In vitro callus induction and development of Vernonia condensata Baker with embryogenic potential

• Published in: Ciência e agrotecnologia Vol. 44
• Main Authors: Rodrigues, Fabíola Rebouças, Almeida, Weliton Antonio Bastos de, Ledo, Carlos Alberto da Silva, Soares, Taliane Leila, Rossi, Mônica Lanzoni, Santana, José Raniere Ferreira de
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Editora da UFLA 01-01-2020; Universidade Federal de Lavras
• Subjects: AGRICULTURE, MULTIDISCIPLINARY; Alumã; anatomical analysis; growth regulators; in vitro culture of calli; scanning electron microscopy; scanning electron microscopy; reguladores de crescimento; growth regulators; Alumã; análise anatômica; microscopia eletrônica de varredura; in vitro culture of calli; cultivo de calos in vitro; anatomical analysis
• ISSN: 1413-7054; 1981-1829; 1981-1829
• DOI: 10.1590/1413-7054202044026719

ABSTRACT Vernonia condensata Baker has been traditionally used in folk medicine for the treatment of several inflammatory and infectious processes. Overexploitation of this plant species has drastically reduced its population in its natural habitat (Cerrado). Therefore, tissue culture tools, such as somatic embryogenesis, can be used as an alternative method for rapid and large-scale plant regeneration. The objectives of this study were to induce callogenesis in Vernonia condensata from different types of explants and to evaluate the structural aspects of the development of pro-embryogenic masses of this species by means of histological analyses. The formation of calli was induced from leaf explants and internodal segments, which were inoculated in EME medium supplemented with 50 g L-1 sucrose, 0.5 g L-1 malt extract and 2.68 μM NAA, plus varying concentrations of BAP (0.00, 2.22, 4.44 or 8.88 μM). After 40 days, the following morphogenetic traits were evaluated: intensity of callus formation, intensity of oxidation, callus texture, and morphogenesis. The calli with embryogenic masses were analyzed by light and scanning electron microscopy. Both types of explants were responsive regarding callogenesis, with the BAP concentration of 4.44 μM promoting the formation of friable calli associated with a larger percentage of calli with embryogenic masses. Cells from leaf explants and internodal segments were able to dedifferentiate and change into embryonic structures.
RESUMO Vernonia condensata Baker tem sido tradicionalmente usada na medicina popular para o tratamento de vários processos inflamatórios e infecciosos. A exploração excessiva dessa espécie de planta tem reduzido drasticamente a sua população em seu habitat natural (Cerrado). Portanto, ferramentas de cultura de tecidos, como a embriogênese somática, podem ser usadas como um método alternativo para a regeneração de plantas de forma rápida e em larga escala. O objetivo do estudo foi induzir a calogênese de Vernonia condensata a partir de diferentes tipos de explantes e avaliar os aspectos estruturais do desenvolvimento de massas pró-embriogênicas desta espécie, por meio de análises histológicas. A formação dos calos foi induzida a partir de segmentos foliares e internodais inoculados em meio EME acrescido de 50 g L-1 de sacarose, 0,5 g L-1 extrato de malte e 2,68 μM ANA, variando-se as concentrações de BAP (0,00; 2,22, 4,44 e 8,88 μM). Após 40 dias avaliou-se os seguintes caracteres morfogenéticos: intensidade de calo formado, intensidade de oxidação, textura do calo e morfogênese. Os calos com massas embriogênicas foram analisadas por microscopia de luz e eletrônica de varredura. Ambos os tipos de explantes são responsivos quanto à calogênese, sendo que a concentração de 4,44 μM BAP promove formação de calos friáveis associada à maior porcentagem de calos com massas embriogênicas. Células de explantes foliares e segmentos internodais foram capazes de desdiferenciarem e se transformar em estruturas embrionárias.