Dissertação de mestrado em Biologia (Biotecnologia Vegetal), apresentada ao Departamento de Ciências da Vida da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra.lA feijoa e o tamarilho são espécies fruteiras com um potencial de produção e
comercialização ainda pouco explorado mas cujos frutos têm vindo a despertar um
interesse crescente em alguns mercados. Por outro lado, são ambas espécies lenhosas,
relativamente às quais o processo de embriogénese somática ainda apresenta algumas
limitações. Deste modo, podem funcionar como um excelente modelo de estudo para
espécies lenhosas, nas quais se inserem uma vasta quantidade de espécies com um elevado
valor económico.
A embriogénese somática tem-se revelado como um método de micropropagação
altamente eficaz no sentido de permitir a produção de um grande número de plantas num
curto espaço de tempo. Contudo, este processo ainda demonstra ter algumas limitações.
O presente trabalho tem como principal objectivo aumentar o nível de
conhecimento visando a optimização da embriogénese somática.
Deste modo, procedeu-se à realização de vários ensaios com o objectivo de
optimizar as condições de regeneração de plantas por embriogénese somática nas duas
espécies, através de modificações nos meios de cultura (hormonas vegetais e sacarose),
condições de cultura (luz vs escuro), bem como o estado do material inoculado. Para além
disso, realizaram-se análises bioquímicas e histoquímicas para caracterizar as substâncias
de reserva (amido, lípidos e proteínas) de embriões zigóticos e somáticos na fase
cotiledonar em Feijoa sellowiana Berg. e em Cyphomandra betacea (Cav.) Sendt.
Os resultados bioquímicos e histoquímicos demonstraram haver uma diferença
acentuada do conteúdo lipídico entre embriões zigóticos - 48,5% e 46,6% - e embriões
somáticos - 2,9% e 2,3%, de feijoa e tamarilho, respectivamente. O mesmo foi observado
relativamente ao conteúdo proteico apesar de as diferenças não serem tão acentuadas. Os
embriões zigóticos possuem 4,6% e 2,9% e os embriões somáticos 1,7% e 2,4%, de feijoa
e tamarilho, respectivamente. Quanto aos resultados de cultura de tecidos é possível inferir
que relativamente ao estado do material inoculado quer a inoculação de embriões zigóticos
como a inoculação de sementes cortadas ao nível do tegumento, obtiveram a mesma taxa
de sucesso de indução de embriogénese somática, em feijoa. A indução de embriogénese
somática em feijoa é condicionada pela presença de luz. Também nesta espécie, a
RESUMO
v
dessecação por si só é um estímulo indutor de embriogénese somática a partir de embriões
zigóticos.
As diferenças encontradas na análise quantitativa das diferentes substâncias de
reserva embrionárias poderão ser um ponto-chave para a compreensão das limitações
actualmente verificadas no processo de embriogénese somática. Serão necessários novos
estudos para determinar a importância dos factores que influenciam essas substâncias de
reserva no aumento da eficiência da embriogénese somática em termos biotecnológicos.Pineapple guava and tamarillo are fruit crops which the potential for fruit
production and commercialization is still underexplored. However, interest for these crops
has arisen in recent years in some markets. Both species are woody plants for which the
somatic embryogenesis process still presents some limitations. Thus, they may serve as an
excellent study model for woody species, amongst which there is a vast amount of species
with high economic value.
Somatic embryogenesis has been shown to be a highly effective method of
micropropagation as it enables the production of a large number of plants within a short
period of time. However, this process still has some drawbacks impairing the success of
plant regeneration.
This work’s main objective was to increase the level of knowledge aimed at the
optimization of somatic embryogenesis.
In order to achieve this, we proceeded to conduct various tests such as tissue
culture, by varying the composition of the culture medium (plant hormones and sucrose)
culture conditions (light versus dark), and the condition of the inoculated material, and
biochemical and histochemical quantification of storage compounds (lipids, proteins and
starch) of zygotic and somatic embryos at the cotyledonary stage in Feijoa sellowiana
Berg. and Cyphomandra betacea (Cav.) Sendt.
The biochemical and histochemical results showed a marked difference between the
lipid content of zygotic embryos - 48.5% and 46.6% - and somatic embryos - 2.9% and
2.3% - of pineapple guava and tamarillo, respectively. The same was observed for the
protein content although the differences were not such pronounced: zygotic embryos
possess 4.6% and 2.9% and somatic embryos 1.7% and 2.4%, for pineapple guava and
tamarillo, respectively. It was also concluded that, isolated zygotic embryos and cut seeds,
displayed similar levels of somatic embryogenesis induction. The induction of somatic
embryogenesis in pineapple guava is conditioned by the presence of light. Also in this
species, desiccation alone is a stimulus inducing somatic embryogenesis from zygotic
embryos.
The differences found in the quantitative analysis of the different embryonic reserve
substances may be a key point to understand the limitations currently found in the process
ABSTRACT
vii
of somatic embryogenesis. Further studies are needed to determine the importance of the
factors influencing these reserve substances in increasing the efficiency of somatic
embryogenesis
