Melhoramento de Artemisia annua L.: indução de poliploidia expressão gênica e seleção de genótipos de alto rendimento

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Zanmaria, Silvia Leticia
• Orientador(a): Marchese, José Abramo
• Banca de defesa: Finatto, Taciane, Benin, Giovani, Dartora, Janaína, Marchese, José Abramo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Pato Branco
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Agronomia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Artemísia; Melhoramento de cultivos agrícolas; Melhoramento genético; Artemisia; Crop improvement; Breeding
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1985

Artemisia annua L. é uma espécie vegetal herbácea nativa da Ásia que possui folhas aromáticas que contém artemisinina, uma lactona sesquiterpênica que tem demonstrado eficácia contra doenças como câncer e malária. Para atender a demanda pela molécula, técnicas de manejo e melhoramento genético podem ser utilizadas para obtenção de genótipos superiores. Os objetivos deste estudo foram: obter genótipos de A. annua de alto rendimento de artemisinina e biomassa por meio da indução de poliploidia utilizando colchicina; analisar a expressão de genes relacionados com as vias de biossíntese em artemisina em plantas sob diferentes níveis nutricionais; realizar um ensaio a campo visando identificar genótipos de alto rendimento para artemisinina e biomassa. A indução de poliploidia foi realizada em sementes de A. annua e na cultivar Artemis (F2) com solução de colchicina 1% nas doses de 0%, 0,05%, 0,1%, 0,15% e 0,2% durante 0, 6, 12,18, 24 e 30 horas, totalizando 25 tratamentos. Para análise da expressão gênica foi utilizada a técnica de RT-PCR semiquantitativa onde os genótipos B23, B24, C23, C32 foram submetidos, em casa de vegetação, a diferentes doses de solução nutritiva, sendo utilizados 25%, 50% e 100% da dose completa (solução de Hoagland), com 3 repetições em delineamento inteiramente casualizado. Para o ensaio a campo, os mesmos genótipos e a cultivar Artemis (F2) foram analisados em delineamento de blocos ao acaso com quatro repetições. Foram realizadas, em todos os experimentos, avaliações agronômicas, fisiológicas e fitoquímicas. Foi constatado efeito da colchicina no teor de artemisinina, sendo o valor máximo 0,60% para a dose de 0,10% sendo que não foi possível afirmar se houve poliploidização. Na avaliação da produção de metabólitos secundários e a expressão dos genes de enzimas envolvidas na síntese de artemisinina dos genótipos de A. annua submetidos a diferentes níveis de nutrição observou-se que a aplicação de doses crescentes de solução nutritiva para plantas de A. annua possibilita incremento linear para produção de biomassa, com relação contrária na produção de artemisinina. Genótipos submetidos à níveis nutrição de 50% apresentam melhor relação para a produção de biomassa e artemisinina e óleo essencial. Os genes ADS1 e CYP71AV aumentam a transcrição em plantas submetidas a níveis de 50% de solução nutritiva. No experimento de seleção de genótipos superiores a campo, foi possível observar que a variedade Artemis (F2) apresentou melhor desempenho em produtividade de biomassa e óleo essencial que os demais genótipos. A maior produção de biomassa para Artemis (F2) justifica o maior rendimento de óleo essencial. Essa variedade possui arquitetura de planta diferenciada das demais, apresentando maior estatura e maior adensamento entre ramos.