Alterações morfologicas e bioquimicas induzidas por hidrolisados de quitina em celulas de Saccharum officinarum L. E Citrus aurantium L. cultivadas em suspensão

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gallão, Maria Izabel
Data de Publicação: 2000
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1588138
Resumo: Orientador: Angelo Luiz Cortelazzo
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spelling Alterações morfologicas e bioquimicas induzidas por hidrolisados de quitina em celulas de Saccharum officinarum L. E Citrus aurantium L. cultivadas em suspensãoCana-de-açúcarLaranjaQuitinaOrientador: Angelo Luiz CortelazzoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: As células vegetais possuem a capacidade de responder a fatores bióticos e abióticos. Os mecanismos de defesa dessas células incluem a produção de fitoalexinas, lignina e proteases. Nesses processos existe a participação de várias enzimas, dentre elas as peroxidases (EC 1.11.1.7), que participam de inúmeros processos metabólicos e a fenilalaninamonialiase, PAL (EC 4.3.1.5). Além das alterações bioquímicas que podem ser avaliadas quando as células vegetais entram em contanto com um eliciador, pode-se também avaliar as alterações morfológicas dessas células. Devido a importância do estudo do mecanismo de defesa das células vegetais, foram utilizadas no presente trabalho células de Saccharum officinarum (cana-de-açúcar) e de Citrus aurantium (laranja) cultivadas em suspensão e submetidas ao hidrolisado de quitina. Para serem avaliadas as respostas dessas células frente aos tratamentos, foram medidas as atividades das peroxidases do meio e da PAL no interior do citoplasma. Paralelamente, foram realizadas análises citoquímicas e ultraestruturais dos materiais nos diferentes tempos de incubação utilizados. Nas células de laranja as atividades da PAL e das peroxidases tiveram seu maior aumento após 3 horas de eliciação. Nessa espécie as peroxidases básicas foram induzidas preferencialmente pelos hidrolisados de quitina. As alterações de parede celular foram identificadas através da coloração com o azul de toluidina (AT), onde ocorreu uma diminuição da metacromasia, e através da reação positiva com a floroglucina, identificando a presença de compostos fenólicos. Ultraestruturalmente foram observadas desagregações dos polissacarídeos da parede celular, além da presença de vesículas autofágicas no citoplasma dos materiais tratados. Nas células de cana a atividade da PAL e das peroxidases foram maiores após 6 horas de eliciação com o hidrolisado de quitina. Ao contrário da laranja, nessa espécie as peroxidases ácidas foram induzidas preferencialmente. O material tratado com 6 horas de eliciação apresentou alterações morfológicas identificadas através da coloração com o AT. Essa espécie apresentou diferença no padrão de coloração com esse corante quando comparado com C. aurantium. Como a cana é uma monocotiledônea, a constituição de suas paredes celulares é diferente daquela observada para dicotiledôneas, como é o caso da laranja. Essas células possuem maior quantidade de compostos fenólicos, o que diminui a ligação do corante com as pectinas, apresentando uma coloração menos metacromática com o AT. Essa resposta foi ainda mais acentuada após o tratamento com quitina, o que sugere o aumento de compostos fenólicos, hipótese reforçada pela resposta positiva à reação com a floroglucina. Em termos ultraestruturais essas células apresentaram desagregações dos polissacarídeos da parede celular e foi observada a presença de núcleos com regiões de cromatina mais compactadas e nucléolos em processo de degeneração. As alterações nucleares puderam ser identificadas através da reação de Feulgen, tendo sido observado um aumento significativo da área nuclear das células com 6 horas de eliciação. De acordo com os resultados, pode-se concluir que o hidrolisado de quitina induziu resposta de defesa nas duas espécies estudadas, através da produção de compostos fenólicos, estando envolvidas no processo as peroxidases básicas para a laranja, e peroxidases ácidas para a cana-de-açúcarAbstract: The plant cells possess the capacity to respond to biotic and abiotic factors. The defense mechanisms of these cells include fitoalexin, lignin and protease production. Several enzymes participate in this process, among them the peroxidases (EC 1.11.1.7), which are involved in countless metabolic processes and the phenylalanineammonia-liase, PAL (EC 4.3.1.5). Besides the biochemical aspects, the morphologic alterations can also be appraised for plant cells in contact with an elicitor. Due to the importance of the study of defense mechanisms in plants, cells of Saccharum officinarum (sugarcane) and of Citrus aurantium (orange) were cultivated in suspension and submitted to chitin hydrolyzate. To appraise the response of these cells to the treatments, the peroxidase activities of the medium and of PAL inside the cytoplasm were measured. In parallel, cytochemical and ultrastructural analyses of the materiais with different incubation times were used. In orange cells, PAL and peroxidases had the largest activity increase after 3 hours of elicitation. In the first species the basic peroxidases were preferentially induced by the chitin hydrolyzate. The cell wall alterations were identified with the toluidine blue stain, which showed a decrease in metachromasy. The positive reaction of phloroglucinol, identified the presence of phenolic compounds. Ultrastructurally, the disorganization of cell wall polisaccharide, and the presence of cytoplasmic secretory vesicles were observed in the materiais treated. In the sugarcane cells, the activity of PAL and of the peroxidases was highest after 6 hours of elicitation with the chitin hydrolyzate. Unlike the orange cells, in sugarcane the acid peroxidases were preferentially induced. The material treated with 6 hours of elicitation presented morphologic alterations determined with the use of ST. This species presented a differant staining pattern in relation to that of C. aurantium. As the sugarcane is a monocotyledon, the constitution of their cell walls is different from that observed for the dicotyledon, as in the case of the orange. These cells possess a larger amount of phenolic compounds, which reduces the pectin stainability, presenting a light metachromatic ST staining. That response was still more accentuated after chitin treatment, which suggests the increase of phenolic compounds, a hypothesis reinforced by the positive answer to the phloroglucinol reaction. Ultrastructurally, these cells presented disorganization of the cell wall polisaccharides while, in the nuclei, more compacted chromatin areas and degenerating nucleoli were observed. The nuclear alterations could be identified with the Feulgen reaction, where a significant increase of the nuclear area was observed in cells with 6 hours of elicitation. In agreement with the results, it can be concluded that the chitin hydrolyzate induces defense responses in the two species studied, through the production of phenolic compounds, and involves the action of basic peroxidases for the orange and acid peroxidases for the sugarcane cellsDoutoradoBiologia CelularDoutor em Biologia Celular e Estrutural[s.n.]Cortelazzo, Angelo Luiz, 1954-Dolder, Mary Anne HeidiFilisetti, Tullia Maria Clara CaterinaBuckeridge, Marcos SilveiraBegnami, Cristiana de NoronhaUniversidade Estadual de Campinas. Instituto de BiologiaPrograma de Pós-Graduação em Biologia Celular e EstruturalUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASGallão, Maria Izabel20002000-10-04T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf111f. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1588138GALLÃO, Maria Izabel. Alterações morfologicas e bioquimicas induzidas por hidrolisados de quitina em celulas de Saccharum officinarum L. E Citrus aurantium L. cultivadas em suspensão. 2000. 111f. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1588138. 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