Micropropagation of Dioscorea multiflora Grised

92 MICROPROPAGAÇÃO DE Dioscorea multiflora Grised SOUZA, A. V. de et al. Micropropagation of Dioscorea multiflora Grised Ana Valéria de Souza1, Bianca Waléria Bertoni2, Suzelei de Castro França2, Ana Maria Soares Pereira2 RESUMO Dioscorea multiflora uma planta nativa do Sul do Brasil produz a diosgenina como metabólito secundário majoritário, uma substância potencialmente usada pela indústria farmacêutica para a produção de cortisona e substâncias com ação contraceptiva. Objetivou-se, neste trabalho otimizar o protocolo de micropropagação de D. multiflora, visando a produção de mudas em escala comercial. Segmentos nodais subcultivados em meio MS sólido foram transferidos para multiplicação em meio MS suplementado com BAP (0,01; 0,1; 0,5; 1,0 e 3,0 mg L-1) e meio MS suplementado com 0,1 mg L-1 ou 0,5 mg L-1 de BAP acrescido de diferentes concentrações de sacarose (2, 4, 6, 8 e 10%). Para o enraizamento, as brotações foram cultivadas em meio MS suplementado com AIB (0,1; 0,5; 1,0 e 3,0 mg L-1) e meio MS suplementado com ANA (0,1; 0,5; 1,0 e 3,0 mg L-1). Os experimentos in vitro foram instalados em delineamento experimental inteiramente casualizado e cada tratamento constituiu-se de 3 repetições e 10 cubetas/parcela. Plântulas com e sem raízes foram aclimatizadas em casa de vegetação. Melhores resultados de multiplicação e enraizamento foram obtidos em meio MS + 0,1 mg L-1 de BAP (80%) e em meio MS + 1,0 mg L-1 de AIB (42,6%), respectivamente. Não houve diferença quanto à porcentagem de sobrevivência das plântulas in vitro e ex vitro durante a aclimatização (75%). O protocolo de micropropagação para D. Multiflora é efetivo e pode ser usado para a produção em escala comercial. Termos para indexação: Diosgenina, cultivo in vitro, aclimatização. ABSTRACT Dioscorea multiflora is a plant native to southern Brazil that produces diosgenin as a major secondary metabolite, a substance which is used by the pharmaceutical industry for the production of cortisone and substances with contraceptive action. The objective of this work was to optimize the micropropagation protocol of D. multiflora, for the production of seedlings on a commercial scale. Nodal segments subcultured in solid MS medium were transferred for multiplication to MS medium supplemented with BAP (0.01, 0.1, 0.5, 1.0 and 3.0 mg L-1) and MS medium supplemented with 0.1 mg L-1 or 0.5 mg L-1 BAP plus different concentrations of sucrose (2, 4, 6, 8 and 10%). For rooting, the shoots were cultured on MS medium supplemented with IBA (0.1, 0.5, 1.0 and 3.0 mg L-1) and MS medium supplemented with NAA (0.1, 0.5, 1.0 and 3.0 mg L-1). A completely randomized design was used with treatment consisting of 3 replicates with 10 buckets per plot. Seedlings with and without roots were acclimatized in a greenhouse. The best results of multiplication and rooting were obtained in MS medium + 0.1 mg L-1 BAP (80%) and in MS medium + 1.0 mg L-1 IBA (42.6%), respectively. There was no difference in the survival percentage of seedlings in vitro and during ex vitro acclimatization (75%). The micropropagation protocol for production of D. multiflora is effective and can be used for commercial production. Index terms: Diosgenin, in vitro cultivation, acclimatization. (Recebido em 18 de junho de 2009 e aprovado em 17 de março de 2010) INTRODUÇÃO A família Dioscoreaceae é composta por 850 espécies distribuídas em nove gêneros, sendo o mais representativo o gênero Dioscorea, com 600 espécies encontradas nas regiões temperadas e tropicais do planeta (Melo Filho et al., 2000; Shu yu Shu, 2000; Pedralli et al., 2002). O interesse econômico por espécies de Dioscorea foi despertado na década de 30, quando Taukamoto & Ueno (1936), conseguiram isolar a diosgenina, a partir de tubérculos de Dioscorea tokoro. Essa substância é destacada entre as mais importantes 1 dentro do grupo das saponinas esteroidais, devido à possibilidade de sua utilização na produção de cortisona e substâncias com ação contraceptiva. A elucidação de métodos para a transformação da diosgenina em hormônios foi um marco relevante para a indústria farmacêutica (Chaturvedi, 1979; Zullo et al., 1987; Niño et al., 2007) e, atualmente, a maior parte do material coletado em regiões de ocorrência das espécies do gênero, tem como finalidade o fornecimento de matéria-prima para a extração dessa substância (Zullo et al., 1987; Itharat et al., 2004; Sautour et al., 2004; Niño et al., 2007; Olayemi & Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária/Embrapa – Centro de Pesquisa Agropecuária Trópico Semiárido/CPATSA – Km 458 – Zona Rural – Cx. P. 601 – 56304-010 – Petrolina, PE – 2 Universidade de Ribeirão Preto/UNAERP – Departamento de Biotecnologia de Plantas Medicinais – Ribeirão Preto, SP Ciênc. agrotec., Lavras, v. 35, n. 1, p. 92-98, jan./fev. 2011 Micropropagação de Dioscorea multiflora... Ajaiyeoba, 2007). Dentre as espécies mais exploradas e com maior rendimento de diosgenina (1%), encontra-se a Dioscorea multiflora, nativa da região sul do Brasil (Costa & Mukherjee, 1984). No levantamento bibliográfico realizado para D. multiflora, pode-se perceber que a taxonomia para as espécies do gênero é problemática, devido ao número elevado e ainda pouco descritas. Mas todas são conhecidas popularmente como inhame ou cará, são trepadeiras herbáceas, formam rizomas ou tubérculos e apresentam plantas dióicas. As flores masculinas são inconspícuas e pequenas e nascem em panículas produzidas nas axilas das folhas. As flores femininas são maiores que as masculinas e nascem em espigas que saem das axilas das folhas. O ovário possui três lóculos, sendo cada um deles com dois óvulos, com três estigmas (Coursey, 1980; Pedralli et al., 2002). Monteiro & Peressin (2002), destaca que o florescimento de todas as espécies do gênero Dioscorea em condições brasileiras é raro. Sendo assim, toda a propagação das plantas é realizada assexuadamente. Contudo, ainda não há um programa consistente de produção comercial de mudas ou assistência técnica adequada para o cultivo ou manejo sustentável de populações naturais de D. multiflora, o que pode comprometer a conservação e a propagação dos genótipos de interesse, principalmente quando se considera que o sistema subterrâneo é, ao mesmo tempo, a fonte de matéria-prima empregada na extração da diosgenina e o material utilizado para a propagação. Alizadeh et al. (1998), ressaltam que, uma das maiores dificuldades encontradas para o cultivo em escala comercial de todas as espécies do gênero, é a variação nos níveis de diosgenina acumulados nos tubérculos. Considerando que a técnica da propagação in vitro de plantas possibilita a preservação e a reprodução das características desejáveis da planta matriz, a obtenção de elevado número de plantas num curto período de tempo e espaço reduzido, em excelentes condições fitossanitárias (Bajaj et al., 1988; Grattapaglia & Machado, 1998; Pasqual, 2001), essa foi apontada como o método mais adequado para produção em escala comercial d (...truncated)