Propagação in vitro de Jacaranda ulei Bureau & K. Schum. (Bignoniaceae)

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, 2012.Um protocolo de micropropagação foi desenvolvido para Jacaranda ulei, um importante subarbusto medicinal do Cerrado. A espécie também apresenta potencial ornamental pela cor vermelho-vináceo das flores e pela arquitetura peculiar dos foliólulos. As culturas foram iniciadas por segmentos nodais de plântulas provenientes de sementes de cinco matrizes. A germinação e o cultivo das sementes foram realizados in vitro, em água e ágar (8%), após a desinfestação, realizada por imersão em álcool 70%, hipoclorito de sódio (NaOCl) comercial (2-2,5% de cloro ativo) e três enxagues em água destilada autoclavada. Em todas as matrizes testadas a desinfestação das sementes foi acima de 95%. A germinabilidade foi elevada nas sementes recém-coletadas de quatro matrizes (acima de 90%). A porcentagem de plântulas normais foi elevada em todas as matrizes (acima de 90%). Nas sementes armazenadas por seis e doze meses, a germinabilidade foi baixa, respectivamente 47,9% e 29,2%. A germinação é epígea fanerocotiledonar e se inicia com a expansão da raiz primária. A morfologia da plântula e da planta jovem foi descrita até o o120 dia de cultivo. Os eofilos são pinados e com número crescente de foliólulos de três a sete. O desenvolvimento do sistema radicular é lento e sem diferenciação de raízes laterais no período observado. A formação de plântulas anormais ocorreu em todas as matrizes testadas e as anormalidades observadas estão relacionadas principalmente à má formação do sistema radicular, que comumente possui a região apical da raiz primária com sinais de necrose. Os segmentos nodais, provenientes de plântulas de 60 dias, foram cultivados em MS com macro e micro nutrientes diluídos a quarta parte (¼ MS) -1e BAP e AIB nas concentrações 0,0; 0,01 e 0,05 mg.L , em quatro subcultivos sucessivos de 60 dias cada, formando um fatorial 2x3x4. A indução e o alongamento dos brotos foram observados em todos os tratamentos, inclusive -1no controle, nos quatro subcultivos. No tratamento BAP/AIB 0,05/0,05 mg.L ocorreu maiores médias de multiplicação (2 brotos por explante) e comprimento (3,5 cm) dos brotos. Brotos provenientes do segundo e terceiro subcultivos foram enraizados in vitro, em ¼ MS, com e sem carvão ativado, e ex vitro, em vermiculita. Após 90 dias de cultivo foi observado que o carvão inibiu totalmente o enraizamento. Em ¼ MS, sem carvão, e ex vitro, respectivamente, 67% e 79% dos brotos enraizaram. A análise anatômica da base do caule na região na qual a raiz adventícia emerge, confirma que a vascularização da raiz está conectada à do caule e que o amido presente é hidrolisado durante a diferenciação da raiz. O enraizamento também foi observado aos 90 dias de ocultivo, em todos os tratamentos com BAP/AIB, no 7 subcultivo. A maior -1porcentagem de enraizamento foi de 63%, em meio com 0,01 mg.L de AIB. Mais de 71% das plantas enraizadas foram aclimatizadas em estufa após 18 meses. Após 24 meses, 100% das plantas transferidas para casa de vegetação sobreviveram e começam a produzir folhas bipinadas, como a planta adulta. ______________________________________________________________________________ ABSTRACTA micropropagation protocol has been developed for Jacaranda ulei, an important medicinal subshrub of Cerrado. This species has also potential as ornamental due to the vinaceous-red color of its flowers and the peculiar architecture of the leaflets. Seeds of five different mother-plants were germinated in vitro, and nodal segments taken from these seedlings were used to initiate the cultures. In vitro germination and cultivation was accomplished in water/agar (8%) medium, just after the seeds had been disinfested, which was performed by their immersion in 70% alcohol, commercial bleach (NaOCl, 2- 2.5% active chlorine) and three washes in sterilized distilled water. Seeds from all five mother-plants tested had a disinfestation rate above 95%. The seed germination was higher in freshly collected seeds (above 90%). Independently of the origin, the percentage of normally developed seedlings was high (above 90%). When seeds were stored for six to twelve months, the germinability decreased and presented rates of 47.9% and 29.2%,respectively. J.ulei germination is epigealphanerocotylar and began with the protrusion of the primary root. Seedling and young plant morphology was described using specimens grown for up to 120 days. Eophylls were pinnate, and the number of leaflets increased from three to seven. The development of the root system was relatively slow and there was no differentiation of lateral roots during the observation period. The formation of abnormal seedlings did occur from seeds of all mother plants, and the most common abnormalities were related to an impaired root system formation, which was manifested by necrosissigns in the root tip region. Nodal segments from 60-day old seedlings were grown in ¼ MS -1with BAP and IBA (0.0, 0.01 and 0.05 mg.L ) in four successive subcultures of 60 days each, which formed a 2x3x4 factorial. Shoot induction and elongation was observed in all treatments, including the control, in all four subcultures. The -1 treatment BAP-IBA that contained 0.05-0.05 mg.L showed the highest multiplication average (2 shoots/explant), as well as the highest shoot length (3.5 cm). Shoots from the second and third subcultures rooted in vitro in ¼ MS medium, with or without activated charcoal, and also ex vitro, in vermiculite. After 90 days of culture, it was observed that the activated charcoal completely inhibited rooting. Shoot rooting rates in ¼ MS without activated charcoal as well as ex vitro were 67% and 79%, respectively. The anatomical analysis of stem basal region, where the adventitious root rose, confirmed that the root vasculature was connected to that of the stem, and the starch was hydrolyzed during the differentiation of the root. Shoot rooting was also observed at 90 thdays of culture, in all treatments with BAP-IBA (7 subculture). The highest -1rooting percentage was 63% in medium with 0.01 mg.L of IBA. After 18 months, over 71% of rooted plants had been acclimatized in a greenhouse, and after 24 months, 100% of the plants transferred to the greenhouse survived and began to produce leaves bipinnate, such as those seen inmature plant