Biometria de frutos e sementes de Melanoxylon brauna, da caracterização parcial de genes e expressão do ciclo celular do eixo embrionário

Abstract

Os objetivos deste trabalho foram: i) estudar as características biométricas e físicas dos frutos e sementes de Melanoxylon brauna e estabelecer estimativas de correlação entre as variáveis; ii) quantificar pelo teste de germinação a tolerância das sementes de Melanoxylon brauna à secagem rápida em estufa submetidas aos diferentes tempos e temperaturas; iii) avaliar a ploidia de DNA por citometria de fluxo das sementes de Melanoxylon brauna submetidas ou não à secagem rápida em estufa à temperatura de 50 ºC por 24 h ao longo da embebição; iv) caracterizar parcialmente alguns genes supostamente envolvidos com o desenvolvimento, maturação, proteção, estresse osmótico e tolerância à dessecação, a partir do cDNA extraído do eixo embrionário de sementes de Melanoxylon brauna. Como principais resultados relacionados com as características biométricas dos frutos e sementes de Melanoxylon brauna, foram verificados que as características biométricas das sementes variaram menos do que a dos frutos e que a correlação entre as características biométricas das sementes e dos frutos foi relativamente baixa. Além de apontarem para um uma produção muito baixa de sementes por fruto. Na avaliação da tolerância das sementes expostas ao tratamento de secagem em diferentes tempos e temperaturas, elas apresentaram redução gradativa na porcentagem de germinação com o aumento da temperatura e tempo de secagem. A ploidia de DNA avaliada por citometria de fluxo dos eixos embrionários das sementes de Melanoxylon brauna, as quais não foram submetidas à secagem artificial, indicaram a existência de núcleos 2C, 4C e 8C. Entretanto, a maioria dos núcleos avaliados apresentou o percentual de núcleos com ploidia de DNA 2C (95%), indicando que a maioria das células se encontrava na fase G1 do ciclo celular. Já as sementes que foram submetidas à secagem rápida em estufa também exibiram a presença de núcleos 2C, 4C e 8C e não mostraram diferenças significativas (p>0,05) no percentual de núcleos com ploidia de DNA 2C, 4C e 8C em relação às sementes que não foram submetidas à secagem em estufa. Foram obtidas as sequências de nucleotídeos dos fragmentos clonados referentes aos genes CAT1, SPS1, ABI5, Transk e PM25. As sequências de nucleotídeos obtidas para os respectivos genes servirão para a confecção de primers específicos para posteriores estudos de análise de expressão gênica durante a germinação de sementes de Melanoxylon brauna submetidas à secagem, visando entender as possíveis causas da perda da qualidade fisiológica dessas sementes.

The objectives of this study were: i) study the physical and biometric characteristics of fruits and seeds of Melanoxylon brauna and establish correlation estimates between the variables, ii) quantify through the germination test the seed tolerance of Melanoxylon brauna to the quick drying oven, subject to different times and temperatures, iii) to evaluate the DNA ploidy by the Melanoxylon brauna cytometry seed flow with and without rapid drying in an oven at 50 ° C for 24 h during soaking iv) partially characterize some genes supposedly involved with the development, maturation, protection, osmotic stress and desiccation tolerance, from the cDNA extracted from the embryonic axis of Melanoxylon brauna seeds. The most important results related to the biometric characteristics of Melanoxylon brauna fruits and seeds observed were that the biometric characteristics of the seeds varied less than the fruits and that the correlation between the biometric characteristics of seeds and fruits was relatively low, besides indicating a very low production of seeds per fruit. In assessing the tolerance of seeds exposed to the drying treatment at different times and temperatures, they showed a gradual reduction in the germination percentage with an increase in temperature and drying time. The DNA ploidy assessed by flow cytometry of the embryonic axes of Melanoxylon brauna seeds, which were not subjected to artificial drying, indicated the existence of 2C, 4C and 8C nuclei. However, most of the cores tested showed the percentage of nuclei with 2C DNA ploidy (95%), indicating that most cells were in the G1 phase of the cell cycle. The seeds that were dried rapidly in a greenhouse also exhibited the presence of 2C, 4C and 8C nuclei and showed no significant differences (p> 0.05) in the percentage of nuclei with DNA ploidy of 2C, 4C and 8C in relation to seeds that were dried in an oven. The nucleotide sequences were obtained from the cloned fragments related to genes CAT1, SPS1, ABI5, Transk and PM25. The nucleotide sequences obtained for the respective genes will be used for the preparation of specific primers for further studies to analyze gene expression during Melanoxylon brauna seed germination subjected to drying in order to understand the possible causes of the loss of the physiological quality of these seeds.