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BIOTECNOLOGIA: CULTURA DE TECIDOS EM FITOPATOLOGIA Tipos de culturas de tecidos Culturas de tecidos A cultura de tecidos tem demonstrado grande importância prática e potencial nas áreas agrícolas, florestal, na horticultura, floricultura e fruticultura, bem como na pesquisa básica. ➢ Culturas de calos; ➢ Suspensão celular; ➢ Cultura de órgãos; ➢ Culturas de anteras; ➢ Cultura de protoplastos; ➢ Culturas de meristemas. Tipos de culturas de tecidos Culturas de calos ➢ Obtenção através de um explante de tecidos, ➢ Transferido para meio semi-sólido sintético ou não, ➢ Formação do calo, ➢ Composto de fitohormônios e fatores de crescimento. http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-204X2010000500001&script=sci_arttext Suspensão celular ➢ É cultura de explantes ou calos em um meio liquido; ➢ O crescimento é mais intenso que no meio semi- sólido; Figura 1. a - Calos de limão 'Cravo' após 5 meses de cultivo. b- Suspensão celular de tangerina 'Cleópatra' após 3 meses de cultivo. c- Primeira divisão celular de protoplastos de tangerina 'Cleópatra' após 8 dias de cultivo. d- Microcolônias de limão 'Cravo' após 45 dias de cultivo. e- Placa de Petri contendo embriões somáticos de tangerina 'Cleópatra' em fase de germinação. f- Planta de tangerina 'Cleópatra' regenerada a partir de protoplastos, já aclimatada em vaso. http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0103-90161999000200023&script=sci_arttext Cultura de órgãos ➢ Utiliza embriões de sementes que não germinam em condições normais; ➢ Levando ao aborto do eixo embrionário. Culturas de anteras ➢ Anteras em estagio de micrósporo uninucleados; ➢ Estas são separadas dos estames de botões florais, esterilizadas e inoculadas em meio de cultivo sólido ou liquido; ➢ As plantas jovens mantidas previamente em condições ideais são as melhores fontes de anteras. Cultura de protoplastos ➢ Utiliza células de vegetais nuas, desprovidas de membrana celulósica (protoplastos); ➢ Melhores fontes são os tecidos vegetais jovens e calos. Podem ser cultivados em: ➢ Meio liquido ou semi-sólido; ➢ Semelhantes aos que são utilizados para cultivar células; ➢ Meio sólido sendo os protoplastos plaqueados ou embebidos em ágar; ➢ Aceticamente protoplastos isolados. Os protoplastos podem fundir-se com o de outras espécies, que pode vir a regenerar híbridos interespecíficos. ➢ Podem ser cultivados in vitro e regenerar plantas completas; ➢ São utilizados na transformação genética de plantas, uma vez que a ausência de parede celular torna mais fácil a introdução de DNA estranho; ➢ São utilizados na obtenção de plantas híbridas, por fusão em cultura; ➢ São usados em estudos de biologia celular, particularmente de organelos celulares e de biossíntese da parede celular Os protoplastos têm as seguintes aplicações: http://ruisoares65.pbworks.com/w/page/24326349/Protoplastos Culturas de meristemas ➢ Utilizam células meristemáticas e as cultiva in vitro; ➢ Permite a obtenção de plantas livres de patógenos, plantas “true to type”. http://cienciasdavidaedaterra25.blogspot.com.br/2011_10_16_archive.html http://www.lfdgv.ufsc.br/Apostila.htm MICROPROPAGAÇÃO É a aplicação de técnicas de cultura de tecidos para a multiplicação de plantas realizadas com pequenas partes do vegetal. http://http://ruisoares65.pbworks.com/w/page/24326057/Tecido%20Caloso TÉCNICA DE MICROPROPAGAÇÃO EM CULTURA IN-VITRO VANTAGENS DESVANTAGENS Utilização de apenas um indivíduo para originar vários, que é selecionado pelos seus caracteres Requer técnicas especializadas A rápida formação de indivíduos Requer equipamentos sofisticados São originadas plantas saldáveis e robustas Requer pessoas qualificadas Recuperação de espécies em via de extinção Devido a não existência de variabilidade genética, um grande número de plantas poderá ser dizimado pela presença de outros indivíduos ou mesmo pela mudança repentina do clima Plantas geneticamente iguais ao longo do tempo A multiplicação de espécies vegetais in vitro utiliza fenômenos de embriogênese somática ou organogênese adventícia. EMBRIOGÊNESE SOMÁTICA As células somáticas formam embriões somáticos que possuem morfologia idêntica ao de um embrião zigóticos, esses embriões germinam in vitro e produzem plantas. ORGANOGÊNESE ADVENTÍCIA Utiliza tecidos de lugares da planta que não são usados normalmente para a formação de tubérculos, rizomas, bulbos. A produção de órgãos adventícios passa pelo estado de calo, mas não são raras as vezes que surge uma planta direta do explante. Para regenerar plantas “true to type” deve-se evitar o estádio de calo. Aplicações da micropropagação ➢ Recuperação de plantas livres de doenças através de cultura de ápices caulinares; ➢ Multiplicação em larga escala; ➢ Apoio aos programas de melhoramento Genético; ➢ Conservação de germoplasma. APLICAÇÃO NO MELHORAMENTO DE PLANTAS SUPERIORES A cultura de tecidos proporciona: ➢ Variação genética; ➢ Condições para a seleção de genótipos superiores; ➢ Aplica o conhecimento para a compreensão dos fenômenos bioquímicos que são responsáveis pelo crescimento e desenvolvimento das células, tecidos e órgãos. Interação Planta-microrganismo in vitro ➢ Utilização de técnica de cultura de células em suspensão; ➢ A partir de protoplastos ➢ A cultura de tecidos vegetais in vitro é uma ferramenta muito utilizada no estudo da biologia dos vírus, ➢ Embora não esteja sendo muito eficiente no entendimento dos eventos da infecção viral e de sua multiplicação. ➢ Temos como exemplo o vírus mosaico do fumo (TMV – tabacco mosaic vírus) ➢ Também tem permitido o crescimento de bactérias fixadoras de nitrogênio in vitro. FO N TE : i n fo es co la .c o m Vantagem: ➢ Possibilidade de controlar o ambiente na qual a interação acontece sem a interferência de fatores estranhos. Controle de: ➢ Temperatura, ➢ Dos nutrientes e ➢ Do patógeno. ➢ Opiniões divididas: Há diferença em culturas in vivo X in vitro FO N TE : a gr o te c. p t FO N TE : e s . d re am st im e. co m Crescimento de vírus em cultura de tecidos ➢ Para a propagação de vírus in vitro A dificuldade ➢ Está relacionada ao tipo de tecido meristemático. ➢ Devido à síntese de nucleoproteínas durante a divisão celular; ➢ Compete com a síntese do DNA. Formas de contornar a dificuldade de trabalhar com vírus ➢ Colocando protoplastos; ➢ Cultivo de células isoladas pelo método enzimático. ➢ Produção de muitas plantas a partir do meristema apical; ➢ Como por exemplo: • Clones de Narcissus e Cimbidium foram obtidos a partir de culturas de meristemas; • Culturas como: • Morango, batata, cravo, crisântemo e outras. CRESCIMENTO DE FUNGOS EM CULTURAS DE TECIDOS Os esporos dos fungos são esterilizados superficialmente com hipoclorito e inoculados assepticamente em tecidos ou órgão crescendo em cultura. FONTE: sbmicrobiologia.org.br Problemas no estabelecimento e manutenção de associações estáveis entre fungos obrigatórios e tecidos em culturas. ➢ Pureza do inoculo; ➢ O sucesso na inoculação do tecido hospedeiro. Nas associações entre fungos e o tecido do hospedeiro pode ocorrer excessivo crescimento do fungo no meio de cultura, eliminando a planta hospedeira, ou, ao contrario, pode ocorrer o desaparecimento do fungo. http://www.scielo.br/scielo.php?pid=s0044-59672004000200006&script=sci_arttext http://www.scielo.br/scielo.php?pid=s0365-05962005000700004&script=sci_arttext Cultura de raízes transformadas de cenoura, crescendo em placas de Petri com meio “M” http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-54052007000100019 http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-37132009000900013 OBRIGADO!
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