Formação de aerênquima esquizo-lisígeno nas raízes de Nymphoides humboldtiana (Kunth) Kuntze (Menyanthaceae) : ontogenia e caracterização química

Abstract

O aerênquima é um tecido com grandes lacunas de ar que permite a circulação contínua de gases no interior da planta. Este tecido é muito comum em plantas aquáticas ou sujeitas ao alagamento, porém apresenta diferentes arquiteturas ou padrões morfológicos. Interessantemente, plantas com o mesmo tipo estrutural de aerênquima podem apresentar processos de formação distintos, ou seja, podem ser formados por esquizogenia (separação celular), lisigenia (morte celular) ou expansigenia (divisão seguido de expansão celular). Nymphoides humboldtiana é uma planta aquática comum nas lagoas brasileiras e, embora a arquitetura do aerênquima neste gênero tenha sido tema de alguns trabalhos, ainda há dados controversos sobre os processos de sua formação na raiz. A identificação do tipo de aerênquima dessa espécie é controversa na literatura, sendo identificado tanto como esquizógeno quanto lisígeno. Nesta dissertação, foi identificado o tipo de formação de aerênquima, incluiu-se também a identificação de compostos da parede celular através da imunocitoquímica, pois a parede celular tem papel fundamental na adesão celular e a identificação desses polímeros comparando as células formadoras do aerênquima com as células intactas da região do córtex durante formação do aerênquima podem ser fundamentais para o entendimento desses processos. N. humboldtiana foi coletada em lagoas do litoral norte do Rio Grande do Sul. As raízes foram processadas para análises em microscopia de luz em campo claro e testes imunocitoquímicos foram feitos sob microscopia de fluorescência. Na investigação da anatomia da raiz de N. humboldtiana, encontrou-se evidências de formação de aerênquima do tipo esquizo-lisígeno. Além disto, os resultados também demonstraram que durante processo de diferenciação celular ocorre perda de componentes estruturais da parede celular. Algumas pectinas, hemiceluloses e proteínas não foram observadas no estádio de maturação em células que sofrem alongamento celular e/ou colapso, diferentemente do que ocorrem nos demais estádios de desenvolvimento da raiz. Estes achados indicam que as células da raiz, durante o processo de amadurecimento, sofrem lisigenia.

The aerenchyma is a tissue with large air gaps that allows the continuous circulation of gases within the plant. This fabric is very common in aquatic plants or subject to flooding, but it has different architectures or morphological patterns. Interestingly, plants with the same structural type of aerenchyma can have different formation processes, that is, they can be formed by schizogeny (cell separation), lysigeny (cell death) or expansigeny (division followed by cell expansion). Nymphoides humboldtiana is a common aquatic plant in Brazilian lagoons and, although the architecture of the aerenchyma in this genus has been the subject of some studies, there are still controversial data on the processes of its formation at the root. The identification of the type of aerenchyma of this species is controversial in the literature, being identified as schizogenous and lysigenous. In this dissertation, the type of aerenchyma formation was identified, the identification of cell wall compounds by immunocytochemistry was also included, since the cell wall has a fundamental role in cell adhesion and the identification of these polymers by comparing aerenchyma-forming cells with intact cells in the cortex during aerenchyma formation may be instrumental in understanding these processes. N. humboldtiana was collected in ponds on the northern coast of Rio Grande do Sul. The roots were processed for analysis under light microscopy in a bright field and immunocytochemical tests were performed under fluorescence microscopy. In the investigation of the anatomy of the root of N. humboldtiana, evidence of formation of a schizo-lysigeny aerenchyma was found. In addition, the results also demonstrated that during the process of cell differentiation there is a loss of structural components of the cell wall. Some pectins, hemicelluloses and proteins were not observed in the maturation stage of cells that undergo cell elongation and/or collapse, unlike what occurs in the other stages of root development. These findings indicate that the root cells, during the ripening process, undergo lysigenous.