Caracterização anatômica e histoquímica de folhas, calogênese e fitoquímica de calos de murici [Byrsonima verbascifolia (L.) Rich, ex Juss.]

Abstract

O murici (Byrsonima verbascifolia Rich, A. Juss.) pertence à família Malpighiaceae e apresenta ampla distribuição nas regiões do Cerrado brasileiro. Destaca-se pela grande variedade de espécies, elevado valor nutricional e medicinal, podendo ser utilizada na indústria de curtume. Porém, a propagação por meio de sementes do gênero Byrsonima esbarra em problemas como baixa taxa de germinação e lenta emergência das plântulas. Um mecanismo eficiente e que poderá contribuir na solução desse problema é a utilização de técnicas de propagação in vitro. Todavia, as plantas quando cultivadas in vitro crescem em condições diferentes das plantas cultivadas ex vitro ou in vivo e, freqüentemente, podem apresentar diferenças anatômicas, morfológicas e fisiológicas. Neste contexto, este trabalho teve como propósitos principais: caracterizar diferenças anatômicas e histoquímicas em folhas em função da condição de cultivo in vitro e in vivo; avaliar a calogênese em explantes foliares radiculares sob indução de BAP, 2,4-D ou TDZ; e identificar diferentes metabólitos secundários nos calos mediante análises fitoquímicas. Para tal, folhas de murici provenientes de cultivo in vitro e in vivo foram utilizadas para estudos anatômicos e histoquímicos. As estruturas foliares desenvolvidas in vivo diferiram das cultivadas in vitro em vários fatores, tais como: espessamento do parênquima clorofiliano, freqüência e ocorrência de estômatos, forma e tamanho das células não especializadas da epiderme e grau de desenvolvimento do sistema vascular. Os testes histoquímicos revelaram a presença de células isoladas no parênquima de preenchimento e algumas fibras internas aos feixes com compostos fenólicos. A coloração com Vanilina Clorídrica mostrou que esses compostos fenólicos são taninos. Os resultados demonstram que na ausência de reguladores de crescimento na composição do meio de cultura não houve formação de calos nos explantes foliares. Em explantes foliares cultivados sob ausênca de luz, o 2,4-D proporcionou os melhores resultados para meio MS acrescido de 1,0 mg L -1 desse regulador. Em explantes radiculares obteve-se calogênese em todos os tratamentos, incluindo o controle. O estudo fitoquímico indicou a presença de vários compostos, dentre eles, fenóis, taninos e triterpenóides. Os níveis de fenóis praticamente não diferiram em calos cultivados em meio com BAP. Porém, para o TDZ, observam-se os maiores níveis desses compostos sob irradiância de 150 μmol m -2 s -1 e período de 30 dias de cultivo.

The murici (Byrsonima verbascifolia Rich, ex A. Juss) belongs to the family Malpighiaceae and is widely distributed in regions of the Brazilian Cerrados. It possesses a variety of species, high nutritional and medicinal value and can be used in the tanning industry. However, the sexual propagation of the species of the genus Byrsonima has been hampered by the low germination and seedling emergence rates. An alternative approach that could overcome such limitations is the use of in vitro propagation techniques. However, the plants grown under in vitro as compared to in vivo-grown counterparts may present anatomical, morphological and physiological differences. The present study aimed: 1. to characterize anatomical and hystochemical differences in leaves raised under in vitro an in vivo conditions; 2. to evaluate inductive callus conditions, as affected by 2,4-D, TDZ and BAP, for both leaf and root explants derived from in vitro- germinated seeds; 3. to identify different compounds in calli by means of phytochemical analyses. The leaves grown under in vitro and in vivo conditions had single-layered upper and lower epidermis, whose cells contained either phenolic compounds or mucilage. In vitro-grown plants posses amphistomatic leaves, presenting thin cuticle, highly sinuous abaxial epidermic cell walls, and adaxial epidermis with rectangular-shaped cell walls. Conversely, in vivo-grown leaves are hipostomatic, presenting thicker cuticle, walls of the epidermal cells winding least on the face and abaxial epidermal cells of the face adaxial with polygonal format. The later displayed thicker leaves, with more differentiated spongy parenchyma, well-developed vascular system, and the presence of fibers and crystals. Histochemical tests in in vivo-grown leaves detected phenolic compounds occurring in the mesophyll and fundamental parenchyma cells, and in some fibers of the vascular bundles. The staining with Vanilin Chloridric confirmed that these cells were tanniniferous. Regading callogenic responses, the MS medium lacking growth regulators did not induce callus in leaf-derived explants. However, MS-based medium supplemented with 2,4-D (1.0 mg L -1 ) provided the best callogenic induction when leaf explants were grown in the dark. When root explants were used, calli were formed in all tested treatments, including the control. The phytochemical analyses indicated the presence of various compounds, among them, phenols, tannins and triterpenoids. The levels of phenols hardly differ for calli grown in medium with BAP, whereas those calli differentiated in TDZ-supplemented medium presented the highest level of these compounds, moreover those raised under higher irradiance (150 mol m -2 s -1 ), after a 30 days period of culture.