Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/55158
Type: Tese
Title: Galhas foliares em Byrsonima Spp. Kunth (Malpighiaceae): do laboratório para a sala de aula
Authors: Reisila Simone Migliorini Mendes
First Advisor: Rosy Mary dos Santos Isaias
Abstract: Esta tese está dividida em duas seções: a seção I é constituída por três capítulos que tratam dos procedimentos, resultados e implicações da pesquisa científica sobre Byrsonima spp. e suas galhas e a seção II, constituída por dois capítulos e faz a ponte entre a pesquisa científica, a divulgação científica e o ensino de Botânica com foco na formação inicial de professores da Educação Básica. Byrsonima coccolobilofia Kunth, B. variabilis A. Juss. e seus galhadores associados foram aqui estudados do ponto de vista fenológico, anatômico, histométrico, histoquímico e imunicitoquímico para investigar as estratégias dos galhadores associados voltadas a manipular o potencial morfogenético das plantas hospedeiras no sentido do sucesso de seus ciclos de vida. Os caracteres das duas galhas estudadas e peculiaridades de sua história de vida serviram, ainda, de inspiração para ampliar metodologias capazes de tornar o conhecimento botânico atualizado e acessível aos futuros professores da educação básica e ao grande público. A criação de cada estratégia de ensino e divulgação teve o objetivo de trazer de volta a Scientia amabilis de Carolus Linneus ao riquíssimo campo de novas descobertas e teve a parceria de alunos da licenciatura do curso de Ciências Biológicas da UEMG/Ibirité. O objeto de estudo se constitui nas galhas, ou seja, estruturas que se desenvolvem em resposta a organismos parasitas que podem ser vírus, bactérias, fungos, nematódeos, ácaros ou insetos. A capacidade de induzir galhas é uma estratégia eficiente de utilização dos vegetais pelos herbívoros que encontram nessas estruturas um microambiente adequado ao seu estabelecimento e nutrição, assim como proteção contra seus inimigos naturais e intempéries ambientais. O desenvolvimento das galhas nos tecidos vegetais é influenciado e coordenado pelo organismo galhador por meio de fatores ainda não elucidados que redirecionam as células para uma morfogênese característica resultando na diferenciação ou rediferenciação das células no local de formação da galha. Os estudos fenológicos no sistema B. coccolobifolia- Cecidomyiidae galhador revelaram a dinâmica de ocupação temporal e as estratégias desenvolvidas pela planta hospedeira para escapar de ciclos sucessivos de indução. O sincronismo entre a fase de indução da galha e a fenofase de brotamento foliar da planta hospedeira foi evidenciado. As fases vegetativa e reprodutiva de B. coccolobifolia são assíncronas com o desenvolvimento da galha caracterizando uma possível estratégia de escape à competição com o Cecidomyiidae. Os estudos anatômicos e histométricos revelaram que as galhas de inseto apresentam grande especialização com a formação de dois compartimentos teciduais, com o compartimento tecidual externo assumindo a função de armazenamento e proteção do galhador e o compartimento tecidual interno sendo responsável pela nutrição direta do galhador. Já na galha de fungo da ferrugem, não ocorre alteração na estrutura do mesofilo de B. variabilis nem formação de tecidos especializados. O investimento estrutural é maior nas galhas de insetos e, praticamente nulo nas galhas de fungo, contudo, em termos de perfil químicos, os estudos histoquímicos e imunocitoquímicos revelaram semelhanças na localização e distribuição dos metabólitos nas folhas não galhadas das duas espécies de Byrsonima hospedeiras das galhas e revelaram um gradiente de distribuição dos metabólitos primários bem semelhantes entre as galhas de inseto em B. coccolobifolia e de fungo em B. variabilis. A dinâmica dos componentes das paredes celulares revelou alterações envolvidas no desenvolvimento da estrutura das galhas, e na nutrição e defesa dos indutores. A imunomarcação dos epítopos de arabinanos e galactanos nas paredes celulares, também revelaram semelhanças relativas ao aumento da porosidade das células próximas à galha favorecendo o transporte de substâncias em direção aos galhadores. Pressupomos que a origem- destino dos tecidos das galhas, alterações na distribuição dos metabólitos e dinâmicas dos epitopos das paredes celulares em resposta ao desenvolvimento da galha seriam semelhantes nas plantas estudadas por serem espécies congenéricas. Nossa hipótese foi parcialmente corroborada, tendo em vista que a especialização tecidual foi evidenciada somente nas galhas induzidas pelo Cecidomyidae galhador. Entretanto, as alterações histoquímicas e imunocitoquímicas em função da instalação e desenvolvimento das galhas de inseto e de fungo da ferrugem são muito semelhantes no que diz respeito à distribuição dos metabólitos primários e à dinâmica das paredes celulares. Os dispositivos interpretativos criados permitiram a ponte entre o conhecimento produzido na academia e a formação de professores, configurando à pós- graduação um papel ativo na formação de cidadãos críticos e conscientes, capazes de compreender a importância da ciência e sua aplicação no cotidiano. Ademais, a divulgação fora dos ambientes acadêmicos faz a ponte academia-sociedade com a qual esperamos alcançar a grande meta do letramento científico.
Abstract: This thesis is divided into two sections: section I consists of three chapters dealing with the procedures, results, and implications of the scientific research on Byrsonima spp. and their galls, and section II consists of two chapters that linnks the gap between scientific research, scientific dissemination, and the teaching of Botany with a focus on the initial training of Basic Education teachers. Byrsonima coccolobilofia Kunth, B. variabilis A. Juss., and their associated galling organisms were studied here from phenological, anatomical, histometric, histochemical, and immunocytochemical approaches. We investigated the strategies of the associated galling organisms to manipulate the morphogenetic potential of the host plants toward the success of their life cycles. The characters of the two studied galls and the peculiarities of their life histories also inspired methodologies capable of making botanical knowledge up-to-date and accessible to future teachers of basic education and the general public. The creation of each teaching and dissemination strategy had the goal of bringing back the Scientia amabilis of Carolus Linneus to the rich field of new discoveries and had the partnership of undergraduate students of the Biological Sciences course at Universidade do Estado de Minas Gerais/Ibirité. The object of study is the galls, i.e., the structure that develop in response to parasitic organisms that can be viruses, bacteria, fungi, nematodes, mites, or insects. The ability to induce galls is an efficient strategy for herbivores using plants toward finding a microenvironment suitable for their establishment and nutrition, as well as protection against their natural enemies and environmental hazards. The development of the galls in plant tissues is influenced and coordinated by the galling organisms by means of factors not yet elucidated that redirect the cells to characteristic morphogenesis resulting in the differentiation or redifferentiation of cells at the site of gall formation. Phenological studies in the B. coccolobifolia-Cecidomyiidae galling system revealed the temporal occupancy dynamics and the strategies developed by the host plant to escape successive induction cycles. The synchronism between the gall induction phase and the leaf budding phenophase of the host plant was evidenced. The vegetative and reproductive phases of B. coccolobifolia are asynchronous with gall development, which characterized a possible escape strategy from the competition with Cecidomyiidae. The anatomical and histometric studies revealed that the insect galls present great specialization forming two tissue compartments. The outer tissue compartment assumes the function of storage and gall protection, while the inner tissue compartment is responsible for the direct nutrition of the gall. In the rust fungi gall, there is no alteration in the structure of the mesophyll of B. variabilis or the formation of specialized tissues. However, regarding chemical profiles, the histochemical and immunocytochemical studies revealed similarities in the location and distribution of metabolites in the leaves of the two species of Byrsonima and revealed a similar gradient of primary metabolites between insect galls in B. coccolobifolia and rust fungi galls in B. variabilis. The dynamics of cell wall components revealed alterations in the development of the gall structure, and in the nutrition and defense of the inducers. The immunolabeling of the epitopes of arabinans and galactans revealed similarities concerning the increased porosity of cell walls near the gall, favoring the traffic of substances toward the galling organisms. We assumed that the origin-destination of gall tissues, alterations in the distribution of metabolites, and dynamics of cell wall epitopes in response to gall development would be similar in the studied plants because they are congeneric species. Such a hypothesis was partially corroborated, considering that tissue specialization was evidenced only in the galls induced by the galling Cecidomyidae. However, the histochemical and immunocytochemical alterations as functions of the insect and the rust fungi gall establishment and development are very similar regarding the distribution of primary metabolites and cell wall dynamics. The interpretative devices created allowed a bridge between the knowledge produced in the academy and teacher training, giving to the post-graduation an active role in the formation of critical citizenship education, forming citizens capable of understanding the importance of science and its application in everyday life. Moreover, scientific dissemination outside academic environments links the academy-society gap with which we hope to achieve the ultimate goal of scientific literacy.
Subject: Fenômenos fisiológicos vegetais
Fenomenologia
Galhas (Botânica)
Materiais educativos e de divulgação
Divulgação científica
Imuno-Histoquímica
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE BOTÂNICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal
Rights: Acesso Restrito
URI: http://hdl.handle.net/1843/55158
Issue Date: 27-Apr-2023
metadata.dc.description.embargo: 27-Apr-2024
Appears in Collections:Teses de Doutorado

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