"Aperfeiçoamento da diferenciação de embriões somáticos e m palma de óleo e avaliação anatômica e da expressão de genes envolvidos com a hiperhidricidade durante a regeneração de plantas".
Embriogênese somática; Vitrificação; Genética, Morfoanatômica; Clonagem
O objetivo do trabalho foi aperfeiçoar o protocolo de embriogênese somática de um híbrido interespecífico de palma de óleo (Elaeis oleifera x E. guineensis) desenvolvido em sistema bifásico, a partir da melhoria das etapas de diferenciação e regeneração das plantas. Em um segundo experimento, fram verificadas as diferenças morfológicas, anatômicas e histoquímicas de embriões somáticos normais e hiperhídrios de palma de óleo submetidos aos tramentos com ácido giberélico (AG3). Após obtenção destes resultados, serão avaliadas proteínas e genes diferentemente expressos em embriões somáticos hiperhídricos ou não em vias de regeneração. Para tal, foram utilizados explantes foliares imaturos de palma de óleo do genótipo B351733, já inoculado em 2016 em meio de cultivo semissólido, suplementado com 30 g/L de sacarose e 450 μM de Ácido 4-amino-3,5,6-tricloropicolínico (Picloram), além de 2,5 g/L de carvão ativado. Para multiplicação, os calos formados nos explantes foliares foram colocados em novo meio de multiplicação, constituído pelo meio de cultura semissólido de MS suplementado com 30 g/L de sacarose, 5 μM de Picloram, 20 μM de 2-isopenteniladenina (2iP) e 2,5 g/L de carvão ativado, por 90 dias. Após 3 meses, os calos foram transplantados para placas de petri com meio de cultivo semissólido de MS suplementado com sacarose 30 g/L, 1 g/L de caseína, 0,25 g/L de glutamina, aspargina, arginina e cisteína, além de 2,5 g/L de carvão ativado e três concentrações de AG3 (0, 0,5 e 1,0 mg/L), onde ficaram por 210 dias. Os embriões somáticos diferenciados que germinaram foram transferidos para o meio líquido de regeneração, o qual foi composto pelo meio de MS com metade dos sais, suplementado com 30 g/L de sacarose, 1,0 g/L de caseína hidrolizada, 0,25 g/L de glutamina, aspargina, arginina e cisteína, 1,0 g/L polivinilpolipirrolidona (PVP) e duas concentrações de ácido indolbutírico (AIB): 1,5 e 11 mg/L. Por fim, análises de fidelidade genética foram realizadas para verificação de variação somaclonal por meio da técnica de ISSR com as folhas das plantas que foram regeneradas. Para as análises morfológicas, anatômicas e histoquímicas, embriões somáticos que estavam em meio de MS suplementado com 1,0 mg de AG3 e apresentando aspecto normal (Nm) e hiperhídrico (Hh) foram fotografados e emblocados em historesina e corados com azul de toluidina, Lugol e Xilidine Ponceau. Para análises proteômicas e de expressão gênica, embriões somáticos normais e hiperhídricos do tratamento controle e do tratamento com maior quantidade de AG3 foram aleatorizados e congelados rapidamente em nitrogênio líquido. Os embriões somáticos foram macerados e armazenados a -80ºC para extração de RNA. Um total de 19 genes potencialmente envolvidos na hiperhidricidade foram selecionados a partir da literatura e primers foram desenhados utilizando o software Primer3plus. Três réplicas biológicas de cada condição foram utilizadas para extração do RNA por meio de Trizol (Invitrogen) e purificado em coluna RNAeasy. Após a purificação, foi feita a síntese do cDNA utilizado para análise de RT-qPCR em termociclador 7300 96-well Real-Time PCR Systems (Applied Biosystems). Os genes canditatos foram selecionados por meio da literatura, escolhendo aqueles que apresentavam possível causa da hiperhidricidade. Os resultados obtidos até o momento mostraram que o tratamento com 1,0 mg/L de AG3 propocinou um aumento na taxa de diferenciação (86,2%) e também na germinação (38,4%) de embriões somáticos. Apesar de ser o melhor tratamento, o surgimento da anormalidade da hiperhidricidade foi verificada na etapa de diferenciação e formação de embriões somáticos. Todavia, a análise de risco relativo, ainda sim, apresenta uma maior proporção de formação de embriões somáticos em decorrência de embriões anormais. Os embriões que germinaram e foram para meio líquido apresentaram uma porcentagem de enraizamento maior no tratamento com 11 mg/L de AIB (37%), quando comparado a taxa de enrzaimamento do meio com menor quantidade de auxina (20%). Num segundo momento, verificou-se que os meios suplementados com AIB apresentaram embriogênese somática secundária. Os resultados sugerem a alta capacidade de produção de plantas clonais do híbrido interespecífico de Elaeis oleifera × E. guineensis - B351733 mediante a suplementação do meio de cultivo com o AG3 nas etapas de diferenciação de calos e também na etapa de germinação de embriões. Acerca da análise de fidelidade genética, é possível perceber que aconteceram algumas mudanças somaclonais, em 4 das 30 plantas analisadas. Os resultados das análises morfoanatômicas e histoquímicas mostraram que houve maior quantidade de embriões somáticos Nm diferenciados por explante, com taxa de germinação próxima do zero nos embriões somáticos Hh. Adicionalmente, verificou-se maior acúmulo de proteínas e amido nos embriões somáticos Nm, quando comparado aos Hh. Verificou-se ainda que em embriões somáticos Nm as reservas proteicas estavam localizadas mais na região proximal (eixo embrionário), enquanto que o amido teve suas reservas acumuladas mais na região distal dos embriões somáticos. Os embriões somáticos Hh não apresentaram reservas de amido e observou-se que maior quantidade de espaços intercelulares, em relação ao embrião somático Nm. Entretanto, alguns embriões somáticos Hh apresentaram características histoquímicas semelhantes aos Nm, o que pode explicar a ocorrência de reversões do estado Hh para o Nm observadas neste trabalho. Os resultados revelaram que dos 19 genes, 17 apresentaram expressão gênica diferencial nos embriões hiperhídricos. Os genes envolvidos na resposta de estresse, metabolismo energético, defesa, transporte por membrana, regulação hormonal e desenvolvimento apresentaram-se regulados positivamente, com destaque para a síntese e transporte de etileno. A produção de etileno é comum em plantas sob estresse hídrico, que junto com as giberelinas, promovem o alongamento das plantas. O etileno também pode promover, em alguns casos, a abertura de canais de água, promovendo a hiperidrose nas plantas.sem parágrafo. Escrever aqui, sem parágrafo. 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