Butia odorata (Barb. Rodr.) Noblick, é nativa da região Sul do Brasil e Sudeste do Uruguai. As áreas de butiazais do Rio Grande do Sul, formadas por B. odorata, vêm sofrendo redução devido à expansão agrícola e urbana. Além disso, a espécie apresenta dificuldades para germinar causando entraves na produção de mudas e assim a produção se torna extrativista, o que reduz a renovação dos butiazais. A embriogênese somática (ES) é uma alternativa para multiplicação in vitro de B. odorata. Análises anatômicas e o uso de marcadores moleculares podem contribuir para a determinação do processo da ES. O presente trabalho teve por objetivo principal propor uma metodologia para obtenção de embriões somáticos in vitro da espécie a partir de diferentes explantes. Para isso foram avaliados os efeitos das auxinas 2,4-D e picloram e a influência dos meios de cultura MS e Y3 sobre embriões zigóticos maduros. A técnica Thin Cell Layer (TCL) foi testada como fonte alternativa de explante para indução da ES em B. odorata. Para uma melhor compreensão das mudanças morfológicas e celulares foi realizado um estudo histo-anatômico mais detalhado das fases durante a ES. Para verificar a expressão do gene SERK foi isolado, clonado e sequenciado um gene candidato a partir de calos embriogênicos de B. odorata. 9Continua) Os resultados apresentaram uma resposta heterogênea produzindo calos embriogênicos e embriões somáticos em ambos os meios combinados com diferentes concentrações das auxinas. Dentre os resultados obtidos para TCL destacam-se o meio de cultura Y3 com a auxina picloram, nas concentrações de 452,49; 542,99 e 633,48 μM/L, induzindo a formação de calos embriogênicos e embriões somáticos. A análise histo-anatômica permitiu verificar os principais eventos celulares ocorridos durante a ES, como a presença de centros meristemáticos, proembriões, embriões globulares e grãos de amido como fonte de reserva em embriões somáticos. A obtenção de uma sequência parcial do gene SERK em butiá, além de confirmar a indução da ES, pode ser usada, juntamente com as análises anatômicas, como marcador molecular específico para ES. A metodologia proposta apresenta resultados promissores até a fase de diferenciação dos embriões somáticos globulares e alguns mais desenvolvidos, contudo a conversão desses em plântulas não foi completa. / Butia odorata (Barb. Rodr.) Noblick, is native to Southern Brazil and Southeastern Uruguay. Butiazais areas of Rio Grande do Sul, formed by B. odorata, have been reduced due to the agricultural and urban expansion. In addition, the species presents difficulties to germinate causing obstacles in seedlings production and thus the production becomes extractive, what reduces the renewal of butiazais. Somatic embryogenesis (ES) is an alternative to in vitro multiplication of B. odorata. Anatomical analysis and the use of molecular markers may contribute to the determination of the ES process. The present work had as main objective to propose a methodology for obtaining of somatic embryos in vitro of the different explants from species. The effects of 2,4-D auxins and picloram and the influence of MS and Y3 culture media on mature zygotic embryos were evaluated. The Thin Cell Layer (TCL) technique was tested as an alternative explant source for ES induction in B. odorata. For a better understanding of the morphological and cellular changes, a more detailed histo-anatomical study of the phases during ES was performed. To verify the expression of the SERK gene, a candidate gene was isolated, cloned and sequenced from B. odorata embryogenic calli. The results showed a heterogeneous response producing embryogenic calli and somatic embryos in both media combined with different concentrations of auxin. Among the results obtained for TCL include Y3 culture medium with auxin picloram, in concentrations of 452,49; 542,99 and 633,48 μM/L, inducing the formation of embryogenic calli and somatic embryos. Histo-anatomical analysis has shown the main cellular events that occurred during ES, as the presence of meristematic centers, proembryos, globular embryos and starch grains as a reserve source in somatic embryos. Obtaining a partial sequence of the SERK gene in pindo palm, in addition to confirm ES induction, it can be used, along with the anatomical analysis, such as molecular marker specific for ES. The proposed methodology presents promising results until the differentiation phase of the globular somatic embryos and some more developed, however the conversion of these in seedlings was not complete.

Orientador: Marcelo Carnier Dornelas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T19:57:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cazoto_JulianaLacorte_D.pdf: 5127995 bytes, checksum: 832b6cadc45544f0ef0e0353cad06755 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Durante o desenvolvimento vegetal, o meristema apical caulinar e o meristema apical radicular são determinados durante o processo de embriogênese, enquanto que outros órgãos como folhas, flores e frutos são produzidos durante o desenvolvimento pós-embrionário. Durante o desenvolvimento vegetal, a expressão de diferentes fatores de transcrição em um determinado local e tempo culminam com a ativação de domínios celulares responsáveis pelo estabelecimento e manutenção dos meristemas. Foi hipotetizado que os mesmos genes que são ativados durante o desenvolvimento embrionário zigótico são também ativados durante a embriogênese somática. Portanto, o padrão de expressão de genes preferencialmente expressos durante o desenvolvimento embrionário em espécies modelo nesses dois processos foi analisado e comparado. Para este propósito, o processo de embriogênese zigótica e somática em Passiflora edulis foram caracterizados anatomicamente. Posteriormente, genes preferencialmente expressos durante a embriogênese somática e zigótica foram identificados e caracterizados. Foram selecionados genes das famílias YABBY, WOX e Aux/IAA. Estes genes foram encontrados por meio de análises de bioinformática no banco de dados de etiquetas de sequências expressas (ESTs) de Passiflora, PASSIOMA. As sequências putativas de aminoácidos codificadas pelos genes estudados, juntamente com seus possíveis homólogos em Arabidopsis, foram alinhadas e analisadas. O padrão de expressão desses genes foi estudado por RT-PCR, qPCR e hibridização in situ durante diferentes estágios do desenvolvimento embrionário somático e zigótico em P. edulis. A caracterização morfo-anatômica do embrião zigótico nessa espécie resultou na elaboração de um cronograma que identifica, a partir do dia da polinização, os diferentes estágios de desenvolvimento do mesmo. Além disso, os dados de expressão gênica sugerem que os mecanismos moleculares responsáveis pelos processos de embriogênese zigótica e somática apresentaram padrão de expressão similar no início do desenvolvimento embrionário vegetal em P. edulis / Abstract: During plant development, the shoot apical meristem (SAM) and the root apical meristem (RAM) are established during the embryo formation process, while the other organs as leaves, flowers and fruits are produced during the post-zygotic development. During plant embryogenesis, the expression of different transcription factors in a given time and place culminates with the activation of cellular domains responsible for the establishment and maintenance of the meristems. We hypothesized that the same genes that are activated during zygotic embryo development are also activated during somatic embryogenesis. Therefore we analyzed and compared the expression patterns of genes preferably expressed during embryo development in these two processes. For this purpose, we characterized anatomically both somatic and zygotic embryogenesis in Passiflora edulis (passion fruit). Later, we identified and characterized genes preferably expressed during somatic and zygotic embryogenesis in this species. Among the identified genes are members from YABBY, WOX and Aux/IAA families. These genes were selected by bioinformatics analysis from the PASSIOMA database of Passiflora reproductive expressed sequence tags (ESTs). The putative protein sequences encoded by the studied genes, together with possible horologes in Arabidopsis, were analyzed by sequence alignment. The expression patterns of these genes were studied by RT-PCR, qPCR and in situ hybridization during different developmental stages of P. edulis somatic and zygotic embryogenesis. The morpho-anatomical characterization of zygotic embryos in this specie resulted in a schedule elaboration that identifies, from the first day of pollination, the different developmental stages of the embryo. Moreover, the gene expression data suggest that the molecular mechanisms responsible for the processes of zygotic and somatic embryogenesis presented similar expression pattern during the beginning of the plant embryo development in P. edulis / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutora em Biologia Vegetal

Resumo: A cana-de-açúcar é uma das culturas mais plantadas no mundo e o Brasil é o maior produtor e exportador de açúcar. Pensando no aumento dessas exportações, pesquisas vêm sendo realizadas para se conseguir cultivares mais resistentes a pragas e intempéries. Uma possibilidade é a transformação genética, porém são necessários aperfeiçoar os protocolos existentes de regeneração in vitro de plantas, pois cada cultivar de cana-de-açúcar responde de forma distinta em meio nutritivo. Nesse contexto, experimentos para obtenção de calos embriogênicos foram realizados, a fim de possibilitar estudos posteriores de transformação genética da cultura por biobalística. Diante disso, objetivou-se estabelecer protocolos de regeneração in vitro para três cultivares e um clone de cana-de-açúcar, visando a obtenção de calos embriogênicos. Sendo assim, os experimentos foram realizados em etapas, testando cinco concentrações de 2,4-D (1, 3, 9, 16 e 27 ?M) em RB986419 e RB966928. Para o cultivar RB855156, analisou-se a influencia da luminosidade e três concentrações de 2,4-D (3, 9 e 16 ?M) sobre a formação de calos embriogênicos. Testes com diferentes meios de cultura (MS, MS/2 e MS/Fe) em cinco concentrações de 2,4-D (1, 3, 9, 16 e 27 ?M) foram realizados no cultivar RB72454. Pôde-se concluir que a utilização de 9 ?M para RB986419 e 16 ?M de 2,4-D para o cultivar RB966928 propiciaram maiores formações de calos embriogênicos e regeneração de plantas. O cultivar RB855156 tem maiores porcentagens de formação da embriogênese somática no escuro, com reduzida oxidação dos explantes. A calogênese do cultivar RB72454 é mais facilmente obtida em meio de cultura com a redução dos macro e micronutrientes em concentrações de 9 e 16 ?M de 2,4-D.

Orientador: Marcelo Carnier Dornelas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-12T20:30:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cazoto_JulianaLacorte_M.pdf: 1128689 bytes, checksum: 95594f5893e4e8ee4fb64f1d168d493e (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Espécies do gênero Bryophyllum, pertencentes à família Crassulaceae, apresentam uma característica pouco encontrada na natureza: as regiões da margem foliar sofrem diferenciação e desenvolvem pequenas estruturas, que se desprendem da planta e dão origem a novos indivíduos. Tais formações são chamadas de 'propágulos foliares' ou 'bulbilhos'. Entretanto, o estudo da morfologia e desenvolvimento de tais estruturas permitiu que alguns autores as considerassem como embriões, e não apenas 'brotos' foliares. A formação natural de embriões somáticos é um fenômeno morfogênico restrito a poucas espécies vegetais. Em Bryophyllum, entretanto, eles parecem fazer parte da ontogenia da folha. O presente estudo caracterizou morfológica e anatomicamente essas estruturas foliares em Bryophyllum tubiflorum Harv. e Bryophyllum pinnatum Lam., nas diferentes fases de seu desenvolvimento, através de microscopia eletrônica de varredura e microscopia óptica. A expressão diferencial de homólogos aos genes WUSCHEL, MONOPTEROS, CUP SHAPED COTYLEDON, YABBY e LEAFY COTYLEDON1 também foi analisada durante o desenvolvimento dos 'propágulos', com a utilização de técnicas de hibridização in situ. Os resultados da análise do padrão de expressão gênicas, unidos aos da análise morfo-anatômica do desenvolvimento dos 'propágulos' permitem classificar essas estruturas como embriões somáticos in planta ao menos na espécie B. tubiflorum. / Abstract: Bryophyllum species from the Crassulaceae family show a rare feature: the margin of the leaf develops structures which detach from the mother plant and give rise to a new organism. These structures are known as 'leaf-plantlets' or 'bulbils'. However, morphological and developmental studies allowed some authors to classify such structures as embryos, and not just foliar buds. The natural formation of somatic embryos is a phenomenon restrict to a few plant species. Nevertheless in Bryophyllum this event seems to be part of the leaf ontogeny. This study aimed on the morphological and anatomical characterization of these leaf structures, in their different developmental stages, through scanning electronic microscopy and optical microscopy, in both Bryophyllum tubiflorum Harv. and Bryophyllum pinnatum Lam. The differential pattern of gene expression was also analyzed for the homologs of WUSCHEL, MONOPTEROS, CUP SHAPED COTYLEDON, YABBY e LEAFY COTYLEDON1 during the development of the leaf 'bulbils' by in situ hybridization. Taken together, the result of gene expression analyzes and those from morphoanatomy of plantlet development allow the classification of these structures as in planta somatic embryos, at least for B. tubiflorum. / Mestrado / Mestre em Biologia Vegetal