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Tipo do documento: Tese
Title: Estudos citogenéticos, reprodutivos, moleculares e químicos como base auxiliar no melhoramento genético da erva-cidreira brasileira (Lippia alba), quimiótipo citral
Other Titles: Cytogenetic, reproductive, molecular and chemical studies as auxiliary basis in the plant breeding of bushy mat grass (Lippia alba), citral chemotype
Authors: Pinto, Tatiana de Oliveira
Orientador(a): Damasceno Junior, Pedro Corrêa
Primeiro membro da banca: Damasceno Junior, Pedro Corrêa
Segundo membro da banca: Menezes, Bruna Rafaela da Silva
Terceiro membro da banca: Santos, Marilene Hilma dos
Quarto membro da banca: Vidal, Márcia Soares
Quinto membro da banca: Trindade, Roberto dos Santos
Keywords: Meiose;Reprodução vegetal;Óleos Essenciais;Meiosis;Plant reproduction;Essential oils
Área(s) do CNPq: Agronomia
Idioma: por
Issue Date: 20-Feb-2020
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Agronomia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Fitotecnia
Citation: PINTO, Tatiana de Oliveira. Estudos citogenéticos, reprodutivos, moleculares e químicos como base auxiliar no melhoramento genético da erva-cidreira brasileira (Lippia alba), quimiótipo citral. 2020.86 f. Tese (Doutorado em Fitotecnia) - Instituto de Agronomia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro,Seropédica, 2020.
Abstract: A erva-cidreira brasileira (Lippia alba) possui grande potencial medicinal. Porém, genótipos selecionados se fazem necessários, já que existe uma grande variação química no seu óleo essencial. Portanto, conhecer sua estabilidade reprodutiva e como se processa a reprodução na espécie são pontos de grande importância. Tecnologias modernas que contribuem para seleção de plantas para qualidade do óleo também devem ser implementadas. Assim, a presente pesquisa teve por objetivos analisar, em genótipos de erva-cidreira brasileira quimiótipo citral, o comportamento meiótico durante a formação dos grãos de pólen, investigar evidências de autofecundação e de barreiras para sua ocorrência e verificar possibilidades de se aplicar marcadores de DNA ISSR (Inter Simple Sequence Repeats) na seleção de genótipos, para qualidade química de óleo essencial. Para tal, analisaram-se genótipos de erva-cidreira brasileira da coleção de germoplasma do Departamento de Fitotecnia/Instituto de Agronomia da UFRRJ. No primeiro capítulo, foram coletados botões florais e fixados em ácido acético e etanol 70% até o uso. Anteras dos botões foram retiradas e digeridas com pectinase/celulase. As células meióticas foram coradas com carmim acético, e grãos de pólen com Solução Tripla de Alexander. As lâminas foram observadas em microscópio óptico. Analisaram-se as fases da meiose, número de cromossomos, nível de ploidia e estimaram-se os índices meióticos (IM) e viabilidade dos grãos de pólen (VB). Também foram estimados o coeficiente de determinação genotípico e outros importantes parâmetros genéticos a partir do IM e VB. O segundo capítulo envolveu a coleta de botões florais, após autopolinização natural e artificial, e após polinização livre. Os botões foram amaciados com NaOH e corados com azul de anilina. As lâminas foram observadas sob microscopia de fluorescência. Observaram-se a presença/ausência de tubos polínicos no estigma, estilo e cavidade ovariana dos botões. O terceiro capítulo constou da análise de 27 genótipos da coleção, oriundos de Minas Gerais e Rio de Janeiro, que tiveram seu óleo extraído via hidrodestilação, a partir de folhas secas e analisados em cromatografia gasosa (CG-DIC e CG-EM – com detector de ionização em chama e espectrômetro de massas). Os genótipos também tiveram seu DNA extraído e analisado via marcadores do tipo ISSR. Estimaram-se as diversidades química e molecular, utilizando agrupamento UPGMA (Unweighted Pair Groups Method with Arithmetic Mean). Os dendrogramas foram correlacionados para obtenção do coeficiente de entrelaçamento, cujo objetivo foi verificar o quanto os marcadores ISSR contribuem na seleção de plantas para qualidade de óleo essencial. Os resultados demonstraram meiose sem alterações. A espécie é diploide com 2n=2x=30 cromossomos. O IM (94,48%) e VB (94,32%) tiveram maior controle genético (H2=91,50 e 76,77%, respectivamente). Os genótipos não apresentaram sistemas de autoincompatibilidade genética, já que se detectaram tubos polínicos no estigma, estilo e cavidade ovariana destes. Conclui-se que a erva-cidreira brasileira pode ser autofecundada. Barreiras físicas à autofecundação são prováveis. Nas análises química e molecular, os genótipos foram agrupados conforme perfil químico dos óleos essenciais. O coeficiente de entrelaçamento foi estimado em 0,24, indicando alta correspondência química e molecular. Foi possível aplicar os marcadores ISSR para seleção de plantas para qualidade de óleo essencial em erva-cidreira brasileira
Abstract: Bushy mat grass (Lippia alba) has great medicinal potential. However, selected genotypes are necessary, as there is a great chemical variation in their essential oil. Therefore, knowing its reproductive stability and how it reproduces are points of great importance. Modern technologies that contribute to the selection of plants for oil quality must also be implemented. Thus, the present research aimed to analyze meiotic behavior during the formation of pollen grains in Bushy mat grass genotypes, to investigate evidence of self-fertilization and barriers to their occurrence and to verify possibilities of applying DNA markers. ISSR (Inter Simple Sequence Repeats) in the selection of genotypes, for chemical quality of essential oil. To this end, genotypes of Bushy mat grass from the germplasm collection of the Department of Phytotechnics / Institute of Agronomy at UFRRJ were analyzed. In the first chapter, flower buds were collected and fixed in acetic acid and 70% ethanol until use. Anthers of the buds were removed and digested with pectinase / cellulase. Meiotic cells were stained with acetic carmine, and pollen grains with Alexander Triple Solution. The slides were observed under an optical microscope. The phases of meiosis, number of chromosomes, ploidy level and the meiotic indices (IM) and viability of pollen grains (VB) were analyzed. The genotypic determination coefficient and other important genetic parameters were also estimated from the IM and VB. The second chapter involved the collection of flower buds, after natural and artificial self-pollination, and after free pollination. The buds were softened with NaOH and stained with aniline blue. The slides were observed under fluorescence microscopy. The presence / absence of pollen tubes was observed in the stigma, style and ovarian cavity of the buds. The third chapter consisted of the analysis of 27 genotypes from the collection, from Minas Gerais and Rio de Janeiro, which had their oil extracted via hydrodistillation, from dry leaves and analyzed in gas chromatography (CG-DIC and CG-EM - with detector flame ionization and mass spectrometer). Genotypes also had their DNA extracted and analyzed via ISSR-type markers. Chemical and molecular diversity were estimated using UPGMA (Unweighted Pair Groups Method with Arithmetic Mean). The dendrograms were correlated to obtain the entanglement coefficient, whose objective was to verify how much the ISSR markers contribute in the selection of plants for essential oil quality. The results demonstrated meiosis without changes. The species is diploid with 2n = 2x = 30 chromosomes. IM (94.48%) and VB (94.32%) had greater genetic control (H2 = 91.50 and 76.77%, respectively). The genotypes did not present systems of genetic self-incompatibility, since pollen tubes were detected in their stigma, style and ovarian cavity. It is concluded that Bushy mat grass can be self-fertilized. Physical barriers to self-fertilization are likely. In chemical and molecular analysis, genotypes were grouped according to the chemical profile of essential oils. The entanglement coefficient was estimated at 0.24, indicating a high chemical and molecular correspondence. It was possible to apply ISSR markers for plant selection for essential oil quality in Bushy mat grass
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/9981
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