Paclobutrazol no crescimento e desenvolvimento de Zygopetalum crinitum Lodd. e Cattleya schilleriana Rchb.f. (Orchidaceae) durante as fases in vitro e de aclimatização

Pós-graduação em Agronomia (Produção Vegetal) - FCAV

Enraizamento, aclimatização e produção de mudas de pimenteira-do-reino (Piper nigrum L.) via micropropagação.

A pimenteira-do-reino (Piper nigrum L.) é uma planta trepadeira originária da Índia. Tem grande valor econômico, pois é uma especiaria utilizada mundialmente em grandes escalas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a percentagem de enraizamento, aclimatização e produção de mudas de pimenteira-do-reino. Para o enraizamento in vitro de pimenteira-do-reino, gemas apicais e nodais (explante) foram inoculadas em meio MS (MURASHIGE; SKOOG, 1962) suplementado com 0,05 mg L-1 de ANA. Para a aclimatização, as plantas de pimenteira-do-reino proveniente do cultivo in vitro foram transferidas para substrato vermiculita em bandeja de polipropileno com 24 células, com duas plantas por células. Após 30 dias, houve a transferência do material para substrato (terra+esterco+calcário). A taxa de sobrevivência dessas plantas na fase de aclimatização foi de 97%, relevante desempenho da estratégia adotada. Considerando que esta fase é uma das mais críticas da formação de mudas micropropagadas. Na formação de mudas a taxa de sobrevivência das plantas foi de 100%. A micropropagação é uma alternativa para obter mudas de pimenteira-do-reino com qualidade fitossanitária, sendo que o meio de enraizamento dos brotos é eficiente e promove alta taxa de sobrevivência na aclimatização em substrato vermiculita e todas as plantas desenvolvem para a formação de mudas.

Qualidade de luz na biometria e anatomia foliar de plântulas de Cattleya loddigesii L. (Orchidaceae) micropropagadas

A qualidade de luz pode alterar a morfogênese das plantas por meio de uma série de processos mediados por receptores de luz, principalmente na região do vermelho e azul. O objetivo do presente estudo foi verificar alterações anatômicas foliares e características biométricas de Cattleya loddigesii 'Tipo', cultivadas in vitro, sob diferentes malhas coloridas com nível de radiação de 50% de sombreamento. Plântulas oriundas de autopolinização e sementes germinadas in vitro, com aproximadamente 1,0cm de comprimento e com raízes, foram inoculadas em meio WPM e submetidas a diferentes condições de incubação. Testou-se o efeito de sombrites coloridos (vermelho e azul) sobre os frascos cultivados em casa de vegetação (CV) e sala de crescimento (SC), além dos tratamentos, nos dois ambientes, sem utilização das telas coloridas. A avaliação foi efetuada 180 dias após inoculação. Com os resultados obtidos, observou-se que o ambiente de cultivo promove alterações anatômicas e biométricas em plântulas de Cattleya loddigesii 'Tipo' micropropagadas. As alterações promovidas pelo cultivo em luz natural evidenciam maior capacidade fotossintética, por meio de maior diferenciação dos tecidos clorofilianos, promovendo uma superfície foliar anatomicamente adaptada à fase de aclimatização.

Cultivo in vitro de Crambe abyssinica Hochst. : germinação, micropropagação, estabilidade genética e anatomia foliar

Crambe (Crambe abyssinica) pertence à família Brassicaceae, originário da Etiópia e principalmente destinado à produção de forragem (30 a 32% de proteína bruta). Atualmente, tem sido bastante cultivado visando à extração de óleo vegetal. Com os atuais incentivos à busca de fontes de energias renováveis, o cultivo de crambe vem ganhando papel de destaque na produção de biodiesel por suas diversas vantagens, como: (a) rápido ciclo de vida (colhida em torno de 90 dias); (b) alta produção de biomassa; (c) alta produtividade de sementes (1000 e 1500 kg ha-1); (d) menor custo de produção em relação a outras fontes oleaginosas, como, canola, girassol e soja; (e) um percentual de óleo total na semente entre 32 e 38%, superando, por exemplo, a soja; (f) potencial de fitorremediação, eficiente na descontaminação de arsênio, cromo e outros metais pesados; e (g) elevado percentual de ácido erúcico (50 a 60%) sendo útil na indústria de plástico e lubrificante. Devido aos poucos trabalhos realizados com crambe, abre-se um vasto campo de investigações científicas que tenham como objetivo desenvolver as potencialidades dessa cultura e, consequentemente, melhorar os aspectos agronômicos e tecnológicos para seu emprego na indústria de biodiesel. Nesse contexto, as técnicas de cultivo in vitro foram importantes tanto para a propagação massal, quanto como ferramenta para uma possível aplicação de outras técnicas biotecnológicas, contribuindo para uma produção homogênea, fiel e em larga escala. Portanto, este trabalho teve como objetivo geral avaliar as condições mais favoráveis à germinação, estabelecimento in vitro e micropropagação de Crambe abyssinica Hochst., além de verificar possíveis alterações genéticas e anatômicas, possibilitando a regeneração e produção de plântulas viáveis. Para a germinação e estabecimento in vitro de crambe, as condições mais favoráveis foram em meio B5 ou WPM, na presença ou ausência de pericarpo e na presença de luz. Na micropropagação dessa espécie, uma frequência satisfatória de regeneração de brotos foi obtida a partir de segmentos apicais utilizados como explante em meio contendo 5 μM de BAP (6- benzilaminopurina), e o alongamento foi satisfatório com 1 μM de GA3 (ácido giberélico). Os marcadores moleculares ISSR (Inter-Simples Sequence Repeats) utilizados para a análise da estabilidade genética indicaram que o segmento apical de crambe é um explante confiável para a micropropagação de plantas geneticamente verdadeiras (true-to-tipe), ou seja, mantém a estabilidade genética. As diversas fontes de citocininas e concentrações utilizadas neste trabalho não promoveram mudanças, no sentido de alterar a organização e/ou a espessura em relação ao controle, e as alterações observadas na estrutura e espessura das folhas dos tratamentos de aclimatização prejudicaram o processo de estabelecimento da plântula ex vitro. Contudo, existe a necessidade de um enraizamento e aclimatização eficiente para completa propagação in vitro de crambe. Portanto, este protocolo de regeneração de plantas in vitro de crambe pode ser útil no processo de criação e desenvolvimento de novas cultivares em um tempo mais curto e no melhoramento genético usando explantes apicais.

Produção vegetal e de óleo essencial de boldo pequeno em função de fontes de adubos orgânicos

A aplicação de fertilizantes orgânicos, em plantas medicinais e aromáticas, normalmente modifica positivamente a produção vegetal e de óleo essencial. Neste contexto, tendo por fim avaliar a resposta de plantas de Plectranthus neochilus Schltr., cultivadas com diferentes fontes de adubos orgânicos, o presente trabalho estudou a produção de biomassa, teor, rendimento e composição química do óleo essencial. As mudas, após a aclimatização, foram transplantadas para vasos de dez litros, acondicionados em casa de vegetação. O experimento foi constituído por quatro tratamentos e quatro repetições (16 parcelas), sendo cada parcela composta por cinco vasos. Os tratamentos foram: ausência de adubo orgânico (testemunha); aplicação de 60 t ha-1 de esterco bovino; 30 t ha-1 de esterco avícola; 60 t ha-1 de composto orgânico. Aos 120 dias de cultivo, as plantas foram colhidas e uma parte das folhas frescas foi destinada à extração do óleo essencial. O restante do material vegetal foi seco em estufa, até atingir peso constante, para a determinação da biomassa seca. As análises químicas do óleo foram realizadas por cromatografia gasosa (CG-DIC e CG-EM). As fontes de adubo orgânico testadas promoveram diferenças entre os tratamentos em relação à produção de biomassa, rendimento e composição do óleo essencial de P. neochilus. A utilização de diferentes fertilizantes orgânicos não modificou o teor de óleo volátil.

Morfofisiologia e anatomia foliar de mudas micropropagadas e aclimatizadas de abacaxizeiro cv. Smooth Cayenne em diferentes substratos

Objetivou-se com este trabalho determinar o melhor substrato e o tempo ideal de aclimatização em plantas de abacaxizeiro cv. Smooth Cayenne e comparar anatomicamente plântulas in vitro e aclimatizadas. Gemas foram inoculadas em meio MS + 6,66 µM de BAP e, após três subcultivos, as brotações foram transferidas para meio MS, por 30 dias. Os meios foram solidificados com 0,7% de ágar e tiveram seu pH ajustado para 5,8 antes da autoclavagem (120 ºC por 20 minutos). A incubação foi em sala de crescimento (25 ± 1 ºC, irradiância de 35 μmol m-2 s-1 e fotoperíodo de 16 h). Os brotos obtidos in vitro foram transplantados para tubetes, em casa de vegetação, contendo os seguintes substratos: T1- Plantmax® + húmus, T2- Plantmax® + vermiculita e T3- Plantmax®. Cortes anatômicos foram efetuados em folhas de propágulos mantidos in vitro e em plantas com 20, 40 e 60 dias de aclimatização nos diferentes substratos. A utilização do substrato Plantmax® + húmus na aclimatização propiciou maior desenvolvimento das mudas micropropagadas. A partir de 40 dias da aclimatização, as plantas apresentaram características anatômicas que podem favorecer a sua adaptação às condições de campo.

Micropropagação e germinação de sementes in vitro de atroveran

Atroveran (Ocimum selloi Benth. - Lamiaceae) é uma espécie medicinal, usada para distúrbios digestivos e tratamento de inflamações. O objetivo deste trabalho foi avaliar o estabelecimento de segmentos nodais, germinação e crescimento, in vitro, de plântulas de atroveran, em diferentes concentrações de sacarose do meio MS e a aclimatização de plântulas em diferentes substratos. Para o estabelecimento e crescimento, utilizaram-se três concentrações do meio de cultura (MS, 1/2MS e 1/4MS) e duas concentrações de sacarose (15 g/L, 30 g/L e o controle). Para a germinação, as variações do meio de cultura foram: MS, 1/2MS, 1/4MS e 0MS (controle) e duas concentrações de sacarose (15 g/L, 30 g/L e o controle). Para a aclimatização, avaliaram-se os substratos: areia fina lavada, substrato comercial, solo e solo+esterco bovino (2:1). O uso de sacarose foi essencial para o estabelecimento e crescimento dos segmentos nodais de atroveran. Recomendam-se, assim, 15 g/L de açúcar. O 1/2MS é o mais indicado para o estabelecimento dos explantes e, o 1/4MS, para o crescimento de segmentos nodais desta espécie. Maior percentagem de germinação e maior índice de velocidade de germinação foram observados na ausência da sacarose. Para o crescimento até 30 dias, recomenda-se o uso do meio 1/4MS sem sacarose e, para manutenção das plântulas, in vitro, o meio 1/4MS suplementado com 15 g/L de sacarose. Para a aclimatização de atroveran, o substrato comercial proporcionou maior crescimento das plântulas.

Functional significance of adenosine in carotid body chemosensory activity in control and chronically hypoxic animals

ABSTRACT: Carotid bodies (CB) are peripheral chemoreceptor organs sensing changes in arterial blood O2, CO2 and pH levels. Hypoxia and acidosis or hypercapnia activates CB chemoreceptor cells, which respond by releasing neurotransmitters in order to increase the action potential frequency in their sensory nerve, the carotid sinus nerve (CSN). CSN activity is integrated in the brainstem to induce a fan of cardiorespiratory reflex responses, aimed at normalising the altered blood gases. Exogenously applied adenosine (Ado) increases CSN chemosensory activity inducing hyperventilation through activation of A2 receptors. The importance of the effects of adenosine in chemoreception was reinforced by data obtained in humans, in which the intravenous infusion of Ado causes hyperventilation and dyspnoea, an effect that has been attributed to the activation of CB because Ado does not cross blood-brain barrier and because the ventilatory effects are higher the closer to the CB it is injected. The present work was performed in order to establish the functional significance of adenosine in chemoreception at the carotid body in control and chronically hypoxic rats. To achieve this objective we investigated: 1) The release of adenosine from a rat carotid body in vitro preparation in response to moderate hypoxia and the specificity of this release. We also investigated the metabolic pathways of adenosine production and release in the organ in normoxia and hypoxia; 2) The modulation of adenosine/ATP release from rat carotid body chemoreceptor cells by nicotinic ACh receptors; 3) The effects of caffeine on peripheral control of breathing and the identity of the adenosine receptors involved in adenosine and caffeine effects on carotid body chemoreceptors; 4) The interactions between dopamine D2 receptors and adenosine A2B receptors that modulate the release of catecholamines (CA) from the rat carotid body; 5) The effect of chronic caffeine intake i.e. the continuous blockage of adenosine receptors thereby simulating a caffeine dependence, on the carotid body function in control and chronically hypoxic rats. The methodologies used in this work included: molecular biology techniques (e.g. immunocytochemistry and western-blot), biochemical techniques (e.g. neurotransmitter quantification by HPLC, bioluminescence and radioisotopic methods), electrophysiological techniques (e.g. action potential recordings) and ventilatory recordings using whole-body plethysmography. It was observed that: 1) CB chemoreceptor sensitivity to hypoxia could be related to its low threshold for the release of adenosine because moderate acute hypoxia (10% O2) increased adenosine concentrations released from the CB by 44% but was not a strong enough stimulus to evoke adenosine release from superior cervical ganglia and arterial tissue; 2) Acetylcholine (ACh) modulates the release of adenosine/5’-adenosine triphosphate (ATP) from CB in moderate hypoxia through the activation of nicotinic receptors with α4 and ß2 receptor subunits, suggesting that the excitatory role of ACh in chemosensory activity includes indirect activation of purinergic receptors by adenosine and ATP, which strongly supports the hypothesis that ATP/adenosine are important mediators in chemotransduction; 3) adenosine increases the release of CA from rat CB chemoreceptor cells via A2B receptors; 4) the inhibitory effects of caffeine on CB chemoreceptors are mediated by antagonism of postsynaptic A2A and presynaptic A2B adenosine receptors indicating that chemosensory activity elicited by hypoxia is controlled by adenosine; 5) The release of CA from rat CB chemoreceptor cells is modulated by adenosine through an antagonistic interaction between A2B and D2 receptors, for the first time herein described; 6) chronic caffeine treatment did not significantly alter the basal function of CB in normoxic rats assessed as the dynamics of their neurotransmitters, dopamine, ATP and adenosine, and the CSN chemosensory activity. In contrast, the responses to hypoxia in these animals were facilitated by chronic caffeine intake because it increased the ventilatory response, slightly increased CSN chemosensory activity and increased dopamine (DA) and ATP release; 7) In comparison with normoxic rats, chronically hypoxic rats exhibited an increase in several parameters: ventilatory hypoxic response; basal and hypoxic CSN activity; tyrosine hydroxylase expression, CA content, synthesis and release; basal and hypoxic adenosine release; and in contrast a normal basal release and diminished hypoxia-induced ATP release; 8) Finally, in contrast to chronically hypoxic rats, chronic caffeine treatment did not alter the basal CSN chemosensory activity. Nevertheless, the responses to mild and intense hypoxia, and hypercapnia, were diminished. This inhibitory effect of chronic caffeine in CB output is compensated by central mechanisms, as the minute ventilation parameter in basal conditions and in response to acute hypoxic challenges remained unaltered in rats exposed to chronic hypoxia. We can conclude that adenosine both in acute and chronically hypoxic conditions have an excitatory role in the CB chemosensory activity, acting directly on adenosine A2A receptors present postsynaptically in CSN, and acting presynaptically via A2B receptors controlling the release of dopamine in chemoreceptor cells. We suggest that A2B -D2 adenosine / dopamine interactions at the CB could explain the increase in CA metabolism caused by chronic ingestion of caffeine during chronic hypoxia. It was also concluded that adenosine facilitates CB sensitisation to chronic hypoxia although this effect is further compensated at the central nervous system.-------- RESUMO: Os corpos carotídeos (CB) são pequenos orgãos emparelhados localizados na bifurcação da artéria carótida comum. Estes órgãos são sensíveis a variações na PaO2, PaCO2, pH e temperatura sendo responsáveis pela hiperventilação que ocorre em resposta à hipóxia, contribuindo também para a hiperventilação que acompanha a acidose metabólica e respiratória. As células quimiorreceptoras (tipo I ou glómicas) do corpo carotídeo respondem às variações de gases arteriais libertando neurotransmissores que activam as terminações sensitivas do nervo do seio carotídeo (CSN) conduzindo a informação ao centro respiratório central. Está ainda por esclarecer qual o neurotransmissor (ou os neurotransmissores) responsável pela sinalização hipóxica no corpo carotídeo. A adenosina é um neurotransmissor excitatório no CB que aumenta a actividade eléctrica do CSN induzindo a hiperventilação através da activação de receptores A2. A importância destes efeitos da adenosina na quimiorrecepção, descritos em ratos e gatos, foi reforçada por resultados obtidos em voluntários saudáveis onde a infusão intravenosa de adenosina em induz hiperventilação e dispneia, efeito atribuído a uma activação do CB uma vez que a adenosina não atravessa a barreira hemato-encefálica e o efeito é quanto maior quanto mais perto do CB for a administração de adenosina. O presente trabalho foi realizado com o objectivo de esclarecer qual o significado funcional da adenosina na quimiorrecepção no CB em animais controlo e em animais submetidos a hipoxia crónica mantida. Para alcançar este objectivo investigou-se: 1) o efeito da hipóxia moderada sobre a libertação de adenosina numa preparação in vitro de CB e a especificidade desta mesma libertação comparativamente com outros tecidos não quimiossensitivos, assim como as vias metabólicas de produção e libertação de adenosina no CB em normoxia e hipóxia; 2) a modulação da libertação de adenosina/ATP das células quimiorreceptoras do CB por receptores nicotínicos de ACh; 3) os efeitos da cafeína no controlo periférico da ventilação e a identidade dos receptores de adenosina envolvidos nos efeitos da adenosina e da cafeína nos quimiorreceptores do CB; 4) as interacções entre os receptores D2 de dopamina e os receptores A2B de adenosina que modulam a libertação de catecolaminas (CA) no CB de rato e; 5) o efeito da ingestão crónica de cafeína, isto é, o contínuo bloqueio e dos receptores de adenosina, simulando assim o consumo crónico da cafeína, tal como ocorre na população humana mundial e principalmente no ocidente, na função do corpo carotídeo em ratos controlo e em ratos submetidos a hipoxia crónica. Os métodos utilizados neste trabalho incluíram: técnicas de biologia molecular como imunocitoquímica e western-blot; técnicas bioquímicas, tais como a quantificação de neurotransmissores por HPLC, bioluminescência e métodos radioisotópicos; técnicas electrofisiológicas como o registro de potenciais eléctricos do nervo do seio carotídeo in vitro; e registros ventilatórios in vivo em animais não anestesiados e em livre movimento (pletismografia). Observou-se que: 1) a especificidade dos quimiorreceptores do CB como sensores de O2 está correlacionada com o baixo limiar de libertação de adenosina em resposta à hipóxia dado que a libertação de adenosina do CB aumenta 44% em resposta a uma hipóxia moderada (10% O2), que no entanto não é um estímulo suficientemente intenso para evocar a libertação de adenosina do gânglio cervical superior ou do tecido arterial. Observou-se também que aproximadamente 40% da adenosina libertada pelo CB provém do catabolismo extracelular do ATP quer em normóxia quer em hipóxia moderada, sendo que PO2 reduzidas induzem a libertação de adenosina via activação do sistema de transporte equilibrativo ENT1. 2) a ACh modula a libertação de adenosina /ATP do CB em resposta à hipoxia moderada sugerindo que o papel excitatório da ACh na actividade quimiossensora inclui a activação indirecta de receptores purinérgicos pela adenosina e ATP, indicando que a adenosina e o ATP poderiam actuar como mediadores importantes no processo de quimiotransducção uma vez que: a) a activação dos receptores nicotínicos de ACh no CB em normóxia estimula a libertação de adenosina (max 36%) provindo aparentemente da degradação extracelular do ATP. b) a caracterização farmacológica dos receptores nicotínicos de ACh envolvidos na estimulação da libertação de adenosina do CB revelou que os receptores nicotínicos de ACh envolvidos são constituídos por subunidades α4ß2. 3) a adenosina modula a libertação de catecolaminas das células quimiorreceptoras do CB através de receptores de adenosina A2B dado que: a)a cafeína, um antagonista não selectivo dos receptores de adenosina, inibiu a libertação de CA quer em normóxia quer em resposta a estímulos de baixa intensidade sendo ineficaz na libertação induzida por estímulos de intensidade superior; b) o DPCPX e do MRS1754 mimetizaram os efeitos da cafeína no CB sendo o SCH58621 incapaz de induzir a libertação de CA indicando que os efeitos da cafeína seriam mediados por receptores A2B de adenosina cuja presença nas células quimiorreceptoras do CB demonstramos por imunocitoquímica. 4) a aplicação aguda de cafeína inibiu em 52% a actividade quimiossensora do CSN induzida pela hipóxia sendo este efeito mediado respectivamente por receptores de adenosina A2A pós-sinápticos e A2B pré-sinápticos indicando que a actividade quimiossensora induzida pela hipóxia é controlada pela adenosina. 5) existe uma interacção entre os receptores A2B e D2 que controla a libertação de CA do corpo carotídeo de rato uma vez que: a) os antagonistas dos receptores D2, domperidona e haloperidol, aumentaram a libertação basal e evocada de CA das células quimiorreceptoras confirmando a presença de autorreceptores D2 no CB de rato que controlam a libertação de CA através de um mecanismo de feed-back negativo. b) o sulpiride, um antagonista dos receptores D2, aumentou a libertação de CA das células quimiorreceptoras revertendo o efeito inibitório da cafeína sobre esta mesma libertação; c) a propilnorapomorfina, um agonista D2 inibiu a libertação basal e evocada de CA sendo este efeito revertido pela NECA, um agonista dos receptores A2B. O facto de a NECA potenciar o efeito do haloperidol na libertação de CA sugere que a interacção entre os receptores D2 e A2B poderia também ocorrer ao nível de segundos mensageiros, como o cAMP. 6) a ingestão crónica de cafeína em ratos controlo (normóxicos) não alterou significativamente a função basal do CB medida como a dinâmica dos seus neurotransmissores, dopamina, ATP e adenosina e como actividade quimiossensora do CSN. Contrariamente aos efeitos basais, a ingestão crónica de cafeína facilitou a resposta à hipóxia, dado que aumentou o efeito no volume minuto respiratórioapresentando-se também uma clara tendência para aumentar a actividade quimiossensora do CSN e aumentar a libertação de ATP e dopamina.7) após um período de 15 dias de hipóxia crónica era evidente o fenómeno de aclimatização dado que as respostas ventilatórias à hipóxia se encontram aumentadas, assim como a actividade quimiossensora do CSN basal e induzida pela hipóxia. As alterações observadas no metabolismo da dopamina, assim como na libertação basal de dopamina e de adenosina poderiam contribuir para a aclimatização durante a hipoxia crónica. A libertação aumentada de adenosina em resposta à hipóxia aguda em ratos hipóxicos crónicos sugere um papel da adenosina na manutenção/aumento das respostas ventilatórias à hipóxia aguda durante a hipóxia crónica. Observou-se também que a libertação de ATP induzida pela hipóxia aguda se encontra diminuída em hipóxia crónica, contudo a ingestão crónica de cafeína reverteu este efeito para valores similares aos valores controlo, sugerindo que a adenosina possa modular a libertação de ATP em hipóxia crónica. 8) a ingestão crónica de cafeína em ratos hipóxicos crónicos induziu o aumento do metabolismo de CA no CB, medido como expressão de tirosina hidroxilase, conteúdo, síntese e libertação de CA. 9) a ingestão crónica de cafeína não provocou quaisquer alterações na actividade quimiossensora do CSN em ratos hipóxicos crónicos no entanto, as respostas do CSN à hipóxia aguda intensa e moderada e à hipercapnia encontram-se diminuídas. Este efeito inibitório que provém da ingestão crónica de cafeína parece ser compensado ao nível dos quimiorreceptores centrais dado que os parâmetros ventilatórios em condições basais e em resposta à hipoxia aguda não se encontram modificados em ratos expostos durante 15 dias a uma atmosfera hipóxica. Resumindo podemos assim concluir que a adenosina quer em situações de hipoxia aguda quer em condições de hipoxia crónica tem um papel excitatório na actividade quimiossensora do CB actuando directamente nos receptores A2A presentes pós-sinapticamente no CSN, assim como facilitando a libertação de dopamina pré-sinapticamente via receptores A2B presentes nas células quimiorreceptoras. A interacção negativa entre os receptores A2B e D2 observadas nas células quimiorreceptoras do CB poderia explicar o aumento do metabolismo de CA observado após a ingestão crónica de cafeína em animais hipóxicos. Conclui-se ainda que durante a aclimatização à hipóxia a acção inibitória da cafeína, em termos de resposta ventilatória, mediada pelos quimiorreceptores periféricos é compensada pelos efeitos excitatórios desta xantina ao nível do quimiorreceptores centrais.------- RESUMEN Los cuerpos carotídeos (CB) son órganos emparejados que están localizados en la bifurcación de la arteria carótida común. Estos órganos son sensibles a variaciones en la PaO2, en la PaCO2, pH y temperatura siendo responsables de la hiperventilación que ocurre en respuesta a la hipoxia, contribuyendo también a la hiperventilación que acompaña a la acidosis metabólica y respiratoria. Las células quimiorreceptoras (tipo I o glómicas) del cuerpo carotídeo responden a las variaciones de gases arteriales liberando neurotransmissores que activan las terminaciones sensitivas del nervio del seno carotídeo (CSN) llevando la información al centro respiratorio central. Todavía esta por clarificar cual el neurotransmisor (o neurotransmisores) responsable por la señalización hipóxica en el CB. La adenosina es un neurotransmisor excitatório en el CB ya que aumenta la actividad del CSN e induce la hiperventilación a través de la activación de receptores de adenosina del subtipo A2. La importancia de estos efectos de la adenosina en la quimiorrecepción, descritos en ratas y gatos, ha sido fuertemente reforzada por resultados obtenidos en voluntarios sanos en los que la infusión intravenosa de adenosina induce hiperventilación y dispnea, efectos estés que han sido atribuidos a una activación del CB ya que la adenosina no cruza la barrera hemato-encefalica y el efecto es tanto más grande cuanto más cercana del CB es la administración. Este trabajo ha sido realizado con el objetivo de investigar cual el significado funcional de la adenosina en la quimiorrecepción en el CB en animales controlo y en animales sometidos a hipoxia crónica sostenida. Para alcanzar este objetivo se ha estudiado: 1) el efecto de la hipoxia moderada en la liberación de adenosina en una preparación in vitro de CB y la especificidad de esta liberación en comparación con otros tejidos no-quimiosensitivos, así como las vías metabólicas de producción y liberación de adenosina del órgano en normoxia y hipoxia; 2) la modulación de la liberación de adenosina/ATP de las células quimiorreceptoras del CB por receptores nicotínicos de ACh; 3) los efectos de la cafeína en el controlo periférico de la ventilación y la identidad de los receptores de adenosina involucrados en los efectos de la adenosina y cafeína en los quimiorreceptores del CB; 4) las interacciones entre los receptores D2 de dopamina y los receptores A2B de adenosina que modulan la liberación de catecolaminas (CA) en el CB de rata y; 5) el efecto de la ingestión crónica de cafeína, es decir, el bloqueo sostenido de los receptores de adenosina, simulando la dependencia de cafeína observada en la populación mundial del occidente, en la función del CB en ratas controlo y sometidas a hipoxia crónica sostenida. Los métodos utilizados en este trabajo incluirán: técnicas de biología molecular como imunocitoquímica y western-blot; técnicas bioquímicas, tales como la cuantificación de neurotransmissores por HPLC, bioluminescencia y métodos radioisotópicos; técnicas electrofisiológicas como el registro de potenciales eléctricos del nervio do seno carotídeo in vitro; y registros ventilatórios in vivo en animales no anestesiados y en libre movimiento (pletismografia). Se observó que: 1) la sensibilidad de los quimiorreceptores de CB esta correlacionada con un bajo umbral de liberación de adenosina en respuesta a la hipoxia ya que en respuesta a una hipoxia moderada (10% O2) la liberación de adenosina en el CB aumenta un 44%, sin embargo esta PaO2 no es un estimulo suficientemente fuerte para inducir la liberación de adenosina del ganglio cervical superior o del tejido arterial; se observó también que aproximadamente 40% de la adenosina liberada del CB proviene del catabolismo extracelular del ATP en normoxia y en hipoxia moderada, y que bajas PO2 inducen la liberación de adenosina vía activación del sistema de transporte equilibrativo ENT1. 2) la ACh modula la liberación de adenosina /ATP del CB en respuesta a la hipóxia moderada lo que sugiere que el papel excitatório de la ACh en la actividad quimiosensora incluye la activación indirecta de receptores purinérgicos por la adenosina y el ATP, indicando que la adenosina y el ATP pueden actuar como mediadores importantes en el proceso de quimiotransducción ya que: a) la activación de los receptores nicotínicos de ACh en el CB en normoxia estimula la liberación de adenosina (max 36%) que aparentemente proviene de la degradación extracelular del ATP. Se observó también que este aumento de adenosina en el CB en hipoxia ha sido antagonizado parcialmente por antagonistas de estos mismos receptores; b) la caracterización farmacológica de los receptores nicotínicos de ACh involucrados en la estimulación de la liberación de adenosina del CB ha revelado que los receptores nicotínicos de ACh involucrados son constituidos por sub-unidades α4ß2. 3) la adenosina modula la liberación de CA de las células quimiorreceptoras del CB a través de receptores de adenosina A2B ya que: a) la cafeína, un antagonista no selectivo de los receptores de adenosina, ha inhibido la liberación de CA en normoxia y en respuesta a estímulos de baja intensidad siendo ineficaz en la liberación inducida por estímulos de intensidad superior; b) el DPCPX y el MRS1754 ha mimetizado los efectos de la cafeína en el CB y el SCH58621 ha sido incapaz de inducir la liberación de CA lo que sugiere que los efectos de la cafeína son mediados por receptores A2B de adenosina que están localizados pré-sinapticamente en las células quimiorreceptoras del CB. 4) la aplicación aguda de cafeína ha inhibido en 52% la actividad quimiosensora del CSN inducida por la hipoxia siendo este efecto mediado respectivamente por receptores de adenosina A2A pós-sinápticos y A2B pré-sinápticos lo que indica que la actividad quimiosensora inducida por la hipoxia es controlada por la adenosina. 5) existe una interacción entre los receptores A2B y D2 que controla la liberación de CA del CB de rata ya que: a) el sulpiride, un antagonista de los receptores D2, ha aumentado la liberación de CA de las células quimiorreceptoras revertiendo el efecto inhibitorio de la cafeína sobre esta misma liberación; b) los antagonistas de los receptores D2, domperidona y haloperidol, han aumentado la liberación basal e evocada de CA de las células quimiorreceptoras confirmando la presencia de autorreceptores D2 en el CB de rata que controlan la liberación de CA a través de un mecanismo de feed-back negativo; c) la propilnorapomorfina, un agonista D2, ha inhibido la liberación basal e evocada de CA sendo este efecto revertido por la NECA, un agonista de los receptores A2B. Ya que la NECA potencia el efecto del haloperidol en la liberación de CA la interacción entre los D2 y A2B puede también ocurrir al nivel de segundos mensajeros, como el cAMP. 6) la ingestión crónica de cafeína en ratas controlo (normóxicas) no ha cambiado significativamente la función basal del CB medida como la dinámica de sus neurotransmisores, dopamina, ATP y adenosina y como actividad quimiosensora del CSN. Al revés de lo que pasa con los efectos básales, la ingestión crónica de cafeína facilitó la respuesta a la hipóxia, ya que ha aumentado la respuesta ventilatória medida como volumen minuto presentando también una clara tendencia para aumentar la actividad quimiosensora del CSN y aumentar la liberación de ATP y dopamina. 7. Después de un período de 15 días de hipoxia crónica se puede observar el fenómeno de climatización ya que las respuestas ventilatórias a la hipoxia están aumentadas, así como la actividad quimiosensora del CSN basal e inducida por la hipoxia. Los cambios observados en el metabolismo de la dopamina, así como en la liberación basal de dopamina y de adenosina podrían contribuir para la climatización en hipoxia crónica. El aumento en la liberación de adenosina en respuesta a la hipoxia aguda en ratas sometidas a hipoxia crónica sugiere un papel para la adenosina en el mantenimiento/aumento de las respuestas ventilatórias a la hipoxia aguda en hipoxia crónica sostenida. Se ha observado también que la liberación de ATP inducida por la hipoxia aguda está disminuida en hipoxia crónica y que la ingestión crónica de cafeína reverte este efecto para valores similares a los valores controlo, sugiriendo que la adenosina podría modular la liberación de ATP en hipoxia crónica. 8. la ingestión crónica de cafeína ha inducido el aumento del metabolismo de CA en el CB en ratas hipóxicas crónicas, medido como expresión de la tirosina hidroxilase, contenido, síntesis y liberación de CA. 9. la ingestión crónica de cafeína no ha inducido cambios en la actividad quimiosensora del CSN en ratas hipóxicas crónicas sin embargo las respuestas do CSN a una hipoxia intensa y moderada y a la hipercapnia están disminuidas. Este efecto inhibitorio que es debido a la ingestión crónica de cafeína es compensado al nivel de los quimiorreceptores centrales ya que los parámetros ventilatórios en condiciones básales y en respuesta a la hipoxia aguda no están modificados en ratas expuestas durante 15 días a una atmósfera hipóxica. Resumiendo se puede concluir que la adenosina en situaciones de hipoxia aguda así como en hipoxia crónica tiene un papel excitatório en la actividad quimiosensora del CB actuando directamente en los receptores A2A localizados pós-sinapticamente en el CSN, así como controlando la liberación de dopamina pré-sinaptica vía receptores A2B localizados en las células quimiorreceptoras. Las interacciones entre los receptores A2B y D2 observadas en las células quimiorreceptoras del CB podrían explicar el aumento del metabolismo de CA observado después de la ingestión crónica de cafeína en animales hipóxicos. Por fin, pero no menos importante se puede concluir que durante la climatización a la hipoxia la acción inhibitoria de la cafeína, medida como respuesta ventilatória, mediada por los quimiorreceptores periféricos es compensada por los efectos excitatórios de esta xantina al nivel de los quimiorreceptores centrales.

Avaliação de um sistema de micropropagação massal de variedades de mandioca

O objetivo deste trabalho foi avaliar um sistema de micropropagação massal de variedades de mandioca (Manihot esculenta Crantz). Foram utilizadas as variedades Aipim-Rosa, Aipim-Maranhão, Cangaíba, Caravela, Cravela e Pretinha. Para o isolamento dos meristemas, multiplicação e aclimatização das plântulas, empregaram-se métodos desenvolvidos na Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Mandioca e Fruticultura Tropical. Após 30 dias, obteve-se desenvolvimento e formação de plântulas em 78% dos meristemas. Independentemente da variedade e do subcultivo, a taxa média de multiplicação foi de 2,9, permitindo, assim, a obtenção de 231,2 plântulas por matriz, ao final de cinco subcultivos. Embora a porcentagem de formação de calos tenha sido elevada (22%), não afetou negativamente a taxa de multiplicação. Praticamente não houve estiolamento, e as folhas das plântulas apresentaram desenvolvimento normal quanto a sua forma, tamanho e coloração. Os níveis médios de contaminação (7%), perdas por outros fatores (19%) e formação de raízes (52%) foram satisfatórios. Houve efeito pronunciado do genótipo no desenvolvimento in vitro das plântulas. A 'Cangaíba' apresentou as maiores taxas de multiplicação, de altura das plântulas e de formação de raízes por subcultivo, sendo, em média, de 3,6, 43,7 mm e 77%, respectivamente. As plântulas micropropagadas foram facilmente aclimatizadas.

Substratos na indução e desenvolvimento in vitro de raízes em dois porta-enxertos de macieira

Este trabalho teve como objetivo estudar o efeito da vermiculita e do Plantmax como substratos alternativos ao ágar durante a indução e o desenvolvimento in vitro de raízes dos porta-enxertos de macieira 'Marubakaido' e 'M-26'. Foram utilizadas brotações apicais previamente cultivadas in vitro. O experimento foi dividido em duas fases. Na primeira fase, os tratamentos consistiram no uso de três substratos para a indução do enraizamento: ágar, Plantmax + ágar e vermiculita + ágar, com meio MS/2 acrescido de vitaminas, glicina, mio-inositol, sacarose e ácido indolbutírico (AIB). Após sete dias neste meio, as brotações foram recultivadas para meio MS com ágar (7 g L-1), sem AIB. Na segunda fase, foram testados três substratos para o desenvolvimento das raízes adventícias (ágar, Plantmax e vermiculita, umedecidas com meio MS), após sete dias de indução em meio com ágar (7 g L-1). O efeito dos tratamentos foi estudado no ambiente in vitro e durante a aclimatização das plantas. O ágar, na fase de indução do enraizamento e o ágar ou Plantmax, na fase de desenvolvimento das raízes adventícias, proporcionaram os melhores resultados, tanto para 'Marubakaido' como para 'M-26', no enraizamento in vitro e durante a aclimatização.

Propagação in vitro e avaliação de parâmetros morfofisiológicos de porta-enxertos de videira

A micropropagação de genótipos selecionados pode contribuir para atender a demanda de plantas matrizes e mudas de qualidade genética e sanitária comprovadas de videira (Vitis spp.) no Estado de Santa Catarina. O objetivo deste trabalho foi estabelecer e multiplicar in vitro porta-enxertos de videira e avaliar parâmetros morfofisiológicos fundamentais à micropropagação e aclimatização. Os porta-enxertos VR043-43, VR039-16, Paulsen 1103, R110, SO4 e Kober 5BB foram estabelecidos e multiplicados in vitro pelo método de gemas axilares em meio de cultura DSD1. Quarenta e dois por cento dos explantes foram estabelecidos in vitro. Houve variabilidade de crescimento, área foliar e matéria seca entre os genótipos. O porta-enxerto Paulsen 1103 foi numericamente superior aos demais no desenvolvimento in vitro em comprimento de caule (6,2 cm), produção de biomassa (34,8 mg) e área foliar (18,1 cm²) in vitro. O teor de clorofila total variou entre os porta-enxertos e o ambiente de cultura, com 0,7 e 2,8 mg/g de matéria fresca do R110 (in vitro) e VR043-43 (ex vitro), respectivamente. A maior (216,4/mm²) e a menor (119,2/mm²) densidade estomática foram apresentadas pelo VR039-16 in vitro e pelo SO4 ex vitro, respectivamente. A taxa de sobrevivência de plantas na aclimatização foi em média 90,3±1,1% por genótipo. Os porta-enxertos de videira avaliados apresentaram características morfofisiológicas apropriadas para a propagação in vitro e a transferência ex vitro.

Micropropagação de sucupira-preta por meio de gemas axilares

O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de reguladores de crescimento, aditivos antioxidantes, tipo de explantes e intensidade de cobertura de mudas aclimatizadas, na micropropagação de sucupira-preta (Bowdichia virgilioides) por meio de gemas axilares. Os explantes foram cultivados para a multiplicação em meio de cultura básico WPM, suplementado com concentrações de benzilaminopurina (BAP). No alongamento, os tratamentos foram combinações de ácido naftalenoacético (ANA) e BAP adicionadas ao meio. Para o enraizamento, as brotações foram colocadas em meio com concentrações de ácido indolbutírico, ou em meio com combinações dos aditivos polivinilpirrolidona e carvão ativado, em diferentes concentrações de ANA. As plantas foram transplantadas para copos de plástico, com substrato, e cobertas com saco de polietileno. Posteriormente, esses sacos foram retirados, ou perfurados, ou não retirados, o que constituiu os tratamentos de pré-aclimatização in vitro. A aclimatização ex vitro foi realizada após o período de pré-aclimatização in vitro. A sucupira-preta apresentou melhor micropropagação com emprego de: segmentos cotiledonares e 0,3 mg L-1 de BAP, na multiplicação; 0,3 mg L-1 de ANA e 0,03 mg L-1 de BAP, no alongamento; e carvão ativado (2,0 mg L-1), no enraizamento e na pré-aclimatização in vitro, com uso de cobertura de plástico transparente em torno da muda.

MICROPROPAGAÇÃO DE CLONES DE BANANA cv. TERRA EM BIORREATOR DE IMERSÃO TEMPORÁRIA

Mudas micropropagadas de banana têm sido ofertadas ao mercado com o intuito de suprir a demanda de uma fruticultura cada vez mais tecnificada. Os preços mais elevados deste tipo de muda têm sido um dos maiores entraves ao seu uso. Vários são os fatores que oneram o seu preço final: mão-de-obra especializada, necessidade de laboratórios bem equipados, estrutura de aclimatização apropriada, baixa taxa de multiplicação de algumas variedades, etc. O presente trabalho relata a micropropagação de bananeiras cv. Terra, utilizando biorreatores de imersão temporária, com o objetivo de aumentar a taxa de multiplicação e diminuir os custos de produção das mudas. Os resultados obtidos mostraram que o ciclo de imersão de 4 horas e a renovação do meio de cultura aos 30 dias foram essenciais para uma maior produção de biomassa e crescimento dos explantes. A composição do meio de cultura influenciou o desenvolvimento dos explantes de banana cultivados nos biorreatores. Explantes cultivados em meio MS + 3mg/L de BAP com renovação para MS básico, após 30 dias, apresentaram maior produção de biomassa e alta taxa de multiplicação. Comparando-se o biorreator de imersão temporária com o sistema tradicional em semi-sólido, observou-se que, no primeiro, as microplantas apresentaram maior comprimento, produção de biomassa de 2,86 vezes maior e 2,20 vezes mais brotos do que no sistema tradicional.

Efeito de auxinas e condições de cultivo no enraizamento in vitro de porta-enxertos de macieira 'M-9'

A utilização de mudas com características desejáveis, tanto genéticas quanto sanitárias, é um fator importante para o sucesso na produção de mudas. A micropropagação, em comparação às formas tradicionais de propagação vegetativa, possibilita aumentar a produção e a qualidade das mudas. Nesta técnica, a rizogênese é uma etapa crucial para o desenvolvimento das plantas propagadas in vitro. Neste contexto, objetivou-se testar condições de cultivo, tipos e concentrações de auxinas para o enraizamento in vitro do porta-enxerto de macieira M-9. Como explantes, foram utilizadas brotações (1cm), as quais foram cultivadas em meio MS/2. As auxinas utilizadas foram AIA, ANA e AIB, nas concentrações de 0,0; 0,5; 1,0; 5,0; 10; 20; 50 e 100miM. Foram testadas duas condições de incubação: na primeira, os frascos foram mantidos sob luz (30 dias) e, na segunda, os frascos foram mantidos por cinco dias no escuro com posterior transferência para luz (25 dias). Em ambas as condições, os explantes foram expostos a tratamentos com auxina, durante todo o tempo ou apenas por dez dias, com posterior transferência para meio sem auxina. As variáveis analisadas foram: porcentagem de enraizamento, número e comprimento de raiz, tipo de raiz e porcentagem de sobrevivência de plantas na fase de aclimatização. O AIA induziu maior porcentagem de enraizamento, plantas com melhor sistema radicular e parte aérea nas concentrações mais altas; porém, quando foi utilizado AIB e ANA, essas características foram observadas nas concentrações mais baixas. Os tratamentos em que os explantes foram cultivados por apenas dez dias, em meios com auxinas, apresentaram, em geral, melhores respostas. Observou-se maior porcentagem de plantas aclimatizadas nos tratamentos com AIA.

Micropropagação do porta-enxerto de videira '420-A'

O objetivo deste trabalho foi estabelecer um protocolo para a micropropagação do porta-enxerto de videira 420-A. O estabelecimento das culturas foi realizado com segmento nodal, cuja fonte dos explantes foram brotações de estacas lenhosas armazenadas sob refrigeração. No cultivo inicial, foram testados: o efeito de 6-benzilaminopurina e cinetina nas concentrações de 0; 1; 5 e 10 µM, diferentes meios de cultura (MS, NN e WPM) e diluições do meio básico (MS, MS/2, MS/4 e MS/8). Na fase de alongamento e multiplicação, os meios de cultura testados foram MS, MS/2, NN e WPM. No enraizamento, foram testados: o meio de cultura MS/2 sem e com carvão ativado (1gL-1). Na aclimatização, foram testados vermiculita, Plantmax® e casca de arroz carbonizada como substrato. A cinetina não apresentou efeito sobre a brotação e o crescimento dos segmentos nodais. Já o BAP promoveu um aumento no número de brotos por explante. O aumento na concentração de BAP reduziu o número de folhas emitidas por explante e aumentou os sintomas de vitrificação, sendo os melhores resultados obtidos com 1 µM de BAP. No cultivo inicial, o meio de cultura MS, com a concentração normal de sais, permitiu o maior crescimento das brotações. As diluições do meio MS em 1/4 e 1/8 mostraram-se prejudiciais ao desenvolvimento do porta-enxerto '420-A', afetando o crescimento das brotações após o primeiro subcultivo. Durante a multiplicação o meio MS/2 foi o que proporcionou melhores resultados. O enraizamento ocorreu naturalmente durante a multiplicação, sendo desnecessário o uso de carvão ativado no meio de cultura. A aclimatização foi realizada com sucesso em câmara de nebulização, com substrato vermiculita (95,8%) e Plantmax® (87%). Conclui-se que o porta-enxerto '420-A' pode ser micropropagado pelo cultivo inicial de segmentos nodais em meio de cultura MS + 1 µM de BAP, alongamento das brotações e multiplicação pelo seccionamento das mesmas em meio MS/2 e aclimatização em substrato vermiculita ou Plantmax®.