Efeitos de stresse hídrico induzido no desenvolvimento e ciclo celular mitótico de plantas de Touriga Franca, Touriga Nacional e Viosinho crescidas in vitro

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Vaz, Catarina Carneiro
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/11146
Resumo: A viticultura será afetada pelas alterações climáticas, e uma das estratégias de adaptação a longo prazo consiste na seleção, uso e/ou melhoramento de castas mais tolerantes aos stresses abióticos. Neste trabalho pretendeu-se avaliar os efeitos do stresse hídrico induzido em plantas de Touriga Franca (TF), Touriga Nacional (TN) e Viosinho, mantidas in vitro, em meio de cultura contendo 10% e 20% de polietilenoglicol (PEG) ao nível do crescimento vegetativo e ciclo celular mitótico foliar, por comparação com plantas controlo (0% PEG), e integrar os resultados para inferir sobre a(s) casta(s) mais tolerante(s). Duas semanas após o estabelecimento in vitro observou-se o aparecimento de novos nós, rebentos e folhas, os quais foram monitorizados semanalmente durante quatro semanas. No fim do tratamento, seis semanas após o estabelecimento dos explantes, colheram-se folhas para análise do ciclo celular mitótico. Os números médios de nós, rebentos e folhas mais elevados foram registados nas castas Viosinho e TN, no controlo e nas interações Viosinho × 20% PEG e TN × 20% PEG. Na análise do ciclo celular mitótico foliar verificou-se que o stresse hídrico induziu anomalias nas interfases, como o aparecimento de nucléolos com forma irregular e micronucléolos. Estas irregularidades interfásicas/ nucleolares podem induzir alterações ao nível da duração e conclusão da mitose, na estrutura do fuso mitótico e cinética cromossómica, o que se veio a confirmar pela observação da maioria das células em divisão (normais e irregulares) em profase e pela ausência de células telofásicas. Adicionalmente, as células mitóticas irregulares apresentaram anomalias como C-mitoses, cromossomas laggard ou retardatários e anafases com distúrbio de polaridade. Também se observou stickiness (viscosidade) da cromatina em células profásicas, metafásicas e anafásicas como resultado da elevada compactação da cromatina. Esta anomalia é irreversível e induz outras irregularidades, como as pontes de cromatina ou morte celular. O índice mitótico (IM) médio foi elevado em todas as castas e tratamentos. A percentagem de células em divisão com anomalias (%CDA) foi menor em TN, 10% PEG, mas também na interação TN × 20% PEG. O IM e a %CDA aumentaram com a concentração de PEG na interação Viosinho × tratamento. A integração dos resultados obtidos neste trabalho indicou a casta TN como sendo a mais tolerante ao stresse hídrico moderado (10% PEG) e severo (20%). Este resultado coincidiu com estudos anteriores de outros autores baseados em abordagens diferentes, e validou o potencial da metodologia utilizada. Adicionalmente, confirmou-se a aplicabilidade e utilidade dos estudos citogenéticos como ferramenta de melhoramento genético na seleção de castas tolerantes a um determinado stresse abiótico. A seleção de genótipos ou castas mais tolerantes ao stresse abiótico e a aplicação de práticas vitivinícolas adequadas contribuirá para uma viticultura mais sustentável.
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Também se observou stickiness (viscosidade) da cromatina em células profásicas, metafásicas e anafásicas como resultado da elevada compactação da cromatina. Esta anomalia é irreversível e induz outras irregularidades, como as pontes de cromatina ou morte celular. O índice mitótico (IM) médio foi elevado em todas as castas e tratamentos. A percentagem de células em divisão com anomalias (%CDA) foi menor em TN, 10% PEG, mas também na interação TN × 20% PEG. O IM e a %CDA aumentaram com a concentração de PEG na interação Viosinho × tratamento. A integração dos resultados obtidos neste trabalho indicou a casta TN como sendo a mais tolerante ao stresse hídrico moderado (10% PEG) e severo (20%). Este resultado coincidiu com estudos anteriores de outros autores baseados em abordagens diferentes, e validou o potencial da metodologia utilizada. Adicionalmente, confirmou-se a aplicabilidade e utilidade dos estudos citogenéticos como ferramenta de melhoramento genético na seleção de castas tolerantes a um determinado stresse abiótico. A seleção de genótipos ou castas mais tolerantes ao stresse abiótico e a aplicação de práticas vitivinícolas adequadas contribuirá para uma viticultura mais sustentável.Viticulture will be affected by climate change, and one of the long-term adaptation strategies is the selection, use and/or improvement of varieties that are more tolerant to abiotic stresses. In this work, we aimed to evaluate the effects of water stress induction in plants of the varieties Touriga Franca (TF), Touriga Nacional (TN) and Viosinho, maintained in vitro, in medium culture containing 10% and 20% of polyethylenoglicol (PEG) in vegetative growth and foliar mitotic cell cycle, by comparing with control plants (0% PEG), and to integrate the results to infer about which varieties are more tolerant. Two weeks after the in vitro establishment of the explants, it was observed the appearance of new nodes, shoots and leaves, which were then weekly monitorized during four weeks. At the end of the treatment, six weeks after the explants establishment, it were collected leaves for the further analysis of the mitotic cell cycle. The average number of nodes shoots and leaves was higher in varieties Viosinho and TN, in the control and in the interactions Viosinho × 20% PEG and TN × 20% PEG. The analysis of the foliar mitotic cell cycle revealed that the water stress induced anomalies in the interphases, but also the appearance of nucleoli with irregular form and micronucleoli. These irregularities can induce chnages in the duration and conclusion of mitosis, in the structure of the mitotic spindle and chromosomal kinetics, as confirmed by the observation of most of the dividing cells (normal and irregular) in prophase and by the absence of telophase cells. Additionally, the irregular mitotic cells presented anomalies such as Cmitosis, laggard chromosomes and anaphases with polarity disturbance. It was also observed chromatin stickiness in prophase, metafase and anaphase cells as result of high chromatin condensation. This anomaly is irreversible and induces other irregularities, like chromatin bridges or cell death. The mean mitotic índex (IM) was high in all varieties and treatments. The percentage of dividing cells with anomalies (%CDA) was lower in TN, 10% PEG but also in the interaction TN × 20% PEG. The IM and the %CDA increased with the concentration of PEG in the Viosinho × treatment interaction. The integration of the results achieved during this work indicated that variety TN was more tolerant to the moderate (10% PEG) and to the severe (20% PEG) water stress. This result was coicident with previous studies performed by other authors and based on different approaches and validated the potential of the used methodology. This work also confirmed the applicability and utility of the cytogenetic studies as tool of genetic breeding for the selection of varieties more tolerant to a determined abiotic stress. The selection of genotypes or varieties more tolerant to abiotic stress and the application of proper viticultural practices will contribute for a more sustainable viticulture.2022-04-12T15:33:08Z2021-12-14T00:00:00Z2021-12-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10348/11146pormetadata only accessinfo:eu-repo/semantics/openAccessVaz, Catarina Carneiroreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-02T13:00:49Zoai:repositorio.utad.pt:10348/11146Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T02:07:12.889302Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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