Análise de substâncias de reserva em embriões zigóticos e somáticos de feijoa e de tamarilho - optimização da embriogénese somática

Abstract

lA feijoa e o tamarilho são espécies fruteiras com um potencial de produção e comercialização ainda pouco explorado mas cujos frutos têm vindo a despertar um interesse crescente em alguns mercados. Por outro lado, são ambas espécies lenhosas, relativamente às quais o processo de embriogénese somática ainda apresenta algumas limitações. Deste modo, podem funcionar como um excelente modelo de estudo para espécies lenhosas, nas quais se inserem uma vasta quantidade de espécies com um elevado valor económico. A embriogénese somática tem-se revelado como um método de micropropagação altamente eficaz no sentido de permitir a produção de um grande número de plantas num curto espaço de tempo. Contudo, este processo ainda demonstra ter algumas limitações. O presente trabalho tem como principal objectivo aumentar o nível de conhecimento visando a optimização da embriogénese somática. Deste modo, procedeu-se à realização de vários ensaios com o objectivo de optimizar as condições de regeneração de plantas por embriogénese somática nas duas espécies, através de modificações nos meios de cultura (hormonas vegetais e sacarose), condições de cultura (luz vs escuro), bem como o estado do material inoculado. Para além disso, realizaram-se análises bioquímicas e histoquímicas para caracterizar as substâncias de reserva (amido, lípidos e proteínas) de embriões zigóticos e somáticos na fase cotiledonar em Feijoa sellowiana Berg. e em Cyphomandra betacea (Cav.) Sendt. Os resultados bioquímicos e histoquímicos demonstraram haver uma diferença acentuada do conteúdo lipídico entre embriões zigóticos - 48,5% e 46,6% - e embriões somáticos - 2,9% e 2,3%, de feijoa e tamarilho, respectivamente. O mesmo foi observado relativamente ao conteúdo proteico apesar de as diferenças não serem tão acentuadas. Os embriões zigóticos possuem 4,6% e 2,9% e os embriões somáticos 1,7% e 2,4%, de feijoa e tamarilho, respectivamente. Quanto aos resultados de cultura de tecidos é possível inferir que relativamente ao estado do material inoculado quer a inoculação de embriões zigóticos como a inoculação de sementes cortadas ao nível do tegumento, obtiveram a mesma taxa de sucesso de indução de embriogénese somática, em feijoa. A indução de embriogénese somática em feijoa é condicionada pela presença de luz. Também nesta espécie, a RESUMO v dessecação por si só é um estímulo indutor de embriogénese somática a partir de embriões zigóticos. As diferenças encontradas na análise quantitativa das diferentes substâncias de reserva embrionárias poderão ser um ponto-chave para a compreensão das limitações actualmente verificadas no processo de embriogénese somática. Serão necessários novos estudos para determinar a importância dos factores que influenciam essas substâncias de reserva no aumento da eficiência da embriogénese somática em termos biotecnológicos.

Pineapple guava and tamarillo are fruit crops which the potential for fruit production and commercialization is still underexplored. However, interest for these crops has arisen in recent years in some markets. Both species are woody plants for which the somatic embryogenesis process still presents some limitations. Thus, they may serve as an excellent study model for woody species, amongst which there is a vast amount of species with high economic value. Somatic embryogenesis has been shown to be a highly effective method of micropropagation as it enables the production of a large number of plants within a short period of time. However, this process still has some drawbacks impairing the success of plant regeneration. This work’s main objective was to increase the level of knowledge aimed at the optimization of somatic embryogenesis. In order to achieve this, we proceeded to conduct various tests such as tissue culture, by varying the composition of the culture medium (plant hormones and sucrose) culture conditions (light versus dark), and the condition of the inoculated material, and biochemical and histochemical quantification of storage compounds (lipids, proteins and starch) of zygotic and somatic embryos at the cotyledonary stage in Feijoa sellowiana Berg. and Cyphomandra betacea (Cav.) Sendt. The biochemical and histochemical results showed a marked difference between the lipid content of zygotic embryos - 48.5% and 46.6% - and somatic embryos - 2.9% and 2.3% - of pineapple guava and tamarillo, respectively. The same was observed for the protein content although the differences were not such pronounced: zygotic embryos possess 4.6% and 2.9% and somatic embryos 1.7% and 2.4%, for pineapple guava and tamarillo, respectively. It was also concluded that, isolated zygotic embryos and cut seeds, displayed similar levels of somatic embryogenesis induction. The induction of somatic embryogenesis in pineapple guava is conditioned by the presence of light. Also in this species, desiccation alone is a stimulus inducing somatic embryogenesis from zygotic embryos. The differences found in the quantitative analysis of the different embryonic reserve substances may be a key point to understand the limitations currently found in the process ABSTRACT vii of somatic embryogenesis. Further studies are needed to determine the importance of the factors influencing these reserve substances in increasing the efficiency of somatic embryogenesis.