Expressão gênica da rota biossintética da lignina e imuno-histoquímica da parede celular em Pfaffia glomerata (Spreng.) Pedersen (Amaranthaceae) cultivada in vitro sob atmosfera enriquecida de CO2

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Santos, Eliza Louback Coelho dos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Pfaffia glomerata - Propagação in vitro; Anticorpos monoclonais; Microscopia confocal; Anatomia Vegetal
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/28944

Dentre as espécies de interesse fitoterápicos destaca-se Pfaffia glomerata, conhecida popularmente como fáfia ou ginseng brasileiro. A propagação in vitro é uma importante alternativa no cultivo de plantas com propriedades farmacológicas e nutricionais de interesse industrial. No cultivo in vitro, a concentração de CO 2 no interior dos frascos contendo meio de cultura é reduzida, o que limita a fotossíntese. No sistema fotoautotrófico in vitro, as plantas são propagadas em meios de cultura onde a fonte de carbono é, exclusivamente, do CO 2 das trocas gasosas. Ao submeter a planta a um maior regime de concentração de CO 2 , há o aumento das trocas gasosas, aumentando a qualidade da planta e sua sobrevivência, pois gera plantas mais vigorosas e com maior acúmulo de biomassa. A parede celular vegetal constitui grande porção da biomassa vegetal, sendo uma complexa mistura de macromoléculas, podendo ser celulose, pectinas, xiloglucanos, heteroxilanos, heteromananos, lignina, entre outros. Desta forma, o presente estudo tem como objetivo analisar a dinâmica estrutural da deposição de parede celular assim como a expressão de genes envolvidos na biossíntese de lignina em plantas de Pfaffia glomerata durante o cultivo in vitro em atmosfera enriquecida com CO 2 . Para isso, vitroplantas de P. glomerata foram propagadas vegetativamente em meio MS sem adição de sacarose. As plantas foram colocadas em câmaras de acrílico com ar forçado contínuo a 400 e 1000 μL L -1 de CO 2 , e frascos controle foram posicionados do lado de fora das câmaras, sem ventilação forçada. O experimento foi avaliado aos 20, 30 e 40 dias de cultivo, totalizando nove tratamentos com 4 repetições. Foram realizadas análises de crescimento, fotossíntese e imunohistoquímica (utilizando anticorpos monoclonais JIM7, JIM13, LM5, LM10 e LM11) e, aos 40 dias, avaliação da expressão dos genes relacionados à rota biossintética da lignina (PgC4H, PgCCoAOMT, PgCCR, PgCAD e PgCOMT). O enriquecimento de CO 2 na concentração de 1000 μL L -1 induziu maior crescimento e o maior acúmulo de massa vegetal, além de aumentar a taxa fotossintética. Os tratamentos com ventilação forçada, levaram a diminuição da expressão dos genes PgC4H, PgCAD e PgCCR em relação ao controle, sendo que o tratamento com ventilação forçada de 400 μL L -1 teve os menores níveis de expressão. Os genes PgCCoAOMT e PgCOMT não apresentaram expressão significativa em relação ao controle. As análises de imunohistoquímica mostraram que a deposição das pectinas detectadas pelo anticorpo JIM7 diminuiu ao longo do experimento. Quanto às pectinas detectadas pelo anticorpo LM5, apenas o tratamento de 1000 µL L -1 de CO 2 apresentou marcação intensa na região do xilema. A deposição de hemiceluloses e glicoproteínas, utilizando respectivamente os anticorpos LM10 e LM11 e o anticorpo JIM13, foi detectada exclusivamente nas regiões de parede secundária, diferindo apenas na intensidade, sendo o tratamento de 1000 µL L - de CO 2 o mais expressivo. O desenvolvimento in vitro de P. glomerata, em meio fotoautotrófico com atmosfera enriquecida com CO 2 , foi efetivo no aumento das taxas fotossintéticas, crescimento e acúmulo de biomassa. Além disso, o cultivo foi responsável por promover a diminuição da expressão dos genes da via de síntese da lignina e promover o incremento dos polissacarídeos da parede celular.