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Tipo: Dissertação
Título: Morfogênese in vitro, análise fitoquímica e caracterização anatômica de nim (Azadirachta indica A. Juss)
Título(s) alternativo(s): Morphogenesis in vitro, phytochemical analysis and anatomical characterization of neem (Azadirachta indica A. Juss)
Autor(es): Rodrigues, Marcelo
Primeiro Orientador: Otoni, Wagner Campos
Primeiro coorientador: Buselli, Reginaldo Alves Festucci
Segundo coorientador: Silva, Luzimar Campos da
Primeiro avaliador: Meira, Renata Maria Strozi Alves
Segundo avaliador: Dias, José Maria Moreira
Terceiro avaliador: Xavier, Aloisio
Abstract: A espécie Azadirachta indica A. Juss, conhecida popularmente por nim, pertence à família Meliaceae, a qual apresenta grande potencial para a produção de azadirachtina (AZA); contudo, possui sementes recalcitrantes, polinização do tipo cruzada e teor variável de AZA. Com o objetivo de se entender os fatores que limitam o crescimento dessas plantas in vitro e a variação nos teores de AZA, foram conduzidos quatro experimentos: i) A propagação in vitro de nim pela cultura de segmentos nodais coletados; ii) Avaliação das anatômicas foliares de plantas cultivadas em três ambientes distintos (in vivo, in vitro e aclimatizado) por meio da técnica de micromorfometria; iii) Avaliação dos teores de AZA foram determinados por meio de Cromatografia Líquida de Alto Desempenho (HPLC) em calos cotiledonares, cultivados em meio líquido WPM na ausência e presença de glicose (fonte de carbono), caseína hidrolisada (fonte de nitrogênio) e metil jasmonato (agente elicitor); iv) A propagação de embriões somáticos a partir de calos cotiledonares. Constatou-se que o meio MS apresentou os melhores resultados de taxa de brotação, número de folíolos e tamanho médio dos explantes em relação aos demais meios de cultivo (WPM e JADS). Não foi induzido enraizamento in vitro dos brotos, porém, o sistema radicular se desenvolveu ex vitro, durante a aclimatização, apresentando taxa de sobrevivência das mudas de 80%. Foi também analisado o conteúdo de lipídios gerais, óleos essenciais e óleos resinas, tanino e mucilagem. Verificou-se diferenças significativas na altura entre os tecidos foliares avaliados, epiderme adaxial e abaxial, assim como no mesofilo nos três ambientes de cultivo. Os testes histoquímicos evidenciaram que há produção de lipídios gerais, óleos essenciais e taninos em idioblastos foliares de nim enquanto o teste para mucilagem foi negativo nos três ambientes avaliados. As maiores concentrações de AZA (média de 0,2470 μg g-1) foram produzidas na primeira e segunda semana de cultivo na presença dessas três substâncias, demonstrando o efeito sinérgico quando a massa celular foi cultivada em meio suplementado com essas substâncias. Os calos apresentaram alta capacidade de propagação pelas duas vias regenerativas, organogênese e embriogênese a partir do quarto subcultivo, em meio WPM, apresentando as maiores taxas de brotação e germinação de embriões somáticos. Os calos passaram do aspecto liso para o granular ao longo dos subcultivos, enquanto que a coloração passou de marrom escuro para marrom claro e branco. A partir do sétimo subcultivo, houve redução brusca quanto à taxa de regeneração in vitro para ambos os tipos de calos cotiledonares de nim. Portanto, esse trabalho colaborou para maior entendimento das técnicas biotecnológicas visando a propagação in vitro, cultivo de células para produção de AZA e aspectos anatômicos de A. indica.
The Azadirachta indica A. Juss species, popularly known as neem, belongs to the Meliaceae family, which has great potential for azadirachtin (AZA) production; however, neem has recalcitrant seeds, cross-pollination and variable content of AZA. Four experiments were conducted in order to understand the in vitro growth limiting factors of these plants and changes in levels of AZA: i) In vitro propagation of neem by culture of collected nodal segments; ii) Evaluation of leaf anatomy of plants grown in three different environments (in vivo, in vitro and acclimatized), using the micromorphometric technique; iii) Evaluation of levels of AZA, which were determined by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) in cotyledonary callus, grown in WPM liquid medium with absence and presence of glucose (carbon source), hydrolyzed casein (nitrogen source) and methyl jasmonate (elicitor agent); and, iv) The propagation of somatic embryos from cotyledonary callus. It was found that MS medium has presented the best results for shooting rate, leaflet number and average size of the explants as compared to others culture media (WPM and JADS). It was not induced in vitro rooting of shoots; however, the root system has developed ex vitro during acclimatization, with seedling survival rate of 80%. It was also assayed the general content of lipids, essential oils, resins and oils, tannins and mucilage. It was found that there are significant differences in height between the evaluated leaf tissues, adaxial and abaxial epidermis, as well as in the mesophyll from three environmental conditions. The histochemical assay showed that there is general production of lipids, essential oils and tannins in leaf idioblasts of neem, meanwhile the mucilage test showed negative results for the three evaluated locations. The highest concentrations of AZA (mean 0.2470 mg g-1) were produced in the first and second cultivation week in the presence of these three substances, demonstrating the synergistic effect when the cell mass was cultured in medium supplemented with these. Calli showed high propagation capacity by both regenerative routes organogenesis and embryogenesis starting from the fourth subculture in WPM medium presenting the highest shooting and somatic embryos germination rates. Calli went from a smooth to granular appearance during the subcultures, while color went from dark brown to light brown and white. From the seventh subculture, there was dramatic reduction of in vitro regeneration rate for both types of neem cotyledonary callus. Therefore, this work has contributed for a better understanding of biotechnology techniques aiming the in vitro propagation, cell cultivation for AZA production and anatomical aspects of A. indica.
Palavras-chave: Azadirachta indica
Nim
HPLC
Azadirachtina
Anatomia
Azadirachta indica
Neem
HPLC
Azadirachtina
Anatomy
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Botânica estrutural; Ecologia e Sistemática
Programa: Mestrado em Botânica
Citação: RODRIGUES, Marcelo. Morphogenesis in vitro, phytochemical analysis and anatomical characterization of neem (Azadirachta indica A. Juss). 2009. 89 f. Dissertação (Mestrado em Botânica estrutural; Ecologia e Sistemática) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2009.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/2516
Data do documento: 16-Jul-2009
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