Tesis
Fatores envolvidos com a calogênese visando a embriogênese somática em Acrocomia aculeata : morfoanatomia, bioquímica e expressão de genes candidatos
Fecha
2019-12-17Registro en:
MEIRA, Filipe Sathler. Fatores envolvidos com a calogênese visando a embriogênese somática em Acrocomia aculeata: morfoanatomia, bioquímica e expressão de genes candidatos. 2019. 137 f., il. Tese (Doutorado em Biotecnologia e Biodiversidade)—Universidade de Brasília, Brasília, Brasília, 2019.
Autor
Meira, Filipe Sathler
Institución
Resumen
A macaúba (Acrocomia aculeata) é uma importante palmeira do Cerrado brasileiro com
alto potencial para a produção de óleo vegetal. Sendo assim, a espécie tem sido alvo
para o melhoramento vegetal. Esse trabalho teve como objetivo principal induzir a
calogênese em macaúba, a partir de tecidos foliares de plantas adultas, e elucidar os
eventos morfoanatômicos e bioquímicos, além de avaliar a expressão de genes
candidatos envolvidos no processo com o objetivo de elucidar a embriogênese somática
futura. Para isso, foram utilizadas folhas imaturas do palmito obtidas a partir de plantas
adultas de três acessos de diferentes localidades, avaliando-se a influência da região do
palmito e o seccionamento ou não do explante, além da posição do explante no meio de
cultivo e a combinação de auxinas Picloram e 2,4–D na indução de calos. Na etapa de
multiplicação dos calos foi testada a adição de Espermidina e Putrescina ao meio de
cultivo e, para diferenciação de embriões somáticos, foram testados meios contendo
diferentes concentrações de BAP combinadas com ANA e, num segundo experimento,
combinações de Picloram, 2,4-D e ANA e as citocininas BAP e 2iP em concentrações
pré-estabelecidas. Para a análise anatômica e bioquímica, amostras do material in vitro
oriundas das diferentes etapas do processo foram avaliadas. Também foram retiradas
amostras para extração de RNA para avaliação da expressão de genes candidatos em
tecidos foliares e para o preparo da sonda com o gene SERK visando a hibridização in
situ. Verificou-se aos 30 dias de indução maior percentual na formação de resposta dos
tecidos para a formação de calo primário da região Proximal do palmito (52,5%) quando
seccionado. Quando avaliado região, combinação de auxinas e posição percebeu-se que
a região do palmito não interfere no percentual desta resposta em explantes
posicionados horizontalmente e que, quando posicionados verticalmente, explantes da
região Mediana sob efeito de 450 μM de Picloram exibem maior resposta para formação
de calos (58,3%) aos 30 dias, enquanto aos 90 e 180 dias a região Distal e explantes
posicionados horizontalmente apresentaram maior formação de calos. Quando foi
avaliado diferentes acessos, observou-se maior formação de calos no acesso ‘Buriti
Vermelho’ (13%). Os tratamentos testados no presente trabalho ainda não são
suficientes para a diferenciação de calos em embriões somáticos. No entanto, foi
observado que a associação de ANA+2iP e 2,4–D+BAP foram importantes para
manutenção dos calos. Anatomicamente foi possível perceber a formação de calos aos
30 dias de cultivo esta relacionada aos tecidos vasculares. Os calos em meio com
associação de auxinas apresentaram características celulares caracterizadas como
embriogênicas. As análises bioquímicas referentes dos teores de açúcares solúveis totais
evidenciaram que antes do estabelecimento da indução de calos, o acesso ‘Buriti
Vermelho’ apresentou menor quantidade de açúcares solúveis totais comparativamente
aos outros acessos. Além disso, o calo nodular apresentou 212,6 μg.mg-1 de matéria
seca em relação ao calo alongado que exibiu 111,5 μg.mg-1. O resultado referente aos
teores de amido na indução de calos nos três acessos apresentou diferenças apenas no
estádio inicial, com ‘Buriti Vermelho’ apresentando maiores valores. Os resultados
referentes aos teores de proteínas totais em razão do tempo de indução são maiores em
todos os acessos no tempo inicial, em comparação aos 120 dias de indução. Além disso,
o calo nodular apresentou maiores teores de proteínas (50,4 μg por mg de matéria seca)
que o calo alongado (8,03 μg). Os genes avaliados, quanto a expressão, foram
caracterizados como de desenvolvimento (SERK, OASA, EF1, ANN1) e estresse (LEA,
CAT2 e MDAR5). Os resultados obtidos mostraram que todos os genes envolvidos com
o desenvolvimento da planta analisados neste estudo tiveram suas expressões negativamente regulados em 0 dias de indução quando o acesso ‘Buriti Vermelho’ foi
comparado com o acesso ‘Tiros’. No entanto, foi possível observar que a expressão
relativa dos genes analisados nesta comparação foi positivamente regulada aos 120
DAI. Foi possível observar ainda que o gene de estresse LEA apresentou expressão
aumentada no acesso ‘Tiros’, enquanto no acesso ‘Buriti Vermelho’ apresentou
expressão diminuída. Já os genes CAT2 e MDAR5 apresentaram expressão aumentada
significativamente nos dois acessos. A hibridização in situ demonstrou expressão nos
feixes vasculares, indicando ocorrer a expressão de SERK nesta região, além da sua
expressão em calos. Nesse trabalho foi demonstrado fatores envolvidos na formação de
calos em macaúba, porém com necessidade de otimização das etapas finais do processo,
em especial, na diferenciação de embriões somáticos. Em função dos resultados obtidos
este trabalho apresenta-se como um modelo útil para a investigação dos eventos iniciais
da embriogênese somática em palmeiras.