Imagem 3D revela plasticidade na embriogênese inicial do arroz

Pesquisadores japoneses desenvolveram um método de imagem tridimensional que permitiu reconstruir a embriogênese inicial do arroz em nível celular. A análise revelou que, apesar da variabilidade nos padrões de divisão, o embrião estabelece de forma progressiva os eixos apical-basal e radial. O trabalho também identificou a ativação tardia da resposta à auxina e seu envolvimento na organização espacial do embrião.

A equipe utilizou clareamento de tecidos com ClearSee e marcação de parede celular com SR2200 para observar óvulos inteiros. A abordagem permitiu segmentar células em 3D e quantificar número, volume e orientação dos planos de divisão. Os autores analisaram 82 embriões, do estágio bicelular até 233 células.

Antes da fecundação, a célula-ovo e as duas sinérgides apresentaram polaridade definida. O núcleo da célula-ovo localizou-se próximo ao tecido materno. Após a fecundação, o zigoto dividiu-se de forma assimétrica. A célula basal resultou maior que a apical. O plano de divisão mostrou inclinação ventral e não seguiu a regra geométrica da “menor parede”.

Desvio significativo

A comparação entre o plano real de divisão e o plano geométrico mínimo indicou desvio significativo no zigoto. Esse padrão contrasta com células radiculares, que seguem a regra geométrica. A célula basal também iniciou divisão antes da apical, o que indica assincronia entre linhagens.

Do estágio bicelular ao de 32 células, o volume total do embrião manteve-se estável. O volume individual das células reduziu. Após esse ponto, o embrião passou a expandir. O número de células aumentou de forma exponencial ao longo das horas após polinização artificial. Muitos embriões apresentaram números celulares não canônicos, o que indica variação no tempo de divisão.

O rastreamento das linhagens mostrou dois padrões principais nas divisões subsequentes: padrão quadrante e padrão em T. Ambos ocorreram nas linhagens apical e basal. A divisão transversal predominou nas primeiras etapas. A divisão longitudinal ocorreu com alta frequência nas células superiores. A formação do eixo radial iniciou por volta do estágio de 16 células. Em dois casos, a primeira divisão periclinal surgiu na linhagem basal.

Mais informações em doi.org/10.1093/pcp/pcaf171