Growth performance and essential oil production in in vitro grown Lippia alba plantlets as affected by light quality and elevated CO 2

• Autor(a) principal: Batista, Diego Silva
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/11567
• topic: Lippia alba - Morfogênese; Plantas medicinais; Óleos essenciais; Plantas - Trocas gasosas; Plantas - Efeito da luz; Fisiologia Vegetal

Com o objetivo de avaliar o efeito da qualidade de luz na morfogênese e produção de óleos essenciais e do incremento de CO 2 na morfogênese, anatomia, perfil qualitativo de produção de óleos essenciais e expressão de genes relacionados à rota de síntese em três quimiotipos de Lippia alba (BGEN-01, BGEN-02 e BGEN-42), três experimentos foram conduzidos in vitro. No primeiro experimento, as plantas foram cultivadas em meio MS sem reguladores em três diferentes condições lumínicas: lâmpadas fluorescentes, LEDs brancas e LEDs azul/vermelho, após 40 dias a análise qualitativa de perfil de óleos essenciais e a análise quantitativa dos parâmetros morfogênicos: altura de planta, massa fresca e seca, clorofilas totais e carotenoides totais foram realizadas. No segundo experimento, o efeito das trocas gasosas no perfil de óleos essenciais foi avaliado comparando plantas crescidas in vitro 45 dias sob três diferentes taxas de troca de CO 2 : 14, 21 e 25 μL L -1 s -1 de CO 2 . No terceiro experimento, além dos tratamentos de 14 e 25 μL L -1 s -1 de CO 2 , as plantas foram colocadas em caixas com ventilação forçada, perfazendo concentrações internas de 360 e 1000 μL L -1 de CO 2 , além disso um controle adicional com frascos vedados foi colocado nas caixas, totalizando cinco tratamentos. Após 45 dias, análises de perfil de óleos essenciais, histoquímica, de densidade estomática, morfogênicas e reação da polimerase em cadeia em tempo real (RT-qPCR) foram realizadas. A qualidade de luz influenciou significativamente o crescimento in vitro em L. alba. LEDs azul/vermelho induziram maiores massa fresca e massa seca nos quimiotipos BGEN-01 e BGEN-02 e menores em BGEN-42. Os teores de pigmentos fotossintéticos também foram maiores em plantas cultivadas em LEDs azul/vermelho em todos os quimiotipos. A análise multivariada permitiu identificar diferentes padrões de produção de óleos essenciais entre os tratamentos. A composição dos compostos voláteis variou entre as diferentes qualidades de luz e quimiotipos, essa variabilidade se deu principalmente devido às diferenças nas quantidades de eucaliptol e linalol. O enriquecimento com CO 2 aumentou os pesos fresco e seco, clorofilas totais e carotenoides em BGEN-01 e BGEN-02, e também aumentou a densidade estomática e os teores de lignina em todos os quimiotipos. A análise multivariada dos óleos viessenciais mostrou que estes variaram não só entre os diferentes quimiotipos, mas também dentro de BGEN-01 e BGEN-02 a produção qualitativa foi diferenciada nos tratamentos com renovação forçada de ar e enriquecimento com CO 2 . A sintase do farnesil pirofosfato (FPPS) e a sintase do geranil pirofosfato (GPPS) não variaram seus níveis de expressão, exceto nos tratamentos com renovação forçada de ar (360 e 1000 μL L -1 ) no BGEN-01, nos quais houve uma supra-regulação de FPPS. A sintase do geraniol (GS) foi supra-regulada em todas as condições de CO 2 para BGEN-02 e em 360 e 1000 μL L -1 de CO 2 para BGEN-01. A sintase do nerolidol (NS) foi supra- regulada somente em BGEN-01 sob as condições de 360 e 1000 μL L -1 de CO 2 . Esses resultados fornecem um melhor entendimento da relação entre a qualidade de luz e o perfil de óleos essenciais e também de como o CO 2 regula a produção de metabólitos secundários, fornecendo subsídios para futuros estudos que permitirão uma produção direcionada de óleos essenciais com maiores interesses industrial e econômico.