Orientador : Maro Ran-ir-Sondalh

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: A moléstia vira-cabeça é considerada uma das viroses de maior importância na cultura do tomateiro sendo que ainda não existem variedades comerciais (L. esculentum) adaptadas às nossas condições, com resistência satisfatória a essa moléstia. Algumas fontes promissoras de resistência foram...

Resumo: A moléstia vira-cabeça é considerada uma das viroses de maior importância na cultura do tomateiro sendo que ainda não existem variedades comerciais (L. esculentum) adaptadas às nossas condições, com resistência satisfatória a essa moléstia. Algumas fontes promissoras de resistência foram identificadas em introduções de Lycopersicon peruvianum (LA 371, 462, 444 e PI 126928, 126930. 126944, 126946, 128657 e129146). No entanto a barreira pós-zigótica existente entre essas duas espécies, que é devido ao aborto precoce do embrião, impede a introgressão de genes limitando assim a exploração dessa espécie no melhoramento do tomateiro. A técnica da cultura "in vitro" de embrião híbrido imaturo, antes de ocorrer o aborto do mesmo, possibilita a obtenção de plantas, através do fenômeno da organogênese somática dos calos, desenvolvidos à partir das células embrionárias. A análise histológica e o acompanhamento do desenvolvimento de embriões híbridos, com 15, 20 e 25 dias após polinização, nos auxiliou na determinação da idade mais adequada para a cultura "in vitro", que é aproximadamente entre 15 e 20 dias (estádio III). O meio de cultura básico empregado nos experimentos foi solução salina de Murashige e Skoog, 1962, vitaminas de Sondahl (30 g/l) e Agar (7 g/l) para os ensaios dos tipos parentais. Para a cultura dos embriões híbridos, o meio foi enriquecido com 10 mg/l de glutamina e com 100 mg/l de caseina hidrolisada. Os frascos mantidos em sala de cultura, no escuro, por três dias e depois transferidos para sala de crescimento com fotoperíodo de 14 hs de luz (1.200 lux). A temperatura foi sempre mantida a 25+- 3ºC. Foram realizados tratamentos envolvendo diferentes concentrações de fitorreguladores (auxina x citocinina), adição de extratos complexos ao meio de cultura, além de algumas estratégias de polinização com a finalidade de se tentar diminuir as barreiras de incompatibilidade. O melhor tratamento com fitorreguladores para indução e crescimento de calos com posterior regeneração de plantas hibridas foi 10 mM de 6-BA e 2,5 mM de IAA. Entretanto, não houve influência dos extratos complexos ns indução e cres cimento dos calos. Por outro lado, a utilização da espécie L.pimpinellifolium como "ponte" entre o cruzamento das duas espécies utilizadas, promoveu o aparecimento de calo e também quando se utilizou 10%, de pólen da planta mãe (L.esculentum) misturado ao pólen do L. peruvianum. Foram regeneradas cerca de quatrocentas plantas originárias de quatro calos. O enraizamento das mesmas foi realizado utilizando-se o mesmo meio de cultura usado nos experimentos para a cultura dos embriões, sem adição de fitorreguladores. As plantas foram submetidas, posteriormente, a uma aclimatação gradativa, com a finalidade de se diminuirem as perdas de material na fase de plantio no campo. Mesmo assim, ocorreu urna mortalidade de aproximadamente 85%. A natureza híbrida das plantas regeneradas foi verificada pelo exame de diversas características morfológicas (formato e coloração de folha, tamanho e coloração de fruto, comprimento de estilo-estigma, pilosidade da haste, etc). Adicionalmente, foram realizados análises de eletroforese (gel de amido}, empregando-se duas isoenzimas (APS - fosfatase ácida e PGI - fosfogluco isomerase), para confirmação final natureza híbrida das plantas FI obtidas. Finalmente, foi sintetizada uma população segregante através de cruzamentos em Sib entre as plantas FI regeneradas. Esta população revelou elevada variabilidade para tolerância ao virus do "vira-cabeça", além de variação acentuada para diversas características morfológicas

Abstract: Tomato spotted wilt is a major limiting factor 'of tomato cultivation in Brazil, especially in certain times of the year. Good resistance to this disease and also to insect pests has been identified in Lycopersicon peruvianum. Mainly due to early embryo abortion, it is impossible to obtain...

Abstract: Tomato spotted wilt is a major limiting factor 'of tomato cultivation in Brazil, especially in certain times of the year. Good resistance to this disease and also to insect pests has been identified in Lycopersicon peruvianum. Mainly due to early embryo abortion, it is impossible to obtain hybrids of this species with L. esculentum by conventional methods. The present research was to determine optimal conditions for ¿in vitro¿ embryoculture and to obtain hybrids between two resistant L peruvianum accessions with brazilian cultivars of L. esculentum. Histological analysis of hybrid ernbryo development showed that 25 days after pollination nearly all ernbryos had aborted, therefore immature embryos of 15-20 days old were used for "in vitro" culturing. The basic culture medium contained salts and vitamins, as used by Murashige & Skoog (1962) and -Sôndahl & Sharp- (1979), respectively, with addition of 500 uM. rnioinositol, 30g/1 sucrose, 10mg/l glutamine, 100mg/l casein hydrolysate and 7g/1 agar. The pH was adjusted at 5.5. On this medium no development of the immature seeds was observed, all of them being oxidized after a few days. Several cornbinations of auxin and cytokinin were tested as well as addition of complex substrates to the basic medium and certain pollination strategies order to improve success. The best treatment was the addition of 10 uM 6-BA and 2.5 u.M IAA, which gave rise to callus formation of about 20% of the immature seeds. Four calli were obtained which showed normal development and shoot formation. Rooting was induced on the same basic medium, without hormones. Rooted plantlets were gradually adapted to nursery conditions and totally 62 were transplanted to the field. The hybrid nature of the regenerated plants was demonstrated by their morphological characters, like color and shape of leaves and fruits, stigma exerction and hairyness, and also by isozyme analysis for acid phosphatase and phosphoglucoisomerase. All FI plants showed self-incompatibility. A showed F2 plants, obtained by sibcrossing FI plants, showed self -compatibility. The seed of FI plants showed variation in size and color. The small sized green colored seeds had to be cultured again "in vitro" and were able to develop directly into plants. The average and large sized brown colored seeds were sown directly into soil. The larger seeds gave rise to plants with more L. esculentum characteristics, whereas the plants from smaller seeds showed greater L. peruvianum resemblance. Separate tests showed that the hybrid populations segregate for resistance to tomato spottet wilt, as well as to Scrobipalpula absoluta, with presently is a serious pest in Brazil. It is concluded that the above applied embryo culture technique can be an effective tool in overcoming the crossing-barriers between. L. esculentum