Apresentação sobre Embriogênese Somática ppt

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Junea Leandro do Nascimento 
Eng. Agrônoma 
PhD. Produção Vegetal 
Universidade Estadual de Santa Cruz 
Programa de Pós-Graduação em 
Produção Vegetal 
 rápida multiplicação de inúmeras espécies: 
 técnica de pesquisa; 
 Interesse industrial. 
 
 maior interesse na cultura de tecidos 
vegetais. 
 
 considerado o método de regeneração in 
vitro mais eficiente. 
 
 Conceito: 
 Processo pelo qual células somáticas, haplóides ou 
diplóides, se diferenciam em plantas completas 
seguindo estádios de cito e histodiferenciação 
embriogenéticos característicos. 
 
 Teoria da TOTIPOTENCIALIDADE 
 células somáticas vegetais possuem informação 
genética necessária para a geração de uma nova 
planta. 
 
 Origens de explantes: 
 fragmentos caulinares jovens, folhas, cotilédones, 
endosperma, embrião, perisperma, antera e óvulo. 
 
 
EMBRIOGÊNESE 
SOMÁTICA PRIMÁRIA 
EMBRIOGÊNESE 
SOMÁTICA SECUNDÁRIA 
Fonte: Penn State University 
 
Fonte: Centro Mars de Ciência do Cacau 
 A embriogênese somática é um processo 
análogo a embriogênese zigótica, onde uma 
célula isolada ou um pequeno grupo de células 
somáticas são os precursores dos embriões. 
 
 embrião zigótico passa por quatro estágios 
principais, globular, cordiforme, torpedo e 
cotiledonar. 
Embrião 
zigótico 
Embrião 
somático ≠ 
Estágio 
cotiledonar 
Pontos de 
partida 
inibição ao 
desenvolvimento 
crescimento das 
plântulas 
dupla fecundação desdiferenciação e 
rediferenciação 
 A embriogênese somática é o resultado de um 
processo morfogenético no qual as células 
indiferenciadas adquirem competência 
embriogênica. 
 
 Duas fases: 
 Indução (adquirem a competência); 
 Expressão diferenciam-se para formar embriões 
somáticos (revelam a competência). 
 Direta: embriões se desenvolvem a partir de 
células do tecido organizado do explante. 
 
 Indireta: os embriões se desenvolvem a partir 
de células de calos. 
1. Iniciação (Indução) 
 
2. Proliferação 
 
3. Pré-maturação 
 
4. Maturação 
 
5. Conversão 
Figura 1. Fases da embriogênese somática de Theobroma cacao L. a) Indução 
primária a partir de estaminóides; b) Calo derivado de estaminóides; c) Expressão 
primária; d) Embriogênese somática direta; e,g) Expressão da embriogênese 
somática secundária; h) Embrião somático leitoso normal; i) Embrião somático 
translucido normal; f) Conversão do embrião somático; j) Plântula regenerada in 
vitro. 
1. Iniciação (Indução) 
 meios de culturas contendo auxinas (2,4-D); 
 induz a síntese de proteínas necessárias para iniciar a 
formação do embrião somático; 
 células indiferenciadas adquirem competência 
embriogênica. 
cordiforme 
Torpedo 
Estaminóide Estaminóide 
(5 dias após 
 indução) 
Fonte: Penn State University 
2. Proliferação 
 meios contendo auxinas em baixas concentrações; 
 multiplicação das culturas embriogênicas; 
 permite ciclos repetitivos de divisão celular e o 
controle dos processos de diferenciação. 
 
3. Pré-maturação 
 meio sem reguladores de 
crescimento; 
 inibe a proliferação; 
 estimula a formação do 
embrião somático. 
 
Vários estágios 
 de desenvolvimento 
Fonte: Penn State University 
4. Maturação 
 
 presença de ABA e/ou agentes 
osmóticos; 
 
 fase de diferenciação celular; 
 
 fornecer estímulos fisiológicos, 
bioquímicos e ambientais; 
 
 regeneração de embriões 
somáticos; 
 
 maduros passíveis de 
germinação in vitro e ex vitro. 
 
Fonte: Centro Mars de 
Ciência do Cacau 
5. Conversão 
 
 meios de cultura 
isentos de 
fitorreguladores; 
 
 formação de 
plântulas a partir de 
embriões somáticos 
maduros. 
Fonte: Centro Mars de Ciência do Cacau 
Modelo representando os ciclos da embriogênese somática. 
Fonte: GUERRA et al., (1999). 
 As condições para indução em diferentes 
espécies e cultivares são usualmente 
determinadas por tentativa e erro. 
 
 desenvolvimento in vitro das células depende 
de vários fatores: 
 o genótipo; 
 a idade; 
 estado fisiológico da planta doadora do explante; 
 o ambiente externo (composição do meio de cultura 
e as condições físicas). 
 Requisitos para a formação do embrião vegetal 
 
 Muitos estudos têm empregado diferentes 
técnicas de screening para identificá-los. 
 
Modelo 
hipotético dos 
eventos que 
modulam a 
embriogênese 
somática 
(FEHÉR, 2005) 
 regeneração de embriões somáticos ocorre a 
partir de células individuais; 
 embriogênese secundária: 
 fenômeno em que novos embriões surgem a partir 
de embriões somáticos; 
 multiplicação em massa de material modificado 
geneticamente; 
 Criopreservação. 
 redução no número de estádios de cultura; 
 
 redução de trabalho e custo; 
 
 rapidez e facilidade para a produção em larga 
escala; 
 
 sementes sintéticas: 
 possibilidade de encapsulamento e armazenamento 
de embriões. 
 
 sistema modelo para estudos: 
 eventos moleculares, citológicos, fisiológicos e de 
desenvolvimento. 
 Poucos protocolos disponíveis; 
 
 Diversidade genética; 
 
 Baixa frequência de conversão. 
DECLÍNIO DE VIGOR 
 baixa taxa de desenvolvimento 
 associado com a produção de substâncias fenólicas 
 erros no balanço nutricional do meio 
 
 
 NECROSES 
 morte de uma parte de um organismo vivo 
 Deficiência de cálcio 
 fitorreguladores 
 
 
 
OXIDAÇÃO 
 Os explantes ao serem inoculados no meio de 
cultura podem liberar exudatos que causam 
oxidação do meio; 
 Controle: o carvão ativado, ácido ascórbico e ácido 
cítrico. 
HIPERHIDRICIDADE 
 estado fisiológico que a planta apresenta elevado 
teor de água no interior das células e tecidos; 
 aspecto translúcido; 
 Controle: transferência do meio de cultivo e 
adequação ambiental. 
A utilização de técnicas de cultura de tecidos para a 
regeneração e propagação massal de genótipos superiores 
via embriogênese somática é prática rotineira em muitos 
laboratórios. 
 
Algumas limitações dizem respeito a necessidade de melhoria 
geral dos protocolos utilizados e a definição e 
estabelecimento de protocolos para as chamadas espécies 
"recalcitrantes". 
 
Um maior detalhamento das técnicas de biologia celular e 
molecular vem permitindo um maior refinamento das 
técnicas de cultura de tecidos vegetais e a conseqüente 
aplicação para tecnologias de embriogênese somática.