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Abstract

Environmental conditions of grow can modify leaf structure and metabolite production. Neem plants produce
a high amount of medicinal metabolites and contain biopesticide terpenoids with low toxicity. However, the
high genetic variation and the low material quality, besides the environmental modifications warn to the need
of biotechnological techniques to ensure the production of high quality metabolites. The aim was to investigate
leaf structural and histochemical characteristics of Azadirachta indica grown in vitro, in vivo and acclimatized
condition. It was found anatomical differences among the environments, with higher leaf thickness associated to in
vivo conditions, as well as were more evenly distributed stomata. Those modifications did not qualitatively affect
the production of medicinal metabolites and biopesticides. Terpenes and tannins were observed in specialized cells
called idioblasts, located in the mesophyll and in the midrib region, respectively. Thus, in a qualitative approach,
we can affirm that the different environments do not modify metabolites production. Increased production of
these bioactive compounds could be achieved by isolation and in vitro culture of idioblasts as a new source of
research in plant biotechnology.

Key words: idioblasts, leaf structure, neem, tannins, terpenoids.




Resumo

Condições ambientais de crescimento podem modificar a estrutura foliar e a produção de metabólitos. Plantas
de nim produzem uma quantidade elevada de metabólitos medicinais e contém terpenóides biopesticidas com
baixa toxicidade. Entretanto, a alta variação genética e a baixa qualidade do material, além das modificações do
ambiente alertam para a necessidade de técnicas de biotecnologia para certificar a produção de metabólitos de
elevada qualidade. O objetivo foi investigar a estrutura foliar e características histoquímicas de Azadirachta indica
cultivadas in vitro, in vivo e em condições de aclimatização. Foram encontradas diferenças anatômicas entre os
ambientes, com maior espessura foliar e estômatos mais uniformemente distribuídos associados a condições
in vivo. Essas modificações não afetaram a produção de metabólitos e biopesticidas. Terpenos e taninos foram
sintetizados em células especializadas chamadas de idioblastos, localizadas no mesofilo e na região da nervura
central, respectivamente. Assim, em uma abordagem qualitativa, pode-se afirmar que os diferentes ambientes não
modificaram a produção de metabólitos. O aumento da produção destes compostos poderia ser relizada por meio
do isolamento e cultivo in vitro de idioblastos como nova fonte de pesquisa em biotecnologia vegetal.

Palavras-chave: idioblastos, estrutura foliar, nim, taninos, terpenóides.