Role of the Leafy (LFY) gene in two species of Passiflora

Orientador: Marcelo Carnier DornelasTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: O gênero Passiflora é representado por lianas e pequenos arbustos que totalizam cerca de 600 espécies. As flores deste gênero possuem uma série de inovações fisiológicas e morfológicas, que possibilitam a adaptação a diferentes tipos de polinizadores. Os compostos voláteis que compõem o aroma destas flores contribuem para o sucesso reprodutivo destas espécies, uma vez que atuam na atração de polinizadores específicos. Os constituintes voláteis emitidos pelas flores são em sua grande maioria lipofílicos com baixo peso molecular e pertencem a diferentes classes de metabólitos vegetais. O objetivo deste trabalho foi analisar os componentes voláteis presentes no aroma de três espécies de Passiflora com diferentes síndromes de polinização: melitofilia, ornitofilia e quiropterofilia (Passiflora edulis, P. coccinea e P. mucronata, respectivamente). As análises foram realizadas utilizando técnicas de micro extração em fase sólida (SPME) associada à cromatografia gasosa e espectrometria de massas (GC-MS). Os resultados sugerem diferenças no padrão de substâncias voláteis detectas no "headspace" floral das espécies P. edulis e P. coccinea e P. mucronata. P. aedulis possui como componentes voláteis majoritários os benzenóides metoxilados provenientes da via dos fenilpropanóides; P. coccinea possui principalmente terpenóides e P. mucronata possui terpenóides, alcanos, derivado de ácido graxo e substância contendo enxofre. No banco de etiquetas de seqüências expressas (ESTs) de tecidos reprodutivos de P. edulis (PASSIOMA) foram encontradas seqüências similares a genes relacionados à via de biosbiossíntese de componentes voláteis. Destes, PePAL e PeOMT, potencialmente envolvidos na produção de benzenóides metoxilados, que também são encontrados em outras espécies vegetais polinizadas por insetos, tiveram seus padrões de expressão analisados em tecidos de flores de P. edulis por RT-PCR quantitativa ou semi-quantitativa e por hibridização in situ. Os resultados sugerem que a via de fenilpropanóides está ativa em tecidos florais de P. edulis potencialmente envolvidos na emissão de voláteis, especialmente no tecido epitelial da corona, o qual apresenta características ultraestruturais de células secretoras. O trabalho corrobora com a observação de diferença no padrão de componentes voláteis em flores de Passiflora, e apresenta dois genes candidatos envolvidos na produção de uma classe de metabolitos especializados em P. edulisAbstract: The genus Passiflora comprises more than 600 species of lianas and small shrubs. The typical flowers of Passiflora congregate a series of morphological and physiologic innovations that allow adaptation to a number of pollinating agents. The volatile compounds present in the flower scent ("headspace") are important features to the effective reproduction of plant species since they act in the attraction of the correct pollinating agent. These compounds emitted by flowers are basically of low-molecular weight, mostly lipophilic and are represented by very different chemical classes. The aim of this work was the analysis of the volatile compounds present in the floral "headspace" of three different Passiflora species pollinated by bees, hummingbirds and bats (Passiflora edulis, P. coccinea and P. mucronata, respectively). Solid phase micro extraction (SPME) coupled to GC-MS analysis was the analytical tool in that study. The results showed different patterns of volatile compounds in the floral "headspace" of P. edulis, P. coccinea and P. mucronata. The "headspace" of P. edulis contained phenylproanoids mostly represented by methylated benzenes, P. coccinea, terpenes and P. mucronata terpenes, alkanes, fatty acid derivative, and sulphur-containing compounds. Genes potentially involved with the synthesis of key enzymes of volatile compounds pathways were identified in an Expressed Sequence Tag (EST) database obtained from reproductive tissues of P. edulis (PASSIOMA). Among these PePAL and PeOMT possibly involved with the production of methylated benzenes that acting in the insect attraction in different plant species. PePAL and PeOMT had their expression patterns analyzed by quantitative and semi-quantitative RT-PCR as well as by in situ hybridization. This approach confirmed that the phenylpropanoid pathway is active in flowers of P. edulis, especially in the epithelial tissue in corona filaments that has ultra-structural features of secretor cells. This work emphasizes the chemical differences in scent flower among Passiflora species, and shows two genes potentially involved in scent flowers production in P. edulisDoutoradoBiologia VegetalDoutor em Biologia Vegeta