Physalis peruviana: ensaios de cultura in vitro e hibridação

Palavras-chave: Citometria de fluxo,Cruzamentos interespecíficos,Micropropagação,Microscopia de fluorescência,Plantas octoplóides,Poliploidização,Viabilidade polínica

Physalis peruviana L. é uma espécie nativa dos Andes pertencente à família Solanaceae. Atualmente, é das frutas exóticas amplamente aceites no mercado nacional e internacional com um alto valor comercial, possuindo um elevado valor nutritivo e uma excelente fonte de bioativos, que pode melhorar a nossa saúde e o funcionamento do nosso organismo. A importância económica da Physalis tem atraído o interesse de investigadores em vários campos científicos, incluindo estudos de genética e melhoramento de plantas, agronomia e produção agrícola. O principal objetivo deste trabalho foi desenvolver um protocolo otimizado de micropropagação para P. peruviana, a fim de propagar esta espécie em larga escala e permitir estudos de poliploidia. Atualmente, a indução de poliploidia tem mostrado resultados muito promissores e tornou possível a criação de novos recursos de interesse em espécies comerciais de árvores fruteiras. Esta técnica apresenta uma possibilidade de obtenção de plantas melhoradas uma vez que as plantas resultantes possuem usualmente características gerais mais interessantes do que as plantas diplóides, obtendo-se geralmente um maior vigor, produção de frutos e metabolitos secundários. Foram também realizados estudos de hibridização através de cruzamentos interespecíficos entre P. peruviana e P. philadelphica. O cruzamento entre espécies similares pode promover o surgimento de características interessantes, como por exemplo frutos partenocárpicos, principalmente quando as espécies possuem um tamanho genómico diferente. A existência de métodos de propagação eficazes é essencial quando se pretende melhorar uma espécie e proceder à sua produção em grande escala. Explantes apicais e segmentos nodais de Physalis peruviana foram utilizados em protocolos de proliferação de rebentos caulinares e organogénese, através da inoculação em meio MS, suplementado com diferentes concentrações de reguladores de crescimento (PGRs) como BAP, 2,4-D, GA3 e NAA. A maior percentagem de rebentos meristemáticos foi obtida a partir de explantes em contacto com BAP (2 mg/L) + GA3 (1,5 mg/L) + 2,4-D (1 mg/L), obtendo-se uma média de 4 novos rebentos por explante, resultando em média a produção de 13,7 ± 2,2 nós com o uso de um único explante. Com este meio, as plântulas não produzem raízes, como tal, estas são cultivadas em meio MS sem PGRs, a fim de desenvolver o seu sistema radicular, sendo ulteriormente estabelecida no solo.A fim de promover poliploidia, segmentos nodais e sementes de P. peruviana foram inoculados durante diferentes intervalos de tempo, com concentrações de colquicina que variaram de 250 μM a 25000 μM, sendo os níveis de ploidia analisados posteriormente através de técnicas de citometria de fluxo. Em ambos os ensaios, as taxas de sobrevivência foram bastante elevadas (92%), sendo o tratamento em que explantes nodais foram tratados com colchicina na concentração de 1000 μM, a que registou a taxa de indução mais elevada (± 13,7%). As plantas octoplóides resultantes são férteis e produtivas, contudo a viabilidade do pólen bem como o quantidade de clorofilas revelou ser menor em comparação com as plantas autotetraplóides utilizadas para a indução. Nos cruzamentos interespecíficos realizados entre as duas espécies, apesar de baixa, foi conseguida uma compatibilidade in vitro e in vivo. Nos cruzamentos in vitro verificou-se uma baixa germinação do pólen de P. philadelphica, em conformidade com os ensaios de germinação realizados, no estigma de P. peruviana. No entanto, quando realizado o cruzamento inverso, não houve germinação do pólen de P. peruviana. Nos ensaios in vivo foi conseguida uma taxa de fecundação de 1,6% entre as duas espécies, tendo sido obtido um fruto completamente desenvolvido. Este fruto, apesar de dimensões reduzidas, apenas possuía uma semente hibrida completamente desenvolvida. Os resultados obtidos, apesar de preliminares, abrem boas perspetivas no que diz respeito à micropropagação e melhoramento de P. peruviana. No entanto, alguns estudos necessitam de ser realizados com o intuito de serem analisados os resultados obtidos, mais precisamente os octoplóides e híbridos. Os resultados de hibridação interespecífica são especialmente interessantes, pois permitem num futuro o cruzamento de genótipos, no sentido de obter variedades com características vantajosas. Os frutos dos octoplóides poderão ser um avanço científico muito importante nesta espécie, podendo estes ter grande interesse comercial de acordo com as características que irão apresentar.

Área científica: Ciências Exactas e Naturais