Desenvolvimento de embriões e plântulas de Coffea arabica L. oriundas de embriogênese somática direta

Abstract

O melhoramento genético do cafeeiro tem incorporado por meio de cruzamentos, ganhos genéticos para produtividade e outras características de interesse agronômico. A introdução de métodos biotecnológicos para auxiliar os programas de melhoramento genético tem se mostrado bastante útil, principalmente em culturas perenes, como é o caso do cafeeiro. Um importante método de propagação in vitro de plantas de Coffea é a embriogênese somática. Diante dos fatos, objetivou-se, com este trabalho, desenvolver embriões e plântulas de Coffea arabica L. cv. Rubi provenientes de embriogênese somática direta. No desenvolvimento de embriões somáticos, avaliou-se a influência de NH 4 NO 3 (0%; 25%; 50%; 75 e 100%) x KNO 3 (0%; 25%; 50%; 75% e 100%) e a influência de sacarose (0; 15; 30; 45 e 60mg.L -1 ) x GA 3 (0; 2,5; 5 e 10mg.L -1 ). No desenvolvimento de plântulas, avaliou-se a influência de diferentes tipos de meio (MS; Knudson; WPM; White) x ágar (0; 2; 4; 6 e 8g L -1 ) e a influência de GA 3 (0; 2,5; 5; 10mg L - 1) x ANA (0; 0,25; 0,5; 1; 2mg L - 1). Os experimentos foram conduzidos em sala de crescimento com irradiância em torno de 32 Mol.m -2 .s -1 e fotoperíodo de 16 horas, com temperatura de 25 ± 1 o C. As variáveis avaliadas foram: número de folhas, comprimento da parte aérea e massa fresca da parte aérea. Na etapa de aclimatização de plântulas, foram testados dois tipos de substrato (Plantmax ® e Plantmax ® mais casca de arroz carbonizada (50%)) x fertilizante de liberação lenta (0, 0,5, 1 e 2g do fertilizante por célula). Os resultados indicaram que é possível a obtenção de plântulas micropropagadas de Coffea arabica L. cultivar Rubi via embriogênese somática direta. Para o desenvolvimento de embriões somáticos, a utilização de 50% de NH 4 NO 3 e KNO 3 é eficiente na indução de folhas. A ausência destes sais proporcionou o melhor peso e a utilização de 6mg.L -1 de GA 3 proporcionou melhor desenvolvimento no comprimento da parte aérea. Para o desenvolvimento de plântulas de cafeeiro, o meio WPM, a utilização de 10mg.L - 1 de GA 3 e 1mg.L -1 de ANA apresentaram maior eficiência. A concentração de 1,5mg.L -1 de ágar proporcionou maior número de folhas e comprimento da parte aérea. O maior peso foi obtido na ausência de ágar.

Coffee breeding programs have incorporated, by means of artificial crossings, genetic benefits for productivity and other characteristics of agronomic interest. The introduction of biotechnology methods to aid genetic breeding programs has demonstrated to be very much useful, mainly in perennial cultures, as it is the case with the coffee species. An important method of in vitro propagation of Coffea plants is somatic embryogenesis. Therefore, this work aimed the development of embryos and plantlets of Coffea arabica L. cv. Rubi from direct somatic embryogenesis. The influence of NH 4 NO 3 (0%; 25%; 50%; 75% and 100%) x KNO 3 (0%; 25%; 50%; 75% and 100%) as well as sucrose (0; 15; 30; 45 and 60mg.L-1) x GA 3 (0; 2,5; 5 and 10mg.L-1) werw tested for the development of somatic embryos in a diverse set of combinations of these media components. To achieve the most adequate cultura medium formulation for the plantlets development, it was evaluated the influence of different types of culture media (MS; Knudson; WPM; White) x agar (0; 2; 4; 6 and 8g L-1) and the influence of GA 3 (0; 2,5; 5; 10mg.L-1) x NAA (0; 0,25; 0,5; 1; 2mg L-1) over the development of the young formed embryos. The experiments were maintained in a growth room under light intensity of 32μMol.m -2 .s -1 , ± 25 1 o C photoperíods of 16 hours. The characteristics evaluated were: number of leaves, length of the aerial part and fresh mass of the plantlets. For the plantlets acclimatization process two substrate types were tested (Plantmax ® and Plantmax ® carbonized rice husk (50%)) x slow liberation fertilizer (0, 0,5, 1 and 2g of the fertilizer per cell). The results indicated that it is possible to obtain of micropropagated plantlets of Coffea arabica L. cv. Rubi by direct somatic embryogenesis. For the development of somatic embryos, the use of 50% of NH 4 NO 3 and KNO 3 is efficient for the leaves induction. The absence of these salts provided the best weight of the plantlets. The use of 6mg L -1 of GA 3 provided the best development in terms of length of the aerial part. In order to obtain coffee tree plantlets with high efficiency the WPM culture medium with 10mg L -1 of GA 3 and 1mg L -1 of NAA presented the best results. The concentration of 1,5mg L -1 of agar provided the largest number of leaves as well as the biggest length of the aerial part.