Importance of media mineral composition on the induction of somatic embryogenesis in E. globulus Labill

Abstract

El Eucalyptus globulus es una de las especies principales para la industria de la pasta de papel y la tercera en importancia entre las especies forestales en Portugal. Como sucede con otras especies de Eucalyptus, E. globulus es un blanco evidente para la propagación in vitro de, por ejemplo, la embriogénesis somática, así como para la manipulación genética. En este trabajo comparamos el efecto de varios medios de uso común (MS, 1/2MS, B5, WPM, DKW y JADS) tanto en la inducción de la embriogénesis somática como en las etapas de expresión y encontramos que MS es el más eficaz inductor, seguido de B5. El hecho de que diferentes medios produjeran respuestas heterogéneas y MS fuese el medio más eficaz en la producción de embriones somáticos nos llevó a comparar su composición mineral con el contenido en minerales de embriones cigóticos (explantes). En paralelo, y dado que los embriones somáticos secundarios se suelen conservar en este tipo de medio para utilizarlos en la regeneración de plantas, también comparamos la composición mineral de embriones cigóticos y somáticos secundarios (desarrollados en MS). A tal fin, muestras recién obtenidas se sometieron a digestión con HClO4 para el análisis de Mg, Ca, Cu, Zn, Fe y Mn, o con H2SO4 para el de P, N y K. En base a los resultados provisionales obtenidos, los embriones cigóticos presentan proporciones de minerales diferentes a las todos los medios basales estudiados incluido el MS. Asimismo, los embriones cigóticos muestran mayores niveles de Mg (7.6:1), Cu (11.4:1), Zn (3.6:1), Fe (1.7:1), Mn (17.9:1), N (1.8:1) y P (4.0:1) que los somáticos secundarios, pero menores niveles de K (0.7:1) que éstos, lo que demuestra que unas condiciones propicias para la inducción de embriogénesis somática alteran los contenidos en minerales de los tejidos con respecto a los embriones cigóticos.__________________________________Eucalyptus globulus is one of the main species for the pulp industry and it is the third most important forest species in Portugal. As other Eucalyptus species it is an obvious target for in vitro propagation (e.g. somatic embryogenesis) and genetic manipulation. We have compared several published media (MS, 1/2MS, B5, WPM, DKW and JADS) both on the somatic embryogenesis induction and expression steps. MS, followed by B5, were the best induction media. Since different media induced heterogeneous responses, with MS being the best medium to induce somatic embryos, we compared its mineral composition with the mineral content of zygotic embryos (explants). Simultaneously, and as the secondary somatic embryos are routinely maintained on this medium and used to regenerate plants, we also compared the mineral composition of zygotic and secondary somatic (grown in MS media) embryos. Fresh samples were digested with HClO4 for Mg, Ca, Cu, Zn, Fe and Mn, and with H2SO4 for P, N and K analyses.. Preliminary results showed that zygotic embryos have different mineral proportions when compared to all basal media used, including the MS medium. Also, when compared to secondary somatic embryos, zygotic embryos showed higher levels of Mg (7.6:1), Cu (11.4:1), Zn (3.6:1), Fe (1.7:1), Mn (17.9:1), N (1.8:1), P (4.0:1) but less K (0.7:1), showing that SE induction conditions lead to changes in tissue mineral content relatively to zygotic embryos.