Regeneration of soybean via embryogenic suspension culture

Abstract

Com o objetivo de estabelecer um sistema alternativo de regeneração de plantas para cultivares de soja [Glycine max (L.) Merrill] utilizadas em programas de melhoramento no Brasil, dez genótipos foram testados quanto ao seu potencial embriogênico. Os cotilédones utilizados como explantes foram excisados de sementes imaturas de plantas provindas do campo. Após 45 dias em meio de indução, o número de cotilédones embriogênicos e o número de embriões somáticos por cotilédone imaturo foram avaliados. A porcentagem de explantes que produziram embriões somáticos variou de 1 a 70% entre cultivares. O número médio de embriões somáticos produzidos por par de cotilédones variou de 0,01 a 10,3, com uma média de 3,4. Culturas em suspensão foram iniciadas a partir de três cultivares suscetíveis a Agrobacterium tumefaciens. Suspensões foram estabelecidas com sucesso para os cultivares Bragg e IAS5. Em um mês, o volume celular aumentou 8,1 vezes para Bragg e 3,5 vezes para IAS5 e o peso fresco aumentou 6,6 e 2,8 vezes, respectivamente Todo o tecido de cada cultivar foi transferido para meio de maturação e, subseqüentemente, para meio de regeneração. A freqüência de germinação foi de 45,7 e 54,9% para Bragg e IAS5, respectivamente. Durante uma semana, as plantas foram expostas gradualmente à umidade do ambiente, sendo então plantadas em solo em casa de vegetação. Todas as plantas produziram sementes. Palavras-chave: Glycine max, embriogênese somática, meio líquido, cultura de tecidos vegetais.

In an attempt to establish an alternative plant regeneration system for soybean [Glycine max (L.) Merrill] cultivars used in Brazilian breeding programs, ten genotypes were tested for their embryogenic potential. Cotyledons were removed as explants from immature seeds harvested from field-grown plants. After 45 days on induction medium, the number of responding cotyledons and the number of somatic embryos per immature cotyledon were evaluated. The percentage of explants that produced somatic embryos varied from 1 to 70% among cultivars. The average number of somatic embryos produced per cotyledon pair ranged from 0.01 to 10.3 with a mean of 3.4. Suspension cultures were initiated with three Agrobacterium tumefaciens susceptible cultivars. Suspensions were successfully developed from Bragg and IAS5 cultivars. The packed cell volume, in one-month growth, increased 8.1 fold for Bragg and 3.5 fold for IAS5 and the fresh weight increased 6.6 and 2.8 fold, respectively. The cultivars differed for the analysed parameters. All tissue from each cultivar was transferred to the maturation medium and subsequently to the germination medium. The germination frequency was 45.7 and 54.9% for Bragg and IAS5, respectively. Plants were gradually exposed to ambient humidity over one week and then planted in soil. All plants yielded seeds in the greenhouse. Key words: Glycine max, somatic embryogenesis, liquid medium, plant tissue culture