Impactos da melatonina na morfofisiologia e tolerância a estresses abióticos no cultivo in vitro ginseng-brasileiro [Pfaffia glomerada (Spreng.) Pedersen] - Silva, José Victor Siqueira da (2023)
A Pfaffia glomerata, conhecida popularmente por ginseng-brasileiro, é amplamente utilizada devido a suas propriedades farmacológicas, como anti-inflamatória, analgésica, antioxidante e antimicrobiana, bem como no combate de problemas gástricos, perdas de memória, redução do estresse, ansiedade e depressão. Essas propriedades se devem, principalmente, ao metabólito secundário 20-hidroxiecdisona (20E), um fitoecdisteroide presente em algumas espécies vegetais e amplamente utilizado na indústria farmacêutica. De modo a elucidar a rota de biossíntese desse importante metabólito, a cultura de tecidos vegetais se apresenta como uma alternativa viável, pois permite o controle do ambiente de cultivo. Além disso, a cultura de tecidos é uma ferramenta importante para o estudo de tolerância ao estresse em plantas, bem como, a utilização de biorreguladores como alternativa de minimizar os danos causados pelo estresse. A melatonina é uma molécula multirregulatória capaz de atuar como hormônio, tem ação antioxidante, melhorando a tolerância de plantas a vários estresses. Dentre os estresses abióticos, o déficit hídrico é um dos que mais afetam o crescimento e desenvolvimento das plantas e contribui para a redução da produtividade agrícola. Assim, objetivou-se avaliar a influência da melatonina na morfofisiologia e na produção de antocianinas e 20-hidroxiecdisona em P. glomerata cultivada in vitro, bem como investigar seu efeito em plantas cultivadas sob déficit hídrico. Para isso, foram executados dois experimentos. No primeiro experimento foi avaliado o efeito da aplicação de diferentes concentrações de melatonina (0, 10, 100, 500 e 1000 μM). No segundo foi avaliado os efeitos do déficit hídrico, bem como a influência da melatonina nas respostas de tolerância ao estresse. Os efeitos do déficit hídrico foram provocados pela suplementação do meio de cultura com polietilenoglicol (PEG 4000). Em ambos os experimentos foram utilizados segmentos nodais de aproximadamente 2 cm, os quais foram inoculados em meio Murashige e Skoog (MS), sendo as culturas mantidas a 25 ± 2 ° C, sob fotoperíodo de 16 h e irradiância de 41 μmol. Observou-se que apesar de afetar negativamente o desenvolvimento das plantas quando em altas concentrações, a melatonina também desencadeia respostas antioxidantes, modula o metabolismo primário e a biossíntese de 20E e tem influência sobre hormônios relacionados com respostas de tolerância ao estresse. Plantas cultivadas sob estresse hídrico apresentaram redução no crescimento e na biomassa, incremento nos teores de MDA e H2O2, bem como alterações no metabolismo primário e secundário; em contrapartida, as plantas apresentaram uma série de respostas de tolerância ao estresse, como o aumento da atividade de enzimas do estresse oxidativo. A melatonina induziu respostas cruciais na mitigação do estresse, reduzindo a peroxidação lipídica, evitando a degradação de proteínas, e aliviando o estresse oxidativo. Este trabalho contribui para uma compreensão mais profunda da melatonina como uma molécula reguladora em plantas e fornece novas evidências sobre as consequências do déficit hídrico e do uso de biorreguladores nas respostas de tolerância ao estresse em plantas de P. glomerata. Palavras-chave: Amaranthaceae; Elicitação; 20-hidroxiecdsona; Fitoecdisteroides; Propagação in vitro.