Morfologia, funcionamento e influência de fatores exógenos no sistema secretor de óleo em espécies vegetais com ênfase no papel do citoesqueleto no processo de secreção

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Tozin, Luiz Ricardo dos Santos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: actina; herbivoria; Lamiaceae; microtúbulos; Nicotiana benthamiana; óleo essencial; tricomas; ultraestrutura; actin; essential oil; herbivory; microtubules; trichomes; ultrastructure
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/153077

A morfologia, histoquímica e ultraestrutura dos tricomas glandulares têm sido estudadas em muitas espécies vegetais. Entretanto, alguns aspectos têm sido pouco abordados, como o envolvimento do citoesqueleto na morfologia e funcionamento glandular. Estudo recente demonstrou a relação entre a predominância de filamentos de actina e microtúbulos em células secretoras e a composição da secreção em tricomas glandulares. Além disso, pesquisas têm comprovado o envolvimento dos elementos do citoesqueleto na origem e manutenção dos tricomas tectores em plantas, sem informações para os tricomas glandulares. Sabe-se que o funcionamento do citoesqueleto está relacionado com a disponibilidade do cálcio, sendo que baixas concentrações desse íon podem prejudicar processos modulados por microtúbulos e actina. Apesar da presença de tricomas glandulares representar um caráter constitutivo em diversas espécies vegetais, fatores exógenos podem influenciar o desenvolvimento e o funcionamento glandular. Estudos têm mostrado que o ataque de herbívoros induz a formação de tricomas glandulares, levando a produção de substâncias com potencial repelente ou inseticida. Os objetivos desse trabalho foram investigar o papel do citoesqueleto na morfogênese e funcionamento de tricomas glandulares e no transporte lipídico em células secretoras de óleo, além de investigar a influência da herbivoria no desenvolvimento e funcionamento de tricomas glandulares. Foram estudadas duas espécies de Lamiaceae (Hyptis villosa e Ocimum gratissimum) e a espécie modelo Nicotiana benthamiana. Experimentos com drogas inibidoras da polimerização do citoesqueleto e doses decrescentes de cálcio foram realizados com O. gratissimum e H. villosa. Plantas de N. benthamiana foram infiltradas com Agrobacterium modificado para marcação de gotas de óleo, plastídios, retículo endoplasmático, actina e microtúbulos. Além disso, indivíduos de O. gratissimum foram submetidos ao ataque de formigas cortadeiras. Análises estruturais foram realizadas aos microscópios de luz (campo claro e confocal) e eletrônico (varredura e transmissão). Além disso, foram realizadas análises de composição química de voláteis e de trocas gasosas. Três morfotipos de tricomas glandulares foram identificados em O. gratissimum; microtúbulos foram intensamente marcados em células secretoras de lipídios, enquanto filamentos de actina foram fortemente marcados em células secretoras de compostos hidrofílicos. As drogas desestabilizantes do citoesqueleto e baixos níveis de Ca+2 não afetaram a morfologia externa dos tricomas; entretanto, acarretaram danos estruturais nas paredes e no protoplasto das células secretoras em O. gratissimum e H. villosa. A composição química dos voláteis não foi alterada pelos diferentes níveis de Ca+2. Em N. benthamiana foi observado que as gotas de óleo se movimentam no citoplasma pelo retículo endoplasmático ancorado aos filamentos de actina, sugerindo um mecanismo de diferente do descrito em células animais. A herbivoria promoveu respostas diferenciais de cada morfotipo glandular em O. gratissimum sugerindo a ocorrência de uma compartimentalização de funções entre os tricomas; além disso, foram detectadas alterações na composição dos componentes voláteis produzidos. Esse trabalho envolveu diferentes abordagens, várias delas inéditas, para o estudo do sistema secretor de óleo em plantas. Diferentes aspectos sobre o sistema secretor de óleo em espécies vegetais foram elucidados, gerando novas perspectivas para estudos mais aprofundados.