Aspectos morfoanatômicos, ultraestruturais e bioquímicos do processo de estiolamento in vitro de Guadua chacoensis (Rojas) Londoño & P. M. Peterson

Abstract

Guadua chacoensis é um espécie de bambu com colmos lignificados, da família Poaceae, nativo do bioma Mata Atlântica, que apresenta restrições quanto a sua propagação vegetativa, sendo a propagação in vitro uma alternativa promissora para a obtenção de mudas desta espécie. Este processo pode ser influenciado por vários fatores, tais como a luz, e ausência dela - estiolamento, uma vez que a luz esta diretamente relacionada com a morfogênese das plantas. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do estiolamento in vitro em plantas micropropagadas de G.chacoensis, por meio de análises morfoanatômicas, ultraestruturais e bioquímicas. Estas análises foram realizadas em materiais vegetais coletados aos 0, 10, 20 e 30 dias de cultivo tanto de plantas mantidas no escuro quanto de plantas mantidas sob luz do tipo LED branca (controle). Os resultados obtidos na caracterização morfológica de colmos de G. chacoensis demonstraram uma promoção no número de brotos gerados por explante induzida pela luz, e ainda, que a altura dos colmos não diferiu estatisticamente entre os dois tratamentos, provavelmente em função do aparecimento de características de material estiolado nos colmos verdes somente aos 20 dias de cultivo no escuro. O período de indução ao estiolamento avaliado afetou o conteúdo de poliaminas livres em colmos de G. chacoensis, visto que foram observadas variações nos conteúdos endógenos de poliaminas totais, putrescina, espermidina e espermina. Os conteúdos endógenos dos hormônios ácido abscíssico (ABA), giberelina (GA) e ácido jasmônico (JA) reduziram em colmos estiolados, indicando que a luz pode estar envolvida no mecanismo de síntese destes fitormônio. Por sua vez, a zeatina (Z) manteve seus conteúdos similares na luz e no escuro. Pela análise histológica, por microscopia óptica não foram observadas alterações drásticas entre os colmos mantidos na luz e escuro. Já na análise de microscopia eletrônica de transmissão (MET) foi notado um acúmulo de amido em diferentes tempos de desenvolvimento na luz e no escuro e ainda, a presença de etioplastos não foi observada. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que o crescimento e desenvolvimento de plantas, bem como a biossíntese de poliaminas e hormônios, foram afetados pelo estiolamento, com reduções em suas concentrações, demonstrando a importância da luz na promoção de respostas fisiológicas in vitro em colmos de G. chacoensis.

Abstract : Guadua chacoensis is woody bamboo species, from the family Poaceae, native from Atlantic forest biome, which presented restrictions in it vegetative propagation, being the in vitro propagation a valuable tool to obtain propagative material. This process can be influenced by a variety of factors, including light or the absence of them - etiolation, as light is direct correlated with plant morphogenesis. In this sense, the objective of this study was to evaluate the influence of in vitro etiolation in micropropagated plants of G. chacoensis through morphoanatomical, ultrastrutural and biochemistry analysis. Plant material were collected at 0, 10, 20 e 30 days of culture in light and darkness treatments, and the control used was white LED light. The results obtained in morphological characterization of G. chacoensis culms showed an improved number of shoots generated per explant in light, and the culms height did not differs statistically between the two treatments, probably as a result of the later starting of conversion of green culms in etiolated culms, which started only at 20 days in darkness. The content of free polyamines in G. chacoensis culms was affected by in vitro etiolation during the time of evaluation, as the endogenous contents of total free polyamines, putrescine, spermidine and spermine indicated variation. Reduction in the endogenous levels of the phytohormones abscisic acid (ABA), gibberellin (GA), jasmonic acid (JA) was observed in plants kept in darkness, showing that light is involved in its biosynthesis pathways. Differently, zeatin (Z) showed similar contents in light and darkness conditions. Histological analysis through light microscopy did not shows significant alteration in culms under light and darkness conditions. Transmission electron microscopy analysis showed starch accumulation in different stages of development in light and darkness conditions, and, the presence of etioplast was not observed. Our results showed that etiolation affects plant growth and development, as well as polyamines and hormone biosynthesis, with reduction in its contents during etiolation, showing the importance of light in the promotion of in vitro physiological response in culms of G. chacoensis.