Maria Gessi Teixeira
Em 18 de agosto de 2023, a aluna Maria Gessi Teixeira do Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Pesquisas Ambientais (IPA) defendeu a tese de doutorado intitulada “Micropropagação de Nidularium minutum Mez (Bromeliaceae): influência de reguladores de crescimento e atividades do sistema antioxidante na brotação.
A banca examinadora foi presidida pela orientadora, Dra. Catarina Carvalho Nievola, e foi composta pela Dra. Marília Gaspar (Instituto de Pesquisas Ambientais), Dra. Juliana Aparecida Fernando (Universidade Federal de Pelotas), Dr. Breno Régis Santos (Universidade Federal de Alfenas) e Dr. Evandro Alves Vieira (Instituto Tecnológico VALE).
Micropropagação de Nidularium minutum Mez (Bromeliaceae): influência de reguladores de crescimento e atividades do sistema antioxidante na brotação
ABSTRACT
Micropropagation is a technique that has been used for the conservation of bromeliad species, as it allows the production of a large quantity of plants in a short space of time, destined to supply the ornamental market or for use in reforestation programs. Nidularium minutum is an endemic and vulnerable bromeliad that has ornamental potential, which makes the development of micropropagation protocols aimed at its conservation important. Plant growth regulators (PGR) and nitrogen sources, as well as variations in temperature and light, have been associated with the induction of in vitro multiplication. However, no relationship has been established between activation of the antioxidant system and the factors that induce bromeliad sprouting, which could indicate that the process of cellular differentiation of plants subjected to in vitro multiplication would activate stress responses. The objectives of this study were to investigate the possible influence of in vitro multiplication growth regulators on the enzymatic activities of the antioxidant system during the process of obtaining clones of N. minutum, as well as the anatomy of this bromeliad during shooting. Multiplication-inducing media containing different concentrations of PGR were tested. Shoot numbers, biometric parameters, photosynthetic pigments and survival after acclimatization were evaluated. Anatomical analyzes were carried out during the budding phases. The activities of antioxidant system enzymes were analyzed in plants from treatments in which sprouting was induced and compared with plants that did not sprout. The results showed that in vitro shooting of N. minutum is asynchronous and enhanced by BAP. The formation of shoots in 100% of the plants occurred only after 240 days of cultivation in medium with cytokinin. A small portion of plants tend to sprout even in a medium free of PGR and there is a difference in sprouting capacity between different individuals. The plants originating from the shoots were successfully acclimatized to all treatments. The formation of sprouts is accompanied by adjustments in the activity of enzymes of the antioxidant system that vary during the differentiation of tissues from buds to sprouts, evidenced by anatomical analyses. Lipid peroxidation (LPO) levels vary depending on the amount of buds or tissue already differentiated, and in plants that sprouted these were lower compared to plants that did not have sprouts. Anatomical analyzes revealed the presence of trichomes (colleters) in the apical region of the stem, undescribed for the species. This work contributed to deepening knowledge about the endogenous factors that control the organogenesis process of N. minutum, creating support for studies on the induction of plant production via in vitro sprouting.
Keywords: Anatomy; Antioxidant enzymes; bromeliad; Endangered species; In vitro plant culture; Lipid peroxidation; Ornamental plant, Reactive oxygen species.
RESUMO
A micropropagação é uma técnica que tem sido utilizada para a conservação de espécies de bromélias, pois possibilita a produção de grande quantidade de plantas em curto espaço de tempo, destinadas ao abastecimento do mercado de ornamentais ou para uso em programas de reflorestamento. Nidularium minutum é uma bromélia endêmica e vulnerável que possui potencial ornamental, o que torna importante o desenvolvimento de protocolos de micropropagação visando sua conservação. Reguladores de crescimento de plantas (PGR) e fontes nitrogenadas, bem como variações na temperatura e luz, têm sido associados à indução da multiplicação in vitro. Entretanto, não foi estabelecida relação entre ativação do sistema antioxidante e os fatores indutores da brotação de bromélias, o que poderia indicar que o processo de diferenciação celular das plantas submetidas à multiplicação in vitro ativaria respostas de estresse. Os objetivos deste estudo foram investigar a possível influência dos reguladores de crescimento da multiplicação in vitro sobre as atividades enzimáticas do sistema antioxidante durante o processo de obtenção de clones de N. minutum, bem como a anatomia desta bromélia durante a brotação. Foram testados meios indutores de multiplicação que continham diferentes concentrações de reguladores de crescimento. Números de brotos, parâmetros biométricos, pigmentos fotossintéticos e sobrevivência após aclimatização foram avaliados. Análises anatômicas foram realizadas durante as fases da brotação. As atividades de enzimas do sistema antioxidante foram analisadas nas plantas dos tratamentos nos quais a brotação foi induzida e comparadas com as plantas que não brotaram. Os resultados mostraram que a brotação in vitro de N. minutum é assincrônica e intensificada pelo BAP. A formação de brotos em 100% das plantas ocorreu somente após 240 dias de cultivo em meio com a citocinina. Uma pequena parcela das plantas tem tendência a brotar mesmo em meio livre de PGR e há diferença na capacidade de brotação entre os diferentes indivíduos. As plantas originárias dos brotos foram aclimatizadas com sucesso para todos os tratamentos. A formação de brotos é acompanhada de ajustes na atividade das enzimas do sistema antioxidante que variam durante a diferenciação dos tecidos de gemas para brotos, evidenciados pelas análises anatômicas. Os níveis de peroxidação lipídica (LPO) variam dependendo da quantidade de gemas ou tecido já diferenciado, sendo que nas plantas que brotaram estes foram menores em relação às plantas que não apresentavam brotos. As análises anatômicas revelaram a presença de tricomas (coléteres) na região apical do caule não descritos para a espécie. Este trabalho contribuiu para aprofundar o conhecimento sobre dos fatores endógenos que controlam o processo de organogênese de N. minutum, criando subsídios para estudos da indução da produção de mudas via brotações in vitro.
Palavras-chave: Anatomia; Bromélia; Cultivo in vitro; Enzimas antioxidantes; Espécies ameaçadas; Espécies reativas de oxigênio; Planta ornamental; Peroxidação lipídica.
Maria Gessi Teixeira
Micropropagação de Nidularium minutum Mez (Bromeliaceae): influência de reguladores de crescimento e atividades do sistema antioxidante na brotação
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