<b>Dynamics in global DNA methylation and endogenous polyamine levels during protocorm-like bodies induction of <i>Cattleya tigrina</i> A. Richard

Abstract

ABSTRACT. Cattleya tigrina is endemic to the Atlantic forest biome and classified as vulnerable in the Red Book of Brazilian Flora. In vitro techniques comprise valuable tools for the conservation of endangered plant species. The aim of the present study was to evaluate the morphological features, global DNA methylation levels and free polyamines during protocorm-like bodies (PLBs) induction of C. tigrina. Along with that, an efficient protocol for in vitro propagation of this species is proposed. The first evidences of PLBs induction in C. tigrina occurred at seven days in culture, starting from the basal portion of the leaf abaxial surface. A hypomethylation marked the beginning of cell differentiation, followed by an increased global DNA methylation at 35 days in culture, coinciding with a subtle change in the structures morphogenetic development. During PLBs induction, putrescine exhibited higher levels as compared to spermidine and spermine, and apparently presents a major role during the PLBs induction in C. tigrina. Due to the apparent secondary PLBs formation, this protocol can represent a highly efficient method for in vitro propagation of this species.Keywords: orchids, micropropagation, in vitro culture, epigenetics, PLBs.Dinâmica da metilação do DNA global e níveis endógenos de poliaminas durante a indução de estruturas semelhantes a protocormos de Cattleya tigrina A. Richard RESUMO. Cattleya tigrina é uma espécie endêmica do bioma Mata Atlântica e classificada como vulnerável no Livro Vermelho da Flora Brasileira. As técnicas in vitro compreendem ferramentas valiosas a serem empregadas na conservação de espécies de plantas ameaçadas. O objetivo do presente estudo foi avaliar as características morfológicas, os níveis globais de metilação do DNA e as poliaminas livres durante a indução de estruturas semelhantes a protocormos (ESPs). Paralelamente, um protocolo eficiente para a propagação in vitro desta espécie é apresentado. As primeiras evidências de indução de ESPs em C. tigrina foram observadas aos sete dias de cultivo, a partir da porção basal da superfície abaxial da folha. Uma hipometilação foi observada concomitante ao início da diferenciação celular, e um aumento da metilação global do DNA foi encontrada aos 35 dias de cultivo, coincidindo com uma sutil mudança no desenvolvimento morfogenético das estruturas. Durante a indução de ESPs, a putrescina exibiu níveis aumentados em comparação a espermidina e espermina e, aparentemente, apresenta um papel importante durante a indução dessas estruturas em C. tigrina. Devido à aparente formação secundária de ESPs, este protocolo pode representar um método altamente eficiente para a propagação in vitro desta espécie.Palavras-chave: orquideas, micropropagação, cultivo in vitro, epigenética, ESPs.

In Vitro Propagation and Germplasm Conservation of Wild Orchids from South America

“…It could be noted that Brazil has the highest number of published works both on propagation and germplasm conservation, while for some countries only researches referring to propagation of native orchid species are reported and for other countries (Guyana, Paraguay, Trinidad and Tobago, Suriname, Uruguay) there were no registered works in any of the topics. Almeida et al 2017;Caovila et al 2016;Cardoso and Ono 2011;Cavalcante Martini et al 2001;Corrêa Pereira et al 2011;2015;Da Silva et al 2014;Da Silva Júnior et al 2012;De Carvalho et al 2018;De Conti et al 2018;De Melo Ferreira et al 2017;De Menezes Gonçalves et al 2012;Dezan et al 2012;Dignart et al 2009;Dorneles and Trevelin 2011;Endres Júnior et al 2014;Favetta et al 2017;Galdiano Júnior et al 2011;2012a,b;Gomes de Araújo et al 2009;Hosomi et al 2017;Lando et al 2016;Lone et al 2010;Mantovani et al 2016;Massaro et al 2012;Monteiro do Rêgo et al 2009;Moraes et al 2005;Pasqual et al 2011;Pedroso-de-Moraes et al 2012;Pereira et al 2018;Pereira Gomes et al 2015;Prizão et al 2012;Rodrigues et al 2015;Rodrigues Guimarães et al 2013;Sasamori et al 2015;…”

<b>Determination of endogenous IAA and carbohydrates during the induction and development of protocorm-like bodies of <i>Cattleya tigrina</i> A. Richard

“…During in vitro establishment, a morphogenic response pattern defined as protocorm-like bodies (PLBs) has been proposed for several orchid species, such as the species under study (Almeida, Fraga, Navarro, Guerra, & Pescador, 2017). PLBs are globular structures named after their similarity with zygotic origin embryos (protocorms) (Arditti, 2008).…”