Cultura de tecidos e regeneração de plantas transgênicas a partir de calos embriogênicos e de folhas imaturas de cana-de-açúcar - Barbosa, André Luiz (2010)
A cana-de-açúcar é uma monocotiledônea poliplóide, alógama que possui baixa taxa reprodutiva devido a dificuldade de florescimento. Devido estas características genéticas e fisiológicas os programas de melhoramento são longos e laboriosos. Alternativamente, modernas aplicações da biotecnologia visam contribuir com o desenvolvimento de novos cultivares. Neste trabalho estudou-se a metodologia de cultura de tecidos a partir de discos de folhas imaturas para o estabelecimento da cultura de calos embriogênicos e regeneração de plantas a partir dos calos embriogênicos e diretamente, a partir de folhas imaturas. O objetivo principal foi contribuir para o desenvolvimento de métodos eficientes para produção de plantas transgênicas a partir de calos e folhas imaturas, considerando-se a crescente necessidade de produção de novos cultivares com características agronômicas específicas. Diversas concentrações de 2,4-D e cinetina em meio MS foram testadas para o estabelecimento de calos altamente embriogênicos e para a indução da desdiferenciação celular nos discos foliares antecedendo a regeneração de plantas. Meios de cultura sem reguladores de crescimento (MS) e com a adição de BAP e ANA foram testados para a regeneração de plantas a partir de discos foliares. Calos embriogênicos com 12 a 20 semanas de cultivo produziram em média 3 a 5 plantas, em meio de regeneração MS. Folhas imaturas apresentaram elevado potencial de regeneração de plantas quando se utilizou 2,4-D em concentrações de 5 e 8 mg/L nos períodos de 5 e 8 dias no escuro. Houve indução a formação de embriões somáticos que resultaram em média 12 a 16 plantas por explante no período total de 7 a 10 semanas. Além disso, foi testado o pré-tratamento dos discos foliares em meio MS3K, contendo 2,4-D (3mg/L) e cinetina (0,1 mg/L), antes da transferência do discos para meio de regeneração MS. Os discos submetidos a este pré-tratamento durante 14, 21 e 28 dias apresentaram aumento significativo na eficiência de regeneração de plantas, variando em média de 41 a 50 plantas por disco foliar nas variedades RB835089 e RB855156. A redução no tempo para obtenção de plantas aliado ao aumento na média de plantas obtidas é a base para aumentar a eficiência de transformação genética de plantas. Experimentos de cotransformação dos genes neo e comt(AS), foram realizados por biolística. Em plantas regeneradas a partir de folhas imaturas da variedade RB835486, as análises de PCR confirmaram a incorporação do gene marcador neo em 57 e 90% das plantas em meio seletivo com geneticina (30 mg/L), sendo que a maior eficiência de regeneração de transgênicos (90%) foi obtida no pré-tratamento com o meio MS3K. Das plantas transgênicas para o gene neo, 7 e 38% também foram confirmadas para a incorporação do gene comt(AS). Nas plantas regeneradas a partir de calos embriogênicos em meio seletivo, as análises de PCR detectaram somente a incorporação do gene neo, o que ocorreu em 52% das plantas analisadas. Os resultados obtidos mostram que a cultura de discos de folhas imaturas para o processo de transformação genética por biolística é uma metodologia viável, rápida e menos onerosa, quando comparada com a cultura de calos embriogênicos.