Universidade
Federal de Viçosa
FIT 798 - Seminário em Genética e Melhoramento
Data: 04/12/2008
Organogênese in
vitro de guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp).
Mestranda: Ana
Paula de Souza Andrade
Orientador: Sérgio H. Brommonschenkel
Resumo
O guandu (Cajanus cajan L.) Millspaugh (2n=22), é uma das principais leguminosas cultivada nos trópicos e subtrópicos, sendo frequentemente citada como uma espécie de múltiplo uso. Pode ser utilizada na alimentação animal, na alimentação humana, consistindo em importante fonte de proteína em muitos países da África, Ásia e América Latina. Outro destaque dado à cultura é sua capacidade de tolerar estresse hídrico, e por ser "melhoradora de solos" uma vez que contribui para o aumento da matéria orgânica no solo, com elevados teores de nitrogênio e extração de fósforo (Godoy et al., 1997; Rao et al., 2002; Souza et al., 2007).
Com relação às pragas e doenças que atacam a cultura, podem-se citar algumas espécies de lagartas do gênero Helicoverpa, que atacam flores, vagens e sementes, e alguns insetos da família Bruchidae que perfuram as sementes maduras. Há ainda relatos de doenças causadas por fungos como Fusarium spp. e Macrophomina phaseolina. Recentemente, foi relatada a suscetibilidade do guandu a Phakopsora pachyrhizi, agente causal da ferrugem asiática da soja (Nogueira, 2007). Porém, diferentemente do que é verificado na soja foram identificados genótipos de guandu resistentes ao isolado deste fungo.
Desta forma, o guandu pode servir como "planta-modelo" em estudos que envolvam a identificação e isolamento de genes candidatos que possam conferir resistência à ferrugem asiática da soja. Sabe-se que a transformação genética de plantas tem como potenciais de aplicação, o melhoramento genético e o estudo da função e regulação da expressão gênica, sendo o estabelecimento de um protocolo de regeneração in vitro um pré-requisito para trabalhos dessa natureza.
Neste contexto, este trabalho objetivou o estabelecimento de um protocolo de regeneração in vitro dos genótipos de guandu, Anão e Fava Larga, suscetíveis ao fungo causador da ferrugem da soja via organogênese. O estabelecimento deste protocolo possibilitará a realização de estudos funcionais dos genes candidatos que conferem resistência à Phakopsora pachyrhizi, e posteriormente, esses genes poderão ser introgredidos na soja por meio de transformação genética.
No processo de indução da organogênese avaliou-se: i) o efeito das citocininas BAP e TDZ na indução de brotações adventícias a partir de embriões zigóticos maduros de guandu; ii) o efeito das citocininas BAP e TDZ sozinhas e em combinação com AgNO3 na indução de brotações adventícias a partir de segmentos de epicótilo de plântulas de guandu germinadas in vitro.
Ao utilizar o eixo embrionário como explante, houve a formação de raiz apenas no tratamento controle (MSØ) e na extremidade proximal. A formação de brotações foi observada em todos os tratamentos contendo citocinina (apenas na extremidade distal) e a resposta foi significativa apenas entre os tratamentos de acordo com a ANOVA, sendo o tratamento T4 (1,0 mg L-1 BAP + 0,5 mg L-1 TDZ) o que possibilitou maior número de brotações formadas em ambos os genótipos, mas estas apresentaram tamanho muito reduzido, o que não foi desejável para as etapas seguintes do processo de organogênese.
No experimento
utilizando-se segmentos de epicótilo de plântulas germinadas in vitro, a formação de raiz também ocorreu apenas no tratamento controle
(MSØ) em ambos os genótipos, e na presença
de AgNO3 (2mg L-1) houve maior
formação das mesmas, sendo o cultivar Fava Larga superior ao Anão para este
tratamento. O tratamento T2 (0,5
mg L-1 BAP + 0,5 mg L-1 TDZ) promoveu a formação de calo
(extremidade proximal e distal) de maior tamanho tanto na presença quanto na
ausência de AgNO3, sendo que para todos os tratamentos na presença
de AgNO3 o tamanho dos calos foi menor. O tratamento T2 mostrou-se
superior também aos demais com relação ao tamanho dos calos formados em ambas
as extremidades independente do genótipo, mas o genótipo Anão calejou menos
quando comparado ao Fava Larga independente do
tratamento. O calejamento na extremidade proximal foi menor para os dois
genótipos na presença de AgNO3, mas mesmo
nessa condição o genótipo Anão apresentou menor calejamento também. Houve
resposta significativa entre os genótipos e entre os tratamentos na formação de
brotação (a interação não foi significativa). O tratamento T2 foi o que
possibilitou a formação de um maior número de brotação, e o genótipo Fava Larga
mostrou-se superior ao Anão.
Com base nos resultados podemos concluir que a utilização do eixo
embrionário na regeneração in vitro
de guandu é promissora, visto que houve formação de brotações em todos os
tratamentos testados em ambos os genótipos.
E que, a utilização de outras concentrações de AgNO3
ou de outros inibidores de etileno se faz necessário para a indução de
brotações a partir de segmentos de epicótilo. Dessa forma, mais estudos devem
ser realizados com intuito de se aperfeiçoar a eficiência de regeneração in vitro de guandu, principalmente nas
fases de alongamento e aclimatização ex
vitro.
Referências Bibliográficas:
GODOY, R., BATISTA, L. A. R., NEGREIROS, G. F.,
CARVALHO, J. R. P. Avaliação agronômica e seleção de germoplasma
de guandu forrageiro (Cajanus cajan (L.) Millsp.)
proveniente da Índia. Revista Brasileira
de Zootecnia, 26: 447-453, 1997.
NOGUEIRA, S. R. Resistência de plantas hospedeiras e
identificação de genes diferencialmente expressos na interação Soja - Phakopsora pachyrhizi. Viçosa, MG: UFV, 2007,
RAO, S. C.;
COLEMAN, S. W.; MAYEUX, H. S. Forage production and nutritive value of selected
pigeon pea ecotypes in the southern Great Plains. Crop Science, 42:1259-1263, 2002.
SOUZA, F. H. D.; FRIGERI, F.;
MOREIRA, A.; GODOY, R. Produção de
sementes de guandu. Documentos 69. 1ª Edição. São Carlos: Embrapa Pecuária
Sudeste, 2007. Disponível em: < http://www.cppse.embrapa.br/servicos/publicacaogratuita/documentos/Documentos69pdf/view>.
Acesso em: 18 jan. 2008.
Ana
Paula de Souza Andrade Sérgio H. Brommonschenkel