Caracterização proteômica, fisiológica e histoquímica de cultura embriogênicas de Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, Araucariaceae mantidas em suspensão celular

Abstract

A araucária, ou pinheiro-brasileiro (Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, Araucariaceae) é uma conífera nativa de grande valor econômico e ecológico. Ferramentas biotecnológicas baseadas na embriogênese somática vêm sendo empregadas visando à conservação e o melhoramento da araucária. Culturas embriogênicas desta espécie são normalmente mantidas em suspensões celulares e o tempo ótimo de subcultivo celular necessita ser precisamente determinado. No presente trabalho estudaram-se aspectos do crescimento, da bioquímica, da histoquímica e da proteômica das células de A. angustifolia em sistema de suspensão celular. Culturas embriogênicas foram cultivadas em meio líquido BM modificado, em agitação orbital (aparato Steward). A dinâmica de crescimento celular foi avaliada por meio do volume celular sedimentado, massa fresco, índice mitótico, condutividade e pH do meio. Ainda foram avaliadas o número de PEMs, a histoquímica, viabilidade e morte celular e o proteoma. O maior valor de incremento celular em massa fresca ocorreu na fase exponencial aos 14 dias de cultivo. Ao longo do tempo há redução da viabilidade celular e do pH do meio de cultura. A condutividade e o pH apresentam os menores valores na fase linear de crescimento celular. Sinais de morte celular iniciam após 15 dias de cultivo. Nas culturas embriogênicas foi predominante a presença de PEM III e diferenças histoquímicas foram observadas entre as células embriogênicas e não-embriogênicas. Foram detectadas a expressão de proteínas relacionadas às auxinas, ao citoesqueleto, ao metabolismo geral e às reservas. Finalmente, por apresentar menor estresse associado ao maior incremento de massa fresca, este período foi considerado o mais apropriado para o intervalo de subcultivo das suspensões celulares.<br>

Abstract : Araucaria or Brazilian-pine tree (Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, Araucariaceae) is a native conifer with great economic and ecological value. Aiming conservation through use, massive propagation protocols based on cell suspension system under somatic embryogenesis route were developed. Nevertheless, the optimal time for subculturing is not yet determined, and cell biology knowledge of A. angustifolia under the cell suspension system is scanty. The present work is a characterization of growth, biochemistry, histochemistry and proteomics of the A. angustifolia cells under cell suspension system. Cell cultures were cultivated in liquid BM modified medium, in orbital agitator (Steward?s apparatus). Cell growth dynamics was evaluated with: cell volume after sedimentation, fresh weight, mitotic index, conductivity, pH, number of PEMs, histochemical tests, viability and cell death, as well as proteomics. Among expressed proteins were auxin related proteins, cytoskeleton, metabolism and storage. Cell viability is lost and the pH becomes acidic with the passage of time. Conductivity and pH have the lowest values at linear phase. Signs of cell death are observed after the 15th day of culturing. Among the cell types the PEMIII is predominant and embryogenic and non-embryogenic cells types differ histochemically. Finally, the highest value of fresh weight increment (139%) was observed at the exponential phase (14 days), thus optimal time for subculturing.