weight, in Erlenmeyers of 125 mL, containing 25 mL of average liquid , Pierik and AA2, with different concentrations of 2.4-D (0.00; 4.52; 9.05 μM) and kinetin, (0.00; 0.47; 2.32 μM), analyzed in DIC with factorial 2 x 3 x 3, maintained at growth room at 25 ± 2 ºC, in the darkness, staying under orbital agitation of 100 rpm. After 45 days of cultivation, it was evaluated a mass of the embryogenic callus; production of somatic embryos; production of secondary somatic embryos; oxidation percentage; coloration, texture of the embryogenic callus and development of the somatic embryos produced. The production of somatic embryos was better in Pierik medium with 0.47 μM of kinetin, being observed a smaller production of secondary somatic embryos, smaller oxidation percentage, with friable texture of the callus, being one of the treatments with larger development of the embryos, proven for the histological cuts, in which it was observed embryos in the globular stadium, with polarization signs, even mature embryos, with the presence of primary leaf and meristematic zone. In the Experiment III, the callus produced were inoculated in Erlenmeyers containing 25 mL of liquid and semi-solid medium, Pierik and AA2, suplemented with the kinetin concentrations (0.0; 1.16; 2.32; 4.64 μM), analyzed in DIC with factorial 2 x 2 x 4. Cultures were maintained under a 16 hours of light, photoperiod at 36 μmol m-2 s-1 provided by cool white fluorescent lamps at 25 ± 2 ºC. The liquid medium staying under orbital agitation of 100 rpm. After 45 days of cultivation, it was evaluated the number of callus with mature embryos; percentage of conversion of plants; oxidation percentage; and number of embryos with complete maturation. Pierik medium containing 2.32 μM of kinetin is recommended, in which, it was much better to the number of embryogenic callus with mature embryos, number of embryos with complete maturation and for the best conversion in plants. The plants were acclimatized ex vitro in the bench of the laboratory and transferred, in the end of two months to a greenhouse. The present study evidenced that the induction and proliferation of embryogenic cultures starting from stem segmentswere dependent on the type and concentration of the auxins. For the pre-maturation and maturation of the somatic embryos, it is necessary the retreat or the reduction of the auxin in the medium, adding ideal concentrations of cytokinins, and obtaining high conversion of the somatic embryos in plants, in the final process.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio