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Embriogênese Somática e Sementes Sintéticas - Laboratório de ...

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Padrões e origem dos embriões somáticos in vitro<br />

Dois padrões básicos <strong>de</strong> expressão da embriogênese somática são comumente observados in<br />

vitro (Sharp et. al, 1980). O primeiro correspon<strong>de</strong> ao mo<strong>de</strong>lo direto no qual os embriões somáticos<br />

originam-se dos tecidos matrizes sem a formação <strong>de</strong> estágios intermediários <strong>de</strong> calos. Este padrão<br />

ocorre por exemplo, em células nucelares <strong>de</strong> varieda<strong>de</strong>s poliembriônicas <strong>de</strong> citros (Sharp et al.,<br />

1982), em embriões imaturos <strong>de</strong> Malus pumila (James et al., 1984), <strong>de</strong> Medicago sativa e Trifolium<br />

repens (Maheswaran & Williams, 1984), das palmeiras Euterpe edulis (Guerra e Handro, 1988) e em<br />

inflorescências jovens <strong>de</strong> Euterpe edulis (Guerra & Handro, 1991). Um sistema referência para este<br />

mo<strong>de</strong>lo é mostrado na figura 1 e foi <strong>de</strong>senvolvido por Guerra e Handro (1988 e 1991).<br />

O segundo padrão correspon<strong>de</strong> ao mo<strong>de</strong>lo indireto no qual os embriões somáticos se formam a<br />

partir <strong>de</strong> um tecido intermediário chamado calo, que apresenta células em diferentes estágios <strong>de</strong><br />

diferenciação e, consequentemente com diferentes graus <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminação. Estas células po<strong>de</strong>m<br />

adquirir novas competências mediadas por mensageiros químicos específicos, como será discutido<br />

mais adiante. Um exemplo clássico <strong>de</strong>ste sistema é a indução da embriogênese somática em tecidos<br />

do floema secundário <strong>de</strong> cenoura Steward et al. (1958) e Reinert (1958).<br />

In<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ntemente do padrão direto ou indireto, as células-mães embriogênicas apresentam<br />

um conjunto <strong>de</strong> características comuns ao comportamento <strong>de</strong> células embrionárias em divisão ativa.<br />

Estas características incluem o tamanho pequeno (100-200 µm), conteúdo citoplasmático <strong>de</strong>nso,<br />

núcleos gran<strong>de</strong>s com nucléolos proeminentes, vacuolos pequenos e presença <strong>de</strong> grãos <strong>de</strong> amido. As<br />

proprieda<strong>de</strong>s histoquímicas <strong>de</strong>stas células sugerem intensa ativida<strong>de</strong> metabólica e <strong>de</strong> síntese <strong>de</strong><br />

RNA (Tisserat et al., 1979; Sharp et al., 1980; Vasil, 1982).<br />

Os têrmos complexo celular pró-embrionário e massa celular suspensor-pró-embrionária <strong>de</strong>vem<br />

ser empregados, respectivamente em angiospermas e gimnospermas, para <strong>de</strong>signar grupos<br />

celulares embriogenéticos polimórficos, em oposição ao têrmo calo. Neste último, as células-filhas<br />

crescem <strong>de</strong> maneira <strong>de</strong>sorganizada, a menos que elas tenham sido induzidas para padrões que<br />

caracterizam calos embriogênicos. Neste caso, <strong>de</strong>ve-se tomar cuidados uma vez que po<strong>de</strong>m ocorrer<br />

alterações genéticas causadas pelos substratos nas populações clonais originadas <strong>de</strong>stes calos<br />

(Durzan, 1988). Komamine et al. (1990) empregou o têrmo ‘celula embriogenética’ para <strong>de</strong>finir as<br />

células <strong>de</strong>rivadas <strong>de</strong> tecidos somáticos, que atingiram a transição para um estágio em que não são<br />

mais necessários estímulos externos para produzir um embrião somático.<br />

Origem e ontogênese<br />

As circunstâncias associadas à origem a partir <strong>de</strong> células simples ou múltiplas foram<br />

propostas por Williams e Maheshwaran (1986) com base nas idéias formuladas por Sharp et al.<br />

(1980), os quais procuraram distinguir entre embriogênese somática direta e indireta. Assim,<br />

embriogênese somática direta passou a ser consi<strong>de</strong>rada para aqueles explantes que sofreram<br />

poucas divisões celulares antes da indução embriogenética. <strong>Embriogênese</strong> somática indireta seria<br />

aquela na qual os explantes passaram por um período longo <strong>de</strong> proliferação <strong>de</strong>sorganizada, na<br />

forma <strong>de</strong> calos, antes da indução embriogenética propriamente dita. Sharp e seus colaboradores<br />

sugeriram que a embriogênese somática direta era característica <strong>de</strong> explantes nos quais as células<br />

eram pré-<strong>de</strong>terminadas para a rora embriogenética, como consequência da retenção <strong>de</strong> algumas<br />

proprieda<strong>de</strong>s das células mersitemáticas parentais, das quais as células do explante <strong>de</strong>rivam. Isto<br />

po<strong>de</strong>ria explicar a tendência da embriogênese somática ocorrer preferencialmente em explantes<br />

<strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> tecidos embrionários ou juvenis. Já, a embriogênese somática indireta é consi<strong>de</strong>rada<br />

como característica <strong>de</strong> explantes <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> tecidos mais diferenciados, ou maduros, noa quais as<br />

células <strong>de</strong>vem passar por vários ciclos antes <strong>de</strong> adquirir a condição embriogenética.<br />

Uma vez que não se dispõe ainda <strong>de</strong> marcadores confiáveis para <strong>de</strong>finir `competência<br />

embriogenética´ torna-se difícil conceituar pré-<strong>de</strong>terminação. Além disso, as caracteristicas<br />

associadas à embriogênese direta ou indireta não necessariamente indicam diferenças substanciais<br />

nas características e atributos nas células envolvidas nesta rota morfogenética.<br />

Morfogênese e fitorreguladores<br />

Apesar dos avanços verificados no estudo da embriogênese somática, ainda é limitada a<br />

compreensão dos estímulos e condições necessárias para a indução e controle <strong>de</strong>ste processo. A

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