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Criopreservação de embriões zigóticos de Coffea arabica por vitrificação
(Universidade Federal de Lavras, 2002-03-25) Freitas, Rodrigo Therezan de; Paiva, Renato
Devido à importância econômica e social do cafeeiro para o Brasil, é necessário que sejam adotadas medidas para a conservação do seu recurso genético. Entretanto, em consequência da dificuldade de armazenamento de sementes de café de forma convencional, alternativas biotecnológicas tal como a criopreservação tem sido requerida. Neste contexto, objetivou-se desenvolver um protocolo para a criopreservação de embriões zigóticos de Coffea arabica L. cv. Catuaí Vermelho (IAC 144) pela técnica de vitrificação. Primeiramente, avaliou-se a desinfestação das sementes e a excisão dos embriões zigóticos. Na desinfestação as sementes foram imersas em diferentes concentrações de formaldeído (0; 0,5; 1 e 1,5%) durante diferentes períodos de tempo (5, 15 e 30 min). Para a excisão dos embriões as sementes foram desinfestadas e imersas em solução de ácido bórico 0,5% durante diferentes períodos de tempo (1, 2 e 3 dias). Para o estudo de criopreservação, foram avaliados antes do congelamento diferentes tempos de imersão no Plant vitrification solution 2 (PVS2) (0, 10, 25, 50, 100, e 250 min) em duas temperaturas (0°C e 25ºC). Na sequência foi determinado o melhor tempo de descongelamento em banho-maria (1, 3, 5 ou diretamente em Recovery solution (RS)). Um estudo anatômico foi realizado em embriões zigóticos não criopreservados (controle), e criopreservado com ou sem o uso do crioprotetor PVS2. Posteriormente, foi realizada a aclimatização das plântulas oriundas de embriões criopreservados e não criopreservados. A completa desinfestação das sementes é obtida com 1 ou 1,5% de formaldeído por 30 min. A imersão das sementes por 2 ou 3 dias em solução de ácido bórico 0,5% torna as sementes mais maleáveis para a posterior excisão dos embriões, proporcionando 100% de germinação com plântulas normais. A criopreservação dos embriões zigóticos foi obtida com sucesso por meio da vitrificação. A imersão em solução crioprotetora por 100 min a temperatura de 0ºC permite a criopreservação dos embriões promovendo 80% de germinação com 87% de plântulas normais. Para o descongelamento os embriões zigóticos congelados podem ser descongelados diretamente em RS, eliminando a necessidade de uso do banho-maria. Anatomicamente, observou-se que a solução de PVS2 reduziu o conteúdo interno de água das células verificando-se plasmólises celular, permitindo o congelamento e a posterior retomada de crescimento dos embriões após o descongelamento. Em relação à aclimatização trabalhos adicionais são necessários para melhorar a taxa de sobrevivência das plântulas oriundas de embriões congelados, uma vez que apenas 13% das plântulas sobreviveram após a aclimatização.
Cryopreservation of coffee zygotic embryos: dehydration and osmotic rehydration
(Editora UFLA, 2016-07) Pinto, Maísa de Siqueira; Paiva, Renato; Silva, Diogo Pedrosa Corrêa da; Santos, Paulo Augusto Almeida; Freitas, Rodrigo Therezan de; Silva, Luciano Coutinho
Conservation of plant genetic resources is important to prevent genetic erosion. Seed banks are the most common method of ex situ conservation; however, coffee seeds can not be stored by conventional methods. Cryopreservation is a viable alternative for long-term conservation of species that produce intermediate or recalcitrant seeds, as coffee. The aim of this work was to cryopreserve Coffea arabica L. cv Catuaí Vermelho IAC 144 zygotic embryos, and analyse the effects of dehydration prior cryopreservation and osmotic rehydration after thawing, in embryos germination and seedlings formation after cryopreservation. Prior to cryopreservation, different dehydration times (0, 15, 30, 60 and 120 min) were tested. Dehydrated embryos were cryopreserved in liquid nitrogen for 1 hour, and after thawing were rehydrated by osmotic solutions. Dehydrated and non-cryopreserved embryos were also analysed. The test with 2,3,5 triphenyl tetrazolium chloride (TTC) was used to evaluate the embryos viability. Non-dehydrated embryos did not survive after freezing. Embryos that were dehydrated until 20% of the moisture content did not germinate when osmotic rehydration was not performed. In contrast, cryopreserved embryos with the same moisture content presented 98% germination when they were rehydrated slowly in osmotic solution. According to tetrazolium tests, embryos presented maximum viability (75%) after dehydration for 60 minutes (23% moisture content). Therefore, coffee zygotic embryos (Coffea arabica L. cv. Catuaí Vermelho) can be successfully cryopreserved using physical dehydration in silica gel for 60 minutes (23% moisture content), followed by osmotic rehydration after thawing. This method allowed a germination of 98% of cryopreserved zygotic embryos.