In vitro germination ontogeny of the root adventitious buds and adventitious shoots of the Psychotria ipecacuanha (Brot.) Stokes - Rubiaceae

Psychotria ipecacuanha (Rubiaceae) é uma espécie medicinal conhecida como poaia ou ipeca, cujo uso está relacionado à presença dos alcalóides encontrados em suas raízes, sendo os principais emetina, cefalina e psicotrina, que são freqüentemente utilizados no combate da hepatite e disenteria amebiana. Os objetivos do trabalho foram: estabelecer um protocolo para a germinação in vitro de sementes; caracterizar a reprodução vegetativa e os aspectos morfogênicos na produção de gemas adventícias; e regenerar plantas a partir de hipocótilo de P. ipecacuanha. Fragmentos radiculares foram cultivados em meio hidropônico, em solução de Hoagland e em água destilada, com presença ou ausência de 2 mg L -1 de 6-benzilaminopurina. Verificou-se nestes tratamentos que a maior produção de gemas ocorreu em solução de Hoagland. A adição de BAP ao meio (2 mg L -1 ) resultou no decréscimo do número de gemas. In vivo, a produção de gemas adventícias na raiz está associada com injúrias mecânicas e perda parcial da parte aérea. Na análise anatômica do caule de P. ipecacuanha destaca-se um felogênio originando a partir de células epidérmicas e subepidérmicas. As raízes adventícias não apresentam medula e se originam na porção dos entre-nós caulinares prostados ao solo. As gemas adventícias radiculares, formam-se a partir dos meristemóides resultantes da divisão, em vários planos, das células do felogênio. As gemas radiculares em P. ipecacuanha foram classificadas como reparativas e desenvolveram-se assincronicamente. Uma alta taxa de germinação (84,17 %) foi obtida pelo cultivo in vitro de sementes de P. ipecacuanha, com ausência de tegumento, em meio de MS na metade da concentração de sais (MS 1⁄2) com ausência de reguladores de crescimento. A obtenção desses valores pode ser atribuída à remoção da barreira para a embebição representada pelo tegumento, ao potencial osmótico do meio de cultura e as condições ambientais adequadas . As plântulas obtidas foram submetidas a tratamentos com ácido giberélico (GA 3 ) em dois estádios de desenvolvimento. A concentração de 3 mg L -1 GA 3 não influenciou efetivamente o crescimento das plântulas. Hipocótilos com polaridade invertida e segmentos de hipocótilos foram inoculados em meio MS, suplementado com concentrações de BAP (0, 1, 2 e 3 mg L -1 ). A utilização de concentrações mais baixas do regulador induziu maior produção de brotos adventícios. A organogênese nos hipocótilos ocorreu de forma direta. Os brotos adventícios produzidos em hipocótilos com polaridade invertida apresentaram-se mais vigorosos, quando diferenciados fora do meio de cultivo. A indução da rizogênese nas brotações foi eficiente nas concentrações de 1,5 e 3,0 mg L -1 de AIB.Psychotria ipecacuanha (Rubiaceae) is a medicinal species known as poaia or ipeca, which use is related with alkaloids found in its roots, mainly emetin, cephaelin and psychotrin, and frequently used in the treatment of hepatitis and amoebiasis. The species undergoes slow growth and low seed germination, which rendered the vegetative reproduction the main propagation strategy. The goals of this work were: to characterize P. ipecacuanha vegetative reproduction and morphogenic aspects of adventitious bud production; analyze in vitro seed germination and to regenerate plants from hypocotyl explants. Root segments were cultured in Hoagland solution, in which higher number of adventitious buds was observed. The addition of 2 mg L -1 BAP to this solution resulted in a decrease in the number of buds. In vivo, adventitious bud production in the root system is associated with mechanical injuries and to the partial loss of the aerial part. On stem anatomical analysis, attention is drawn to a phellogen originated from epidermical and sub-epidermical cells in the region of adventitious roots emission. The adventitious roots did not display pith and were localized in the stem internodes prostrated in the soil surface. The root adventitious buds formation began with the division in several planes of the phellogen cells, resulting in the meristemoids formation. The buds in the P. ipecacuanha roots are classified as reparative and arise assynchronically. A high germination index (84.17%) was obtained by culturing seeds without the tegument on half- strength MS medium and no growth regulator added. Seedlings were submitted to giberellic acid (GA 3 ) treatment in two developmental stages. GA 3 3 mg L - did not influence the seedling growth. Subsequently, hypocotyls with inverted polarity were transferred to MS medium, supplemented with different BAP concentrations (0, 1, 2 and 3 mg L -1 ). The use of lower concentrations of this regulator led to higher production of adventitious shoots. Direct organogenesis was observed in the hypocotyl explants. This was validated by anatomical analysis, which also permitted the description of the main morphogenic events in the adventitious shoot ontogenesis in P. ipecacuanha hypocotyls. The shoots, from inverted polarity hypocotyl, were more vigorous when they were differentiated out the culture medium. Nevertheless, higher production of adventitious shoots was observed in the hypocotyl segments than in the inverted polarity hypocotyls. Additionally, rooting induction was efficient at 1.5 and 3.0 mg L -1 IBA