Micropropagação de dendrocalamus asper, Bambusa multiplex e Bambusa oldhamii

Abstract

Bambus são gramíneas da subfamília Bambusoideae. O interesse mundial e demanda por diversas espécies de bambus vêm crescendo nos últimos anos. A diversidade de espécies e os múltiplos usos de várias destas são os principais motivos de destaque atual deste grupo de plantas. O aumento na procura por espécies prioritárias de bambus associado às dificuldades da produção de mudas pode resultar em uma escassez de material para o estabelecimento de plantios comerciais. Embora os bambus possam ser reproduzidos por sementes, para diversas espécies a disponibilidade deste tipo de propágulo é baixa. O florescimento de algumas espécies ocorre em intervalos de décadas e muitas vezes não são previsíveis. Além disto, as sementes quando disponíveis, possuem curta viabilidade. Os métodos vegetativos são os mais empregados. Porém, a taxa de sucesso destes pode variar em função de época do ano, tipo de propágulo e métodos propagativos. Ademais, muitas vezes as mudas produzidas são volumosas e com logística de transporte custosa. Neste cenário as biotecnologias associadas a propagação de plantas são adequadas para o desenvolvimento de métodos de propagação mais eficientes e independentes de condições ambientais. A micropropagação de bambus vem sendo desenvolvida desde o início dos estudos de cultura de tecidos vegetais, e grande variação de protocolos e resultados são observados na literatura sobre o tema. O presente trabalho teve como objetivo estabelecer culturas in vitro de bambus de interesse comercial, assim como determinar metodologias aplicadas à micropropagação destas espécies. Após uma breve introdução e justificativa, três capítulos são apresentados: (1) A micropropagação do bambu Dendrocalamus asper por meio da embriogênese somática a partir de inflorescências jovens; (2) A micropropagação de Bambusa multiplex por meio de organogênese de ramos axilares; e (3) O estabelecimento de culturas in vitro de Bambusa oldhamii como base para o desenvolvimento de um protocolo de micropropagação por meio de organogênese de ramos axilares. Para as três espécies alvos deste estudo foram estabelecidas culturas in vitro. Embriões somáticos de D. asper foram regenerados e convertidos em plantas a partir de inflorescências jovens (estádio pré-antese). Um protocolo foi estabelecido para B. multiplex a partir de segmentos nodais. Três experimentos foram realizados para determinar a dose ideal de Benzilaminopurina e qual a posição mais adequada para coleta de segmentos nodais em plantas de B. oldhamii. O estabelecimento de culturas in vitro a partir de material vegetativo de plantas matrizes em condições de campo é um dos principais entraves para a micropropagação de bambus lignificados. O presente estudo resultou em culturas de três espécies de potencial ornamental, além de outros usos de importância econômica. A partir destas culturas diversos novos estudos deverão ser realizados a fim de elucidar questionamentos de cunho básico e aplicado. O aperfeiçoamento destes protocolos permitirá a produção em larga escala de plantas com qualidade fisiológica e fitossanitária, além de permitir a seleção e conservação de genótipos superiores.

Abstract: Bamboos are grasses of the subfamily Bambusoideae. The worldwide interest and demand for several bamboo species have grown in recent years. The diversity of species and the multiple uses of several of them are the main reasons for the current prominence of this group of plants. This increased demand for priority bamboo species associated with difficulties in plantlets production can result in a shortage of material for commercial plantations. Although bamboos can be reproduced by seeds, the availability of this type of propagule is low for several species. The flowering of some species occurs at intervals of decades and is often not predictable. Furthermore, when seeds are available, they have short viability. Vegetative propagation means are the most applicable methods. However, their success rate may vary depending on the species, the year's season, type of propagule, and propagation methodology employed. In addition, the seedlings produced are often bulky and have costly transport logistics. In this scenario, biotechnologies associated with plant propagation are suitable for developing more efficient methods independent of environmental conditions. Bamboo micropropagation has been developed since the beginning of plant tissue culture studies, and a wide range of protocols and results are observed in the literature about the theme. The present work aimed to establish in vitro cultures of bamboos with a commercial interest and determine methodologies feasible for the micropropagation of these species. After a brief introduction and justification, three chapters are presented: (1) Dendrocalamus asper bamboo micropropagation through somatic embryogenesis from young inflorescences; (2) Bambusa multiplex organogenesis micropropagation through axillary branches; and (3) In vitro cultures establishment of Bambusa oldhamii as a basis for the development of a micropropagation protocol through axillary branch organogenesis. For the three target species of this study, in vitro cultures were established. Somatic embryos of D. asper were regenerated and converted into plants from young inflorescences (pre-anthesis). An initial protocol was established for B. multiplex from nodal segments, resulting in acclimatized plants. Three experiments were conducted to determine the ideal dose of Benzilaminopurine, and which is the most suitable position for collecting nodal segments in B. oldhamii plants. The establishment of in vitro cultures from field-condition-mother plants is one of the main constraints for the lignified bamboos micropropagation. The present study resulted in cultures of three multiple-purpose bamboo species with established worldwide economic and environmental importance. Several new studies should be carried out from these cultures to elucidate questions of a basic and applied scientific nature. The improvement of these protocols can allow the large-scale production of plants with physiological and phytosanitary quality and allow the selection and conservation of superior genotypes.