AVALIAÇÃO DE TRICOMAS EM SUBAMOSTRAS DE TOMATE (Solanum
lycopersicum L.)
Maurecilne Lemes da Silva1, Derly Henriques Silva2, Rodrigo Brito de Faria3, Nadia
Botini4, Ilio Fealho de Carvalho5
15
Professores Doutores do Departamento de Ciências Biológicas, Universidade do
Estado de Mato Grosso/UNEMAT ([email protected]), Tangará da Serra, MT,
Brasil.
2
Professor PhD Departamento de Fitotecnia, Universidade Federal de Viçosa/UFV,
Viçosa, MG, Brasil.
34
Mestrandos do Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento
Vegetal, Universidade do Estado de Mato Grosso/UNEMAT, Tangará da Serra, MT,
Brasil.
Recebido em: 31/03/2015 – Aprovado em: 15/05/2015 – Publicado em: 01/06/2015
RESUMO
O trabalho objetivou a identificação e a caracterização de tricomas glandulares e
tectores em diferentes subamostras de Solanum lycopersicum L. do Banco de
Germoplasma de Hortaliças (BGH) - Universidade Federal de Viçosa. Folhas foram
coletadas de plantas adultas de 12 subamostras a partir do terceiro nó e,
armazenadas em álcool etílico a 70%. Cortes a fresco das folhas foram obtidos e
montadas lâminas temporárias coradas com safrablau. Os cortes foram clarificados
com hidróxido de sódio a 10% e hipoclorito de sódio comercial a 10%, e os tricomas
encontrados em 200 µm2 foram quantificados. Identificou-se cinco tipos de tricomas,
sendo três tipos glandulares e dois tectores. O tricoma do tipo (VI) é glandular,
unisseriado, pedunculado, com a cabeça formada por quatro células secretoras, na
região basal é constituída por uma célula e uma no pescoço. O (VII) é glandular
unisseriado, pluricelular, formado por quatro células na cabeça e por uma célula na
região basal e no pescoço que é curvo. O tricoma do tipo (I) é glandular, unisseriado,
com uma célula na cabeça secretora, formada por uma célula na região basal e no
pescoço. O tricoma tector do tipo (III) é unisseriado, longo e na região basal é
multicelular circundado por células radiadas; distribui-se por toda a lâmina foliar. Já o
tricoma tector do tipo (não identificado) é unisseriado de menor comprimento em
relação ao do tipo III, na região basal é constituído por uma única célula e distribuise por toda a lâmina foliar.
PALAVRAS-CHAVE: Banco de germoplasma, Solanum lycopersicum, Tricomas
glandulares, Tretranychus sp., 2-tridecanona (2-TD).
TRICHOMES EVALUATION IN TOMATO SUBSAMPLES (Solanum lycopersicum
L.)
ABSTRACT
The work aimed identify, characterization and quantification of glandular and tector
trichomes in different subsamples of Solanum lycopersicum L. from the Vegetables
ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.11 n.21; p.
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Germplasm Bank (VGB) – Viçosa Federal University. Leaves were collected from
adult plants of 12 subsamples from the third node and store in ethanol 70%. Fresh
cuts of leaves were collected and assembled temporary blades stained with
safrablau. The cuts have been clarified with sodium hydroxide 10% and commercial
sodium hypochlorite 10%, and the trichomes found in 200µm2 were quantified.
Identified five types of trichomes, glandular types three and tand two tector. The
trichome as type (VI) is glandular, unisseriate, pedunculated, with head formed by
four secretory cells basal region consists of a cell and a neck.The (VII) is unisseriate
glandular, multicellular, composed of four cells in the head and for a cell in the basal
region and neck that is curved. The trichome type (I) is, with a unisseriate glandular
cell secretory head, formed by a cell in the basal region and neck. The trichomes
tector type (III) uniseriated long and basal area is surrounded by multicellular radiated
cells is distributed throughout the leaf lamina. Since the type trichomes tector (not
identified) uniseriated shorter length in relation to the type III in the base region
comprises a single cell; is distributed throughout the leaf blade.
KEYWORDS: Solanum lycopersicum, Germplasm bank, glandular trichomes,
Tretranychus sp., 2-tridecanone (2-TD).
INTRODUÇÃO
O tomate (Solanum lycopersicum L.) é uma das hortaliças mais difundidas em
todo o mundo e de alto valor econômico e social (SILVA, 2001). Segundo a FAO
(2011), o Brasil ocupa a oitava posição no ranking entre os produtores, e encontrase em primeiro lugar na América do Sul. Destaca-se tanto em área plantada (65 mil
hectares) quanto em produção (4,0 milhões toneladas), a produtividade média dessa
cultura chega a 62,4 toneladas por hectare, sendo cultivado em todas as regiões
brasileiras, (IBGE 2011). Os Estados com maior participação na produção nacional
são Goiás (32,7%), São Paulo (16,3%), Minas Gerais (10,8%), Paraná (8,6%) e
Bahia (7,5%) (IBGE, 2012).
Um dos maiores problemas para o cultivo da espécie está relacionado ao
ataque de ácaros do gênero Tetranychus, geralmente presentes em grandes
populações em suas folhas (LUCWILL, 1943; ARAGÃO et al., 2000; KANG et al.,
2010; ONEY & BINGHAM, 2014). O índice de infestação de ácaros, principalmente
pelo ácaro rajado (Tetranychus urticae) pode ocasionar perdas que ultrapassam
15% da produção, sendo que estas perdas são devido a inibição da taxa
fotossintética, a murcha das folhas e o desfolhamento que ocasionam a redução do
tamanho e do número de frutos que induz a sua maturação precoce, além de
influenciar na queda de teores de sólidos solúveis (FLECHTMANN, 1989).
As plantas respondem ao dano por herbívoros com uma variedade de
características de resistência, incluindo a produção de tricomas e de compostos
secundários (ONEY & BINGHAM, 2014). Os mecanismos de resistência detectados
nas espécies de tomate têm sido a antibiose e a antixenose, as causas da
resistência de espécies de tomate a pragas são divididas em causas associadas aos
tricomas glandulares, que promovem o efeito dos compostos químicos produzidos e
os não glandulares que promovem efeito mecânico, além da associação com a
lamela média, folhas, frutos, o hábito de crescimento ou a presença dos idioblastos
cristalíferos (LEITE, 2004; KANG et al., 2010; GLAS et al., 2012).
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Nos estudos de LUCKWILL (1943) revisado por CHANNARAYAPPA, (1992)
em geral, distinguem-se oito diferentes tipos de tricomas dos quais quatro são dos
tipos I, IV, VI, VII e caracterizam-se por serem glandulares capitado e quatro dos
tipos II, III, V e VIII) não glandulares. Os tipos de tricomas glandulares diferem-se no
número de células secretoras e do pescoço, bem como no seu conteúdo químico.
Acessos silvestres de tomateiro possuem alta densidade de tricomas
glandulares que conferem resistência para várias doenças e pragas e têm sido
utilizados no melhoramento de cultivares comercial (GONÇALVES et al., 2010;
GLAS et al., 2012). Existe uma estreita interação entre a presença de tricomas
glandulares e tectores encontrados nas folhas de diversas espécies com a
resistência ao ataque de artrópodes (DUFFEY, 1986; LARA, 1991). No gênero
Solanum a base do mecanismo de resistência atribui-se aos aleloquímicos trideca-2ona (2-TD) e undeca-2-ona (2-UD), encontrados em exudatos produzidos pelos
tricomas glandulares do tipo VI, presentes nos folíolos de algumas subamostras de
Solanum sp. (LUCKWILL, 1943; ARAGÃO et al., 2000). Outro possível mecanismo
da resistência ao ataque de artrópodes está relacionado com a ação mecânica da
pilosidade, ocasionada pela densidade, posição, comprimento e a forma dos
tricomas, que influenciam a ovoposição, alimentação, locomoção e abrigo das
pragas (GLAS et al., 2012).
O trabalho objetivou a identificação e a caracterização de tricomas
glandulares e tectores, bem como a sua quantificação em diferentes acessos de
Solanum lycopersicum L. do Banco de Germoplasma de Hortaliças (BGH) da
Universidade Federal de Viçosa.
MATERIAL E MÉTODOS
As amostras de folhas de tomate (Solanum lycopersicum) foram coletadas de
plantas adultas de 12 subamostras do Banco de Germoplasma de Hortaliças (BGH)
da Universidade Federal de Viçosa.
Folhas a partir do primeiro e do terceiro nó foram coletadas para estudos
anatômicos e o levantamento dos tipos de tricomas. As folhas coletadas foram
armazenadas em álcool etílico a 70%. Cortes a fresco das folhas foram obtidos em
micrótomo de mesa (Ernst Leitz - Wetzlar) e montadas lâminas temporárias em
glicerina as quais foram submetidos à coloração com safrablau e, posteriormente
fragmentos foliares foram clarificados com hidróxido de sódio e hipoclorito de sódio
comercial a 10%; utilizando-se a mesma coloração.
Os tricomas foram identificados de acordo com a presença ou a ausência de
célula (s) secretora (s) na extremidade apical. Para estimar a densidade dos tipos de
tricomas, utilizou-se analisador de imagens, onde foram observados cinco campos
de dimensão e os tricomas projetados foram contados para determinar o número de
tricomas com diâmetro de 200 µm2. As observações e os registros fotográficos foram
realizados em um microscópio Olympus AX70, com sistema U-Photo.
O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado (DIC). Os dados
foram submetidos ao teste de agrupamento de Scott-Knott utilizando o software
SISVAR 5.3 (FERREIRA, 2000). A testemunha utilizada foi a cultivar Santa Clara.
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Foram identificados cinco tipos de tricomas não ramificados nas doze
subamostras de S. lycopersicum do Banco de Germoplasma de Hortaliças (UFV),
sendo três tipos glandulares e dois tectores. De acordo com GLAS et al. (2012)
espécies de Solanum sp. em geral apresentam variações nos tipos de tricomas
podendo ser unicelulares, multicelulares, glandulares ou tectores, com células
diferenciadas na base ou não. Os quatro tipos de tricomas glandulares do tipo I, IV,
VI e VII, exsudam compostos como os flavonóides glicosilados (rutina), compostos
fenólicos nitrogenados (ácido clorogênico), metil cetonas (2-tridecanona e 2undecanona) e sesquiterpenos zingibereno (ONEY & BINGHAM, 2014; KIM et al.,
2014). Estes aleloquímicos podem atuar impedindo a ovoposição, a alimentação ou,
ainda, exercendo efeito deletério no desenvolvimento de determinadas fases de um
artrópodo praga (GONÇALVES et al., 2010).
O tricoma identificado do tipo (VI) é glandular, unisseriado, pedunculado, com
a cabeça formada por quatro células secretoras, na região basal é constituída por
uma célula e uma no pescoço. Este tipo de tricoma distribuiu-se mais densamente
nas nervuras da face adaxial das folhas (Figura 1A), sendo observado em seis
subamostras do BGH (4309; 4054; 2211; 4055; 2202 e 4035), conforme descrito na
Tab. 1. Este tricoma não foi observado na variedade comercial Santa Clara.
KANG et al. (2010) relatam que os tricomas glandulares encontrados em
variedades de S. lycopersicum produzem uma grande variedade de metabólitos
secundários voláteis e não voláteis, e muitos destes compostos contribuem para o
aroma característico de folhagem do tomate e, ainda constituem uma parte
fundamental da linguagem pelo qual as plantas se comunicam com outros
organismos em ambientes naturais. Os tricomas glandulares encontrados em
espécies silvestres geralmente exsudam substâncias tóxicas, como a 2-tridecanona
(2-TD), que se caracteriza por apresentar um líquido colante que prendem os insetos
à planta, e podem acumular substâncias no aparelho bucal dos insetos e funciona
como barreira mecânica de resistência da planta (LARA, 1991). A densidade dos
tricomas glandulares do tipo VI em Solanum é considerada uma característica de
grande importância para seleção indireta em programas de melhoramento visando
resistência a artrópodes (ARAGÃO et al., 2000).
O tricoma classificado como do tipo (VII) é glandular unisseriado, pluricelular,
formado por quatro células na cabeça e por uma célula na região basal e no
pescoço que é curvo, distribui-se por toda a lâmina foliar (Figura 1B). Este tricoma
não foi encontrado apenas no acesso 2202 (Tabela 1). DUFFEI (1986) e GLAS et al.
(2012) relatam que as quatro células da cabeça do tricoma do tipo (VII) secretam
catecólico fenólico e polifenol oxidase/peroxidase. Na análise de agrupamento e
comparação de médias este tricoma é encontrado em maior densidade na
subamostra 4309 do BGH.
O tricoma classificado do tipo (I) é glandular, unisseriado, com uma célula na
cabeça secretora, uma célula na região basal e outra no pescoço. Apresenta-se
distribuído por toda a lâmina foliar (Fig. 1 B). Este tricoma está presente nas doze
subamostras de S. lycopersicum (Tab. 1) e mais abundante nas subamostras 4035 e
4055 com média de 4,8 tricomas tipo I por área amostrada. MCDOWELL et al.
(2011) detectaram que este tricomas do tipo I pode também estar envolvido na
síntese de inibição de protease, na biossíntese e no armazenamento dos alcaloides
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tomatine e dehydrotomatine. Os autores ainda destacam que estas características
também foram observadas nos tricomas glandulares dos tipos IV, VI e VII.
Os tricomas glandulares com maior frequência foram os dos tipos VII e I. No
entanto, destacam-se as subamostras (4309, 4054, 2211, 4055 e 4035) por
apresentarem os cinco tipos de tricomas (Tabela 1). Ainda pode-se destacar que
nesta subamostra foi observado maior freqüência de tricomas glandulares do tipo VI
que de acordo com LUCKWILL (1943), é considerado o mais importante tricoma
glandular e confere as plantas de tomateiro resistência ao ataque de Tretranychus
spp., sendo que as quatro células da cabeça secretam 2-tridecanona (2-TD).
O tricoma tector do tipo (III) é unisseriado, longo e na região basal é
multicelular circundado por células radiadas e distribui-se por toda a lâmina foliar
tanto nas faces adaxial quanto na abaxial (Figura 2A). Já o tricoma tector do tipo
(não identificado) é unisseriado de menor comprimento em relação ao do tipo III, na
região basal sendo constituído por uma única célula e distribui-se por toda a lâmina
foliar. Os tricomas tectores (Figuras 2A e B) foram observados nas doze
subamostras de S. lycopersicum.
TABELA 1: Análise de agrupamento (Scott-Knott) das 12 subamostras S.
lycopersicum do Banco de Germoplasma de Hortaliças (BaGH/UFV).
Comparação de médias de tricomas glandulares e tectores encontrados
entre as subamostras.
Subamostras
Tricoma
Tricoma
Tricoma
Tricoma
Tricoma Tector
(BGH)
Glandular
Glandular
Glandular
Tector
(não identificado)
Tipo VI
Tipo VII
Tipo I
Tipo III
Santa Clara
-----
1,6 a
2,0 b
4,0 b
4,2 c
4309
2,8 a
3,4 a
4,4 a
4,8 b
11,8 b
4054
1,2 b
1,4 a
3,2 b
5,6 a
1,2 d
2211
0,8 b
1,2 a
1,2 b
8,8 a
1,0 d
4055
0,6 b
0,4 a
4,8 a
3,4 b
3,6 c
2202
0,6
-----
1,2 b
6,0 a
14,8 a
4035
0,4 b
0,2 a
4,8 a
3,0 b
4,8 c
2229
-----
0,6 a
4,6 a
1,4 b
6,6 c
2205
-----
1,4 a
4,0 a
4,0 b
4,2 c
2208
-----
0,4 a
4,0 a
2,8 b
9,2 b
2213
-----
0,6 a
1,8 b
4,4 b
5,2 c
2223
-----
0,6 a
3,6 a
6,0 a
3,4 d
As médias com a mesma letra não diferem entre si em nível de (P<0.05) pelo teste de Scott
Knott.
Tricomas não glandulares podem ter muitas outras funções, incluindo a
atração de polinizadores, proteção contra UV, devido à presença de flavonóides e
outros compostos de absorção da luz ultravioleta, além da regulação da temperatura
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e redução da perda de água (EHLERINGER, 1984; KARABOURNIOTIS et al., 1995;
LANGE & TURNER, 2013).
FIGURA 1: Avaliação dos tipos de tricomas encontrados na superfície foliar de subamostras
de S. lycopersicum. (A) Tricoma glandular (tipo VI), pedunculado, unisseriado com
quatro células da cabeça e com uma célula basal. Bar 32 µm. (B) Tricoma
glandular (tipo VII) pedunculado, unisseriado, formado por quatro células
secretoras da cabeça, uma célula basal grande e uma célula do pescoço curva.
As setas indicam as exsudados secretados pelas células da cabeça dos tricomas
glandulares. Bar 80 µm (C) Tricoma glandular (tipo IV), formado por uma célula da
cabeça, uma célula mediana afunilada e uma célula basal. Bar 32 µm. (D) Visão
geral do tricoma glandular do tipo VI em microscopia eletrônica de varredura. Bar
200 µm. (E) Tricoma tector unisseriado, formado por três células, com a região
apical afunilada; circundado por células epidérmicas dispostas radialmente (Tipo
III). Bar. 80 µm (F) Tricoma tector, unisseriado, com uma célula basal ampla (não
identificado). Bar. 90 µm.
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CONCLUSÔES
A subamostra 4309 possui os tricomas glandulares do tipo I, VI e VII e os
tricomas tectores. Esta subamostra foi considerada a mais representativa por
apresentar maior ocorrência do tricoma do tipo VI. Devido ao metabólito exsudado
por este tipo de tricoma, é considerado o mais importante do gênero Solanum.
Sendo esta uma característica para a seleção de plantas de tomateiro para a
introdução de material silvestre em programa de melhoramento genético. As
subamostras 4054, 2211, 4055, 4035 também apresentaram na epiderme de suas
folhas todos os tipos de tricomas, com exceção da subamostra 2202 que não possui
tricoma glandular do tipo I.
AGRADECIMENTOS
A professora Aristéa Alves Azevedo pelo auxílio nas análises anatômicas.
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