Reguladores de Crescimento

Os reguladores de crescimento apresentam actividade fisiológica relacionada com o controlo do crescimento das plantas, como é o caso das auxinas, citocininas, giberelinas e o etileno.

As auxinas são compostos que promovem o crescimento longitudinal, pois que promovem o alongamento celular (AUGÉ, 1989).

Nas plantas, os compostos isolados com propriedades auxínicas foram os ácidos indolil-3-acético, indolil-3-butírico e fenilacético (IAA, IBA e PAA, respectivamente) (SLATER et al., 2003 e LEUBA e LETOURNEAU, 1990). Estes compostos são produzidos nos órgãos jovens da planta (esboços de folhas e flores, botões activos e frutos jovens) e a sua circulação dá-se do topo para a base (AUGÉ, 1989). Os seus efeitos fisiológicos nas plantas são múltiplos, dentro dos quais se destacam o alongamento celular, a modificação da permeabilidade da membrana plasmática, a actividade no metabolismo em geral (intervenção na síntese de RNA ribossómico), a acção sobre as células cambiais, o aumento da concentração em etileno, a alteração do tropismo, a intervenção na partenocarpia, a iniciação floral, o atraso dos fenómenos de abscisão e a acção rizogénica (AUGÉ, 1989). Entre outras substâncias auxínicas, de referir que a grande maioria das auxinas sintéticas possuem actividade herbicida, como é o caso dos ácidos

Capítulo 2

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2,4-diclorofenoxiacético, 2,4,5-triclorofenoxiacético, 2-metoxi-3,6-dicloroenzóico, 2-metil-4-clorofenoxiacético e 4-amino-2,5,6-tricloropicolínico (2,4-D, 2,4,5-T, Dicamba, MCPA e

Picloram, respectivamente) (Slater et al., 2003). O efeito nocivo destes compostos sobre algumas plantas deve-se ao seu efeito tóxico, designadamente: na inibição do alongamento celular; na promoção de anomalias no crescimento; na descoloração das folhas e na formação de tumores (AUGÉ, 1989).

No domínio das culturas in vitro, as auxinas ocupam um lugar muito importante dado as suas propriedades essenciais relativamente à multiplicação celular e ao efeito rizogénico. Na Tabela 2-5 apresentam-se em síntese as auxinas mais comummente utilizadas, bem como as suas abreviaturas e designações químicas.

Tabela 2-5: Auxinas comummente utilizadas, suas abreviaturas e designação química.

[Adaptado de SLATER et al. (2003)]

Abreviatura/Designação Designação Química

IAAa Ácido indolil-3-acético IBAa Ácido indolil-3-butírico

PAAa Ácido fenilacético

NAAb Ácido 1-naftaleno-acético NOAb Ácido 2-naftiloxiacético

2,4-Db,c Ácido 2,4-diclorofenoxiacético

2,4,5-Tb,c Ácido 2,4,5-triclorofenoxiacético

Dicambac Ácido 2-metoxi-3,6-dicloroenzóico

MCPAc Ácido 2-metil-4-clorofenoxiacético

Picloramc Ácido 4-amino-2,5,6-tricloropicolínico

a _{Auxina de ocorrência na natureza} b _{Análogo sintético}

c _{Herbicida com propriedades auxínicas}

As citocininas provocam um aumento das multiplicações celulares e a formação de rebentos (AUGÉ, 1989).

A estrutura básica destes reguladores de crescimento é um anel de purina. Nas plantas, os compostos isolados com propriedades citocinínicas foram os compostos [N6-(2-isopentil)adenina] e 4-hidroxi-3-metil-trans-2-butenilaminopurina (IPA e Z, respectivamente) (SLATER et al., 2003). São produzidos nos órgãos jovens da planta (esboços de folhas, botões activos, ápices radiculares e embriões) (AUGÉ, 1989). Os seus efeitos fisiológicos nas plantas são inúmeros, dentro dos quais se destacam a estimulação das divisões celulares, o papel na organogénese, a estimulação na síntese proteica, o atraso dos fenómenos de senescência, o antagonismo da dominância apical, a manutenção das culturas por tempo indeterminado e o papel na diferenciação tecidular (AUGÉ, 1989).

Indução e Manutenção de Culturas In Vitro de Quercus suber __________________________________________________________________________________________________

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Os compostos de síntese mais usados são a benzilaminopurina (BAP) e a cinetina (K). As citocininas constituem, sob o ponto de vista das culturas in vitro, um elemento muito importante no progresso da multiplicação vegetativa. Na Tabela 2-6 apresenta-se em síntese as citocininas mais comummente utilizadas, bem como as suas abreviaturas e designações químicas.

Tabela 2-6: Citocininas comummente utilizadas, suas abreviaturas e designação química.

[Adaptado de SLATER et al. (2003)]

Abreviatura/Designação Designação Química

2iP (IPA)a [N6-(2-isopentil)adenina]

Zeatina (Z)a 4-hidroxi-3-metil-trans-2-butenilaminopurina

Cinetina (K)b 6-furfurilaminopurina

BAPb 6-benzilaminopurina

Tidiazuron (TDZ)c 1-fenil-3-(1,2,3-tiadiazol-5-il)-ureia

a _{Citocinina de ocorrência na natureza} b _{Análogo sintético}

c _{uma citocinina do tipo fenilureia substituída}

Classicamente, atribui-se às auxinas o papel de indução do aumento do volume celular e às citocininas a função de regulação dos processos de divisão celular. Actualmente, sabe-se que nenhum regulador de crescimento é, por si só, responsável por determinado efeito (AUGÉ, 1989). A divisão das células vegetais requer tanto a presença de auxinas como de citocininas, embora as últimas tenham efeito mais relevante na indução da divisão, são ineficazes na ausência das primeiras. O efeito destes reguladores na divisão celular varia com a substância, com a sua concentração e com o estádio de diferenciação celular.

Desde que em 1957, Skoog e Miller (citados por DODDS e ROBERTS, 1986), descobriram que a formação de rebentos podia ser induzida a partir de tecido caloso de tabaco, usando níveis relativamente baixos de auxina e níveis relativamente elevados de citocinina no meio de cultura, muitos aspectos da diferenciação celular e organogénese em culturas de tecidos ou órgãos foram dados como controlados pela interacção auxina:citocinina (DODDS e ROBERTS, 1986). O esquema proposto por Skoog e Miller, em que a regulação do desenvolvimento era conseguida alterando o balanço auxina:citocinina, verifica-se na grande maioria dos casos (Fig. 2-1).

Capítulo 2

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Fig. 2-1: Balanço entre a concentração de auxina e citocinina, necessário para a obtenção de diferentes respostas morfogénicas.

[Adaptado de SLATER et al. (2003) e de GEORGES (1993)].

De acordo com este balanço podem ocorrer três situações: se a razão auxina:citocinina for superior a 1, verifica-se rizogénese (formação de raízes); se a razão auxina:citocinina for inferior a 1, verifica-se o desenvolvimento de rebentos; finalmente, se a razão auxina:citocinina for próxima de 1, ocorre a produção de tecido caloso.

As proporções de auxinas e de citocininas nem sempre produzem os resultados presentes no esquema da Fig. 2-1, variando o tipo de resposta com a espécie, as condições de cultura e de acordo com os restantes compostos usados nos meios de cultura.

Os reguladores de crescimento mais utilizados para promover o crescimento in vitro são as citocininas 6-benzilaminopurina (BAP), a cinetina (K), 2-isopenteniladenina (2-iP) e zeatina (Z), individualmente ou em combinação com as auxinas ácidos indolacético (IAA), indolbutírico (IBA), naftalenoacético (NAA) e 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D).

As giberelinas têm, geralmente, como efeito a promoção do alongamento dos entrenós e do crescimento de meristemas e gemas, inibindo a indução de rebentos adventícios (AUGÉ, 1989). Podem também ter como efeito a quebra de dormência de gemas (AUGÉ, 1989). A giberelina mais empregue é o ácido giberélico (GA3).

O ácido abscísico (ABA) possui geralmente efeito inibidor do crescimento, tendo-se verificado que estimulava a formação de tecido caloso e a embriogénese em algumas espécies (AUGÉ, 1989).

Indução e Manutenção de Culturas In Vitro de Quercus suber __________________________________________________________________________________________________

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Para além destes reguladores de crescimento, existem outros compostos com capacidade fitorreguladora, como por exemplo as oligossacarinas, as poliaminas, a fenilureia e as anti-auxinas (AUGÉ, 1989).

Na cultura in vitro, os compostos orgânicos mais críticos são o tipo de reguladores de crescimento (auxinas, citocininas, giberelinas e ácido abcísico) e a sua proporção relativa. Remete-se o leitor para a secção 4.1.3. (Capítulo 4), na qual estão descritos os papéis dos reguladores de crescimento na indução de resistência/susceptibilidade na interacção parasita/hospedeiro.

Neste trabalho foram utilizados três tipos diferentes de auxina (IAA, NAA e IBA) e um tipo de citocinina (NAA) de acordo com o tipo de cultura pretendido. No capítulo 5 são abordadas as importâncias relativas dos diferentes rácios auxina:citocinina (NAA:BAP) experimentados na interacção do tecido caloso de Q. suber com o agente patogénico P. cinnamomi.