Somatic embryogenesis in hybrids of Pennisetum sp. and genomic stability evaluation by cytometry

Authors

  • José Marcello Salabert de Campos Embrapa Gado de Leite
  • Clara de Azevedo Calderano Universidade Federal de Juiz de Fora
  • Antônio Vander Pereira Embrapa Gado de Leite
  • Lisete Chamma Davide Universidade Federal de Lavras
  • Lyderson Facio Viccini Universidade Federal de Juiz de Fora
  • Marcelo de Oliveira Santos Universidade Federal de Juiz de Fora

DOI:

https://doi.org/10.1590/S1678-3921.pab2009.v44.1271

Keywords:

Pennisetum glaucum, Pennisetum purpureum, tissue culture

Abstract

The objectives of this study were to establish an efficient protocol for somatic embryogenesis in triploid hybrids between napiergrass (Pennisetum purpureum Schumach.) and pearl millet (P. glaucum (L.) R. Br.), and to assess the genomic stability by flow cytometry of the plants obtained in vitro. Somatic embryogenesis and plant regeneration were successfully established from mature zygotic embryos of napiergrass and pearl millet hybrids. Four treatments with 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) at 0, 1, 2 e 3 mg L-1 were tested for embryogenic calli induction and two treatments with inositol at 1 e 2 g L-1 were tested for plant regeneration. The treatments were arranged in a completely randomized design. The optimum hormone combinations were 2 mg L-1 of 2,4-D for embryogenic callus induction, and 1 g L-1 of inositol for embryos conversion and plant regeneration. The analysis of DNA content by flow cytometry of the regenerated plantlets indicated that no ploidy changes had been induced during somatic embryogenesis and plant regeneration. The nuclear DNA content and ploidy levels of the regenerated plants were stable and homogeneous in comparison to those of the control plants. There was no occurrence of karyological instability in the regeneration system utilized for Pennisetum hybrid.

Author Biographies

José Marcello Salabert de Campos, Embrapa Gado de Leite

Possui doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas pela Universidade Federal de Lavras-MG, onde trabalhou com análise genômica por citometria de fluxo com ênfase na avaliação de ploidia de híbridos de Pennisetum obtidos em experimentos de duplicação cromossômica. Seu mestrado foi realizado na mesma universidade onde trabalhou com mutagênese utilizando modelos vegetais para avaliação de efeito citogenotóxico de extratos de líquens e pteridófitas. Graduação em Ciências Biológicas pele Universidade Federal de Juiz de Fora Tem experiência na área de Genética, com ênfase em citogenética e citometria de fluxo, atuando principalmente nos seguintes temas: citogenotoxidade, mutagênese e melhoramento de plantas

Clara de Azevedo Calderano, Universidade Federal de Juiz de Fora

Formado em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Juiz de Fora

Antônio Vander Pereira, Embrapa Gado de Leite

Possui graduação em Engenharia Agronômica pela Escola Superior de Agricultura de Lavras (1974), mestrado em Fitotecnia pela Universidade Federal de Viçosa (1978) e doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas pela Universidade de São Paulo (1989). Atualmente é pesquisador da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária com lotação na Embrapa Gado de Leite. Trabalha em Melhoramento de Plantas Forrageiras, Recursos Genéticos Forrageiros e Produção de Sementes, sendo responsável por projetos de melhoramento do capim-elefante e banco de germoplasma forrageiro. Participa como membro das equipes dos projetos de melhoramento de Brachiaria e alfafa. Atua, principalmente, nos seguintes temas: melhoramento genético, hibridação intra e interescpecífica, citogenética de híbridos, desenvolvimento de cultivares, adaptação de cultivares à diferentes ambientes, caracterização e preservação de germoplasma. Possui experiência na orientação de estudantes de graduação e pós-graduação.

Lisete Chamma Davide, Universidade Federal de Lavras

Graduação em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1975), mestrado em Genetica e Melhoramento de Plantas pela Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (1979) e doutorado em Engenharia Florestal pela Universidade Federal do Paraná (1990). Atualmente é profa. Titular da Universidade Federal de Lavras. Tem experiência na área de Genética, com ênfase em Citogenética Vegetal, Biologia Celular e Citogenética. È responsável pelas disciplinas de Citologia e Biologia Celular para cursos de graduação em Ciências Biológicas, Agronomia, Engenharia Florestal, Zootecnia e Engenharia de Alimentos. Atua no programa de Pós-graduação em Genética e Melhoramento de Plantas da UFLA, orientando estudantes de mestrado e doutorado e oferecendo as disciplinas de Citogenética e Tópicos Especiais em Citogenética. Apresenta como linhas de pesquisa: CITOGENÉTICA DE ESPÉCIES FORRAGEIRAS, onde coordena projetos em parceria com a Embrapa Gado de Leite sobre citogenética dos gêneros Pennisetum e Brachiaria como uma contribuição aos programas de melhoramento genético; EFEITO DE FATORES QUIMÍCOS E FÍSICOS SOBRE O CICLO CELULAR, como coordenadora de projetos sobre os efeitos de resíduos da fabricação do alumínio sobre o ciclo celular, cromossomos e morte celular; CITOGENÉTICA DE ESPÉCIES CULTIVADAS, onde realiza estudos citogenéticos e citológicos associados a programas de melhoramento genético da Batata, Milho, Eucalipto, Açaí ou estudos citotaxonômicos em espécies do gênero Pinus. Responsável pelo setor de Biologia Celular do Departamento de Biologia da UFLA (1978 a 2008). Coordenadora do curso de Graduação em Ciências Biológicas da UFLA (2003-2008); Pró-Reitora Adjunto de Graduação (2005-2007).

Lyderson Facio Viccini, Universidade Federal de Juiz de Fora

Possui graduação em Agronomia pela Universidade Federal de Viçosa (1991), mestrado em Genética e Melhoramento pela Universidade Federal de Viçosa (1994) e doutorado em Genética e Melhoramento pela Universidade Federal de Viçosa (1998). Atualmente é professor associado I da Universidade Federal de Juiz de Fora. Tem experiência na área de Genética, com ênfase em Genética Vegetal, atuando principalmente nas áreas de citogenética, genética molecular, diversidade e filogenia de espécies da flora brasileira.

Marcelo de Oliveira Santos, Universidade Federal de Juiz de Fora

Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Juiz de Fora (1992), mestrado em Genética e Melhoramento pela Universidade Federal de Viçosa (1996) e doutorado em Ciências Biológicas (Biologia Molecular) pela Universidade de Brasília (2003). Atualmente é professor Adjunto III da Universidade Federal de Juiz de Fora. Tem experiência em cultura de tecidos de plantas, clonagem e expressão de genes. Na área de Genética, com ênfase em Transformação Genética de Plantas tua no desenvolvimento de plantas visando resistência biótica, bem como no estudo da vias do metabolismo secundário.

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Published

2009-03-04

How to Cite

Campos, J. M. S. de, Calderano, C. de A., Pereira, A. V., Davide, L. C., Viccini, L. F., & Santos, M. de O. (2009). Somatic embryogenesis in hybrids of <i>Pennisetum</i> sp. and genomic stability evaluation by cytometry. Pesquisa Agropecuaria Brasileira, 44(1), 38–44. https://doi.org/10.1590/S1678-3921.pab2009.v44.1271

Issue

v.44, n.1, jan. 2009

Section

GENETICS