Flavio Trevisan
O aluno Flavio Trevisan obteve o Título de Doutor pelo Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade Vegetal e
Meio Ambiente do Instituto de Botânica de São Paulo (IBt/SP), em 26 de fevereiro de 2014. Sua tese, intitulada:
Cultivo in vitro de Vernonia herbacea (Vell.) Rusby e atividade e expressão de enzimas do metabolismo de frutanos,
contou com a orientação da Dra. Maria Angela Machado de Carvalho (IBt/SP) e com a co-orientação da Dra. Marilia Gaspar Mais (IBt/SP).
A tese foi avaliada pela banca examinadora composta pela: Prof. Dra. Eny I. S. Floh (USP), Prof. Dro. Guilherme Augusto Canella Gomes (IFSP),
Prof. Dro. João Roberto Oliveira do Nascimento (USP) e pela pesquisadora Dra. Rita de Cássia Leone Figueiredo Ribeiro (IBt/SP).
O projeto desenvolvido buscou estabelecer um protocolo de cultivo in vitro de Vernonia herbacea e desenvolver um protocolo para o estudo do metabolismo de frutanos na espécie através da técnica de qRT-PCR. Para tanto sementes foram utilizadas para a germinação in vitro, plantas in vitro foram cultivadas em meio de cultura suplementado com diferentes fontes carbono e diferentes concentrações de sacarose. Paralelamente a construção de primers baseados em regiões conservadas de outras espécies acumuladoras de frutanos propiciou a obtenção de sequencias especifica dos genes de 1-SST e 1-FFT envolvidos na síntese de frutanos. Os experimentos realizados permitiram o papel de diferentes fontes de carbono na regulação do metabolismo de frutanos.
Cultivo in vitro de Vernonia herbacea (Vell.) Rusby e atividade e expressão de enzimas do metabolismo de frutanos
RESUMO
Vernonia herbacea (Vell.) Rusby é uma Asteraceae nativa do Cerrado que acumula em seus rizóforos cerca de 80% de sua massa seca na forma de frutanos do tipo inulina. Frutanos são polímeros de frutose originados da sacarose que ocorrem como principal carboidrato de reserva em 15% das angiospermas. Além da função de reserva, os frutanos contribuem para a tolerância à seca e a baixas temperaturas. Visando à obtenção de plantas germinadas in vitro, aquênios foram desinfestados e colocados para germinar em meio de cultura e as plantas obtidas, multiplicadas através do enraizamento de segmentos nodais. Foi avaliado o efeito de diferentes reguladores vegetais na morfogênese in vitro utilizando folhas como explantes. O efeito de diferentes fontes de carboidratos na regulação do metabolismo de frutanos foi avaliado em plantas cultivadas in vitro por meio da análise da composição dos frutanos e da atividade e expressão dos genes que codificam para as enzimas de síntese (1-SST e 1-FFT) e degradação (1-FEH) destes compostos. A utilização de aquênios como explantes permitiu a germinação in vitro, e o enraizamento de segmentos nodais, a multiplicação das plantas. A espécie apresenta recalcitrância para o desenvolvimento de gemas e embriões adventícios. A análise do conteúdo de frutanos nas plantas obtidas indicou uma alteração no padrão da razão fonte/dreno e consequentemente no acúmulo de frutanos na parte aérea em detrimento dos rizóforos. As sequências dos genes EF, 1-FFT e 1-SST permitiu a construção de primers para as análises de qRT-PCR e a análise filogenética mostrou que as sequências de V. herbacea apresentaram maior similaridade com os respectivos genes de outras espécies de Asteraceae, do que com os de Poaceae. O cultivo sob déficit energético estimulou a transcrição do gene 1-FEH e inibiu a dos genes 1-SST e 1-FFT. A transferência das plantas sob carência de carbono para meios de cultura suplementados com sacarose, frutose ou glucose promoveu uma inversão no perfil de expressão desses genes. Com exceção do gene 1-FFT foi observada a correlação entre a atividade enzimática e a expressão gênica. Os resultados permitem concluir que em V. herbacea sacarose, frutose e glucose atuam de forma semelhante na regulação do metabolismo de frutanos e que existe uma regulação única, porém com efeito inverso, para os genes 1-SST e 1-FEH. O cultivo em concentrações crescentes de sacarose estimulou a síntese e inibiu a mobilização de frutanos, e induziu um padrão de atividade distinto entre os genes 1-SST e 1-FFT, indicando a existência de um mecanismo de regulação diferenciado entre os mesmos.
Palavras chave: Asteraceae, Inulina, qRT-PCR.
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