Apresentação v5

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Cultura de Tecidos Vegetais
Prof. Sérgio Tadeu Sibov
Instituto de Biologia – Campus II
 Departamento de Biologia Geral - Bloco ICB-I
Sala 231 – Piso Superior - Ramal 1751
Laboratório de Cultura de Tecidos Vegetais – Piso Térreo – Ramal 1486
e-mail: stsibov@yahoo.com.br
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Cultura de Tecidos Vegetais
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Cultura de Tecidos Vegetais
Livros:
TORRES, A.C.; CALDAS, L.S.; BUSO. J.A. Cultura de tecidos e transformação genética de plantas volumes 1 e 2. ABCTP/EMBRAPA-CNPH, Brasília, 2001.
SMITH, R.H. Plant Tissue Culture: Techniques and Experiments. Academic Press, Inc. San Diego, USA, 1992.
 
TRIGIANO, R. N. & GRAY D. J. Plant Tissue Culture Concepts and Laboratory Exercises. CRC Press LLC, Boca Raton, USA, 2000.
DAVEY, M. R.& ANTHONY, P. Plant Cell Culture: Essential Methods. Wiley-Blackwell Press, West Sussex, UK, 2010.
 
KYTE, L. & KLEYN, JOHN. Plants from test tubes: an introduction to micropropagation. Timber Press, Inc., Portland, USA, 2010.
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Cultura de Tecidos Vegetais
 Conceitos Básicos
 Aplicações
 Laboratório
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Cultura de Tecidos Vegetais
Totipotência
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Cultura de Tecidos Vegetais
Fonte: RAVEN et al., Biology of Plants. 7a ed. 2004
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 Conceitos Básicos
 Totipotência celular: é a capacidade de uma célula vegetal (diferenciada), ser induzida a voltar ao estado meristemático (não diferenciada), podendo redefinir seu padrão de diferenciação celular, desenvolver novos orgãos e mesmo indivíduos inteiros.
Cultura de Tecidos Vegetais
Fonte: Termignoni, RR. Cultura de Tecidos Vegetais, 2007
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Fonte: Raven, P.H. Biologia Vegetal, 2006
Cultura de Tecidos Vegetais
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Fonte: Raven, P.H. Biologia Vegetal, 2006
Diferenciação gradativa dos tecidos durante o desenvolvimento
Cultura de Tecidos Vegetais
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Fonte: Termignoni, RR. Cultura de Tecidos Vegetais, 1ª Edição
Diferenciação gradativa dos tecidos durante o desenvolvimento
Cultura de Tecidos Vegetais
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Fonte: Raven, P.H. Biologia Vegetal, 2006
Cultura de Tecidos Vegetais
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Fonte: Raven, P.H. Biologia Vegetal, 2006
Cultura de Tecidos Vegetais
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Fonte: Raven, P.H. Biologia Vegetal, 2006
Cultura de Tecidos Vegetais
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Cultura de Tecidos Vegetais
 Retirada de parte de uma planta – Explante
 Meio com Reguladores de Crescimento
 Alterações:
 no sistema de sinais/receptores
 no controle da divisão celular
 no controle da expressão gênica
 na indução da totipotencialidade
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Cultura de Tecidos Vegetais
Desenvolvimento in vitro
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 Regeneração in vitro
 Planta: gradiente caulinar de auxinas e citocininas ordenam padrão de diferenciação: sistema bipolar.
 Explante: fragmento perde a identidade original. Nova estrutura gerada é monopolar.
 Totipotência expressa direta ou indiretamente:
 Organogênese
 Embriogênese Somática
 Calogênese
Cultura de Tecidos Vegetais
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 Organização Celular in vitro
 Fatores:
 Planta-mãe:
 espécie, ploidia, idade, condições de cultivo
 Orgão: 
tipo, desenvolvimento, posição relativa na planta
 Explante: 
tipo, posição relativa no orgão
 Cultura: 
meio, reguladores, pH, temperatura, luz
Cultura de Tecidos Vegetais
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Fonte: Raven, P.H. Biologia Vegetal, 2006
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Cultura de Tecidos Vegetais
Histórico
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“Experimentos de cultura de células vegetais isoladas”
Cultura de Tecidos Vegetais (1902)
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In:http://www.scienceworld.wolfram.com/ biography
Gottlieb Haberlandt
(1854 - 1945) 
Botânico austríaco pioneiro na manutenção de tecidos vegetais em meios de cultura
Cultura de Tecidos Vegetais (1902)
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Cultura de Tecidos Vegetais
Histórico:
 (1838): Shleiden e Schawann
Teoria celular: “omne cellula ex cellula” (T. H. Preyer).
 (1902): Haberlandt
Cultivo de células em meio nutritivo. Ausência de divisão celular.
 (1904): Hannig
Suplementação do meio com sacarose e diferentes fontes de N.
 (1934): White
Crescimento de ápices radiculares de tomateiro por um período ilimitado em meio líquido.
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Cultura de Tecidos Vegetais
 (1946): Kogh
Primeiro hormônio vegetal a auxina AIA (ácido indolil-3-acético).
 (1955): Miller
Descoberta da primeira citocinina, a cinetina.
 (1957): Skoog & Miller
Entendimento da relação auxina/citocinina no desenvolvimento das plântulas.
(1952): Morel & Martin
Plantas livres de vírus por cultivo de meristemas.
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Cultura de Tecidos Vegetais
 (1960): Cocking
Isolamento de protoplastos. Primeiros híbridos somáticos de fumo (Takebe et al., 1971).
 (1962): Murashige & Skoog
Estabelecimento de meio de cultura MS (mais usado). Determinou a atividade da fração inorgânica. 
 (Década de 60): Brasil
Instituto Biológico de São Paulo (Dr. Agesilau Bitancourt). USP (Dr. Márcio Meguro e Dr. Gilberto Kerbauy). ESALQ e UnB (Dra. Linda Caldas e Dr. Otto Crocomo).
	
 (Décadas de 70 e 80) : Obtenção de Plantas Transgênicas
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Cultura de Tecidos Vegetais
 Meios de Cultura
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 Meios MS e White (composição geral)
Cultura de Tecidos Vegetais
Macronutrientes (mM):
 NO4- , PO43- , K+, Ca2+, Mg2+, SO42- 
Micronutrientes: (µM)
Fe2+, Cu2+, Zn+, Mn2+, Mo2+, Co2+, I-
Carboidrato
Sacarose
Vitaminas
Tiamina
Piridoxina
Acido nicotínico
Biotina
Reguladores de crescimento
Auxinas
Citocininas
Giberelinas
Suporte inerte (meios semisólidos)
Agar
Phytagel 
Gelrite®
Descontaminação
Etanol
Hipoclorito de sódio
Esterilização
Autoclave
Filtragem
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Cultura de Tecidos Vegetais
Fonte: Dr. Vanildo Silveira – Lab. Biotecnologia -CBB/UENF, 2007
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Cultura de Tecidos Vegetais
Fonte: Termignoni, RR. Cultura de Tecidos Vegetais, 2007
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Cultura de Tecidos Vegetais
 Descontaminação
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Cultura de Tecidos Vegetais
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Cultura de Tecidos Vegetais
Aclimatização
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Cultura de Tecidos Vegetais
Fonte: Dr. Wagner Campos Otoni DBV/UFV, 2008
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Cultura de Tecidos Vegetais
 Conceitos Básicos
 Aplicações
 Laboratório
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Cultura de Tecidos Vegetais
 Micropropagação
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Produção em escala industrial
Fonte: Carneiro, MS, Cultura de Tecidos Vegetais (apresentação .ppt), 2005
Cultura de Tecidos Vegetais
Iniciação
Micropropagação
(repicagens:multiplicação e enraizamento)
Aclimatização
2a
1a
3a......etc
Planta matriz
Subcultivos sucessivos
FASES DA MICROPROPAGAÇÃO
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Cultura de Tecidos Vegetais
Limpeza clonal
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Cultura de Tecidos Vegetais
Fonte: Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical, 2009
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Cultura de Tecidos Vegetais
Embriogênese Somática
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Cultura de Tecidos Vegetais
Fonte: Carneiro, MS, Cultura de Tecidos Vegetais, 2005
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Cultura de Tecidos Vegetais
Haplóides
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Formas de indução de androgênese e formação de plantas haplóides
Cultura de Tecidos Vegetais
Fonte: Termignoni, RR. Cultura de Tecidos Vegetais, 1ª Edição
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Cultura de Tecidos Vegetais
Fusão de Protoplastos
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TYPICAL SUSPENSION PROTOPLAST + LEAF PROTOPLAST PEG-INDUCED FUSION
Cultura de Tecidos Vegetais
Fonte: Grosser and Ćalović,, Citrus Research and Education Center, Lake Alfred, FL-USA, 2002
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Cultura de Tecidos Vegetais
Cultura de Suspensões Celulares
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Fonte: Mantel, S.H. Principles of Plant Biotechnology, 1985
Cultura de Tecidos Vegetais
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Cultura de Tecidos Vegetais
Variação Somaclonal
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Cultura de Tecidos Vegetais
Fonte: Carneiro, MS, Cultura de Tecidos Vegetais, 2005
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Cultura de Tecidos Vegetais
Conservação
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Cultura de Tecidos Vegetais
Fonte: Carneiro, MS, Cultura de Tecidos Vegetais, 2005
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Cultura de Tecidos Vegetais
Transformação
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Cultura de Tecidos Vegetais
Método de transformação por co-cultivo com Agrobacterium tumefaciens
Fonte: Termignoni, RR. Cultura de Tecidos Vegetais, 1ª Edição
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Cultura de Tecidos Vegetais
Bioreatores
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DR. JOÃO BATISTA TEIXEIRA - EMBRAPA-CENARGEN
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Cultura
de Tecidos Vegetais
Artigos
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Cultura de Tecidos Vegetais
Periódicos:
In Vitro Cellular & Developmental Biology 
Physiology and Molecular Biology of Plants
Plant and Cell Physiology
Plant Cell Reports
Plant Cell, Tissue and Organ Culture
Plant Growth Regulation
Plant Science Letter
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Cultura de Tecidos Vegetais
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Cultura de Tecidos Vegetais
 Conceitos Básicos
 Aplicações
 Laboratório