Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2004.tde-19022004-103113
Documento
Autor
Nome completo
Rogério Falleiros Carvalho
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2003
Orientador
Banca examinadora
Peres, Lazaro Eustaquio Pereira (Presidente)
Takaki, Massanori
Vitorello, Victor Alexandre
Título em português
Uso de mutantes fotomorfogenéticos no estudo da competência para regeneração in vitro em micro-tomateiro (Lycopersicon esculentum CV Micro-Tom.
Palavras-chave em português
cultura de tecido
fotoperiodismo
linhagem vegetal
morfogênese vegetal
mutação genética
regeneração in vitro
tomate.
Resumo em português
Paralelamente ao modelo Arabidopsis thaliana, o tomateiro
(Lycopersicon esculentum) tem sido crescentemente utilizados em abordagens
genéticas de questões fisiológicas. Uma das principais vantagens de Arabidopsis como
"planta de laboratório" tem sido seu pequeno porte e ciclo de vida curto. Contudo, a
cultivar Micro-Tom (MT) de tomateiro possui tamanho muito reduzido (8 cm) e pode
produzir até 5 gerações por ano. Mutantes fotomorfogenéticos em tomateiro
deficientes na síntese do cromóforo do fitocromo (au), mutantes deficientes na síntese
das apoproteínas PHYA e PHYB1 (fri e tri, respectivamente) e mutantes
superexpressando o fitocromo (hp, atv e Ip) constituem-se em um modelo para estudos
da fotomorfogênese. No que se refere à capacidade de regeneração in vitro como
uma resposta fotomorfogenética, poucos trabalhos têm sido realizados. O presente
trabalho teve como objetivo transferir as mutações au, fri, tri, hp, Ip e atv, bem como o
locus de regeneração (Rg1) da cultivar MsK, para a cultivar Micro-Tom. As linhagens
obtidas foram utilizadas para verificar o efeito da fotomorfogênese na competência
para regeneração in vitro. Para tanto, foram realizados tratamentos com luz branca,
vermelho (V) e vermelho-extremo (VE) em explantes radiculares, caulinares e foliares
do genótipo micro-MsK em meio MS mais 5mM de BAP e tratamentos com luz branca
em explantes radiculares, caulinares e foliares de micro-mutantes fotomorfogenéticos também em meio MS mais 5mM de BAP. Para todos os tratamentos utilizou-se a
cultivar MT como controle. Sob V, as raízes de micro-MsK apresentaram-se
diferenciadas, enquanto sob VE não ocorreu diferenciação. O maior número de
gemas formadas tanto para caule quanto para folhas de micro-MsK ocorreu sob V,
enquanto sob VE foi observado um decréscimo na formação de gemas. A partir destes
resultados sugere-se que a forma ativa do fitocromo, induzida pelo V, interage com o
Rg1 na aquisição de competência para regeneração. Nos tratamentos com luz
branca, raízes de micro-MsK e de mutantes micro-hp, micro-atv e micro-Ip
apresentaram-se diferenciadas, enquanto não houve diferenciação para o mutante
micro-au ou para o controle MT. O número de gemas formadas alcançou maiores
valores para folhas de micro-hp e micro-Ip e a para caules de micro-atv. Apenas um
número muito reduzido de gemas foi formado a partir de folhas de micro-au. Com
base na alta competência para regeneração de micro-MsK e de mutantes que
superexpressam o fitocromo, sugere-se que o fitocromo promove, em uma via de
sinalização, a indução de fatores de regeneração (Rg1). Alternativamente, o locus Rg1
poderia promover a alta capacidade regenerativa tornando os explantes mais
competentes ao efeito da superexpressão do fitocromo, o qual poderia induzir outros
fatores de regeneração.
Título em inglês
Use of photomorphogenenic mutants in the study of the competence for in vitro regeneration in micro-tomato (lycopersicon esculentum cv micro-tom).
Palavras-chave em inglês
genetic mutation
in vitro regeneration
photoperiodism
plant genotypes
plant morphogenesis
tissue culture
tomato.
Resumo em inglês
Parallel to Arabidopsis thaliana model, the tomato (Lycopersicon
esculentum) has been increasingly used as a genetic approach to address
physiological questions. One of the main advantages of Arabidopsis as a
"laboratory plant" has been its small size and short life cycle. However, the tomato
cultivar Micro-Tom (MT) possesses reduced size (8 cm) and can produce up to 5
generations per year. Tomato photomorphogenic mutants deficient for the
synthesis of phytochrome chromophore (au) or the apoprotein PHYA and PHYB1 (fri
and tri, respectively), as well as mutants superexpressing phytochrome (hp, atv and
Ip) consist on a model to study photomorphogenesis. Concerning the in vitro
regeneration capacity as a photomorphogenic response, fewer works have been
carried through. The current work aimed at transfering the mutations au, fri, tri, hp, Ip
and atv, as well as the regeneration locus (Rg1) of cv MsK to the cv Micro-Tom (MT).
The genotypes obtained were used to verify the effect of photomorphogenesis on
the competence for in vitro regeneration. Root, stem and leaf explants from MT and
Micro-MsK were incubated in MS plus 5mM BAP under white, red (R) and far-red (FR) light. Root, stem and leaf explants from MT and photomorphogenic micro-mutants
were incubated in MS plus 5mM BAP under white light. Under R, roots of micro-MsK
were presented differentiation, while under FR the differentiation did not occur.
Under R, stem explants from micro-MsK formed more shoots than did leaf explants,
while under FR was observed a decrease in shoot formation for all types of explants.
These results suggest that the active form of phytochrome, induced by R, interacts
with the Rg1 in the acquisition of competence for regeneration. In the treatments
with white light, roots of micro-MsK and of mutants micro-hp, micro-atv and micro-Ip
presented differentiation, while no differentiation was observed for the mutant
micron-au or control MT. The number of shoots formed reached the highest values
for leaf explants of micro-hp and micro-Ip and for stem explants of micron -atv. Only
a low number of shoots was formed from micro-au leaf explants. On the basis of the
high competence for regeneration of micro-MsK and mutants that super express
phytochrome, it is suggested that the phytochrome promotes, in a signaling
pathway, the induction of regeneration factors ( Rg1 ). Alternatively, the Rg1 locus
may turn the explant most competent to respond to phytochrome, which could
induces others regeneration factors.
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Data de Publicação
2004-03-02