AULA 3 - MEIOS DE CULTURA 2017

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Meios de cultura in vitro 
Prof. Cristiane 
 
Meios de cultura 
Planta, organismo autotrófico. 
* Energia da luz solar 
* CO2 
* Água 
* Elementos minerais 
*Açúcar, ↓Fotossíntese 
Componentes do meio nutritivo 
*Água 
 
*Sais minerais 
 
*Fonte de carbono 
 
*Vitaminas 
 
*Misturas complexas 
 
*Hormônios/reguladores de crescimento 
vegetal 
 
Água 
 Componente em maior quantidade 
 Fonte potencial de impurezas 
 Destilada ou deionizada 
 Sistemas de Filtração 
Macronutrientes: 
 N, P, K, Ca, Mg, S 
 
Micronutrientes: 
 Mn, Fe, B, Mo, Cu, Cl, Zn, Ni, Si 
 
Sais Minerais 
Classificação dos elementos 
minerais baseada em sua função 
bioquímica. 
 
(Evans e Sorger, 1966 e Mengel e Kirkby, 1987) 
GRUPO 1: Nutrientes que fazem parte de 
compostos carbônicos 
 S - componente dos aminoácidos sulfurados, como 
cisteína, cistina e metionina e, conseqüentemente, de 
proteínas; presente no ácido lipólico, tiamina pirofosfato, 
coenzima A, glutationa e biotina. 
 N - presente em todos os 
aminoácidos, amidas, proteínas, 
nucleotídeos e ácidos nucléicos, 
coenzimas, formação de 
metabólitos secundários. 
 codeína 
ALCALÓIDE 
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ed/Codeine.png
GRUPO 2: Nutrientes que são fundamentais ao 
armazenamento de energia ou à integridade 
estrutural de componentes celulares 
 P - presente em açúcares fosfatados, em nucleotídeos, 
coenzimas, fosfolipídeos. Diretamente relacionado às 
reações de produção de ATP. 
 
 Si - está depositado como sílica amorfa na parede 
celular e assim contribui para a manutenção das 
propriedades mecânicas da parede, principalmente em 
relação à rigidez e à elasticidade. 
 
 B - forma complexos diversos com os constituintes da 
parede celular, como o manitol; relacionado ao 
alongamento celular e ao metabolismo de ácido 
nucléicos. 
GRUPO 3: Nutrientes que permanecem 
na forma iônica 
 K - é o principal íon de troca, responsável pelo 
controle de turgor da célula. Atua como co-fator 
enzimático de mais de 40 enzimas. 
 
 Ca - presente na lamela média da parede celular. Atua 
como co-fator enzimático durante a hidrólise de ATP. 
Também é considerado o principal íon que atua como 
mensageiro secundário durante diversos processos 
de regulação metabólica. 
Figura A-B: Comportamento da bananeira (Musa sp.) cvs. Nanica (A) e 
Prata Anã (B) cultivadas in vitro em diferentes concentrações de K (5 a 30 
mM), após 30 dias de cultivo no meio de proliferação. 
Figura A-B - Plântulas de bananeira (Musa sp.) cvs. Nanica (A) e Prata Anã (B) 
cultivadas in vitro na menor concentração de K (5mM), após 90 dias de cultivo 
em meio de enraizamento, mostrando sintomas de carência deste nutriente 
como enrolamento das bordas, clorose e necrose nas folhas mais velhas. 
 Mg - constituinte de clorofilas; também é necessário 
em todos os processos de transferência de fosfato. 
 
 Cl - na fotossíntese. 
 
 Mn - na fotossíntese (parte da proteína envolvida na 
quebra da molécula da água no fotossistema II), e é co-
fator de várias enzimas ativadas por cátions. 
 
 Na - especialmente envolvido na regeneração do 
fosfoenolpiruvato em plantas C4 e CAM e pode 
substituir o K em algumas funções. 
GRUPO 3: Nutrientes que permanecem 
na forma iônica 
CLOROFILA 
GRUPO 4: Nutrientes envolvidos em reações 
de óxido-redução 
 Zn - constituinte da anidrase carbônica, 
desidrogenase alcoólica e desidrogenase glutâmica, 
etc. 
 
 Cu - constituinte da citocromo oxidase, plastocianina 
(FOTOSSISTEMAS), ácido ascórbico oxidase, etc. 
 
 Ni - constituinte da urease e do processo de fixação 
de N2 por bactérias, constituinte das hidroxigenases. 
 
 Mo - no metabolismo de nitrogênio, constituinte da 
nitrogenase (fixação biológica) e da redutase do 
nitrato. 
 Fe - constituinte dos citocromos e das ferro-
proteínas que atuam na fotossíntese, na 
fixação do nitrogênio e na respiração. 
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/07/Cytochrome_c.png
Componentes White 
(mg/L) 
 MS 
(mg/L) 
 B5 
(mg/L) 
WPM 
(mg/L) 
 
Ca(NO3)2 142 
Ca(NO3)2.4H2O 300 - - 556 
NH4NO3 - 1650 150 400 
(NH4)2SO4 - - 250 - 
KNO3 80 1900 - - 
CaCl2.2H2O - 440 96 
MgSO4.7H2O 720 370 - 370 
KH2PO4 - 170 - 170 
K2SO4 150 990 
KCl 65 - - 
Na2SO4 200 - - 
NaH2SO4.H2O 16,5 - 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Meio de cultura - MACRONUTRIENTES 
Meio de cultura - MICRONUTRIENTES 
Componentes White 
(mg/L) 
 MS 
(mg/L) 
 B5 
(mg/L) 
WPM 
(mg/L) 
MnSO4.4H2O 5,3 22,3 - 22,3 
MnSO4.H2O - - 10,0 - 
ZnSO4.7H2O 3,0 8,6 2,0 8,6 
H3BO3 1,5 6,2 3,0 6,2 
KI 0,75 0,83 0,75 0,83 
Na2MoO4.2H2O - 0,25 0,25 0,25 
CuSO4.5H2O 0,010 0,025 0,025 0,025 
CoCl2.6H2O - 0,025 0,025 0,025 
MoO3 0.010 - - - 
 
Meio de cultura – FONTES DE FERRO 
Componentes White 
(mg/L) 
 MS 
(mg/L) 
 B5 
(mg/L) 
WPM 
(mg/L) 
Fonte de Ferro 
FeEDTA - 37,5 * - 
Na2EDTA.2H2O - 27,8 * 37,3 
FeSO4.7H2O 2,5 - - 27,8 
Fe2(SO4)3 - 
 
Meio MS – (Murashige & Skoog, 1962) 
Meio WPM - (Lloyd & McCown, 1980) – utilizado 
comumente para cultura de plantas lenhosas. 
Fontes de Carbono 
Sacarose* 
 
Frutose 
 
Glicose 
 
Entre 20 a 40 g.L-1 
 
Frutose, glicose, maltose, dextrose 
Outras formas: 
–Ácidos orgânicos 
–Sorbitol 
 
CUIDADOS com a Autoclavagem: 
 
Degradação da Sacarose 
Tóxico para protoplastos 
 
Fontes de Carbono 
Vitaminas 
Tiamina (vit. B1) 
Piridoxina (vit. B6) 
Ácido nicotínico 
Vitaminas 
 Tiamina (B1): coenzima do Ciclo de 
Krebs, fotossíntese, biossíntese de 
aminoácidos, etc - Essencial 
 
 Piridoxina (B6): Coenzima de várias 
rotas metabólicas, de biossíntese de 
aminoácidos e alcalóides. 
 
 Ácido nicotínico: co-enzima de várias 
reações energéticas dependentes da 
luz; substrato para síntese de 
alcalóides. 
Vitaminas (extras) 
 
 Ácido ascórbico (vitamina C): 
antioxidante, protetor contra fenóis e 
substâncias redutoras. 
 
 Vitamina E (tocoferol): antioxidante, 
também promove a quebra de 
lipídeos. 
 
 Desempenha importante papel na nutrição 
mineral, no metabolismo de carboidratos, na 
estrutura de membranas (principalmente 
cloroplastídicas), na formação da parede 
celular, etc. 
 
 SINALIZADORES CELULARES E MENSAGEIROS 
SECUNDÁRIOS. 
 
 Síntese de ácido ascórbico e pectinas. 
Mio-inositol 
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f6/Myo-inositol_numbering.svg
Hormônios vegetais e/ou 
reguladores de crescimento: 
Classe Hormônio vegetal Função em cultura 
AUXINAS Ácido 3-indol acético 
Ácido 3-indol butírico 
Ácido naftaleno acético 
Ácido 2,4-
diclorofenoxiacético 
Ácido p-clorofenoxiacético 
Picloram 
Dicamba 
Formação de raízes adventícias ( ↑ concen) 
Formação de brotos adventícios ( ↓ concen) 
Indução de embriões somáticos 
Divisão celular 
Indução de calos e crescimento 
Inibição de gemas axilares 
Inibição do alongamento da raiz 
CITOCININAS 6-Benzilaminopurina 
Cinetina 
Thidiazuron (TDZ) 
N-(2-chloro-4-pyridyl)-
N’Phenylurea 
Zeatina 
Zeatina Ribosídeo 
Formação de brotos adventícios 
Inibição do desenvolvimento de raízes 
Divisão celular 
Modula indução de calos e crescimento 
Quebra da dormência de gemas axilares e 
crescimento 
Inibição do alongamento dos brotos 
Inibição da senescência foliar 
Skoog & Miller (1955) inocularam medula de tabaco em meio de 
cultura de diferentes concentrações e balanços de uma auxina e 
de uma citocinina. 
Auxina e Citocinina 
Efeitos 
morfogênicos 
As auxinas responsáveis pelos processos de 
formação de raízes, sendo o AIB um dos 
hormônios mais eficazes na fase de 
enraizamento. 
Auxina 
Aloe vera 
Citocinina - TDZ 
As citocininas são 
indispensáveis para a 
quebra de dominância 
apical, indução de 
proliferação de gemas 
axilares, e múltiplas 
brotações. 
 
(Grattapaglia e Machado, 1999) 
Alpinia zerumbet 
Citocinina- BAP 
O BAP e por excelência 
de maior poder 
multiplicativo, alem de 
ser a mais barata de 
Todas. 
 
(Hu & Wang, 1983) 
Alpinia zerumbet 
Bresinsky et al., 2011 
Tratado de Botânica 
GIBERELINAS Ácido giberélico Estímulo do alongamento celular 
Liberação de sementes, embriões e gemas 
apicais da dormência 
Inibe formação de raízes adventícias 
Paclobutrazol e ancimidol inibem a síntese de 
giberilina resultando em plantas anãs e 
promovendo tuberização, e formação de 
bulbos. 
ABSCÍSICO Ácido abscísico Estimula a formação de bulbos e tubérculos 
Estimula a maturação de embriões 
Promove dormência 
POLIAMINAS Putrescina 
Spermidina 
Promove formação de raízes adventícias 
Promove embriogênese somática 
Promove formação de ápices 
Hormônios vegetais e/ou 
reguladores de crescimento: 
Giberelinas 
Efeito da giberelina na germinação das 
sementes de Scutia buxifolia. A. Sementes 
não-armazenadas. 
MISTURAS COMPLEXAS: 
 Leite de coco 
 
 Água de coco 
 
 Extratos de banana, malte, tomate, de 
fungos, leveduras ou até do próprio 
vegetal; 
 
 Hidrolisado de proteínas, antibióticos e 
fungicidas. 
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Carvão Ativado (0,3 à 1%): 
 
 
 
 Adsorver compostos secretados pela cultura ou 
presentes no ágar. 
 Prevenir o crescimento indesejado de calos e 
promover a morfogênese. 
 Indução de enraizamento 
(Ledó et al., 2007) 
Crescimento inicial de mangabeira 
(Hancornia speciosa Gomes) em 
diferentes meios de germinação in 
vitro 
“O carvão ativado proporcionou maior 
crescimento da raiz quando comparado com 
os demais.” 
Agentes quelantes 
 Moléculas que envolvem íons 
metálicos, com várias ligações 
químicas, formando um complexo. 
 
 EDTA-Fe (ácido etilenodiamino 
tetra-acético) 
pH (Potencial hidrogeniônico) 
 Influencia a solubilidade dos compostos 
em solução 
 
 Absorção de nutrientes do meio 
 
 Faixa mais comum: 5,4 a 5,8 
 
 Afeta a eficiência gelificante do agar 
 
Materiais de suporte 
 Agar (polissacarídeos de algas marinhas): 
0,4 a 1%, gelifica na presença de cátions, 
logo depende do pH. 
 
 
 
Meio sólido ou semi-sólido: 
Micropropagação 
Lantana camara 
Germinação 
Cyrtopodium sp 
Materiais de suporte 
 
 Agar, Gelam (Gelrite): ±¼ da [] de agar. 
 
 
 
Depende da espécie, do meio de cultivo 
e do objetivo. 
Meio sólido ou semi-sólido: 
Materiais de suporte 
 
 
 Pontes de papel de fibra 
de celulose com camada 
de celofane 
 
 Papel de filtro 
 
 
 
 Suporte de agitação 
 
Meios líquidos: 
Esterilização dos meios de cultura 
121°C 
1,1 kgf.cm-2 
15 a 20 minutos 
Substâncias que são decompostas 
pelo calor e antibióticos: 
 
Esterilizar a frio por filtração através de membranas 
com poros de 0,2 µ 
TORRES, A.C.; CALDAS, L.S.; BUSO, J.A. (Eds.) Cultura de 
Tecidos e Transformação Genética de Plantas, EMBRAPA, 
Brasília, 1999. 
 
LLOYD, G.; MCCOWN, B. Commercially-feasible micropropagation 
of Mountain laurel, Kalmia latifolia, by use of shoot tip culture. 
International Plant Propagation Society Proceedings, 
Washington, v. 30, p. 421-427, 1980. 
 
MURASHIGE, T.; SKOOG, F. A revised medium for rapid growth 
and bioassays with tabacco tissue cultures. Physiologia 
Plantarum, v. 15, p.473-497, 1962. 
 
*Artigos científicos na área de cultura de tecidos vegetais. 
 
 
Referência