Sex-related structural, chemical and molecular traits in eriococcid-induced galls
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Vinícius Coelho Kuster
Ana Sílvia Franco Pinheiro Moreira
Geraldo Luiz Gonçalves Soares
Lubia María Guedes Garcia
Ana Sílvia Franco Pinheiro Moreira
Geraldo Luiz Gonçalves Soares
Lubia María Guedes Garcia
Resumo
Galls induced by Eriococcidae can exhibit variations in morphology related to the sex of the
gall inducer. Male and female galls may significantly differ in structure and even develop in
distinct plant organs within the same host plant. Eriococcids, with their peculiar characteristics
such as sexual dimorphism and different lifespans, trigger distinct metabolic demands in their
galls. The longer life cycle of females results in distinct patterns of accumulation of primary
and secondary metabolites, carotenoids, terpenes, and the chemical profile of cell walls. The
accumulation of starch and lipids only in the inner cortex of galls induced by females plays a
role in the dissipation of reactive oxygen species and the maintenance of cellular and tissue
homeostasis. The presence of amyloplasts only in galls induced by females also influences the
levels of carotenoids in gall tissues. The histolocalization and distinct concentration of
terpenoids in sexually dimorphic galls induced by P. rolliniae indicate a possible role of these
substances in attracting males to females. The effects of prolonged stress on galls, resulting
from the extended life cycle of females, are evident not only at the biochemical level but also
in the characteristics of cell walls. Xylogalacturonan epitopes and the degree of
methylesterification of homogalacturonans vary with the sex of the inducers. These changes
confer a more rigid structure to female galls, as evidenced by the detection of pronounced lignin
bands through Raman spectroscopy. Longer life cycles confer specific adaptive advantages to
galls induced by females, indicating a complex interaction between structural and biochemical
development, supporting the hypothesis that sexual dimorphism and distinct lifespan induce
different metabolic pathways depending on the sex of the inducer
Abstract
As galhas induzidas por Eriococcidae podem apresentar variações na morfologia associadas ao
sexo do indutor da galha. Galhas induzidas por machos e fêmeas podem diferir
significativamente em estrutura e até mesmo se desenvolver em órgãos vegetais distintos dentro
de uma mesma planta hospedeira. Os eriococídeos, com suas características peculiares, como
dimorfismo sexual e diferentes durações de vida, desencadeiam demandas metabólicas distintas
em suas galhas. O ciclo de vida mais extenso das fêmeas resulta em padrões distintos de
acúmulo de metabólitos primários e secundários, carotenoides, terpenos e no perfil químico das
paredes celulares. O acúmulo de amido e lipídios apenas no córtex interno de galhas induzidas
por fêmeas desempenham um papel na dissipação de espécies reativas de oxigênio e na
manutenção da homeostase celular e tecidual. A presença de amiloplastos apenas em galhas
induzidas por fêmeas também influencia os níveis de carotenoides nos tecidos das galhas. A
histolocalização e a concentração distinta de terpenoides nas galhas sexualmente dimórficas
induzidas por P. rolliniae indicam um possível papel dessas substâncias na atração dos machos
pelas fêmeas. Os efeitos do estresse prolongado nas galhas, decorrente do ciclo de vida
estendido das fêmeas, são evidentes não apenas nos níveis bioquímicos, mas também nas
características das paredes celulares. Epitopos de xilogalacturonanos e o grau de
metiesterificação dos homogalacturonanos variam em relação ao sexo dos indutores. Essas
alterações conferem uma estrutura mais rígida às galhas femininas, evidenciada pela detecção
de bandas pronunciadas de lignina por meio da espectroscopia Raman. Os ciclos de vida mais
longos, conferem vantagens adaptativas específicas para galhas induzidas por fêmeas,
indicando uma complexa interação entre o desenvolvimento estrutural e bioquímico,
corroborado a hipótese de que o dimorfismo sexual e a duração distinta de tempo de vida
induzem diferentes vias metabólicas em função do sexo do indutor
Assunto
Desenvolvimento Vegetal, Galhas (Botânica), Estágios do Ciclo de Vida, Caracteres Sexuais, Parede Celular
Palavras-chave
Cell wall, Gall anatomy, Life cycle, Primary and secondary metabolites, Sexual dimorphism