Publicação: Estrutura e metabolismo de galhas foliares induzidas por Hemiptera (Psyllidae) em Pouteria ramiflora (Mart). Radlk. (Sapotaceae)
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CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::MORFOLOGIA VEGETAL
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Cap. 1 - Insetos manipulam os tecidos da planta hospedeira visando seu sucesso adaptativo.
Dependendo do hábito alimentar destes insetos, as galhas podem apresentar tecidos mais ou
menos complexos. Geralmente insetos sugadores induzem galhas estruturalmente simples e
consequentemente, poucas alterações histoquímicas são observadas. Ceropsylla sp.
(Hemiptera) induz galhas intralaminares nas folhas de Pouteria ramiflora (Sapotaceae). A
galha se forma principalmente através dos processos de hipertrofia celular e hiperplasia do
tecido clorofiliano da folha não galhada, além de neoformação de feixes vasculares. O tecido
da galha pode ser espacialmente dividido em córtex adaxial e abaxial, entremeados por feixes
vasculares. As laterais do córtex abaxial apresentam-se intensamente lignificadas. Embora
estruturalmente simples, nota-se o estabelecimento de um gradiente centrífugo de açúcares
redutores e a presença de amido ao redor dos feixes vasculares. Além disso, um gradiente
centrífugo de fenólicos, auxinas e EAO (espécies ativas de oxigênio) foram observados no
córtex adaxial. Estas moléculas estão associadas ao processo de alongamento celular observado
no córtex da galha. Ainda, a presença de compostos secundários e o processo de lignificação
seriam essenciais no controle do burst oxidativo no tecido da galha. Os processos de
desenvolvimento do tecido galhado e morfologia da galha, demonstram ser um reflexo do perfil
metabólico estabelecido zoneamento histoquímico no tecido galhado, induzido pelo galhador. Cap. 2 - O processo de indução e estabelecimento de galhas induz um alto estresse oxidativo nos tecidos
da planta hospedeira. Este estresse é o gatilho para uma série de transformações estruturais e
funcionais nos tecidos da galha. Também, o impacto causado pelo inseto galhador altera as
taxas fotossintéticas dos tecidos, levando os tecidos galhados a desenvolverem diferentes
mecanismos de dissipação de estresse para seu funcionamento. Cerospsylla sp. (Hemiptera:
Psyllidae) induz galhas foliares intralaminares em Pouteria ramiflora (Mart.) Radlk.
(Sapotaceae), estruturalmente pouco complexas, e histoquimicamente complexas, mantendo
um pronunciado tecido clorofiliano. A formação da galha compromete o desempenho
fotossintético potencial e dificulta a dissipação de energia não fotoquímica, embora a
capacidade fotossintética seja mantida. O acúmulo de fenólicos e a intensa lignificação nos
tecidos galha configuram eficientes dissipadores do estresse oxidativo, ajustando o equilíbrio
redox nos tecidos galhados. Uma vez mantida, a fotossíntese contribui para a oxigenação do
tecido galhado e captura de gás carbônico, evitando a hipóxia e hipercarbia. A dinâmica entre
estes processos são fundamentais para o estabelecimento desta interação.
Abstract
Cap. 1 - Galling insects manipulate host plant tissues towards its adaptive success. However, depending
on insect’s taxa and feeding habits, gall structure may have different levels of tissue complexity.
In general, sucking insects induce structurally simple gall, and consequently, few histochemical
changes are also observed. Ceropsylla sp. (Hemiptera) induce intralaminar galls on leaves of
Pouteria ramiflora (Sapotaceae) and we hypothesized that this gall followed the simple
structural and histochemical patterns proposed for sucking insects. Gall development occurs by
processes of cell hypertrophy and hyperplasia from cells of chlorophyllous leaf tissue to form
gall cortex. This cortex can be spatially divided into adaxial and abaxial, where there is
neoformation of vascular bundles. In the abaxial gall cortex of gall there ir intense lignification
on both sides of nimphal chamber. Although structurally simple, gall tissue form a centrifugal
gradient of reducing sugars, and starch granules were detected around the vascular bundles. In
addition, centrifugal gradients of phenolics, auxins and ROS (reactive oxygen species) were
observed in the adaxial cortex. These molecules are associated with the processes of cell
elongation as observed in the gall cortex. Furthermore, the presence of phenolic compounds,
proanthocyanidins, and lignified tissue, are important in the control of oxidative burst in gall
tissues. Cap. 2 - The processes of gall induction and establishment induces high oxidative stress in the host plant
tissues. This stress is the initial trigger for a series of structural and functional transformations
in gall tissues. In addition, the impact promoted by galling insect alters the photosynthetic rates,
leading the gall tissues to develop different mechanisms of energy dissipation. Cerospsylla sp.
(Hemiptera: Psyllidae) induces structurally simple galls on leaves of Pouteria ramiflora (Mart.)
Radlk. (Sapotaceae) that with a complex histochemical gradient and a pronounced area of
chlorophyll tissue. Gall formation alters the photosynthetic performance and energy dissipation,
but the photosynthetic capacity is maintained. The accumulation of phenolic compounds and
intense cell wall lignification in gall tissue configure an efficient oxidative stress scavenging
system, and consequently redox imbalance adjustment in gall tissues. Once maintained,
photosynthesis contributes to oxygen diffusion in galled tissues and capture of carbon dioxide,
avoiding hypoxia and hypercarbia. The dynamics between these processes are fundamental to
the establishment of the host plant – gall interaction.
Palavras-chave
Biologia vegetal teses, Biology of plants, Herbívoro teses, Herbivore, Stress oxidativo teses, Oxidative stress, Histoquímica teses, Histochemistry
Citação
CALÁCIO, Tácito de Freitas. Estrutura e metabolismo de galhas foliares induzidas por Hemiptera (Psyllidae) em
Pouteria ramiflora (Mart). Radlk. (Sapotaceae). 2016. 97 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Vegetal) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2016. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.793