Plasticidade morfológica de Cronbergia sp. (Nostocaceae), dependente do meio de cultivo e intensidade luminosa

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Pereira Junior, Luis Carlos
• Orientador(a): Coelho, Flávia de Freitas
• Banca de defesa: Vaz, Marcelo Gomes Marçal Vieira, Genuário, Diego Bonaldo, Biondi, Michel
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso restrito
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Botânica Aplicada
• Departamento: Instituto de Ciências Naturais – ICN
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Cianobactérias heterocitadas; Heterocytous cyanobacteria
• Área do conhecimento CNPq: Botânica
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/59200

Algumas espécies de cianobactérias são capazes de diferenciar células vegetativas em células especializadas chamadas heterócitos, passando a ter como única função fixar o nitrogênio atmosférico (N2) por meio da fixação biológica de nitrogênio(FBN). O nitrogênio fixado é convertido em formas assimiláveis através da ação da enzima nitrogenase, e, posteriormente é transportado para as demais células. Em Cronbergia, a formação do heterócito ocorre por meio de diferenciação e divisão de células vegetativas intercalares, e, após rompimento do tricoma, os heterócitos ficam dispostos terminalmente. Para o cultivo de cianobactérias heterocitadas, o meio mais utilizado é o BG-11 e sua variação BG-110 (sem nitrogênio), um complexo de nutrientes importantes para o desenvolvimento destes microrganismos. Como são fotossintetizantes, a luz é um fator importante no cultivo destes, pois é através da fotossíntese oxigênica que ocorre a conservação energética necessária para realização dos processos biológicos como a FBN. Considerando que há um gasto energético na produção de heterócitos, o objetivo deste trabalho foi analisar a existência de plasticidade morfológica na cianobactéria heterocitada Cronbergia sp. quando cultivada em meios BG-11 e BG-110 , bem como sob alta (140 μmol/m/s) e baixa (60 μmol/m/s) intensidade luminosa. Para isso, foi realizado um experimento em laboratório, com duração de 20 dias. A cepa Cronbergia sp. UFLA-35 pertencente à Coleção de Cultura de Cianobactérias filamentosas (CCF/UFLA), foi inoculada em meios BG-11 e BG-110 , com variação de intensidade luminosa, conforme descrito acima. Contamos heterócitos (91.044), e o número de células vegetativas (40.245), este último como uma medida do tamanho do filamento. As diferenças entre produção de heterócitos e produção de células vegetativas foram interpretadas como plasticidsade morfológica. Para avaliar se houve efeito dos tratamentos na produção de heterócitos foi feito análise de variância (Anova), e a diferença entre os pares avaliados pelo teste de Tukey. Da mesma forma, para verificar se houve efeito dos tratamentos no tamanho dos filamentos dado pelo crescimento vegetativo, foi realizado o teste de Kruskal-Wallis, e a posterior foi aplicado o teste de Dunn. Também foi feita correlação de Spearman para verificar se há relação entre os dados obtidos. O número de heterócitos foi maior em tratamentos com meio BG-110 . Já o número de células vegetativas foi superior em tratamentos com o meio BG-11. Por fim, observamos que quanto maior a produção de heterócitos, menor foi a produção de células vegetativas. Verificou-se ainda um trade-off entre a produção dessas células. Sabe-se que a nutrição é um fator importante no desenvolvimento das cianobactérias e que a escassez de nitrogênio acarretou aumento na produção de heterócitos. Entretanto, a presença de nitrogênio no meio proporcionou um aumento das células vegetativas. O trade-off entre células de heterócitos e vegetativas indica que a produção das primeiras tem alto custo para a cepa. Já a intensidade luminosa parece não ter se diferenciado entre si como baixa e alta, talvez por não atingirem uma radiação relevante para Cronbergia no nível nutricional em que estavam sendo mantidas.