Isabela Pedroni Amorim
Em 25 de maio de 2020, Isabela Pedroni Amorim, aluna de mestrado do programa de Pós-Graduação em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Botânica, bolsista CAPES, defendeu sua tese de mestrado intitulada
“Potencial das espécies reativas de oxigênio em induzir raízes nas sementes fracionadas de Eugenia spp. (Myrtaceae)”
A banca examinadora foi presidida pelo seu orientador, Dr. Claudio José Barbedo (Núcleo de Pesquisa em Sementes – IBt/SP) e composta pela
Dra. Talita Silveira Amador (Faculdade de Agronomia e Engenharia Florestal de Garça) e pelo Dr. Edmir Vicente Lamarca (Universidade Ibirapuera).
Tendo em vista a capacidade regenerativa das sementes do gênero Eugenia L. (Myrtaceae) e a falta de estudos acerca dos mecanismos responsáveis por induzir e inibir a formação de raízes nestas sementes quando fracionadas, o projeto desenvolvido teve como objetivo analisar a capacidade regenerativa de sementes de E. involucrata,
- uniflora e E. brasiliensis quando submetidas a incubações em metil viologênio (um composto indutor de espécies reativas de oxigênio, EROs), e incubações em n-acetil-l-cisteína (um antioxidante), procurando testar a hipótese de que as EROs estão relacionadas com a indução da formação de novas raízes nestas sementes.
Potencial das espécies reativas de oxigênio em induzir raízes nas sementes fracionadas de Eugenia spp. (Myrtaceae)
ABSTRACT
Eugenia’s morphogenic potential to regenerate new seedlings from fractionated seeds is an unusual phenomenon in nature, making the genus interesting not just from the biological viewpoint, but also for technological and conservationist purposes, as a single seed can produce multiple seedlings after its sectioning. However, physical injuries seem to be the primary stimulus behind the projection of a new root from cotyledon tissues, as unfractionated seeds are restricted to a single root projection. After cutting, the air-exposed surface rapidly darkens, indicating that intense oxidative processes are taking place in the lesion area. Although the accumulation of free radicals can be harmful to cells, several studies have shown that in low concentrations these compounds can play a central role in plant cell signaling, even during seed germination. Reactive oxygen species (ROS) are known as process-inducing molecules, and the treatment of seeds with exogenous H2O2 or with other ROS-generating compounds can induce their germination. On the other hand, the application of antioxidative compounds, which control the formation of free radicals, has an inhibitory effect. In fact, previous studies demonstrated that the application of antioxidants seems to inhibit the germination of Eugenia seeds, indicating the existence of physiological mechanisms that control the germination process during the formation of ROS in these seeds. Given that, so far, there is few data on the mechanisms responsible for inducing and inhibiting the formation of roots in fractionated seeds of Eugenia, the aim of this study was to analyze the germination and regenerative capacity of E. involucrata, E. uniflora and E. brasiliensis seeds after their exposure to ROS promoter (methyl viologen, MV) and inhibitor (N-acetylcysteine, NAC). The incubation of seeds in MV did not promote any positive effect on their germination and was harmful to the seeds in several treatments, indicating that generation of ROS may have surpassed concentrations tolerated by the cells, leading to oxidative stress. Incubation in NAC had an inhibitory effect on the germination process, as well as on seed regeneration. Even though the complex metabolic pathways of plants, specially of their seeds, make it difficult to achieve a comprehensive knowledge, the present results show that ROS play several roles in Eugenia seeds germination, although we are far from understanding the details of this relation.
Keywords: free radicals, recalcitrant seeds, regeneration, methyl viologen, n-acetyl-l-cysteine
RESUMO
O potencial morfogênico de Eugenia para regenerar novas plântulas a partir de sementes fracionadas é uma característica incomum na natureza, o que torna o gênero interessante não apenas do ponto de vista biológico, mas também tecnológico e conservacionista, uma vez que uma única semente, ao ser fracionada, pode dar origem a mais de uma planta. No entanto, o estímulo provocado pela lesão parece ser necessário para que tecidos cotiledonares sejam direcionados à formação de uma nova raiz, uma vez que sementes não fracionadas apresentam uma única germinação. Quando cortadas, as faces expostas ao ar escurecem rapidamente, indicando que intensos processos oxidativos estão ocorrendo no local da lesão. E, ainda que o acúmulo de radicais livres possa ser prejudicial às células, diversos trabalhos vêm demonstrando que, em baixas concentrações, estes compostos podem desempenhar um importante papel de sinalização celular, inclusive durante a germinação de sementes. Especialmente as espécies reativas de oxigênio (EROs) são apontadas como moléculas indutoras de processos em plantas, e o tratamento de sementes com H2O2 exógeno ou com compostos geradores de EROs é capaz de induzir sua germinação. Por outro lado, a aplicação de compostos antioxidativos, que controlam a formação de radicais livres, podem inibir este efeito indutor. De fato, alguns trabalhos já demonstraram que a aplicação de antioxidantes parece inibir a germinação de sementes de Eugenia, indicando a existência de mecanismos fisiológicos de controle do processo germinativo em meio à formação de EROs nestas sementes. Tendo em vista que até o presente momento existe pouca informação sobre os mecanismos resposáveis por induzir e inibir a formação de raízes em sementes fracionadas de Eugenia, o objetivo deste estudo foi analisar a germinação e a capacidade regenerativa de sementes de E. involucrata, E. uniflora e E. brasiliensis quando submetidas a um composto promotor (metil viologênio, MV) e um inibidor (N-acetilcisteina, NAC) de EROs. A incubação das sementes em MV não promoveu nenhum efeito positivo sobre sua germinação e foi prejudicial às sementes de vários tratamentos, indicando que a geração de EROs pode ter superado concentrações suportáveis pelas células, levando a um estresse oxidativo. A incubação no NAC apresentou efeito inibitório sobre o processo germinativo, assim como na regeneração das sementes. Ainda que os complexos caminhos metabólicos das plantas, especialmente das sementes, dificultem a obtenção de um conhecimento mais completo, os resultados apresentados aqui demonstram que as EROs desempenham diversos papéis na germinação de sementes de Eugenia, mas ainda estamos longe de compreender os detalhes desta relação.
Palavras-chave: radicais livres, sementes recalcitrantes, regeneração, metil viologênio, n-acetil-l-cisteína.
Isabela Pedroni Amorim
Potencial das espécies reativas de oxigênio em induzir raízes nas sementes fracionadas de Eugenia spp. (Myrtaceae)
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