Hidrolases da parede celular em sementes de Euphorbia heterophylla L. durante a germinação e desenvolvimento inicial da plântula.

• Autor(a) principal: Suda, Cecilia Nahomi Kawagoe
• Data de Publicação: 2001
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17131/tde-11042003-090139/
• topic: Euphorbia heterophylla; cell wall; cotyledon expansion; enzimas; enzymes; Euphorbiaceae; expansão do cotilédone; germinação de sementes; parede celular; polissacarídeos; polysacharides; seed germination

Na maioria das sementes a emergência da radícula caracteriza o término da germinação e marca o início do desenvolvimento da plântula. A atividade das hidrolases da parede celular durante a pré-emergência pode estar associada ao amolecimento do tecido que circunda o embrião, principalmente na região micropilar, onde ocorre a protrusão da radícula. A atividade dessas enzimas após a emergência é associada à degradação de reservas polissacarídicas da parede celular, mobilizadas para suprir a plântula de açúcares antes que se torne autotrófica. No presente trabalho foram investigadas várias hidrolases da parede celular no endosperma de Euphorbia heterophylla durante a germinação e o desenvolvimento inicial pós-germinativo da plântula. Foi também realizada a purificação parcial de endo-b-1,4-glucanases da semente dessa espécie. As atividades da xiloglucano endotransglicosilase (XET), endo-b-mananase e b-manosidase são maiores no período de pré-emergência da semente de E. heterophylla, comparando-se com o período de pós-emergência. Por outro lado, as atividades da b-galactosidase, b-glucosidase, a-xilosidase, b-xilosidase e das glucanases que hidrolisam CMC, xiloglucanos de Hymenaea courbaril ou de Copaifera langsdorffii, xilano, Avicel e liquenano são elevadas no período de pós-emergência. A atividade sobre a laminarina ocorre durante ambos os períodos, de pré- e pós-emergência da radícula. A atividade da poligalacturonase não foi detectada nessa semente. Os resultados sugerem que XET, endo-b-mananase e b-manosidase podem estar envolvidas no processo de germinação, enquanto que as demais enzimas podem estar relacionadas ao processo de mobilização de reservas da semente. Em E. heterophylla o embrião está encerrado num endosperma rico em lipídios e proteínas, cujos produtos da degradação são absorvidos pelos cotilédones que iniciam a expansão 24 horas após o início da embebição. É possível que a hidrólise da parede celular do endosperma diminua a resistência contra a expansão em área do cotilédone facilitando, ao mesmo tempo, a rápida difusão dos produtos da degradação para os cotilédones. A purificação parcial das endoglucanases foi realizada utilizando-se colunas de Sephacryl S-100-HR numa primeira etapa, resultando em 2 grupos com atividade sobre CMC denominados I e II. Em uma segunda etapa, as endoglucanases do grupo I foram sequencialmente purificadas em coluna DEAE-Sephadex e de CF11-Celulose (afinidade). Através da focalização isoelétrica em gel de poliacrilamida e técnicas de sobreposição em gel de ágar para a determinação de atividade, foram detectadas endoglucanases de pIs de aproximadamente 3,0, 3,3, 3,8, 4,4, 4,9, 5,4 e 5,7 e um outro grupo de enzimas cujos pIs variam entre 8,5 e 10,0. As enzimas de pIs 3,0, 3,3 e 3,8 hidrolisam CMC e xiloglucano de C. langsdorffii; as de pIs entre 8,5 e 10,0 hidrolisam CMC e o xiloglucano de H. courbaril, mas não hidrolisam o de C. langsdorffii; as enzimas de pIs 4,4, 4,9 e 5,7 hidrolisam somente CMC; a de pI 5,4 hidrolisa somente xiloglucano de H. courbaril. As endoglucanases do grupo II foram purificadas em coluna de CM-celulose, tendo sido detectada uma enzima de pI 3,2 que degrada CMC bem como xiloglucano de C. langsdorffii e de H. courbaril. Foi também detectada uma xiloglucanase de pI 4,2 que hidrolisa somente xiloglucano de H. courbaril e um grupo de isozimas cujos pIs variam entre 8,5 e 10,0, que hidrolisa somente CMC. As xiloglucanases têm sido investigadas em sementes cujo xiloglucano é armazenado no cotilédone. O presente trabalho é o primeiro a relatar a ocorrência de xiloglucanases em uma semente endospérmica.