Biotecnologia vegetal

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Professora Silvia Lara 
Schreiber
Turma 1007
Liria Antunes Leal 
Amanda S. Vasconcellos
Samara Barros D’Oliveira
Victória Antunes Papini 
Carla Belsito Silva
A Apomixia e a Clonagem de Sementes
Tratadas com 
fungicidas/nematicidas
PRODUÇÃO ATUAL DE SEMENTES
• Sementes hibridas e transgênicas apresentam boa performance de produtividade e resistência, e são as mais cultivadas.
• Algumas variações são:
Sementes 
transgênicas
Sementes orgânicas
Entre outras, como as convencionais. 
• O cruzamento entre plantas híbridas 
diminui a qualidade e vigor do produto, 
devido a diminuição do número de genes 
em heterozigose.
PRODUÇÃO ATUAL DE PLANTAS HIBRIDAS
• O cruzamento de plantas-mãe de linhagens puras garante a qualidade do produto;
• Porém, são sementes que demandam mais recurso, tempo, dinheiro e trabalho para 
obter uma qualidade similar todo ano. 
PRODUÇÃO ATUAL DE PLANTAS HIBRIDAS
“sem mistura”
• Forma de reprodução assexuada de grande interesse por seu potencial de aplicação biotecnológica;
APOMIXIA
• A apomixia ocorre em mais de 300 espécies de mais de 35 famílias, principalmente nas gramíneas;
Flor “Dente de Leão”
Taraxacum officinale
Espinheiro branco “Pilriteiro”
Crataegus monogyna
Fruto “Framboesa”
Rubus idaeus
• Sementes formadas somente pelas células da planta-mãe;
• A produção do gameta com cromossomos pela metade para a fusão dos materiais 
genéticos é deficiente ou não existe. 
APOMIXIA
• Novas gerações são idênticas à planta que as gerou;
• A apomixia pode ser obrigatória (alho) ou facultativa 
(mangueiras). 
APOMIXIA
• Caso pudesse ser introduzida a característica de reprodução por apomixia em 
plantas economicamente importantes, não haveria a necessidade de cruzar 
as plantas que deram origem ao híbrido todo ano para obtenção de novas 
sementes.
• Seria uma forma de clonagem, preservando características de interesse, 
como a heterose, ao longo das gerações via semente. Assim, o custo 
associado ao melhoramento genético e produção diminuem 
consideravelmente. 
• A sua vantagem é possibilitar a imediata fixação de qualquer genótipo 
superior selecionado no processo de melhoramento, permitindo o 
desenvolvimento de plantas idênticas com alto grau de heterozigose. 
Pesquisas sobre o uso da apomixia estavam estagnadas, até o 
desenvolvimento da tecnologia de edição genica via CRISPR-
CAS9.
A tecnologia CRISPR é conhecido como uma "tesoura
molecular“, através da ação da enzima Cas-9, ela é
capaz de excluir, modificar e cortar sessões do DNA.
CRISPR-CAS9
• Um trabalho conseguiu transformar uma meiose em uma mitose em duas 
plantas modelo:
Silenciamento de 3 genes: PAIR1, REC8 E OSD1 - relacionados a recombinação, separação 
das cromátides irmãs e ocorrência da segunda divisão meiótica
Arabidopsis thalianaArroz
Em outro estudo relacionado, o gene MATRILINEAL, 
envolvido na fertilização, sofreu alteração –
impedindo a duplicação cromossômica.
Lembrando que todas as quatro alterações foram 
feitas “desligando” esses genes, sem adição de 
material genético, por meio da técnica de CRISPR-
Cas9. 
A nova planta obtida, quando crescida, passaria a 
não necessitar de cruzamento com uma outra planta, 
produzindo sementes idênticas a ela, clones da 
planta de interesse.
Os pesquisadores estimam que a 
tecnologia apomítica estará 
presente na indústria em 20 anos
• O cruzamento periódico entre plantas 
mães não será necessário;
• Avanços significativos para economia 
e indústria agrícola.
• Plantas com a alteração passarão a produzir 
sementes idênticas, clones da planta de 
interesse – estabelecendo maior 
independência na produção. 
• Menor aplicacao de produtos
inseticidas, afetando menos
o solo;
• Menor liberacao de 
gases na atmosfera;
Lembrando que pesquisas levam 
tempo para serem desenvolvidas 
e aprimoradas para estarem 
disponíveis no comércio.
Os pesquisadores estimam que a tecnologia apomítica estará 
presente na indústria em 20 anos
• Reinvenção cíclica do mercado; 
• Novas tecnologias de secagem, tratamento e 
condicionamento dessas sementes.
E o que seria da indústria sementeira?
REFERÊNCIAS
CHAVES, L. G. Melhoramento de espécies alógamas. Disponível em: 
<http://www.esalq.usp.br/departamentos/lgn/lgn0313/jbp_nav/al%F3gamas.pdf>. Acesso em: 26 out. 2022. 
D’ERFURTH, I. et al. Turning Meiosis into Mitosis. PLoS Biol, v. 7, n. 6, p. 1000124, 2009. 
WANG, C. et al. Clonal seeds from hybrid rice by simultaneous genome engineering of meiosis and
fertilization genes. Nature Biotechnology, v. 37, n. 3, p. 283–286, 2019. 
XIE, E. et al. A strategy for generating rice apomixis by gene editing. Journal of Integrative Plant Biology, p. 
jipb.12785, 23 mar. 2019.