RELATÓRIO AULA 6 e 7 _Biotecnologia

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA 
CENTRO DE CIÊNCIAS RURAIS - CAMPUS DE 
CURITIBANOS Disciplinas: CNS7111 - BIOTECNOLOGIA 
VEGETAL Professores: Lírio Luiz Dal Vesco e Kelen Haygert 
Lencina – Semestre: 9º. Acadêmico (s): Mariah Rosa, Gabrielle 
Cruz de Andrade, William Matheus e Mateus Ganasini. 
Matrícula(s): 17102047, 17102039, 16203650, 17102086 
 
PRODUÇÃO DE SEMENTES SINTÉTICAS E UNIDADES ENCAPSULÁVEIS E 
BIORREATORES DE IMERSÃO TEMPORÁRIA E ACLIMATIZAÇÃO 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
1.1 Produção de semente sintética e unidade encapsuláveis 
 
As sementes sintéticas são definidas como embriões somáticos encapsulados, 
brotos ou outros tipos de propágulos, que possam ser utilizados para cultivo in vitro e ex 
vitro. Essa tecnologia deixa evidente a capacidade de multiplicação de plantas via 
embriogênese somática. Tais sementes possuem múltiplas vantagens sobre a propagação 
organogênica, incluindo a facilidade de manuseio, maior potencial de armazenamento, 
escala, produção e apresenta baixo custo (MONDO; CÍCERO, 2008). 
O alginato de sódio é um produto extraído de algas marinhas marrom da família 
Phaeophyceae, e se tornou o principal gel para encapsulamento, em razão das suas 
propriedades gelificantes, as quais são: baixo custo, ausência de toxicidade, gelifica em 
temperatura ambiente e facilidade de uso (GUERRA; DAL VESCO, 2007). 
As unidades encapsuláveis é uma técnica associada ao uso de propágulos com 
tamanho máximo de 8 mm, capaz de ser convertido em plântulas normais, apresentando 
vigor de conversão em condições ambientais e tolerância ao estresse causado durante a 
manipulação dos propágulos (GUERRA; DAL VESCO, 2007). 
 
1.2 Biorreatores de imersão temporária 
 
A tecnologia utilizada pelo biorreator de imersão temporária proporciona a 
produção de mudas em larga escala, com maior rapidez e eficiência em relação aos demais 
métodos utilizados, reduzindo o custo dos propágulos utilizados (ZIV, 2000). 
Esses biorreatores vêm sendo utilizados com sucesso para a multiplicação rápida 
de brotos, consistindo em um novo conceito de utilização de meio líquido para a 
micropropagação. Esse método utiliza frascos contendo as culturas de proliferação que 
recebem líquidos em sistema de bombeamento temporário, ocorrendo um aumento 
substancial na taxa proliferativa (ALVARD et al., 1993). 
 
1.3 Aclimatização 
 
O processo de aclimatização é definido como a transferência de um organismo, 
especialmente plantas, para um novo ambiente, sendo o processo realizado artificialmente 
(TOMBOLATO et al., 1998). A aclimatização tem por objetivo reduzir o estresse causado 
pela diferença entre as condições de cultivo in vitro e as condições externas de 
crescimento (PASQUAL et al., 2001). 
Na fase de aclimatização, as mudas são retiradas do meio de cultivo e 
transferidas para os recipientes contendo os substratos, que podem influenciar na resposta 
das mudas, através de características físicas, químicas e biológicas (GONÇALVES, 
1995). 
 
2. JUSTIFICATIVA 
 
Através da aula prática na qual visa o estudo de tecidos vegetais, torna-se possível 
observar o potencial que a biotecnologia proporciona, podendo utilizar o estudo de 
tecidos vegetais como ferramentas de melhoramento vegetal, multiplicação de material 
genético e também produção de mudas livres de vírus, aspectos fundamentais para 
aqueles que trabalham no meio agrícola e florestal. 
 
3. OBJETIVOS 
 
3.1.Objetivo geral 
 
Obtenção de um conhecimento mais detalhado sobre as tecnologias e técnicas 
envolvidas durante os processos de manipulação de organismos vivos, nos quais com o 
intuito de gerar produtos e serviços, tanto quanto o estudo das características pertencentes 
a cada processo. 
Elaborar sementes sintéticas, no nosso caso apenas discutimos sobre como se 
produz as sementes sintéticas, não produzimos, pois não tínhamos os materiais 
necessários, além disso, realizamos a produção de unidades encapsuláveis e 
compreendemos os princípios da aclimatização de brotações e o funcionamento dos BIT. 
 
3.2. Objetivo específico 
 
1. Compreender como se produz sementes sintéticas e produzir unidades 
encapsuláveis; 
2. Realizar a aclimatização de mudas, brotações e sementes sintéticas produzidas em 
laboratório; 
3. Visualizar diferentes estádios de diferentes embriões somáticos e microbrotos; 
4. Avaliação final dos ensaios 1 e 2. 
 
4. MATERIAL E MÉTODOS 
 
4.1 Produção de semente sintética e unidade encapsulável 
Na aula prática 07, que ocorreu no dia 28/04/2023, realizamos as últimas 
avaliações dos ensaios de estabelecimento do Hortelã (Mentha sp.) e dos ensaios de 
multiplicação do Bambu (Guadua chacoensis) in vitro. Além disso, realizamos a 
produção de semente sintética e unidades encapsulável, a qual utilizamos como material 
os microbrotos, segmentos nodais/embriões somáticos (ES), sendo assim, seguimos o 
protocolo abaixo: 
1. Identificamos e isolamos os microbrotos e segmentos nodais/embriões 
somáticos; 
2. Mergulhamos os microbrotos e os segmentos nodais em solução de alginato de 
sódio a 2,0%, acrescido ou não de soluções nutritivas e fitorreguladores; 
3. Com um micropipetador retiramos cada microbroto, segmento nodal/embriões 
somáticos juntamente com uma gota da solução de alginato; 
4. Mergulhamos a gota em solução de CaCl2 (100 mM), para permitir a formação 
do complexo “alginato de cálcio”, pela saída de Na+ e entrada de Ca++ (agente 
geleificante), formando uma gota geleificada (cápsula); 
5. Retiramos a cápsula da solução de cálcio após 5 minutos, porém o recomendado 
seria de 20-30 minutos, para que a mesma adquira consistência firme; 
6. Enxaguamos em água por 5 minutos para retirar o excesso de Ca++; 
7. Armazenamos em geladeira a 4 C, BOD ou criopreservar em nitrogênio líquido (- 
196ºC) por um período estabelecido a cada sistema e/ou espécie; 
8. Antes do plantio, as cápsulas de hidrogel devem ser descomplexadas em solução 
de KNO3 (200 mM), para facilitar o desenvolvimento dos microbrotos, segmentos 
nodais ou a germinação embriões somáticos. 
4.2 Biorreatores de imersão temporária 
 
Na aula prática 07, que ocorreu no dia 28/04/2023, também realizamos a 
visualização de como funciona e produz o sistema de biorreatores de imersão temporária. 
É necessário utilizar alguns materiais para fazer a montagem do equipamento, tais como: 
mangueira de silicone, válvulas, filtros de ar, rolha de silicone, tubos de vidro ou plástico, 
reservatório de meio de cultura, recipiente para cultivo e compressor de ar. 
Portanto, nos biorreatores temporários os explantes são imersos no meio de 
cultura em intervalos regulares, sendo que, no primeiro vidro/plástico fica os explantes e 
no segundo o meio de cultura. Os dois recipientes são interligados por uma mangueira de 
silicone (autoclavável), onde o meio de cultura deve passar, como demonstrado na figura 
01. 
O sistema funciona por meio de um compressor de ar, que ativo, direciona o 
meio de cultura para o recipiente onde se encontram os explantes, esse movimento ocorre 
por conta da pressão. O meio de cultura fica em contato com os explantes pelo tempo 
determinado e após, sendo que a mangueira do compressor de ar é conectada a mangueira 
do vidro/plástico que contém os explantes e então o meio de cultura é direcionado para o 
recipiente vazio. É importante lembrar que, nas mangueiras onde o ar passa há um filtro 
com 0,22 µm para que o mesmo seja esterilizado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.3 Aclimatização 
Na aula prática 07, que ocorreu no dia 28/04/2023, também realizamos o 
processo de aclimatização. Sendo que é necessário utilizar alguns materiais, tais como: 
pinça, tesoura, bandejas de plástico transparente, borrifador com água, becker com água, 
becker com solução KNO3. 
Portanto, para a realização da aclimatação, o primeiro passo é retirar com 
cuidado as brotações ou mudas dos frascos, em seguida,é realizada a lavagem de resíduos 
de meio de cultura. Após isso, é feito o transplante para bandejas com substratos, cuja 
composição foi previamente determinada de acordo com a necessidade de cada espécie, 
então, as bandejas são transferidas para ambiente de túnel de aclimatização com irrigação 
intermitente utilizando micro aspersão. As mudas deverão ser mantidas por períodos de 
20-30 dias, nestas condições controladas e com menos de 50% da luminosidade. Sendo 
assim, seguimos o protocolo abaixo: 
1) Retiramos com cuidado as brotações ou mudas dos frascos; 
2) Realizamos a lavagem de resíduos de meio de cultura; 
3) Mantemos constantemente hidratadas. Transplantamos para as bandejas com 
substratos, cuja composição foi previamente determinada de acordo com a necessidade 
de cada espécie e borrifamos para manter a umidade; 
Figura 01.Tecnologia de Biorreatores e Propagação Fotoautotrófica. 
Fonte: Embrapa (2015). 
 
4) Transferirmos as bandejas para ambiente de túnel de aclimatização com 
irrigação intermitente utilizando micro aspersão; 
5) E por fim, manter as mudas por períodos de 20-30 dias, nestas condições 
controladas e com menos de 50% da luminosidade. 
4.4 Avaliação final dos ensaios (ensaio 1 e ensaio 2) 
Na prática 06, que ocorreu no dia 20/04/2023 realizamos, novamente, as 
avaliações dos ensaios de estabelecimento do Hortelã (Mentha sp.) e dos ensaios de 
multiplicação do Bambu (Guadua chacoensis) in vitro. Além disso, visualizou-se no 
datashow diferentes tipos celulares, culturas embriogênicas e estádios de 
desenvolvimento de Feijoa - Acca sellowiana, a qual identificou-se os diferentes estágios 
de desenvolvimento dos embriões somáticos desta espécie. E também visualizou-se os 
microbrotos de bromélia - Vriesea reitzii. Posteriormente, discutimos como se realiza a 
produção de sementes sintéticas e realizamos a produção de unidades encapsuláveis, bem 
como a avaliação dos ensaios 1 e 2. 
5. RESULTADO E DISCUSSÕES 
5.1 Avaliação do desenvolvimento das espécies Mentha sp e Guadua chacoensis 
Tabela 01. Desinfestação e indução in vitro (estádio 1) Hortelã Mentha sp. 
Data de inoculação: 23/03/23. Data de Avaliação: 27/04/23. N° de dias/semanas: 34 
dias. 
 Fonte: Os Autores (2023) 
Tabela 02. Desinfestação e indução in vitro (estádio 1) Hortelã Mentha sp. 
Data de inoculação: 05/04/23. Data de Avaliação: 27/04/23. N° de dias/semanas: 22 
dias. 
 
 
 
Tabela 03. Ensaio de Multiplicação in vitro (Estádio 2) da espécie Guadua chacoensis. 
Data de inoculação: 30/03/23. Data de Avaliação: 27/04/23. N° de dias/semanas: 21 
dias. 
 
 
Fonte: Os Autores (2023) 
Fonte: Os Autores (2023) 
Fonte: Os Autores (2023) 
A figura abaixo juntamente com a tabela 2, representam o desenvolvimento de 
Mentha sp com 34 dias de inoculação, mostrando desenvolturas significantes, como por 
exemplo as folhas, que no meio Ms A1 foi o explante que teve a melhor resposta, com 
um total de 21 folhas, e em sequência, veio o meio Ms de meia concentração A1 com 13 
folhas. O tratamento B1 respondeu muito bem no fator altura, atingindo 11,5 cm, se 
tornando o destaque em relação aos demais, por outro lado, a menor altura se encontrou 
no meio Ms de meia concentração na amostra A1. As raízes pouco se desenvolveram em 
todos os tratamentos, que houve formação de 0 até 3 raízes, formando 1 raiz no tratamento 
Ms de meia concentração amostra A1, 2 raízes no meio Ms A1 e 3 raízes no meio Ms de 
meia concentração A2, e no meio B1 não houve formação de raízes (figura 2) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Na figura 3 e tabela 3, é possível observar o desenvolvimento da espécie Guadua 
chacoensis, e analisar o comportamento da multiplicação no meio Ms, que de modo geral, 
obteve os melhores resultados de desenvolvimento quando comparado com os demais 
tratamentos. A amostra A2 do meio Ms foi o meio que se desenvolveu de forma mais 
uniforme, em todos os fatores, diferente da amostra A1 do mesmo meio, que teve o 
desenvolvimento de seus elementos de maneira mais distribuída, com 3 colmos, 8 folhas, 
2 raízes e uma altura de 4 cm. A amostra que teve mais dificuldade no desenvolvimento 
foi o A1 do meio A1B2, não havendo formação de folhas, desenvolvendo 1 raiz, 2 colmos 
e aproximadamente 1,65 cm de altura. 
Figura 2. Desenvolvimento de Mentha sp (estádio 1) in vitro. 
Fonte: Os Autores (2023) 
 
 
 
5.1 Produção de semente sintética e unidade encapsuláveis 
Através da aula prática, obtivemos conhecimento sobre a formação das unidades 
encapsuláveis e da importância das técnicas de complexação, descomplexação e 
importância de sementes sintéticas e unidades encapsuláveis na produção de mudas. 
Figura 3. Análise do ensaio de multiplicação in vitro da espécie Guadua 
chacoensis 
Fonte: Os Autores (2023) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4. Aula prática de produção de semente sintética e unidades encapsuláveis: A) 
Explante saudável, sem presença de contaminação com crescimento radicular 
saudável; B) Explante saudável, sem presença de contaminação com crescimento 
radicular saudável; C) Materiais utilizados; D) Microbrotos e segmentos nodais ou 
embriões somáticos; E) Isolamento e separação dos microbrotos e segmentos nodais 
ou embriões somáticos; F) Microbrotos e segmentos nodais sendo mergulhados em 
solução de Cloreto de Cálcio e Alginato de Sódio; G) Gota da solução de Alginato 
formada e geleificada. 
Fonte: Os Autores (2023) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.2 Biorreatores de imersão temporária 
 
Atua na intenção de reduzir a manipulação através de repicagem, melhorar as 
condições ambiente, aumentar as taxas de proliferação, além de ter um bom 
custo/benefício, uma vez que produz em larga escala com baixo custo. 
 
 
5.3 Aclimatização 
 
O conhecimento acerca da aclimatização foi importante para entendermos o 
processo de ajuste da muda com o ambiente real. Entender que a muda esteve sob 
Figura 5. Aula prática de aclimatização: A) Transplante da cápsula para 
bandeja; B) Unidade encapsulada semeada na bandeja; C) Início das 
brotações. 
Fonte: Os Autores (2023) 
condições controladas de maneira externa, e que sob condições reais do ambiente, sem a 
aclimatização a sobrevivência da muda fica comprometida. 
 
5.4 Avaliação final dos ensaios (ensaio 1 e ensaio 2) 
A avaliação é importantíssima e de processo contínuo para a compreensão e 
fornecimento de dados com o objetivo de gerar informações sobre o que ocorreu durante 
o processo do estabelecimento das culturas in vitro. 
 
6. CONCLUSÃO 
 
Através do conhecimento prático em laboratório foi possível compreender as 
tecnologias associadas à produção de mudas por meio da cultura de tecidos, assim como 
os processos de estabelecimento e avaliativo dos explantes. 
A produção de unidades encapsuláveis, o conhecimento sobre sementes 
sintéticas e aclimatização, estimulam a pesquisa e avanço no estabelecimento de mudas 
diretamente à campo, demonstrando o caminho que a biotecnologia segue e sugere 
inovação para profissionais da área de Engenharia Florestal e Agronomia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7. REFERÊNCIAS 
 
ALVARD, D.; COTE, F.; TEISSON, C. Comparison of methods of liquid medium 
culture for banana micropropagation – Effects of temporary immersion of 
explants. Plant Cell Tissue and Organ Culture, v.32, p.55-60, 1993. 
 
GONÇALVES, A. L. Substratos para a produção de mudas de plantas 
ornamentais. In: Minami, K. (Ed.) Produção de mudas de alta qualidade em 
hortaliças. São Paulo: T. A. Queiroz, cap. 14, p. 107-115, 1995. 
 
GUERRA, M. P.; DAL VESCO, L. L. Sementes Sintéticas e Unidades 
Encapsuláveis. Ornamental Horticulture, v. 13, p. 2011-2022, 2007. 
 
MONDO, V. H. V.; CICERO, S. M. Aspectos sobre a tecnologia de sementes 
sintéticas. Informativo ABRATES, v. 18, n. 1, p. 2, 2008. 
 
PASQUAL,M.; CHALFUN, N. N. J.; RAMOS, J. D. Aplicações na propagação de 
plantas. Lavras: UFLA/FAEPE, p. 81, 2001. 
 
TOMBOLATO, A. C. et al. O cultivo de tecidos e transformação genética de 
plantas. Brasília: EMBRAPA/CNPH, v. 1, 864p.1998. ZIV, M. Bioreactor Technology 
for plant micropropagation. Horticultural reviews, v.24, p.1-30, 2000.