Production of pigments in Alternanthera sessilis calli mediated by plant growth regulators and light / Produção de pigmentos em calos de Alternanthera sessilis mediados por reguladores de crescimento e luz

Among the compounds produced by plants, pigments such as betalains have received attention from both food and pharmaceuticals industries. The Alternanthera sessilis species produces these pigments, though in small quantities, and so it is necessary to increase production. Thus, many studies use elicitors that are capable of triggering physiological or morphological responses in plants. The objective was to establish callus production in A. sessilis grown under different combinations of growth regulators and light qualities and to assess whether these factors can increase betalain and flavonoid production. Leaf and internodal explants in MS medium with different growth regulators were used to obtain calli, which were subsequently transferred to a betacyanin induction medium remaining for 40 days under different light qualities (white, blue, red, and dark). The most suitable treatment for callus formation and subsequent betalain and flavonoid induction was to combine a medium containing 6.7 µmol L-1 2,4-D and 9.0 µmol L-1 BAP and blue light. Physical elicitation by light combined with appropriate concentration of growth regulators on calli can increase production of commercially important metabolites.

Dentre os compostos produzidos pelas plantas, os pigmentos, como as betalaínas, vêm recebendo destaque tanto pela indústria alimentícia como farmacêutica. A espécie Alternanthera sessilis produz esses pigmentos, porém em pequenas quantidades, sendo necessário incrementar a produção. Para isso, muitos estudos utilizam elicitores que são capazes de desencadear respostas fisiológicas ou morfológicas nas plantas. O objetivo do trabalho foi estabelecer a produção de calos de A. sessilis crescidos quando submetidos a diferentes combinações de reguladores de crescimento e qualidades de luz, e avaliar se esses fatores são capazes de incrementar a produção de betalaínas e flavonoides. Foram utilizados explantes foliares e internodais em meio MS com diferentes reguladores de crescimento para obtenção dos calos que, posteriormente, foram transferidos para meio de indução de betacianina, onde permaneceram por 30 dias sob diferentes qualidades de luz (branca, azul, vermelha e escuro). O tratamento mais propício para formação de calos e consequente indução de betalaínas e flavonoides foi a combinação do meio contendo 6,7 µmol L-1 2,4-D e 9,0 µmol L-1 BAP e a luz azul. Conclui-se que a elicitação física pela luz em conjunto com a concentração adequada de reguladores de crescimento em calos é capaz de incrementar a produção de metabólitos de interesse comercial.

Genetic similarities among four species of the Plectranthus ( L’Hér. ) genus / Similaridade genética de quatro espécies do gênero Plectranthus

The Plectranthus genus comprises several species generally referred to as boldo, which are highly used in popular medicine due to their anti-dyspeptic, analgesic and digestion-stimulating properties. The amount of natural active principles can vary greatly in the related genotypes, which may lead to the inappropriate use of these plants. This work aimed to analyze the interspecific diversity among four species of the Plectranthus genus (P. grandis, P. barbatus, P. neochilus and P. amboinicus) and the intraspecific diversity of P. barbatus collected from different places in southern Brazil, by means of the RAPD technique. A higher genetic similarity was observed between the P. neochilus and P. amboinicus species (80%), followed by P. grandis and P. barbatus (77%). P. barbatus genotypes from Passo Fundo and Porto Alegre showed a genetic similarity which was close to 100%, while the genetic similarity for P. barbatus genotypes from other locations was higher than 96%. Although a low variability among genotypes of this species was found in this study, RAPD markers allowed a clear differentiation among the analyzed genotypes, showing a 53% mean genetic similarity, with a high correlation value (r = 0.99), which proves a high agreement between the genetic similarity and clustering data.

O gênero Plectranthus abrange plantas de diversas espécies, referidas como boldo, que são utilizadas na medicina popular pelas suas propriedades antidispépticas, analgésicas e estimulantes da digestão. Genótipos relacionados podem diferir amplamente na quantidade de princípios ativos naturais, resultando no uso de plantas não-apropriadas à saúde da população. O objetivo do presente estudo foi avaliar a diversidade genética interespecífica de quatro espécies do gênero Plectranthus (P. grandis, P. barbatus, P. neochilus e P. amboinicus) e intraespecífica de P. barbatus, coletadas em diferentes localidades da região Sul do Brasil, por meio da técnica de RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). Foi observada maior similaridade genética entre as espécies P. neochilus e P. amboinicus (80%), seguido de P. grandis e P. barbatus (77%). Genótipos de P. barbatus provenientes de Passo Fundo e Porto Alegre apresentaram similaridade genética próximo a 100%, enquanto nas demais regiões foi superior a 96%. Embora no presente trabalho tenha sido detectada baixa variabilidade entre genótipos desta espécie, a técnica de RAPD permitiu clara separação entre as quatro espécies analisadas, apresentando uma similaridade genética média de 53%, com um valor de correlação alto (r = 0,99), demonstrando elevada representatividade dos dados de similaridade genética com os de agrupamento.