Indução à ploidia e caracterização em echynochloa polystachya (kunth) hitchc na Amazônia Ocidental

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Silveira, Emanuel Orestes da
• Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/3104125720309540
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Amazonas; Faculdade de Ciências Agrárias; Brasil; UFAM; Programa de Pós-graduação em Agronomia Tropical
• Palavras-chave em Português: Poliploidia; Colchicina; Echinochloa polystachya; Propagação vegetativa in vitro; Citometria de fluxo; CIÊNCIAS AGRARIAS: AGRONOMIA; Micropropagação; Canarana verdadeira; Cultura de tecidos; Reguladores de crescimento vegetal; Análise estomática
• Link de acesso: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7741

O capim canarana (Echinochloa polystachya) é uma das principais espécies forrageiras presentes na região do baixo Amazonas e pode ser uma alternativa para alimentação animal no período de cheia do Rio Amazonas. Estudos de propagação in vitro e obtenção de poliploides a partir de diplóides dessa espécie podem resultam em indivíduos com maior produtividade, melhor desenvolvimento vegetativo e vigor que os diplóides dos quais se originaram para cultivo. O objetivo do trabalho foi realizar a introdução de Echynoclhoa Polystachya in vitro, induzir poliploidia com o uso de colchicina e caracterizar os genótipos obtidos por meio da citometria de fluxo e densidade estomática visando ampliar a variabilidade genética para melhorar a produtividade dessa forrageira. Foram coletados colmos no município de Manaus, realizados uma pré limpeza, pré-assepcia e retirada da bainha foliar e o material senescente. Foram submetidos ao processo de desinfestação conforme proposto por Passos e Köpp (2010), seguir foram inoculados tubos de ensaio individuais contendo o meio de cultura inicial: 15 mL do meio Murashige e Skoog (1962) com metade das concentrações dos sais, isento de reguladores de crescimento, acrescido de 30 g,L-1 de sacarose, BAP 4,5 ml.L-1, do biocida PPM na concentração de 2 ml.L-1 e de 2 g.L-1 de Fitagel e corrigido para pH 5,8 antes da autoclavagem. Trinta dias após, os explantes foram repicados e transferidos para novos tubos individuais com novos meios de cultura iguais ao meio inicial e verificados as taxas de brotação e contaminação. Também experimentos foram realizados para se avaliar os efeitos das concentações de sacarose, BAP sobre a taxa de perfilhamento dos explantes. A partir do aumento do teor de sacarose a partir de 45 g/L-1 houveram respostas na taxa de multiplicação. As doses de BAP e sacarose interferiram no desenvolvimento e multiplicação do cultivo in vitro, no entanto, para o estabelecimento de um protocolo eficiente para a propagação in vitro para Echinochloa Polystachya deve realizar ajustes no teor de sacarose e de BAP no decorrer de sucessivas repicagens devido à diminuição dos internódios e a consequente perda do vigor. Para o estudo de poliploidia, segmentos nodais de uma única planta de canarana verdadeira foram coletados no município de Manaus e submetidas a diferentes concentrações de colchicina e tempos de exposição. em um delineamento inteiramente casualizado em sistema fatorial 5x4. As concentrações de colchicina foram: 0; 0,01; 0,025; 0,05 e 0,1. Os tempos de exposição foram: 0; 12; 24 e 36 horas. Foram realizados assim 20 tratamentos com 3 repetições, onde cada repetição foi composta por 10 plantas, em um total de 600 segmentos nodais avaliados. Foi avaliado o tempo de emergência a partir do plantio. A avaliação da morfogênese e taxa de crescimento foi realizada pela técnica dos “afilhos marcados" (adaptado), cuja metodologia é detalhada por Carrère et al. (1997) e Davies (1993). A melhor germinação recebendo a colchicina, foi observada em 50% de nas concentrações de 0,01 ml.L-1 e no tempo 0 (zero) de exposição. As porcentagens de mortalidade em pré emergência, foram afetadas pelas concentrações e tempo a que foram expostos, em que, na concentração 0,1 ml.L-1 e no tempo 36 horas foram de 85%. A maior sobrevivência, foram, nas concentrações 0,01 ml.L-1 e no tempo 0 (zero) de exposição, em uma taxa de sobrevivência de 33,1%. Verificou-se também que plantas anômalas não ocorreram nos tratamentos onde a concentração de colchicina foi 0 (zero), pode-se inferir que as plantas foram afetadas em seu metabolismo por alterações moleculares, não causando a mortalidade imediata, mas afetando as divisões celulares. Em termos gerais dos 600 segmentos nodais submetidos aos tratamentos, 172 sobreviveram, refletindo em uma taxa de sobrevivência de 28%, em que 159 plantas expressaram suas características fenotípicas após a exposição as concentrações e tempos originando assim supostos poliploides. 20 plantas supostamente poliploides foram selecionadas para as mensurações em relação a densidade estomática e características morfométricas das células do limbo foliar. Observou alterações nas densidades estomáticas, funcionalidade estomática, distância entre os feixes vasculares, comprimento e largura das células da epiderme e das células dos feixes vasculares. Nas diferentes plantas analisadas por citometria de fluxo, houveram alterações tanto o aumento como a eliminação no conteúdo de DNA (pg). Estas alterações não apresentaram correlação entre os comprimentos e larguras das células da epiderme e as células do feixe, porém originaram plantas com diferentes níveis de ploidia e características morfométricas. Pode-se inferir que houve um “rearranjo” das células do limbo foliar em função das consequentes ploidias. Não foi observada a correlação entre as maiores distâncias entre os feixes vasculares a as maiores quantidades de conteúdo de DNA. Para as plantas cujos conteúdos de DNA foram maiores que a planta original (P5, P6, P7, P12, P14, P15 e 21), foi verificado um índice de correlaçao (r= 0,86), entre O conteúdo de DNA (pg) e as distâncias entre os feixes vasculares, fato que confirma os diversos trabalhos que mencionam as maiores ploidias, a maiores tamanhos de tecidos e orgãos das plantas. Fato verificado foi que, as plantas com a eliminação do conteúdo de DNA (P4, P8, P9, P10, P11, P13 P16 P17 P18 P19 P20) apresentararam baixa correlação com as larguras entre os feixes vasculares (r=0,1), não corroborando com estas afirmações. As plantas que se destacaram em termos características morfométricas, quando comparado com a Planta P1, foram as plantas P5, P7, P8, P9 e P21. Destas, destaca-se as plantas, P8 e P9, que apesar dos conteúdos de DNA, significativamente inferior, apresentaram características morfométricas de interesse, superiores a planta original P1. Pode se concluir que as concentrações e doses de colchicina em foram submetidos a espécie Echinochloa polystachya influiu diretamente nos eventos moleculares, acarretando em plantas com diferentes níveis de ploidias e características morfométricas distintas, indicando potenciais plantas mutagênicas que poderão entrar em um posterior trabalho de melhoramento