Hyperhydricity in in vitro eggplant regenerated plants: structural characteristics and involvement of BiP (Binding Protein)

Abstract

The hyperhydricity in eggplant (Solanum melongena L.) plants was monitored by the induction of the ER-luminal resident protein BiP. Although tissue culture conditions may induce BiP synthesis, the accumulation of BiP in hyperhydric shoots was consistently higher than in non-hyperhydric shoots. The leaf and stem anatomy in non-hyperhydric and hyperhydric eggplant was investigated aiming to identify structural changes associated with this phenomenon. In non-hyperhydric organs there were smaller and more organized cells, besides a more differentiated vascular system when compared with its hyperhydric counterpart. Scanning electron microscopy of leaves showed that leaf surface and stomata differentiation were also affected in hyperhydric plants.

Hiperidricidade: uma desordem metabólica

“…Plantas e partes aéreas hiperídricas apresentam caules e folhas túrgidas, espessas, enrugadas, torcidas, translúcidas, rígidas e facilmente quebráveis (PICOLI et al, 2001;KEVERS et al, 2004). As partes aéreas apresentam encurtamento dos entrenós e uma aparência morfológica que sugere excesso de água (Figura 1).…”

“…Observa-se uma baixa relação número de células/área celular, o que sugere que o espessamento foliar seja resultante do incremento no tamanho das células do mesofilo (VIEITEZ et al, 1985;KEVERS et al, 2004). PICOLI et al (2001) descreveram distintos padrões de desenvolvimento das "folhas hiperídricas compactas" e "folhas hiperídricas lacunosas". As folhas compactas desenvolvem uma camada de células paliçádicas levemente diferenciadas, enquanto que nas folhas lacunosas a diferenciação em paliçada é reduzida e o espaço intercelular e a extensão do parênquima esponjoso aumentam.…”

“…Deformações na parede celular das células guarda estão intimamente correlacionadas com a hiperidratação foliar, infligindo Ciência Rural, v.42, n.5, mai, 2012. uma morfogênese anormal da parte aérea. Estômatos levemente maiores e com células guarda drasticamente deformadas, refletindo possíveis alterações em toda morfologia estomática, foram observados em folhas hiperídricas de berinjela (PICOLI et al, 2001). Em cravo Dianthus caryophyllus, também foram constatados estômatos malformados em plantas hiperídricas (MAJADA et al, 2001).…”

“…A causa dos danos na parede das células que circundam o orifício estomático em folhas hiperídricas pode ser resultante de uma divisão defeituosa das células-mãe do estômato (ZIV & ARIEL, 1994). Essas deformações podem ser decorrentes de alterações estruturais nas células guarda, seguidas de modificações na composição química da parede celular (PICOLI et al, 2001). Imagens de estômatos anormais de folhas de cravo (Dianthus caryofilus L. cv.…”

“…Brotos hiperídricos apresentam menor formação de raízes, ou não enraízam e, em geral, não sobrevivem à aclimatização e, quando sobrevivem, originam plantas malformadas. A hiperidricidade ocorre também em calos (JOYCE et al, 2003) e embriões somáticos (PICOLI et al, 2001). Calos hiperídricos têm aspecto vítreo e aquoso (Figura 1) e, em geral, não possuem capacidade regenerativa.…”