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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.
Embriogênese somática direta e criopreservação de embriões de Coffea arabica L. cv. Catuí Vermelho
(Universidade Federal de Lavras, 2012-02-06) Pinto, Maísa de Siqueira; Paiva, Renato
A espécie Coffea arábica é comumente propagada utilizando sementes ou estacas, entretanto a embriogênese somática apresenta-se como alternativa para sua propagação com alta taxa de multiplicação e maior uniformidade. A embriogênese possibilita ainda a conservação do material genético da espécie utilizando técnicas de criopreservação. Vários explantes podem ser utilizados para formação de criobancos, dentre eles embriões somáticos e zigóticos. Objetivou-se neste trabalho desenvolver um protocolo de embriogênese somática direta a partir de folhas cotiledonares e criopreservar embriões somáticos e zigóticos de Coffea arabica L. cv. Catuaí Vermelho IAC 144 . Para indução da embriogênese somática foram utilizadas diferentes concentrações de BAP, sendo em seguida cada concentração combinada com a presença ou ausência de ABA durante a fase de maturação. Para germinação avaliou-se a adição de diferentes fontes de carbono ao meio de cultura, sendo os explantes posteriormente enraizados através da utilização de diferentes concentrações de ANA. Durante a aclimatização testou-se a influência de diferentes substratos na sobrevivência das plântulas. O número máximo de embriões somáticos foi obtido utilizando 18,35 mg L -1 de BAP. A utilização de ABA não foi significativa para a maturação dos embriões. Todas as fontes de carbono, exceto sorbitol, promoveram a germinação dos embriões somáticos, obtendo-se uma média geral de 74% de germinação. A utilização de ANA para o enraizamento não foi significativa, obtendo-se uma média geral de 80,57% de enraizamento, entretanto o número máximo de raízes foi obtido utilizando 2,7 mg L -1 de ANA. A aclimatização das plântulas foi bem sucedida independente do substrato utilizado obtendo-se uma média geral de 96% de sobrevivência. Para o experimento de criopreservação de embriões zigóticos foram testados diferentes tempos de desidratação e determinados os teores de umidade em cada um deles. Para avaliação da viabilidade utilizou-se o teste de tetrazólio. Após 120 dias de germinação, as plântulas obtidas foram aclimatizadas. Na medida em que se diminuiu o grau de umidade observou-se o aumento da taxa de sobrevivência, obtendo-se 98% de sobrevivência aos 117 minutos de desidratação. A máxima viabilidade obtida através do teste de tetrazólio foi 60% aos 108 minutos. A aclimatização foi feita com sucesso, sendo obtida a sobrevivência de 100% das plântulas. Apesar da criopreservação de embriões zigóticos ter sido feita com sucesso, não foi possível criopreservar embriões somáticos diretos de cafeeiro, não sendo observada a sobrevivência de nenhum embrião após a desidratação ou desidratação e congelamento.