Embriogênese zigótica e somática em Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2013.A Araucaria angustifolia é uma conífera da família Araucariaceae, com ocorrência na floresta ombrófila mista, tipologia do bioma Mata Atlântica do Brasil que atualmente, encontra-se ameaçada de extinção, Esta condição reforça a necessidade de aplicação de medidas para a conservação desta espécie. Para que isto ocorra de forma eficaz é necessário o emprego conjunto de manejos convencionais para conservação dos remanescentes florestais e ferramentas biotecnológicas. Sendo assim, o presente trabalho propõe avanços na área de fisiologia, bioquímica e morfogenética que podem ser aplicados em técnicas de conservação de sementes e a propagação in vitro via embriogênese somática desta espécie. Anaálises de western blot em sementes de araucária detectaram a presença de dehidrinas nos extratos termoestáveis e termosensíves de eixos e cotiolédones de embriões zigóticos dessa espécie, e um possível mecanismos de defosforilação dessas proteínas. Além disso, imunolocalizações in situ por microscopia de luz (ML) e microscopia eletrônica de transmissão (MET) mostraram que estas proteínas estão presentes em todos os tecidos dos eixo embrionário e cotilédones, e a nível subcelular elas foram associadas aos corpos proteicos, microcorpos e a cromatina no núcleo. Os padrões desenvolvimento de embriões somáticos desta espécie foram acompanhados por ML, microscopia confocal (MC), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e MET. Os resultados mostraram que culturas embrionárias de A. angustifólia proliferam através de massas pró-embrionároas (MPE) em três estágios de desenvolvimento, I, II e III, e que somente o estágio III é capaz de dar origem aos embriões somáticos (ES) iniciais. ES iniciais foram caracterizados pela presença de massa embrionária (ME) composta pelas células embriogênicas (CE), a qual é ligada a região do suspensor. O suspensor foi composto inicialmente pelas células do embrionárias do tubo (CT), seguidas pelas células de suspensor (SC), sendo que estes dois tipos celulares se diferem pelo diferente grau de vacualização e desorganizaçãoo celular. Além disso, por análise de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) foi possível verificar que o desenvolvimento inicia dos embriões somáticos de A. angustifolia foram relacionados com uma redução do ABA endógeno e da poliamina putrescina na etapa de proliferação das MPE, seguido de aumento de ABA endógeno e das poliaminas spermidina e espermina, durante a embriogênese inicial. <br>Abstract : Araucaria angustifolia is an endangered conifer of the South of Brazil. This condition reinforces the need to implement measures for the conservation of this species. For this to happen effectively requires the combined use of conventional managements for conservation of forest remnants and biotechnological tools. Therefore, this work proposes advances in physiology, biochemistry and morphogenetic that can be applied in seed conservation techniques and in vitro propagation via somatic embryogenesis of this species. Western blot analysis of Brazilian pine seeds detected the presence of dehydrins in the total proteins and heat-stable extracts from axis and cotyledons from zygotic embryos, and a possible mechanisms for dephosphorylation of these proteins. Furthermore, immunolocalization in situ of dehydrins by light microscopy (LM) and transmission electron microscopy (TEM) showed the presence of these proteins in all tissues of the embryonic axis and cotyledons. At the subcellular level they were associated with protein bodies, microbodies and chromatin in the nucleus. The standards development of somatic embryos of this species were followed by LM, confocal microscopy (CM), scanning electron microscopy (SEM) and TEM. The results showed that embryogenci cultures of A. angustifolia proliferate by proembryogenic masses (PEM) in three developmental stages I, II and III and, only the PEM III are able to give rise to early somatic embryos (ES). Early ES were characterized by the presence of embryonal mass (EM) composed of embryogenic cells (EC), which is connected to the region of the suspensor. The suspensor was composed by embryonal tube cells (CT) followed by suspensor-like cells (SC), and these two cell types differ by degree of vacuolation and dismantling cell. Furthermore, by analysis of high performance liquid chromatography (HPLC) was verified that the development of early somatic embryos of A. angustifolia were associated with a decrease in endogenous contentes of ABA and polyamine putrescine in the proliferation step of MPE, followed by an increase of endogenous contentes of ABA and polyamines spermine and spermidina during the early embryogenesis