Isolation and culture of soybean (Glycine max L. Merrill) microspores and pollen grains

Abstract

In the last three decades, research on soybean microspore embryogenesis was restricted to anther culture, which presents limitations such as the small number of responsive microspores and the high embryogenic potential of sporophytic tissues. Therefore, a sequence of studies was performed to establish appropriate conditions for the isolation and culture of soybean microspores and pollen grains as an alternative to anther culture. First, a pollen and microspore isolation technique was developed using floral buds from four soybean cultivars (Bragg, IAS 5, MG/BR-46 Conquista and BRSMT Uirapuru). This technique allowed the establishment of cultures with satisfactory density and characteristics. Subsequently, different culture conditions were tested. Although B5 and MS media have been currently recommended for soybean anther culture, the best result was obtained in PTA-15 modified medium, with the formation of enlarged microspores and 0.4% of multicellular pollen grains in the cultivar BRSMT Uirapuru.Nas últimas três décadas, a pesquisa em embriogênese do micrósporo de soja restringiu-se ao cultivo in vitro de anteras, com inúmeras limitações, como o pequeno número de micrósporos responsivos e o alto potencial embriogênico dos tecidos esporofíticos. Por isso, foi executada uma seqüência de testes visando ao estabelecimento de condições adequadas para o isolamento e o cultivo in vitro de micrósporos e grãos de pólen, como um sistema alternativo ao cultivo de anteras. Inicialmente, uma técnica de isolamento foi desenvolvida usando botões florais de quatro cultivares de soja (Bragg, IAS 5, MG/BR-46 Conquista e BRSMT Uirapuru), a qual possibilitou o estabelecimento de cultivos com características e densidade satisfatórias. Posteriormente, diferentes condições de cultivo foram testadas. Apesar de os meios B5 e MS serem recomendados para o cultivo de anteras de soja, o melhor resultado foi obtido em meio PTA-15 modificado, como o aumento do tamanho dos micrósporos e a formação de 0,4% de grãos de pólen multicelulares na cultivar BRSMT Uirapuru.

Keywords

• Androgenesis
• Glycine max
• microspore culture
• microspore embryogenesis
• microspore isolation
• soybean