Desenvolvimento citológico, dinâmica de cálcio e perfil de metabólitos de micrósporos de tabaco (Nicotiana tabacum L) induzidos por estresse sob tratamento com cloreto de cálcio
Rahmawati, C. TWahyuni, D. KPurnobasuki, HIkram, N. K. KSubramaniam, SWerbrouck, S. P. OHamidah, Hamidah
O cálcio exógeno é fundamental na ativação da embriogênese de micrósporos por meio da sinalização de cálcio. Foi documentado que a alteração dos níveis externos de cálcio no meio afeta a taxa de sucesso do início da embriogênese do micrósporo. No entanto, os efeitos celulares sobre a formação de micrósporos embriogênicos de tabaco e suas alterações celulares durante o tratamento de estresse permanecem indefinidos. Examinamos o desenvolvimento citológico dos micrósporos, especificamente os tipos de vacuolação e o padrão da primeira divisão. Também usamos a coloração Fluo 3-AM para observar a dinâmica do cálcio, incluindo o acúmulo e a distribuição de íons de cálcio intracelular (Ca2+) sob microscópio fluorescente. A análise metabolômica dos micrósporos induzidos foi realizada por meio de cromatografia gasosa e espectrometria de massa (GC-MS). O resultado mostrou que, no tratamento com CaCl2.2H2O a 2,0 mM, 57,06 ± 6,95% dos micrósporos exibiram estruturas estreladas e 47,39 ± 8,84% sofreram a primeira divisão simétrica, duas vezes mais eficaz do que a 1,0 mM. A coloração com Fluo 3-AM revelou aumento da fluorescência de Ca2+ no primeiro dia, persistindo no tratamento com 2,0 mM no terceiro dia. No sexto dia, a fluorescência nos tratamentos de 1,0 mM e 2,0 mM diferiu significativamente. Os sinais de Ca2+ intracelular aumentaram com 1,0 mM de CaCl2.2H2O e diminuíram com 2,0 mM de CaCl2.2H2O. A análise metabolômica detectou 34 metabólitos, incluindo aminoácidos, ácidos orgânicos e ácidos graxos, com predominância de ácido oleico, ácido palmítico e ácido esteárico. Concluímos que dois milimolares de cloreto de cálcio foram ideais para induzir a formação de micrósporos embriogênicos no tabaco. Nossas descobertas destacam a função significativa do cálcio exógeno na embriogênese de micrósporos, elucidando seu impacto na dinâmica celular e nos perfis de metabólitos. Essas percepções contribuem para manter possíveis implicações no aprimoramento das estratégias de melhoramento de culturas.
Texto completo