Abstract This study aimed to assess the influence of culture medium and cytokinin type on in vitro multiplication of an Eucalyptus grandis x E. urophylla hybrid clone via temporary immersion bioreactor (TIB®). JADS, modified MS at a (NO3ˉ):(NH +) ratio, and WPM were used as liquid media; and 6-benzilaminopurine (BAP), kinetin (KIN), and thidiazuron (TDZ) were the cytokinins used in the study. According to the results, explants under the influence of modified MS presented better results for all traits analyzed in this study. BAP was the most suitable plant growth regulator for axillary bud shoot proliferation. By the leaf histological analysis, most of the shoots grown in the presence of BAP either exhibited normal morphology or only a few hyperhydricity symptoms. All these results were obtained at 19 days after in vitro cultivation, a shorter period when compared with other works in the literature, showing the protocol efficiency in the multiplication of this hybrid clone using TIB®.

ABSTRACT The aim of this study was to induce and analyze embryogenic calli from two types of explants (leaves and meristems) of the hybrid Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla. Leaves and meristems of plants kept in a nursery were disinfected and inoculated in Petri dishes containing MS culture medium supplemented with different concentrations of the growth regulator dicamba (1.13, 4.52, and 9.04 µM) and without it. At 60 days of culturing, the calli were analyzed by scanning electron microscopy and at 90 days were evaluated by light microscopy in regard to the embryogenic characteristics of the cells. Different type of calli were induced in leaf explants, designated as Type I with light yellow coloring, Type II with dark yellow coloring, and Type III of brown coloring; however, only Type I had embryogenic characteristics. In the meristematic explants, only one type of callus was induced, and it had embryogenic characteristics. At 90 days of culturing, the formation of somatic embryos in the different embryogenic stages was observed and the formation of procambium, protoderm, and ground meristem tissues. At 150 days of culturing, the concentration of 1.13 µM of dicamba was prominent in the formation of somatic embryos in the different embryogenic stages.

RESUMO A micropropagação em sistemas de biorreatores é considerada como uma forma de reduzir os custos de produção por meio do escalonamento de automatização do processo. O objetivo desse trabalho foi desenvolver um protocolo eficiente de produção de mudas de Eucalyptus camaldulensis em diferentes tipos de sistema, incluindo biorreator de imersão continua e temporária. Para isso, meristemas apicais (1 mm) e meristemas apicais com tecido adjacente (2,5 mm) foram usados como explantes iniciais. Esses tecidos foram cultivados, por 60 dias, em meio de cultura suplementado com 1 mg L-1 de ácido indolacético (AIA) e 0.32 mg L-1 de benzilaminopurina (BAP). Após 60 dias, os meristemas com tecidos adjacentes foram transferidos para biorreatores de imersão contínua ou temporária e mantidos no escuro ou sob condições controladas de luminosidade. Para verificar o efeito da fonte de explante na multiplicação em biorreator foram testados explantes subcultivados de meristemas multiplicados em meio de cultura semissólido e meristemas multiplicados em biorreator de imersão contínua e mantidos no escuro. Despois de estabelecer esses parâmetros, os experimentos de multiplicação foram realizados em biorreatores de imersão contínua e temporária. Os explantes multiplicados foram enraizados em meio de cultura MS suplementado com 0, 2, 4, 8 e 20 mg L-1 de ácido indolbutírico (AIB) e mantidos no escuro ou sob condições controladas de luminosidade. Depois do enraizamento as plantas foram aclimatizadas em câmara de nebulização. Os meristemas com tecidos adjacentes favoreceram um maior número de gemas/explantes. O biorreator de imersão contínua e mantido no escuro promoveu maior número de brotações e maior taxa de multiplicação e o melhor enraizamento ocorreram no meio de cultura isento de auxina, mantido no escuro por 15 dias ou o meio de cultura suplementado com auxina, mantido na luz apresentando 100% de enraizamento. A aclimatização do Eucalyptus camaldulensis foi eficiente com taxa de sobrevivência de 76%. Portanto, foi possível desenvolver um método eficiente de micropropagação em biorreator para a produção de mudas Eucalyptus camaldulensis em larga escala.

ABSTRACT The plant micro-propagation in bioreactor systems is regarded as one way to reduce cost by automation and production scheduling. This research was carried out in order to obtain an efficient procedure for clone production of Eucalyptus camaldulensis on different types of bioreactor including continuous and temporary immersion bioreactor. To do so, the apical meristems (1 mm) and the apical meristems with adjacent tissue (2,5 mm) were used as initial explants. These tissues were cultured, for 60 days, in semisolid culture medium supplemented with 1 mg L-1 indole acetic acid (IAA) and 0.32 mg L-1 benzylaminopurine (BA). After 60 days, the meristems with adjacent tissue were transferred to a continuous immersion bioreactor and maintained in dark or light conditions. In order to verify the effect of the explant source on bioreactor multiplication, the explants subcultured from meristems multiplied in semisolid culture medium and the meristems multiplied in continuous immersion bioreactor were tested and maintained in dark conditions. After establishing this parameters, the multiplication experiments were carried out in continuous and temporary immersion and the multiplied explants were then rooted in MS medium supplemented with 0, 2, 4, 8 and 20 mg L-1 indole butyric acid (IBA) and kept in the dark or under controlled lighting conditions. After that, the rooting the plants were acclimatized in mist chamber. The meristem with adjacent tissue favored a greater number of buds/explants. The continuous immersion bioreactor in the dark provided higher shoots number and multiplication rate. The rooting was better on culture medium without auxin and kept in the dark for 15 days or the culture medium supplemented with auxin and maintained under light with 100% plantlet rooting. The Eucalyptus camaldulensis acclimatization was efficient, with high survival rate (76%). It was possible to establish the procedure for bioreactor micro-propagation of Eucalyptus camaldulensis large-scale clones.

O Eucalyptus destaca-se no cenário silvicultural mundial devido à sua adaptabilidade, crescimento rápido e produção de fibra de baixo custo e com alta qualidade. O melhoramento convencional do gênero é dificultado, principlamente, pelo seu longo ciclo de vida, tornando a transformação genética importante ferramenta para esse propósito. Esse processo requer o desenvolvimento de protocolo eficiente de progagação in vitro para indução, regeneração e seleção que permita a obtenção de plantas transgênicas a partir de grupos de células transformadas. Os objetivos deste trabalho foram avalair a formação de calos e otimizar o protocolo de transformação genética de folhas e calos através da infecção por A. tumefaciens. Para a formação de calos foram avaliados dois meios de cultura: meio de cultura MS supplementado com auxina e citocinina (M1) e meio de cultura MS com concentração de nitrogênio reduzida e suplementado com auxinas, citocininas e água de coco (M2). Para estabelecer o protocolo de transformação genética de E. camaldulensis, as folhas foram expostas à técnica de agrobiobalística, utilizando-se o bombardeador com micropartículas para realizar ferimentos nos tecidos; e A. tumefasciens EHA 105 contendo o vetor pCambia 3301 (35S::GUS::NOS) para a transferência do gene, enquanto para a transformação genética dos calos estes foram somente infectados com A. tumefasciens. Em ambos os experimentos foi avaliada a influência de diferentes períodos de infecção. O meio de cultura M2 promoveu os melhores valores de volume, massa seca e massa fresca. A transformação genética de folhas através da técnica de agrobiobalística foi efetiva, sendo possível observar a expressão transiente do gene gus, mas não houve diferenças significativas entre os períodos de infecção (4, 6 e 8 min). Os calos infectados por 15 e 30 min com A. tumefasciens também apresentaram expressão transiente do gene gus quando foram tranferidos para meio de cultura de regeneração e seleção e apresentaram formação de brotos.

Eucalyptus stands in the setting of worldwide forestry due to its adaptability, rapid growth, production of high-quality and low cost of wood pulp fibers. The eucalyptus convetional breeding is impaired mainlly by the long life cycle making the genetic transformation systems an important tool for this purpose. However, this system requires in vitro eficient protocols for plant induction, regeneration and seletion, that allow to obtain transgenic plants from the transformed cell groups. The aim of this work was to evaluate the callus formation and to optimize the leaves and callus genetic transformation protocol by using the Agrobacterium tumefaciens system. Concerning callus formation, two different culture media were evaluated: MS medium supplemented with auxin, cytokinin (M1) and the MS medium with reduced nitrogen concentration and supplemented with auxin, cytokinin coconut water (M2). To establish the leave genetic transformation, those were exposed to agrobiolistics technique (gene gun), to tissue injury, and A. tumesfasciens EHA 105 contening the vetor pCambia 3301 (35S::GUS::NOS), for gene transference and to establish the callus transformation thoses were exposed only to A. tumefasciens. For both experiments, the influence of different infection periods was evaluated. The M2 medium provided the best values for callus sizea and fresh and dry weight. The leaves genetic transformation using the agrobiolistics technique was effective, the gus gene transient expression could be observed. No significant differences were obtained in the infection periods (4, 6 and 8 minutes). The callus genetic transformation with A. tumefaciens also promotend the gus gene transient expression on the callus co-cultiveted for 15 e 30 minutes. The transformed callus was transfered to a regeneration and selection medium and transformed plants were obtained.

The objective of this work was to elucidate the growth curve of Eucalyptus camaldulensis Dehn. calli analyzing their anatomical modifications. A sigmoid aspect of the growth curve of the calli fresh matter was observed, with five different phases (lag, exponential, linear, deceleration and decline). In the lag phase, the highest growth percentage 87%, was observed, which reduced during the evaluation period to 17% in the linear phase. As for the anatomical analyses, cellular multiplications was observed during the lag and exponential phases and increase in cell size during the linear phase, promoting the calli volume growth and the establishment of the globular conformation.

As áreas de ocorrência de florestas paludosas se encontram alteradas e restritas devido aos processos de destruição e fragmentação, com consequente redução do seu tamanho populacional. Calophyllum brasiliense Camb. é uma espécie arbórea abundante em ambientes ciliares, devido à sua preferência em colonizar solos com alta saturação hídrica, sendo considerada especialista em hábitat. Além das consequências ecológicas, como mortalidade e baixo recrutamento, poderá ocorrer perda da variabilidade genética, comprometendo a viabilidade da espécie no local. Nesse contexto, foi realizado um censo da espécie em um fragmento de floresta paludosa, sendo estabelecidas quatro classes de altura para a análise genética. Os marcadores aloenzimáticos revelaram 11 locos polimórficos, com um número médio de 2,0 alelos em cada loco, não sendo observada a perda ou a fixação de alelos e polimorfismo de 100%. As Classes I e III apresentaram excesso de homozigotos, sendo esse valor não significativo para na Classe I. A heterozigosidade foi superior à esperada nas Classes II e IV. Os valores de diversidade genética encontrados na espécie estudada foram considerados altos em relação aos valores relatados em outras espécies arbóreas. Portanto, a ocorrência de mutações e a incorporação de novos alelos na população são elevadas, além de aumentarem o número de recombinações e múltiplas paternidades nas progênies. No geral, a análise da distribuição espacial dos genótipos foi aleatória nas classes analisadas e, na Classe I, os indivíduos próximos a uma distância de 10 m apresentaram estrutura de família. A alta diversidade genética da espécie e a ausência de estruturação espacial dos genótipos na maioria das classes analisadas devem ser consideradas em planos de conservação dessa área.

The areas of occurrence of swampy forests have been altered and restricted due to destruction and fragmentation processes, with consequent reduction of their population size. Calophyllum brasiliense Camb. is an abundant tree species in Riparian environments for its preference for colonizing high water saturation soils, being considered specialist in habitat. Besides the ecological consequences, such as mortality and low recruitment, genetic variability loss can occur, compromising the viability of the species in the place. Thus, molecular markers are necessary to evaluate the genetic effects. Within this context, a census of the species was conducted in a swampy forest fragment, with four height classes being established for genetic analysis. The alloenzymatic markers revealed a total of 11 polymorphic loci with a mean number of 2.0 alleles in each locus it was not observed the loss or alleles fixation. The observed heterozigosity was larger than that expected for Classes II and IV, evidencing heterozygote excess. Classes I and III presented homozygote excess, the value being non significant for Class I. The genetic diversity values found were considered high compared to other tree species. Thus, the occurrence of mutations and the incorporation of new alleles in the population are high, besides increasing the recombination number and multiple paternities in the progenies. Overall, the analysis of the spatial distribution of the genotypes was random for most classes analyzed, except for Class I, where the individuals close to a 10m distance presented family structure. The high genetic diversity of this species and absence of spatial structuring of the genotypes in most of the classes analyzed should be considered for conservation planning of this area.

A seringueira [Hevea brasiliensis (Willd. ex. Adr. de Juss) Muell.-Arg.] é uma espécie nativa da região amazônica e compreende a maior fonte produtora de borracha natural do mundo. Na busca de condições mais favoráveis ao cultivo, além da busca pela auto-suficiência na produção de borracha natural, o cultivo da seringueira migrou para outras regiões do país. Objetivou-se, com o presente trabalho, estimar a similaridade genética de genótipos de seringueira, provenientes de regiões distintas do país, Lavras-MG (UFLA) e Campinas-SP (IAC), por meio de marcadores moleculares RAPD. A análise foi efetuada em 41 indivíduos, representados por 17 genótipos diferentes, com base em 19 primers, que geraram 121 fragmentos polimórficos. Os dados foram analisados utilizando o software NTSYS-pc - 2.1, por meio do coeficiente de Dice e pelo método das médias (UPGMA). A similaridade genética entre o material analisado variou de 0,56 a 1,00. Na análise do dendrograma, foram observados 18 grupos. Os clones (RRIM600, GT1, PB235, PL PIM e FX2261), utilizados em diferentes repetições, foram idênticos, quando comparados entre si, entretanto o mesmo não foi observado para os clones identificados como RRIM 701. Os resultados obtidos sugerem que o material avaliado na UFLA é o mesmo implantado no IAC, exceto o RRIM 701, mostrando uma ampla variabilidade genética, disponível para estudos e propagação da cultura.

The rubber tree [Hevea brasiliensis (Willd. ex. Adr. de Juss) Muell.-Arg.] is a native species from Amazon region, and represents the biggest source of natural rubber in the world.. However, the rubber tree culture has had an expansion to other brazilian regions, in search of more favorable conditions for its cultivation and self-sufficiency in natural rubber. The aim of this work was to estimate genetic similarity among rubber tree clones, from different Brazilian regions, Lavras (UFLA) and Campinas (IAC), by using RAPD molecular markers. The analysis was made using 41 individual plants, which represent 17 different clones, based on 19 primers, which raised 121 polymorphic fragments. The data were analysed with NTSYS-pc - 2.1 software, by using Dice coefficient and UPGMA method. Genetic similarity among the materials showed variation from 0,56 to 1,00. In dendogram analysis, 18 groups were observed. The clones RRIM600, GT1, PB235, PLPIM and FX2261 used in different replications, were identical, when compared among themselves. However, results were not the same for the clones identified by RRIM 701. Results suggest that the UFLA material is the same of IAC material, except for RRIM 701, showing wide genetic variability available for studies and culture propagation.