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3 UNIVERSIDADE DO ESTADO DA BAHIA – UNEB DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS SOCIAIS CURSO DE ENGENHARIA AGRONÔMICA, CAMPUS III CINTHIA CAROLINNE DE SOUZA FERREIRA TÉCNICAS DE ESTERILIZAÇÃO EM CULTURA DE TECIDOS JUAZEIRO – BA, 2016 4 CINTHIA CAROLINNE DE SOUZA FERREIRA Relatório de Estagio Supervisionado, conforme Resolução Nº 88/93 apresentado ao DTCS da Universidade do Estado da Bahia, como parte dos requisitos para a obtenção do Título de Bacharel em Engenharia Agronômica. JUAZEIRO – BA, 2016 Relatório de Estágio Supervisionado 5 CERTIFICADO DE APROVAÇÃO CINTHIA CAROLINNE DE SOUZA FERREIRA DIFERENTES TÉCNICAS DE ESTERILIZAÇÃO NA MICROPROPRAGAÇÃO Relatório de estagio supervisionado do curso de Engenharia Agronômica, apresentado à Universidade do Estado da Bahia, sob Supervisão e orientação da Prof.ª. Dra. Joselita Cardoso de Souza da Universidade do Estado da Bahia, Departamento de Tecnologia e Ciências Sociais, Campus III, concedente do Estágio. Aprovada em: __/ __/______ Comissão Examinadora ___________________________________________ Prof.ª Drª. Joselita Cardoso de Souza Universidade do Estado da Bahia (DTCS/UNEB) __________________________________________ Prof. Dr. Alessandro Carlos Mesquita Universidade do Estado da Bahia (DTCS / UNEB) _________________________________________ Prof.ª Drª. Maria Herbênia Lima Cruz Santos Universidade do Estado da Bahia (DTCS/UNEB javascript:abreDetalhe('K4709980A6','Maria_Herbênia_Lima_Cruz_Santos',255668) 6 DEDICATÓRIA Dedico este trabalho a Deus, o autor de grandes maravilhas em meu viver, aos meus pais e em especial a minha dádiva divina meu filho Nathan Guilherme. 7 AGRADECIMENTOS Á Deus que com seu amor sublime nos concede o dom da vida, semeia em nossos corações sonhos e nos dar força e sabedoria para torná-los realidade. A ti Senhor, meu coração será sempre grato, por tudo que fez, faz e irá fazer em meu viver, pois reconheço que diante de ti eu nada sou. Acredito que todas as coisas cooperam para o bem daqueles que te ama, que traçamos planos, mas é o Senhor que os conduzem a acontecer, pois teus propósitos são maiores e melhores do que os nossos! Á Washington Luís Ferreira e Elizabeth de Souza, meus pais, meus exemplos de vida lutas e conquistas, por todo amor, cuidado, dedicação, orientação e pela formação do meu caráter. Agradeço, aquele que me ensinou a ter responsabilidades e me fez sonhar muito mais alto, que me alegra todo dia, minha presente de Deus, meu filho, meu Gui! A minha família pelo afeto, compreensão, pelo testemunho de cada um, ás minhas Marias (tias) por todas as orações e por todo apoio em cada decisão por mim tomada. A Pedro Ferreira (namorado e amigo) que sempre acreditou no meu potencial e juntos construímos valores e sentimentos para toda vida. A UNEB, por me proporcionar momentos inesquecíveis e por ter possibilitado estreitar laços de amizade com pessoas maravilhosas. Aos professores que compartilharam o seu saber, em especial a profª. Drª. Joselita Cardoso que me acolheu e instruiu na etapa final da graduação, dividiu comigo carinhosamente seu conhecimento e tempo. Ao querido e singular profº Dr. Claudio Mistura (in memória) pela motivação dada a cada sorriso e abraço apertado. A toda equipe do laboratório de Biotecnologia da UNEB: Dora, Lene, Anderson, Brenda e Damiana, que tornaram os meus dias mais divertido, por me darem força e compartilhar comigo histórias e sentimentos (quero vocês sempre pertinho de mim). A todos que participaram direta ou indiretamente para realização dessa conquista. O mérito é nosso! 8 Aprendi com o Mestre dos Mestres que a arte de pensar é o tesouro dos sábios. Aprendi um pouco mais a pensar antes de reagir, a expor - e não impor - minhas idéias e a entender que cada pessoa é um ser único no palco da existência. Aprendi com o Mestre da Sensibilidade a navegar nas águas da emoção, a não ter medo da dor, a procurar um profundo significado para a vida e a perceber que nas coisas mais simples e anônimas se escondem os segredos da felicidade. Aprendi com o Mestre da Vida que viver é uma experiência única, belíssima, mas brevíssima. E, por saber que a vida passa tão rápido, sinto necessidade de compreender minhas limitações e aproveitar cada lágrima, sorriso, sucesso e fracasso como uma oportunidade preciosa de crescer. Aprendi com o Mestre do Amor que a vida sem amor é um livro sem letras, uma primavera sem flores, uma pintura sem cores. Aprendi que o amor acalma a emoção, tranquiliza o pensamento, incendeia a motivação, rompe obstáculos intransponíveis e faz da vida uma agradável aventura, sem tédio, angústia ou solidão. Por tudo isso Jesus Cristo se tornou, para mim, um Mestre Inesquecível. Augusto Cury 9 SUMÁRIO RESUMO................................................................................................................3 1-NTRODUÇÃO GERAL......................................................................................4 2-REVISÃO BIBLIOGRAFICA............................................................................5 2.1-Gérbera..............................................................................................................5 2.2 - Culturas de tecidos .........................................................................................7 2.3 - Contaminações na micropropagação..............................................................8 4-REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA..................................................................10 CAPÍTULO I.........................................................................................................15 Volatilização do cloro presente no meio de cultura esterilizado com hipoclorito de sódio na micropropagação de gérbera hibrida cv. Essandre RESUMO..............................................................................................................16 1-INTRODUÇÃO.................................................................................................16 2-OBJETIVO........................................................................................................17 2.1-OBJETIVOS ESPECÍFICOS.........................................................................18 3-MATERIAL E MÉTODOS...............................................................................18 4-RESULTADO E DISCUSSÃO.........................................................................20 4.1-Enraizamento in vitro nos tratamentos com esterilização química e controle sem esterilização térmica......................................................................................21 4.2- Aclimatização das plantas obtidas nos tratamentos.......................................24 5- CONCLUSÕES................................................................................................28 6- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................................28 CAPÍTULO II.......................................................................................................30 Fontes de contaminação em cultura de tecidos na esterilização química e térmica RESUMO..............................................................................................................311- INTRODUÇÃO................................................................................................31 2-OBJETIVO .......................................................................................................32 3-MATERIAL E MÉTODOS...............................................................................32 4-RESULTADO E DISCUSSÃO.........................................................................33 5- CONCLUSÕES................................................................................................37 6- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................................37 CAPÍTULO..........................................................................................................39 Esterilização de meio de cultura com óleo essencial de bergamota (Citrus aurantium subsp. Bergamia (Risso) Wight & Arn) e melaleuca (Melaleuca alternifolia Chel) RESUMO............................................................................................................40 1-INTRODUÇÃO...............................................................................................40 2-OBJETIVO .....................................................................................................42 2.1-OBJETIVOS ESPECÍFICOS.......................................................................42 3-MATERIAL E MÉTODOS.............................................................................42 4-RESULTADOS E DISCUSSÃO....................................................................43 5- CONCLUSÕES............................................................................................. 46 6- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...........................................................46 8-ANEXO...........................................................................................................50 10 LISTA DE TABELAS CAPÍTULO I Volatilização do cloro presente no meio de cultura esterilizado com hipoclorito de sódio na micropropagação de gérbera hibrida cv. Essandre Tabela 1- Descrição dos tratamentos ...................................................................18 Tabela 2 – Desenvolvimento das plantas inoculadas no meio de cultura esterilizados termicamente e quimicamente com NaClO, com diferentes tempos para vedação do recipiente. Acesso 1- e inoculação com 24 horas..................................................21 Tabela 3 – Desenvolvimento das plantas inoculadas no meio de cultura esterilizados termicamente e quimicamente com NaClO, com diferentes tempos para vedação do recipiente Acesso 2- e inoculação com 48 horas...................................................21 Tabela 4 – Desenvolvimento das plantas inoculadas no meio de cultura esterilizados termicamente e quimicamente com NaClO, com diferentes tempos para vedação do recipiente. Acesso 3- e inoculação com 72 ho......................................................22 Tabela 5 – Desenvolvimento das mudas de gérberas cv. Essandre 30 dias após o início da aclimatização em seus respectivos tratamentos. Acesso 1 – Inoculação com 24 horas .....................................................................26 Tabela 6 – Desenvolvimento das mudas de gérberas cv. Essandre 30 dias após o início da aclimatização em seus respectivos tratamentos. Acesso 2 – Inoculação com 48 horas .......................................................................26 Tabela 7 – Desenvolvimento das mudas de gérberas cv. Essandre 30 dias após o início da aclimatização em seus respectivos tratamentos. Acesso 3– Inoculação com 72 horas ..........................................................................27 CAPÍTULO II Fontes de contaminação em cultura de tecidos na esterilização química e térmica Tabela 1- Descrição dos tratamentos...................................................................32 Tabela 2- Percentagem de contaminação em diferentes procedimentos de Esterilização.........................................................................................................34 Tabela 3- Comportamento dos explantes de Gerbera hibrida cv. Essandre inoculados nos tratamentos com esterilização térmica e química no meio de enraizamento......................................................................................................35 CAPÍTULO Esterilização de meio de cultura com óleo essencial de bergamota (Citrus aurantium subsp. Bergamia (Risso) Wight & Arn) e melaleuca (Melaleuca alternifolia Chel) Tabela 1- Percentagem de contaminação no meio nutritivo em diferentes tratamentos Esterilização.........................................................................................................43 8-ANEXOS Tabela 1- Composição do meio nutritivo ........................................................... 50 11 LISTA DE IMAGENS CAPÍTULO I Volatilização do cloro presente no meio de cultura esterilizado com hipoclorito de sódio na micropropagação de gérbera hibrida cv. Essandre Figura 1- Procedimentos...................................................................................21 Figura 2 Seca inicial dos explantes esterilizados com hipoclorito de sódio .............. ..................................................................................................22 Figura 3 Recuperação das plantas esterilizadas quimicamente (T2 e T3) comparadas ás inoculadas em meio autoclavado.............. .........................................................22 Figura 4- Características visuais similares das plantas submetidas ao controle térmico e obtidas no meio com esterilização química .............. ...........................................27 CAPÍTULO II Fontes de contaminação em cultura de tecidos na esterilização química e térmica Figura 1- Plantas de gérbera no meio esterilizado quimicamente e termicamente após 30 dias de inoculadas .............. .................................................................................36 CAPÍTULOIII Esterilização de meio de cultura com óleo essencial de bergamota (Citrus aurantium subsp. Bergamia (Risso) Wight & Arn) e melaleuca (Melaleuca alternifolia Chel) Figura 1- Controle sem esterilização com 100% contaminado .............. .............44 Figura 2- Controle com esterilização de O.E de bergamota na concentração de 0,25% , apresentando 80% de contaminação ........................................................................44 Figura 3- Tratamentos térmico.................................................................................44 Figura 4- Tratamentos que não apresentaram contaminação...................................44 Figura 5- Tratamentos que não apresentaram contaminação...................................44 Figura 6- Tratamentos que não apresentaram contaminação...................................45 12 LISTA DE ABREVIAÇÕES MS MURASHIGE & SKOOG NaClo Hipoclorito de Sódio O.E Óleo essencial 13 RESUMO GERAL A assepsia do ambiente, materiais e operação da prática reduz de forma considerável o índice de contaminação, contribuído para a obtenção de bons resultados. A utilização de técnicas alternativas à esterilização térmica de vidrarias e meio de cultura pode acelerar o processo de micropropagação e com isso vem se desenvolvendo protocolos de esterilização que são eficientes e menos onerosos queo método tradicional de esterilização térmica. O trabalho foi subdivido em três capítulos referentes a diferentes técnicas de esterilização na micropropagação abordando controles de contaminação com utilização de esterilizante químico (NaClO) e óleos essenciais de bergamota (Citrus aurantium subsp. Bergamia (Risso) Wight & Arn e melaleuca (Melaleuca alternifolia Chel), e determinação das fontes de contaminação no cultivo in vitro de Gérbera hibrida cv. Essandre. No primeiro capítulo determinou-se a influência do tempo na volatilização do cloro presente no meio de cultura esterilizado com hipoclorito de sódio na micropropagação de Gérbera hibrida cv. Essandre inoculadas em períodos de tempo distintos (24, 48 e 72horas) e o desenvolvimento dessas plantas no desenvolvimento ex vitro. Os tratamentos consistiram em controle I (Esterilização térmica), Tratamento II (esterilização química com NaClO, com a espera de 10 minutos para vedação dos frasco) e Tratamento III (esterilização química com NaClO, com vedação imediata dos frascos de cultura). Os explantes foram inoculados no período de 24, 48 e 72 horas após preparo do meio nutritivo. O segundo capitulo, baseou-se nos protocolos de controle térmico e esterilização química com uso de hipoclorito de sódio, em que foram realizadas adaptações a fim de determinar as fontes de contaminação no controle térmico autoclavado e tratamento químico com hipoclorito de sódio. Os tratamentos corresponderam a esterilização da água, vidrarias e meio, alternando os procedimentos, visando a identificação das fontes contaminantes do cultivo in vitro. O meio esterilizado quimicamente com NaClO e termicamente apresentaram respostas positivas na inibição da ação de microrganismos. O mesmo ocorreu com as vidrarias e água esterilizadas com NaClO, sem necessidade de adição do cloro ativo no meio. Quando não se esterilizou o meio no autoclave ocorreu 100% de contaminação. As plantas inoculadas no meio onde a esterilização química ocorreu apenas nas vidrarias e água foi similar ao das plantas no meio esterilizado em autoclave (meio, agua e vidraria). O terceiro capítulo avaliou os óleos essenciais de bergamota e melaleuca na esterilização de meio de cultura de enraizamento. Determinou-se a concentração mínima inibitória (CMI) dos óleos essenciais na esterilização do meio de cultura MS. Foram avaliadas as concentrações de 0,25%, 0,5% e 1. Após 30 dias observou-se a presença de contaminação nos frascos de cultura e os resultados comprovaram que a CIM do O.E de bergamota foi 0,50%, e no O.E de melaleuca a concentração de 0,25% foi eficiente no controle de microrganismos, todavia devem ser testadas concentrações inferiores para determinação da CMI. 3 14 1-INTRODUÇÃO GERAL A floricultura brasileira vem se destacando nos últimos anos, tornando-se uma atividade econômica promissora, gerando emprego e renda no campo e na cidade, do pequeno ao grande produtor (MITSUEDA ,2011). A gérbera (Gerbera jamesonii Bolus ex Hook), comercializada como flor de corte se destaca sendo de grande aceitação, tanto no comércio interno quanto no externo. O mercado exige uma produção de mudas de qualidade, associadas às técnicas que favoreçam a redução de custos e período de produção. Os métodos tradicionais de produção de mudas, sementes e divisão de touceiras, não satisfazem a demanda para instalação e renovação de campos da cultura na produção brasileira de gérberas, (BARBOSA et al., 1993). Essa limitação torna o Brasil dependente da importação das mudas de empresas multinacionais, o que poderia ser reduzido com lançamento de novos híbridos competitivos no mercado (CARDOSO et al., 2007) e a propagação a partir da técnica de cultura de tecidos. Na cultura de tecidos, a técnica da micropropagação possibilita a clonagem de plantas sadias, oriundas da limpeza clonal, com características morfológicas e fisiológicas desejáveis, em menor espaço e tempo, satisfazendo os interesses comerciais (PAIVA et al., 1995). Além disso, apresenta elevado potencial quando se trata de práticas de melhoramento vegetal, abrangendo desde a multiplicação à produção de mudas com alta qualidade e sanidade. Esse processo biotecnológico baseia-se na teoria da totipotência, capacidade de regeneração de organismos a partir de uma célula. Os procedimentos de cultura de tecidos são executados em ambientes assépticos, com temperatura e iluminação controladas, uma vez que para se obter resultados satisfatórios deve-se estabelecer condições ótimas que propiciem o crescimento e desenvolvimento das culturas (ASSIS et al.,1998). A micropropagação é a técnica mais utilizada e que apresenta melhores resultados, quando se trata de cultura de tecidos vegetais (GRATTAPAGLIA et al., 1998). Compreende diferentes estádios: do estabelecimento da cultura in vitro ao enraizamento, concluindo com a aclimatação da planta (BASTOS et al., 2007). Segundo Torres (1998), o êxito de um sistema de micropropagação depende de uma associação de fatores, desde a composição do meio nutritivo, à influência de fatores exógenos e endógenos, por isso, a capacidade de regeneração e crescimento in vitro não está limitada ao genótipo. 4 15 A contaminação é um dos fatores limitantes, sendo responsável por perdas significativas durante as etapas do processo de cultivo in vitro. O controle microbiano durante o processo de estabelecimento in vitro, é essencial. Condições de manuseio assépticas, e a escolha de uma planta matriz com boa qualidade sanitária reduzem a contaminação. A principal medida para evitar a proliferação de microrganismos (fungos, bactérias vírus e leveduras), no cultivo in vitro é a esterilização do meio nutritivo, agua e vidrarias no autoclave (LONDE et al.,2007; PANICKER et al., 2007). Atualmente, busca- se descobrir técnicas alternativas para esterilização visando à redução de custos dos laboratórios de biotecnologia, tornando a micropropagação de plantas mais viável economicamente. De acordo com Teixeira (2008), uma opção promissora para diminuir os custos da prática seria a substituição do controle térmico através da autoclavagem por outras mais econômicas, ás quais têm sido testadas em diferentes trabalhos, em procedimentos físicos, como o micro‑ondas (TEIXEIRA et al., 2005), controle químico, com uso do hipoclorito de sódio (TEIXEIRA et al., 2008) e do peróxido de hidrogênio (YANAGAWA et al., 1995) e óleos essenciais (OLIVEIRA et al., 2008, DEEIN et al., 2013); 3-REVISÃO BIBLIOGRAFICA 3.1-Gérbera A primeira descrição oficial da espécie, Gerbera jamesonii Bolus ex Hook, também conhecida por Transvaal Daisy ou Barberton Daisy, foi feita por Hooker (1889), no Curtis Botanical Magazine, é uma espécie originária da Ásia, África do Sul (LUDWIG et al., 2010) e Tasmânia, pertence à ordem Asterales, família Asteraceae (Compositae), Tribo Mustisieae, Subtribo Mustisiina. O gênero compreende cerca de 30 espécies, distribuídas pela África, Madagascar e Ásia tropical, (HANSEN et al.,1985, BARROSO et al.,1991, Elomaa & Teeri,2001); Dentre as espécies ornamentais, a gérbera (Gerbera jamesonii) planta herbácea, de aproximadamente 45 cm de altura, possui caule subterrâneo, um rizoma simpodial, que emite brotos aéreos foliares e floríferos (CARDOSO et al., 2007). São classificadas em dois grupos distintos: as gérberas de vaso, que apresentam escapos curtos e são principalmente propagadas por semente, e as gérberas de corte, com escapos longos 5 16 resultantes de programas de melhoramento e propagadas principalmente através da micropropagação (CARDOSO et al., 2008, BHARGAVA et al., 2013) A propagação da gérbera pode ser sexuada ou assexuada por meio da divisão da planta adulta ou micropropagação (SOROA et al., 2005). A propagação por sementes é menos utilizada para a produção de floresde corte, agronegócio que exige maior investimento de recursos e trabalho, pela probabilidade de se perder características desejáveis pela segregação genética que resulta na manifestação de uma grande variedade de características fenotípicas e genotípicas. Portanto, a propagação vegetativa é mais adequada para manter características das plantas híbridas (MUNIZ et al., 2010) que constituem as principais cultivares de gérbera. O método de propagação vegetativa por divisão de touceiras, assim como o de reprodução sexuada, necessita de mais tempo e não garante ao produtor mudas sadias, comprometendo a produção, elevando o custo e consequentemente causando prejuízos. A micropropagação é a técnica mais adequada na propagação de gérbera (MURASHIGE et al., 1974; BHARGAVA et al., 2013). Estudos sobre a micropropagação de gérbera têm sido realizados, a fim de estabelecer protocolos e vários meios de cultura e diferentes explantes são testados como: ápice (HUANG & CHU ,1985), ápices de rizoma (SEVERIN et al.,2000), capítulos jovens e pequenos explantes (LALIBERTÉ et al., 1985; SEVERIN et al., 2000; CARDOSO et al., 2005), folhas (JERZY & LUBOMSKI, 1991; REYNOIRD et al., 1993), inflorescência (PIERIK et al., 1973; PREIL et al., 1977; SEVERIN et al., 2000) e óvulos (MIYOSKI & ASAKURA, 1996; TOSCA et al., 1999). A gérbera, quando propagadas por sementes, a germinação ocorre entre sete a quatorze dias após a semeadura. As plântulas devem ser transplantadas quando possuírem de quatro a cinco folhas. A etapa de crescimento vegetativo se prolonga por dois a três meses. Aproximadamente no quinto mês após o plantio inicia-se a floração produzindo de três a seis flores no primeiro ano, já no segundo e terceiro ano a produção se eleva para seis a dezoito flores por ano (BELLÉ et al., 1998). O melhoramento de gérbera consiste basicamente nos cruzamentos e seleção e os genótipos elites que têm sido propagados através da cultura de tecidos (NARAJU et al., 1998). Os programas de melhoramento buscam aperfeiçoar os atributos qualitativos: coloração de flores, longevidade, forma e arquitetura da planta, resistência a pragas e doenças, entre outas características exigidas pelo consumidor. 6 17 Sendo uma cultura perene, o cultivo de gérberas pode durar vários anos, mas comercialmente a produção de flores diminui a partir do terceiro ano. Em consequência disso, as plantas são cultivadas comercialmente apenas por dois ou três anos (PENNINGSFELD & FORCHTHAMMER, 1980). De acordo com Jaspe (2009), a gérbera se destaca mundialmente tanto como flor de vaso como de corte. Porém o domínio do comércio internacional é compreendido pelas flores de corte, sendo produzida principalmente na Holanda, Alemanha, França, Itália, Israel, Colômbia e Estados Unidos. No Brasil é a 4ª flor de corte produzida JUNQUEIRA e PEETZ, (2005), o cultivo em vaso é pouco executado (LUDWIG et al., 2010b). 3.2- Cultura de tecidos A cultura de tecidos vegetais apresenta os melhores resultados na área da biotecnologia (SILVA et al., 2014); baseia-se no princípio da totipotência celular, capacidade de regeneração do organismo completo a partir de uma célula. A micropropagação, uma das técnicas mais utilizadas na cultura de tecidos, é definida por Santos et al (2003), como o conjunto de técnicas de cultura de tecidos utilizadas para a multiplicação de plantas a partir de pequenos explantes. Essa pratica de propagação clonal possibilita a produção de um número maior de plantas, em um espaço físico e temporal reduzido. As plantas resultantes serão geneticamente idênticas a planta matriz, doadora do explante. Sendo assim, a micropropagação mantém a identidade genética do material propagado (CÂMERA, 2009) Ribeiro (2016), aborda que as técnicas de cultura in vitro se torna possível à propagação de espécies e/ou variedades de interesse, de forma rápida, sendo ainda um meio para auxiliar na eliminação de patógenos, resultando em plantas sadias, de qualidade genética e sanitária. Entretanto na execução da micropropagação se faz necessário otimizar as condições de cultura para cada espécie e /ou variedade (ROGALSKI et al., 2003). A finalidade inicial da técnica de micropropagação é conduzir o crescimento e o desenvolvimento do explante manipulado, para se obter resultados significativos utiliza- se normalmente a adição de substancias no meio de cultivo, principalmente reguladores de crescimento, ou ainda o uso de nutrientes, assim também como controle da temperatura e iluminação (CARVALHO; MOREIRA; VIEIRA et al., 1999). Segundo Cid (2001), para o explante crescer in vitro, é fundamental, que se forneça condições que favoreçam 7 18 o seu desenvolvimento, assim se faz necessário que seja disponibilizado nutrientes, por isso, ele é inoculado em um meio de cultura contendo água e sais. O meio de cultivo mais utilizado na micropropagação é o MS (MURASHIGE & SKOOG, 1962), que é constituído de macro nutrientes, micronutrientes, componentes orgânicos (sacarose e inositol) e vitaminas. A depender da necessidade da espécie, é definida a concentração dos constituintes do meio nutritivo, podendo ainda ser introduzido reguladores vegetais de crescimento. O ágar-ágar (polissacarídeo produzido por algas –Gelidium amansii, é o agente solidificante do meio mais utilizado (CID, 2001). De acordo com Barbosa (1993), a pratica da cultura de tecido tem sido crescente para a gérbera, por se tratar de uma alternativa viável para sua propagação assexuada. 3.3 Contaminação na micropropagação O cultivo de plantas in vitro depende da execução de procedimentos que requerem tempo e elevam os custos das mudas produzidas por micropropagação (CARDOSO et al.; 2009) e dentre eles está o controle de microrganismos. A contaminação microbiana é responsável por perdas severas em biofábricas e laboratórios de pesquisa (Dantas et al., 2002, Donato et al., 2005). A contaminação ocorre principalmente pela presença de microrganismos epifíticos, oportunistas ou patogênicos, que podem penetrar nos tecidos ou estarem presentes na superfície do explante. Eles se desenvolvem no meio de cultura que apresenta desinfestação ineficiente, ou ainda, pela entrada de microrganismos após o estabelecimento da planta devido ao manuseio incorreto durante as subculturas (Londe et al. 2007, Panicker et al. 2007). A inibição de agentes contaminantes na fase de estabelecimento in vitro é importante, pois nesta fase os danos ainda são pequenos, devido ao menor volume de explantes que estão sendo multiplicados, evitando assim que esses microrganismos passem para as etapas seguintes (MONTARROYOS, 2000). Fungos filamentosos, bactérias e leveduras são os contaminantes mais frequentes no cultivo in vitro. A diferença básica entre esses contaminantes está no fato de que a ocorrência de fungos e leveduras é facilmente percebida no meio de cultura, após poucos dias de cultivo, facilitando a eliminação do material contaminado (LEIFERT; WOODWARD, 1998). As bactérias, por serem muitas vezes de difícil visualização, nem sempre sua presença é 8 19 evidenciada no início do cultivo, sendo sua disseminação facilitada entre materiais durante as etapas da multiplicação (MONTARROYOS, 2000). A determinação exata da fonte de contaminação, muitas vezes é difícil, uma vez que os contaminantes podem ser introduzidos em várias etapas no processo de micropropagação. Porém, existem formas de prevenir o aparecimento de contaminações e algumas técnicas podem ser adotadas, dentre elas a autoclavagem que é um procedimento que utiliza altas temperaturas (121°C) e pressão (1 kgf cm-²) para eliminação de microrganismos no meio de cultura e no recipiente de cultivo das plantas (TORRES et al., 1998). Entretanto, Ribeiro et al (2009) aborda que esse método de controle além de aumentar os custos de produção dasmudas micropropagadas devido ao elevado consumo de energia das autoclaves, também diminui o rendimento de produção de meios de cultura no laboratório. Por isso, a substituição do método tradicional (térmico), no controle de contaminação nas técnicas de propagação in vitro, tem sido pesquisada e a esterilização química com o uso de hipoclorito de sódio com variação de concentrações e tempo, tem sido uma alternativa viável e eficiente. (PASSOS et al., 2004; TEIXEIRA et al., 2005a, 2005b). Assim também o uso de antibióticos como a cefalexina (REIS; COSTA; LAMEIRA, 2003), peróxido de hidrogênio (YANAGAWA et al., 1995), óleos essenciais (NASCIMENTO et al., 2006) e micro-ondas tem sido relatadas. O hipoclorito de sódio (NaClO), produto químico com cloro ativo, muito utilizado para esterilização devido ao seu vasto espectro de atividade biocida contra bactérias e fungos, é um produto de fácil aquisição e baixo custo (ESTRELA et al., 2002). Buscando uma forma alternativa para a esterilização de meios nutritivos em micropropagação, Teixeira et al. (2005a; b; c; 2006; 2008) e Ribeiro & Teixeira (2007) desenvolveram um protocolo de preparo de meio de cultura utilizando o hipoclorito de sódio em baixas concentrações com eficiência total. Por outro lado, os óleos essenciais, são outra opção de esterilização que vem se destacando. Originados do metabolismo secundário das plantas, possuem composição química complexa, destacando-se a presença de terpenos e fenilpropanóides, constituem elementos voláteis contidos em muitos órgãos vegetais e estão relacionados com diversas funções necessárias à sobrevivência (SIANI et al., 2000). Segundo Kelsey (1984), as plantas sintetizam e emitem inúmeros compostos voláteis com a finalidade de defenderem-se ou de atrair os polinizadores. Por isso, os óleos essenciais são considerados fontes em potencial de substâncias biologicamente ativas, principalmente contra microrganismos, como bactérias, fungos filamentosos e 9 20 leveduras. Todavia, se faz necessário, adotar uma metodologia, adequada e bem padronizada para se obter sucesso no procedimento, uma vez que os OEs apresentam algumas características que interferem significativamente nos resultados, como: volatilidade, insolubilidade a agua e complexidade (NASCIMENTO et al., 2006). Em relação a esterilização no micro-ondas Teixeira (2005) relata que a esterilização pelo é eficiente quando as vidrarias e o meio são expostos a potencias elevadas sem intervalo de tempo. A alternativa de preparar o meio de cultura com água quimicamente tratada com hipoclorito de sódio torna mais eficiente a esterilização no micro-ondas. Os métodos alternativos têm obtido êxito na desinfestação do meio nutritivo, entretanto, em algumas espécies, têm causado problemas de fitotoxicidade, em geral pelos produtos químicos utilizados na esterilização ou por dificuldades no uso dessas técnicas (Pais, 2016). 4-REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSIS, T.F.; TEIXEIRA, S.L. Enraizamento de plantas lenhosas. In: TORRES, A.C.; CALDAS, L.S.; BUSO, J.A . Cultura de tecidos e transformação genética de plantas. Brasília: Embrapa-SPI/Embrapa-CNPH,. p. 261-296, 1998. BARBOSA, M.H.P.; PASQUAL, M.; PINTO, J.E.B.P.; ARELLO, E.F. BARROS, I. Efeitos da benzilaminopurina e ácido indole-3-acético sobre a propagação in vitro de Gerbera jamesonii Bolus ex. Hook cv. Appelbloesem. Pesquisa Agropecuária Brasileira, p.15-19, 1993. BARROSO G.M. Sistemática deAngiospermas do Brasil, v. 3, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG. 386p. 1991. BELLÉ, S. 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O experimento foi realizado em duas etapas sendo a primeira referente aos tratamentos in vitro e a segunda, a aclimatização das mudas obtidas nos tratamentos. Utilizou-se tratamento controle autoclavado e os tratamentos com esterilização química com fechamento imediato dos frascos de cultura e fechamento após 10 minutos da distribuição do meio. Em relaçãoà inoculação do explante adotaram-se três intervalos de tempo: 24, 48 e 72 horas. O transplantío e aclimatização das plântulas foi realizado após 30 dias da aplicação dos respectivos tratamentos, em que se efetuou a transferência das mesmas, que até então estavam em condição in vitro, para casa de vegetação Na esterilização química com NaClO a espera 10 minutos para vedação não influenciou na toxidez das plantas em relação as obtidas com vedação imediata dos frascos. O desenvolvimento das plantas foi melhor quando a inoculação do explante ocorreu 24 horas após o preparo do meio. A toxidez do cloro durante o estabelecimento da cultura in vitro, não influenciou no desenvolvimento da Gérbera hibrida cv. Essandre durante a aclimatização. PALAVRAS CHAVES Fitotoxidez; Cloro ativo; Regeneração 1- INTRODUÇÃO A busca por métodos menos onerosos para controle de contaminação na prática da cultura de tecidos torna-se crescente, uma vez que o método comumente utilizado, a esterilização térmica, apresenta elevado gasto de energia, demanda tempo maior na sua execução e pode alterar os constituintes do meio, devido à elevada temperatura a qual é submetido. A substituição deste método pela esterilização química tem sido proposta, 16 27 sendo o hipoclorito de sódio (NaClO) uma alternativa viável devido à facilidade de aquisição e baixo custo. A esterilização química com hipoclorito de sódio (NaClO), proposta por Teixeira (2005 a,b), na micropropagação do abacaxi (Ananas comosus L. cv Smooth Cayenne) foi eficiente na esterilização do meio e proporcionou melhor desenvolvimento das plantas. Resultado semelhante foi obtido na micropropagação de sequoia (Sequoia sempervirens L.) (Ribeiro et al. 2011) e eucalipto (Eucalyptus pellita L. e Eucalyptus benthamii Maiden & Cambage, Brondani et al. 2013). O mecanismo de ação do cloro ativo não é bem conhecido, embora algumas hipóteses sugiram que há uma combinação com proteínas da membrana celular dos microrganismos, assim formando compostos tóxicos e levando à inibição das enzimas essenciais. O cloro também pode ser aplicado sob as formas de hipoclorito de cálcio e hipoclorito de sódio, os quais, em contato com a água, se ionizam. O cloro presente na água sob as formas de ácido hipocloroso e de íon hipoclorito é definido como cloro residual livre (OPAS et al., 1987; Rossin et al., 1987). Contudo, apesar de sua eficiência no controle da contaminação microbiana, o uso do hipoclorito de sódio e demais sais de cloro, são precursores formação de cloraminas orgânicas, estas prejudiciais à saúde devido ao seu alto potencial carcinogênico (SREBERNICH et al., 2007). Quando existem, na água, amônia e compostos amoniacais, com a adição de cloro são formados estes compostos clorados ativos, (cloro residual combinado). Segundo Donini (2005), em condições in vitro deve-se utilizar uma solução de NaClO com a menor concentração possível de cloro ativo, evitando os danos ao tecido do explante. A sensibilidade da gérbera ao cloro pode resultar numa toxidez inicial nos explantes inoculados em meio esterilizado com hipoclorito de sódio que se manifesta como a seca das folhas no explante inoculado, havendo, posteriormente a rápida regeneração do explante. Esta toxidez pode ser consequência de cloro residual no frasco de cultura. 2- OBJETIVO Avaliar a toxidez inicial do explante de gérbera na esterilização química com hipoclorito de sódio em função do tempo decorrido para fechamento dos frascos de cultura e a inoculação. 17 28 2.1- OBJETIVOS ESPECÍFICOS Observar o efeito da toxidez do hipoclorito de sódio nos explantes; Analisar a relação do tempo com a toxidez do cloro ativo presente no meio nutritivo; Acompanhar desenvolvimento das plantas no processo de aclimatização; 3- MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi realizado no Departamento de Tecnologia e Ciências Sociais (DTCS) da Universidade do Estado da Bahia- UNEB, em Juazeiro –BA, em duas etapas sendo a primeira referente aos tratamentos in vitro e a segunda, a aclimatização das mudas obtidas nos tratamentos. Na primeira etapa utilizou-se tratamento controle autoclavado e os tratamentos com esterilização química com fechamento imediato dos frascos de cultura e fechamento após 10 minutos da distribuição do meio. Em relação à inoculação do explante adotaram- se três intervalos de tempo: 24, 48 e 72 horas (Tabela 1). Tabela 1- Descrição dos tratamentos Método de Tempo para vedação Tempo para Esterilização Do frasco de cultura inoculação dos explantes Térmico Imediato Químico 10 Minutos 24 horas Químico Imediato Térmico Imediato Químico 10 Minutos 48 horas Químico Imediato Térmico Imediato Químico 10 Minutos 72 horas Químico Imediato No controle com esterilização térmica, as vidrarias e a água foram autoclavados a temperatura ± 121ºC e pressão de 1 kgf cm-2 por 40 minutos, enquanto o meio nutritivo foi submetido as mesmas condições pressão e temperatura por 20 minutos. Nos tratamentos com esterilização quimica as vidrarias foram lavados com detergente, 18 29 enxaguados com água destilada e imersos em recipiente com agua destilada contendo 0,003% de cloro ativo que corresponde à 1,5 mL de hipoclorito de sódio por litro. Na água destilada deionizada, utilizada no prparo do meio de cultura foi acrescentado a concentração de 0,0005% de cloro ativo NaClO (250 µL/ l). O meio nutritivo foi constituído dos sais inorgânicos de MS (MURASHIGE e SKOOG, 1962), vitaminas de White (WHITE, 1943), 100 mg L-1 de i-inositol, 30 g L-1 de sacarose, e 10 g L -1 de ágar como agente de solidificação do meio. O pH do controle, autoclavado foi ajustado para 5,7 ± 1, nos tratamento esterilizados quimicamente aferiu- se o pH em 6,0 ± 1, após 15 minutos da adição de 0,003 % NaClO no meio. Vale ressaltar que toda metodologia dos controles químicos foi baseada no Protocolo de Esterilização Química de Meios Nutritivos para Cultivo in vitro de Teixeira (2008). Após preparado, 20 mL do meio de cultura foi distribuído em recipientes de vidro com volume de 250 mL. Nos tratamentos em que o fechamento dos frascos ocorreu opôs 10 minutos, os mesmos permaneceram abertos na câmera de fluxo laminar por 10 minutos para favorecer a volatização do cloro. A inoculação foi dividida em três etapas levando em consideração o tempo, foram inoculados explantes no período de 24, 48 e 72 horas após o preparo do meio nutritivo. Buscou-se selecionar explantes com tamanho e número de folhas uniformes. Depois de inoculados, o material foi disposto em condições favoráveis para seu desenvolvimento em temperatura de 26 + 1 0C, fotoperíodo de 16 horas e irradiância de 19 mol.m-2.s-1. Após 35 dias realizou-se a avaliação do comprimento da parte aérea (Comp-PA) e raízes (Comp–Rz), número de folhas (NºFlh), número de folhas secas (NºFS) e produção de biomassa fresca (PBF). Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições constituídas de um explante por frasco. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e quando significativos (P<0,05), as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade, utilizou-se o software desenvolvido pela Universidade Federal de Pelotas WinStat. Na segunda etapa do experimento ocorreu a aclimatização das mudas, em que as Plântulas de Gerbera jamesonii estabelecidas em condições in vitro foram transferidas para copos plásticos contendo o substrato comercial Tropstrat®. As plantas foram retiradas do meio de cultura e seu sistema radicular lavado em água destilada. Após a transferência, cada recipiente foi coberto com copos plásticos para a manutenção da umidade, sendo retirados após sete dias, as plantas foram levadas para casa de vegetação com sombrite 75%. 19 30 O transplantíoe aclimatização das plântulas foi realizado após 30 dias da aplicação dos respectivos tratamentos, em que se efetuou a transferência das mesmas, que até então estavam em condição in vitro, para casa de vegetação. Seguindo o critério anterior dos tratamentos: nove tratamentos com quatro repetições, totalizando 36 amostras experimentais, oi utilizado o delineamento experimental inteiramente casualizado. Depois de um período de 30 dias as plantas foram retiradas da casa de vegetação para avaliação das seguintes variáveis: comprimento da parte aérea (Comp-PA) e raízes (Comp–Rz), número de folhas (NºFlh), número de folhas secas (NºFS), clorofila A (Clor A), clorofila B (Clor B), clorofila total (Clor total) e produção de biomassa fresca (PBF). Os dados adquiridos foram submetidos à análise de variância e quando significativos (P<0,05), as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade, utilizou-se o software WinStat. 4-RESULTADOS E DISCUSSÃO a Fig1- Procedimento das atividades, (a ;b)- Inoculação dos explantes e vedação do recipiente, (c;d)- Transplantio, (e;f)- Aclimatização, (g;h) – Coleta de dados, clorofila ( A e B ) e comprimento da raiz. Figura 1 20 a b c d e f g h 31 4- RESULTADO E DISCURSSÃO 4.1- Enraizamento in vitro nos tratamentos com esterilização química e controle som esterilização térmica O número de folhas nos explantes que foram inoculados com 24, 48 e 72 horas em meio esterilizado com hipoclorito de sódio foi inferior ao produzido pelos explantes inoculados no meio com esterilização térmica (Tabela 1,2 e 3). O número mais reduzido de folhas nos explantes em meio com esterilização química ocorreu porque houve seca das folhas iniciais em todos os tratamentos e isso não ocorreu na esterilização térmica (Figura 1). Nesta variável não houve diferença significativa nos tratamentos com esterilização química em relação ao fechamento imediato dos frascos ou após 10 minutos da distribuição do meio. Tabela.2- Desenvolvimento das plantas inoculadas no meio de cultura esterilizados termicamente e quimicamente com NaClO, com diferentes tempos para vedação do recipiente. Acesso 1- Inoculação dos explantes em 24 horas. Número de folhas (NºFlhs), comprimento médio da parte aérea (CMPA), comprimento médio da raiz (CMR), peso da biomassa fresca (PBF) de Gérbera cv. Essandre, submetidas a diferentes controles de esterilização. ¹ Médias seguidas por letras iguais, na mesma coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade; ²Coeficiente de variação. Tabela.3 Desenvolvimento das plantas inoculadas no meio de cultura esterilizados termicamente e quimicamente com NaClO, com diferentes tempos para vedação do recipiente. Acesso 2- Inoculação dos explantes em 48 horas. Número de folhas (NºFlhs), comprimento médio da parte aérea (CMPA), comprimento médio da raiz (CMR), peso da biomassa fresca (PBF) de Gérbera cv. Essandre, submetidas a diferentes controles de esterilização. ¹ Médias seguidas Tempo para Esterilização inoculação Nº flhs CMPA CMR PBF cultura dos explantes Térmico Imediato 8,25a 3,93a 4,03a 0,56a Químico 10 Minutos 24 Horas 5,50b 3,22a 3,10a 0,53a Químico Imediato 4,50b 2,83b 3,43a 0,42a ²CV% 11,94 21,62 23,71 29,21 Tempo de vedação Variáveis do frasco de Tempo para Esterilização inoculação Nº flhs CMPA CMR PBF cultura dos explantes Térmico Imediato 8,00a 3,82a 5,48a 0,78a Químico 10 Minutos 48 Horas 3,75b 2,35b 1,63b 0,36b Químico Imediato 4,25b 2,73b 2,45b 0,35b ²CV% 22,96 18,48 20,01 25,95 Tempo de vedação Variáveis do frasco de 21 32 por letras iguais, na mesma coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade; ²Coeficiente de variação. Tabela.4 Desenvolvimento das plantas inoculadas no meio de cultura esterilizados termicamente e quimicamente com NaClO, com diferentes tempos para vedação do recipiente. Acesso 3- Inoculação dos explantes em 72 horas Número de folhas (NºFlhs), comprimento médio da parte aérea (CMPA), comprimento médio da raiz (CMR), peso da biomassa fresca (PBF) de Gérbera cv. Essandre, submetidas a diferentes controles de esterilização. ¹ Médias seguidas por letras iguais, na mesma coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade; ²Coeficiente de variação. Em relação ao comprimento da parte aérea, comprimento da raiz e biomassa fresca, os explantes inoculados após 24 horas do preparo do meio esterilizado com NaClO não diferiram significativamente do tratamento controle autoclavado. Isso se deu devido á capacidade de recuperação dos explantes no meio esterilizado quimicamente. Após o terceiro dia de inoculação o explante apresentou os primeiros sinais de seca, no quinto dia estavam totalmente secos, entretanto, a planta se regenerou, desenvolveu-se, acompanhado o crescimento das plantas do controle térmico, que não sofreram nenhum tipo de estresse (Figura 2). Tempo para Esterilização inoculação Nº flhs CMPA CMR PBF cultura dos explantes Térmico Imediato 9,00a 3,33a 4,35a 0,70a Químico 10 Minutos 72Horas 5,00b 2,88ab 2,98a 0,39b Químico Imediato 6,00b 2,33b 3,35a 0,34b ²CV% 20,00 15,75 23,15 16,90 Tempo de vedação Variáveis do frasco de a Fig.2- Seca inicial dos explantes esterilizado com hipoclorito de sódio, (a)Tratamento químico com fechamento do frasco com espera de 10 minutos e inoculação do explante com 24 horas, (b) Tratamento químico com fechamento imediato do frasco e inoculação do explante com 24 horas. a a b 22 33 Fig.2 Todavia, os explantes inoculados com 48 e 72 horas após o preparo do meio não tiveram o mesmo desenvolvimento. Topoonyanont & Debergh (2000), observou que as brotações axiais não têm a mesma resposta nos subcultivos que brotações principais.Pais (2016) no experimento com esterilização química com NaClO em gérbera, inoculou os explantes após 48 horas do preparo do meio e observou que a resposta dos explantes na esterilização química não diferiu significativamente do controle autoclavado em todas as variáveis analisadas. O tempo de espera para fechamento dos frascos, de forma semelhante ao observado na variável número de folhas, também não influenciou no comprimento da parte aérea, comprimento da raiz e biomassa fresca. Dessa forma, constatou-se que a espera ou não de 10 minutos após a distribuição do meio de cultura não interferiu no desenvolvimento da planta. Pais (2016), relata a necessidade da espera de 10 minutos, antes da vedação do frasco para volatilização do cloro, reduzindo assim o efeito tóxico nas plantas. Contudo, no presente trabalho, o tempo de espera não interferiu na toxidade do NaClO nos explantes, uma vez que, os após três dias de inoculados todos sofreram os mesmos danos, entretanto, se recuperaram rapidamente. Ribeiro (2011), na esterilização química com NaClO do meio de micropropagação de Sequoia sempervirens, observou que os brotos formados nos tratamentos esterilizados quimicamente apresentaram menores comprimentos médios quando comparados com aqueles cultivados no meio autoclavado, mas foram produzidos em maior número médio, equilibrando a relação entre estas variáveis na etapa de multiplicação. Esse fator foi Fig.2-Recuperação das plantas esterilizadas quimicamente (T2 e T3) comparadas ás inoculadas em meio autoclavado (T1). (a) plantas inoculadas após24 horas após preparo do meio, (b) plantas inoculadas após 48 horas após preparo do meio, (c) plantas inoculadas após 72 horas após preparo do meio a b c 23 34 explicado pela relação antagônica existente entre estes dois parâmetros, ou seja, sempre que o número de ramos aumenta o comprimento deles diminui, e vice-versa, já que a biomassa total produzidaestará em função da quantidade de nutrientes disponível no ambiente limitado do frasco de cultura. Os dados obtidos neste trabalho corroboram com resultados de autores, que comprovam a eficiência do NaClO, como alternativa de esterilização da agua, vidraria e meio MS para as práticas de micropropagação de diferentes espécies (BRONDANI et al., 2013; WEBER et al., 2015). Cardoso (2009), concluiu que o uso da esterilização química é uma alternativa adequada ao sistema de autoclavagem, sendo que o cloro pode ser empregado para o processo de esterilização com eficiência semelhante à da autoclavagem. Pais (2016), afirma que a esterilização química pode substituir a esterilização térmica de meios nutritivos para o enraizamento de gérbera in vitro. 4.2- Aclimatização das plantas obtidas nos tratamentos. No desenvolvimento das plantas obtidas nos tratamentos in vitro, 30 dias após o início da aclimatização observou-se que apenas em um tratamento com esterilização química com explante inoculado após 24 horas, as plantas tiveram número de folhas inferior às obtidas no tratamento com esterilização térmica (Tabela 2). Em todos os outros tratamentos com esterilização química houve a recuperação das plantas que se igualaram as obtidas no tratamento controle autoclavado. O comprimento da parte aérea não mostrou diferença significativa em nenhuma das plantas dos tratamentos com esterilização química em relação ás plantas do controle autoclavado. Entretanto nos tratamentos referente às plantas introduzidas ao meio no intervalo de tempo de 48 horas após a aclimatização, apresentou diferença significativa na variável comprimento da raiz que foi inferior a todos os outros tratamentos. Em relação a clorofila A, B e Total não houve diferença significativa entre as plantas obtidas no tratamento controle autoclavado e na esterilização química com inoculação após 24 horas. Nos demais tratamentos com esterilização química o teor das clorofilas foram inferiores ao controle autoclavado. Castro (2002), aborda que o teor de clorofila está inteiramente ligado a capacidade fotossintética da planta em geral com uma equivalência de 3:1, clorofila A e B respectivamente. Os dados das Tabelas 4, 5 e 6 mostram que nos tratamentos com esterilização química com e sem a espera dos 10 min 24 35 para volatilização do cloro as plantas apresentaram desenvolvimento similar conforme mostra a figura 3. Os resultados corroboram com os obtidos por Oliveira (2015), na aclimatização de mudas abacaxi (Ananas comosus) oriundas da esterilização química com NaClO, que não apresentaram danos durante a aclimatização. 25 3 Tabela.5 – Desenvolvimento das mudas de gérberas cv. Essandre 30 dias após o início da aclimatização em seus respectivos tratamentos. Acesso 1- Inoculação do explantes em 24 horas. Número de folhas (NºFlhs), comprimento da parte aérea (C-PA), comprimento da raiz (C-Rz), clorofila A (CLOR A), clorofila B (CLOR B), clorofila total (CLOR TOTAL) de Gérbera hibrida cv essandre, submetidas a diferentes controles de esterilização, com inoculação após 24 horas da preparação do meio MS e seu desenvolvimento pós-transplantío e aclimatização. ¹ Médias seguidas por letras iguais, na mesma coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade; ²Coeficiente de variação. Tabela.6 – Desenvolvimento das mudas de gérberas cv. Essandre 30 dias após o início da aclimatização em seus respectivos tratamentos. Acesso 2- Inoculação do explantes em 48 horas. TEMPO PARA VEDAÇÃO TEMPO PARA VARIÁVEIS ESTERILIZAÇÃO DO FRASCO DE INOCULAÇÃO DOS Nº flhs CMPA CMR CLOR A CLOR B CLOR TOTAL CULTURA EXPLANTES TÉRMICO IMEDIATO 8,50a 6,67a 11,45a 30,04a 10,20a 40,60a QUÍMICO 10 MINUTOS 48 HORAS 6,50a 6,27 9,27ab 21,97b 4,35b 26,32b QUÍMICO IMEDIATO 6,75a 5,5a 8,42b 18,35b 6,00 a 24,35b ²CV% 20,9 19,61 12,01 20,65 20,65 16,17 Número de folhas (NºFlhs), comprimento da parte aérea (C-PA), comprimento da raiz (C-Rz), clorofila A (CLOR A), clorofila B (CLOR B), clorofila total (CLOR TOTAL) de Gérbera hibrida cv essandre, submetidas a diferentes controles de esterilização, com inoculação após 24 horas da preparação do meio MS e seu desenvolvimento pós-transplantío e aclimatização. ¹ Médias seguidas por letras iguais, na mesma coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade; ²Coeficiente de variação. TEMPO PARA VEDAÇÃO TEMPO PARA VARIÁVEIS ESTERILIZAÇÃO DO FRASCO DE INOCULAÇÃO DOS Nº flhs CMPA CMR CLOR A CLOR B CLOR TOTAL CULTURA EXPLANTES TÉRMICO IMEDIATO 8,75a 5,82a 11,12a 24,77a 7,40a 32,17a QUÍMICO 10 MINUTOS 24 HORAS 7,00a 6,17a 8,50a 27,00a 5,50a 32,50a QUÍMICO IMEDIATO 6,25b 5,62a 11,12a 28,77a 9,47a 38,25a ²CV% 12,48 13,50 20,96 22,8 27,21 22,22 24 26 4 Tabela.7– Desenvolvimento das mudas de gérberas cv. Essandre 30 dias após o início da aclimatização em seus respectivos tratamentos. Acesso 3- Inoculação do explantes em 72 horas. Número de folhas (NºFlhs), comprimento da parte aérea (C-PA), comprimento da raiz (C-Rz), clorofila A (CLOR A), clorofila B (CLOR B), clorofila total (CLOR TOTAL) de Gérbera hibrida cv essandre, submetidas a diferentes controles de esterilização, com inoculação após 24 horas da preparação do meio MS e seu desenvolvimento pós-transplantío e aclimatização. ¹ Médias seguidas por letras iguais, na mesma coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade; ²Coeficiente de variação. TEMPO PARA VEDAÇÃO TEMPO PARA VARIÁVEIS ESTERILIZAÇÃO DO FRASCO DE INOCULAÇÃO DOS Nº flhs CMPA CMR CLOR A CLOR B CLOR TOTAL CULTURA EXPLANTES TÉRMICO IMEDIATO 8,50a 5,12a 8,30a 21,80a 8,42a 30,22a QUÍMICO 10 MINUTOS 72 HORAS 6,75a 4,52a 7,20a 21,80a 3,53b 29,95a QUÍMICO IMEDIATO 6,50a 5,60a 7,20a 24,60a 7,10b 27.27a ²CV% 21,06 26,53 26,53 14,78 15,56 13,13 a b c Fig.3 - Características visuais similares das plantas submetidas ao controle térmico e obtidas no meio com esterilização química, (a) inoculação após 24 horas, (b) inoculação após 48 horas, (c) inoculação após 72 horas. 27 3 5- CONCLUSÕES Na esterilização química a espera 10 minutos para vedação do frasco com o meio nutritivo, esterilizado com NaClO não reduziu a toxidez inicial no explante e não influenciou no desenvolvimento das plantas em relação as obtidas com vedação imediata dos frascos, obtendo melhores resultados quando a inoculação do explante ocorreu 24 horas após o preparo do meio. Entretanto a toxidez do cloro durante o estabelecimento da cultura in vitro, não influenciou no desenvolvimento da Gérbera hibrida cv. Essandre durante a aclimatização. 6- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BRONDANI, G.E. Establishment, multiplication and elongation in vitro of Eucalyptus benthamii Maiden & Cambage x Eucalyptus dunnii Maiden. Revista Árvore, v. 33, n. 1, p. 11-19, 2009. BRONDANI G.E.; OLIVEIRA L.S.; BERGONCI T.; BRONDANI A.E.; FRANÇA F.A.M.; SILVA, A.L.L.; GONÇALVES A.N.2013) Chemical sterilization of culture médium: a low cost alternative to in vitro establishment of plants. Scientia Forestales, Piracicaba, v. 98, n. 14, p. 257-267, 2013. CARDOSO, J.C. Esterilização química de meio de cultura no cultivo in vitro de antúrio. Pesquisa agropecuária brasileira, v. 44, p. 785-788, 2009. DONINI, L.P. Preparo de lâminas foliares de aráceas ornamentais: desinfestação com diferentes concentrações de hipoclorito de sódio. 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Revista Ceres, v. 52, n. 302, p. 499-507, 2005 TEIXEIRA, S.L.; SOUSA, R.T.S.; TEIXEIRA, M.T. Esterilização de meios nutritivos para cultura de tecidos vegetais em forno de microondas. Revista Ceres, v. 52, p. 499- 507, 2005. TEIXEIRA S.L.; RIBEIRO J.M.; TEIXEIRA M.T. Influence of NaClO on nutrient médium sterilization and on pineapple (Ananas comosus cv Smooth cayenne) behaviour. Plant Cell Tissue and Organ Culture, v. 86, p. 375-378, 2006. TEIXEIRA, S.L.; RIBEIRO, J.M.; TEIXEIRA, M.T. Utilização de hipoclorito de sódio na esterilização de meio de cultura para multiplicação in vitro de Eucalyptus pellita L. Ciência Florestal, v. 18, p. 185-191, 2008. RIBEIRO, J.M.; TEIXEIRA, S.L.; BASTOS, D.C. Cultivo in vitro de Sequoia sempervirens L. em meio de nutritivo esterilizado com hipoclorito de sódio. Ciência Florestal, v. 21, p. 77-82, 2011. RIBEIRO, J.M.; TEIXEIRA, S.L.; BASTOS, D.C. Cultivo in vitro de Sequoia sempervirens L. em meio de nutritivo esterilizado com hipoclorito de sódio. 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Lancaster:Costel, 273p, 1943. 26 29 3 CAPITULO II Fontes de contaminação em cultura de tecidos na esterilização química e térmica 28 30 4 RESUMO O presente trabalho baseou-se nos protocolos de controle térmico e esterilização química com uso de hipoclorito de sódio, em que foram realizadas adaptações afim de determinar as fontes de contaminação no controle térmico autoclavado e tratamento químico com hipoclorito de sódio (NaClO). Os tratamentos corresponderam a esterilização na água, vidrarias e meio, alternando os procedimentos, com objtivo de identificar as fontes contaminantes do cultivo in vitro. O meio esterilizado quimicamente com NaClO e termicamente apresentaram respostas positivas na inibição da ação de microrganismos. O mesmo ocorreu com as vidrarias e água esterilizadas com NaClO, sem necessidade de adição do cloro ativo no meio. Quando não se esterilizou o meio no autoclave ocorreu 100% de contaminação. As plantas inoculadas no meio onde a esterilização química ocorreu apenas nas vidrarias e água foi similar ao das plantas no meio esterilizado em autoclave (meio, agua e vidraria). PALAVRAS CHAVES Cultura de tecidos; Assepsia; Concentração mínima inibitória. 1- INTRODUÇÃO A cultura de tecidos é a área da biotecnologia que compreende vários métodos de propagação vegetal em laboratório, amplamente utilizada como ferramenta de estudo do metabolismo, fisiologia, desenvolvimento e reprodução de plantas com propriedades desejáveis, tais como resistência a pragas e acúmulo de substâncias ativas de interesse comercial (LAKSHMANAN et al., 2005). Além dos aspectos do melhoramento genético de plantas, a cultura de tecidos tem sido aplicada na micropropagação, que tem como principal objetivo a aceleração dos métodos convencionais de propagação vegetativa (DONATO et al., 2005, LIMA & MORAES 2006, XIÃO et al., 2011). A contaminação microbiana é o fator determinante para o êxito ou não desta prática, sendo responsável por perdas significativas em biofábricas e laboratórios de pesquisa (DANTAS et al., 2002, DONATO et al., 2005). O estudo das contaminações microbianas na cultura de tecidos atende uma forte demanda relacionada aos processos de boas práticas de laboratório e contribui para preencher algumas lacunas encontradas na área de biotecnologia vegetal referente aos problemas de contaminação in vitro (SCHERWINSKI & PEREIRA, 2010) Na literatura é possível ter acesso a vários protocolos de esterilização com a finalidade de reduzir a incidência de contaminação microbiana, seja com o método de 29 31 5 esterilização térmica - autoclave ou métodos alternativos como método de micro-ondas, uso de hipoclorito de sódio e antibióticos. Essa contaminação deve-se principalmente, à presença de microrganismos epifíticos, oportunistas ou patogênicos, que penetram nos tecidos ou podem estar presentes no explante, se desenvolvendo no meio de cultura devido a desinfestação ineficiente, ou ainda, pela entrada de microrganismos após o estabelecimento do explante devido ao manuseio incorreto durante as subculturas (LONDE et al., 2007, PANICKER et al 2007). De acordo com Brondani (2013), o processo de desinfestação objetiva a eliminação de microrganismos epifíticos e contaminantes que venham acometer o cultivo asséptico dos explantes. Os processos de desinfestação variam em função do tipo e origem do explante, época e ambiente em que foram coletados. Torna-se crescente o uso do hipoclorito de sódio na assepsia da água, vidrarias e meio de cultura, por ser um produto químico de fácil aquisição e baixo custo, (ESTRELA et al., 2002), sendo uma alternativa viável à substituição da esterilização térmica. 2- OBJETIVO Identificar a presença de contaminação na esterilização térmica e química na água, vidraria e no meio de cultura. 3- MATERIAIS E MÉTODOS O trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Biotecnologia da Universidade do Estado da Bahia UNEB, Departamento de Tecnologia e Ciências Sociais, Campus III. Os tratamentos que compuseram o experimento estão descritos na tabela 1: Tabela 1- Descrição dos tratamentos do experimento. Tratamentos T1- Controle térmico Água, vidrarias e meio autoclavados T2- Controle químico Água, vidrarias e meio esterilizados com NaClO T3- Controle térmico Água, vidrarias autoclavados e meio sem autoclavar T4- Controle químico Água, vidrarias esterilizados com NaClO e meio sem esterilização T5- Controle térmico Água, vidrarias sem autoclavar e meio autoclavado T6- Controle químico Água, vidrarias sem esterilizar e meio esterilizado com NaClO 30 32 6 A água, vidrarias e meio foram esterilizados conforme o tratamento. No controle térmico a água e as vidrarias foram autoclavadas por 40 minutos a temperatura de 120 °C com 1Kgf cm², enquanto o meio foi esterilizados nas mesmas condições de temperatura por 20 minutos.
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