IN VITRO CLONING TECHNIQUES APPLIED TO EX SITU GENETIC CONSERVATION OF ADULT PLANTS OF Euterpe edulis MARTIUS, AN ENDANGERED PALM TREE
Nome: DÉBORA PELLANDA FAGUNDES
Data de publicação: 05/02/2025
Banca:
Nome |
Papel |
|---|---|
| LUCIANO BESTETE OLIVEIRA | Examinador Externo |
| MARCIA FLORES DA SILVA FERREIRA | Examinador Interno |
| MILENE MIRANDA PRACA FONTES | Examinador Interno |
| MONIQUE MOREIRA MOULIN | Examinador Externo |
| RODRIGO SOBREIRA ALEXANDRE | Presidente |
Resumo: Euterpe edulis Martius, conhecida como juçara, é uma palmeira nativa da
Floresta Atlântica, de importância ecológica e econômica. Contudo, a espécie
está ameaçada de extinção devido a destruição de seus habitats naturais e
dificuldades na propagação. Sua reprodução natural é exclusivamente
seminífera, pois a espécie é incapaz de produzir brotos. Além disso, as sementes
de juçara são recalcitrantes, o que impede seu armazenamento por longos
períodos, inviabilizando a criação de bancos de germoplasma ex situ. Sua
reprodução alógama, que depende da polinização cruzada, também representa
um desafio, pois dificulta a preservação de genótipos selecionados com
características agronômicas superiores, uma vez que alelos de interesse podem
ser segregados durante os cruzamentos. Diante dessas limitações, é essencial
buscar alternativas biotecnológicas para garantir a preservação e o
melhoramento genético de E. edulis. Portanto, objetivou-se o desenvolvimento
de estratégias para clonagem de plantas adultas e conservação da espécie, com
foco na embriogênese somática e na criopreservação ex situ. No primeiro
capítulo, foi estabelecido um protocolo de embriogênese somática a partir de
inflorescências imaturas, utilizando a técnica de thin cell layer (TCL) e o herbicida
auxínico ácido 4-amino-3,5,6-tricloro-2-piridinocarboxílico (PIC) nas
concentrações de 0, 150, 300 e 450 M. O tratamento com 300 M foi o mais
eficaz, resultando na formação de aproximadamente 2100 embriões somáticos
(ES). Durante a maturação, foi evidenciado um desenvolvimento assincrônico,
com embriões em diferentes estágios no mesmo cluster. Além disso, os ES
apresentavam células menos coradas para amido, enquanto células do
suspensor e tecidos do calo exibiam grande quantidade de grânulos de amido.
A cor vermelha intensa dos ES corados com xilidina ponceau (XP) confirmou sua
composição proteica rica, com destaque a intensa biossíntese de proteínas. Na
fase de maturação, foi testada a combinação de ácido -naftalenoacético (ANA)
+ 2-isopenteniladenina (2iP) nas concentrações de 0; 12 + 0,6; 24 + 1,2; 36 + 1,8
M, sendo uma concentração de 36 + 1,8 M que gerou o maior número de
embriões coleoptilares e obteve a maior taxa de germinação (52,5%). O estudo
apresentou a regeneração de embriões somáticos a partir de explantes de
plantas adultas de Euterpe edulis, observando todos os estádios de maturação
descritos na literatura (globular, educativo e coleoptilar), e descreveu, pela
primeira vez na espécie, novos estágios de transição denominados pré-escutelar
e pré-coleoptilar. A encapsulação dos ES validou o método para a produção de
sementes sintéticas, alcançando uma taxa de produção de plantas de 97,5% a
partir da germinação in vitro . Esta técnica apresenta aplicações promissoras em
programas de melhoramento genético e conservação. Além disso, este é o
primeiro trabalho com explantes adultos dessa espécie a completar todo o ciclo
de clonagem in vitro, culminando na aclimatização bem-sucedida das plantas ex
vitro. No segundo capítulo, foi investigado o efeito do ácido abscísico (ABA) na
maturação e germinação dos embriões somáticos. Utilizando 300 M de
picloram em inflorescências imaturas para indução indireta à embriogênese
somática, foram testadas as concentrações de ABA de 0, 5, 10 e 15 M na
maturação. A concentração de 5 M de ABA foi a mais eficiente, proporcionando
a maior taxa de germinação (95%), enquanto concentrações 10 M reduziram
a germinação. As atividades das enzimas antioxidantes revelaram o aumento na
atividade da superóxido dismutase (SOD) no tratamento com 5 M ABA em
relação ao controle, representando um aumento na primeira linha de defesa
contra o estresse oxidativo. Além disso, foi identificada uma diminuição na
atividade da catalase (CAT) e um aumento na atividade da ascorbato peroxidase
(APX) no tratamento com 5 M ABA, indicando um favorecimento da rota do APX
em detrimento da rota da CAT para a conversão do peróxido de hidrogênio em
água (H2O). No terceiro capítulo, foi avaliada a criopreservação de embriões
somáticos utilizando os métodos de vitrificação convencional e vitrificação
droplet, com a solução crioprotetora Plant Vitrification Solution 3 (PVS3)
suplementada com diferentes concentrações de dimetilsulfóxido (DMSO: 0%,
5%, 10% e 15%). As taxas de sobrevivência mais altas (67,75%) foram
observadas com 10% e 15% de DMSO. Embriões menos maturados mostraram
maior resistência ao processo de criopreservação, enquanto embriões mais
maturados apresentaram danos estruturais, como vacuolização e
desestruturação celular, especialmente com concentrações de DMSO < 10%. O
estudo validou, pela primeira vez, a clonagem de plantas adultas de E. edulis por
embriogênese somática, completando todas as fases da cultura de tecidos,
incluindo a aclimatização. Além disso, o protocolo de criopreservação
desenvolvido possibilita criação de bancos de germoplasma que poderão ser
utilizados em programas de melhoramento genético e conservação da espécie.
