Biotecnologia - cultura de tecidos

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Docentes: Caetano Serrote e Cássimo Lacerda
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
Melhoramento e Conservação Florestal
Biotecnologia aplicada ao melhoramento 
florestal
Biotecnologia
• É a aplicação do conhecimento biológico a 
necessidades práticas tais como as tecnologias para 
alterar a reprodução ou para localizar, identificar, 
comparar ou manipular genes (FAO, 2004) 
• Na Ciência Florestal, a definição de biotecnologia 
cobre todos os aspectos do melhoramento e 
clonagem de plantas, genotipagem do DNA, 
manipulação e transferência gênicas
Biotecnologia
• Uma lista de áreas coberta pelo termo 
biotecnologia inclui: 
– DNA recombinante, 
– cultura de tecidos vegetais, 
– melhoramento de plantas, 
– imunologia, 
– biologia molecular,
– outras
Biotecnologia
• Categorias da Biotecnologia Vegetal:
1.Propagação
2.Marcadores moleculares
3.Selecção assistida por marcadores (SAM) ou 
Melhoramento assistido por marcadores (MAM) 
4.Genômica, metabolômica e proteômica
5.Transformação genética ou engenharia genética
Propagação de plantas
Propagação de plantas
Tipos de propágulos
• Sementes sexuais (propagação sexuada); 
• estacas; 
• estruturas florais; 
• segmentos vegetativos: 
– gemas, 
– calos, 
– bulbos, 
– estolões.
Implicação da utilização da propagação 
assexuada
Propagação assexuada
• De grande importância quando se deseja 
multiplicar um genótipo que apresenta 
características consideradas superiores e que 
se perdem quando propagadas por sementes 
• Cada planta é, normalmente, geneticamente 
idêntica à planta mãe 
Propagação assexuada 
• Vantagens:
– Possibilidade de ganhos genéticos maiores que 
nas sementes; 
– obtenção de plantas iguais à planta mãe; 
– propagação de espécies importantes 
economicamente e que apresentam baixa 
produção e em intervalos regulares; 
– redução dos custos de maneio do plantio devido à 
uniformidade das plantas.
Propagação assexuada
• Limitações: 
– diminuição da variabilidade genética; 
– maior custo; 
– baixa produção em alguns métodos; 
– sistema radicular da muda é menos desenvolvido; 
– maior vulnerabilidade à condições adversas 
devido à uniformidade genética.
Propagação assexuada
Propagação
Propagação
CULTURA 
DE 
TECIDOS
Cultura de tecidos vegetais
• Amplamente utilizada para a multiplicação de 
plantas em grande escala. 
• Aplicação comercial baseada principalmente na 
micropropagação, em que uma rápida proliferação é 
obtida em um espaço limitado.
Cultura de tecidos vegetais
• Pode ser definida como a manutenção, propagação e 
regeneração de certas partes da planta, em um 
ambiente livre de microrganismos e em condições 
controladas (in vitro), baseada na teoria da 
totipotência celular
• Em programas de melhoramento florestal, a técnica 
permite a manutenção e multiplicação rápida de 
mudas, em períodos de tempo e espaço físico 
reduzidos, possibilitando a obtenção de clones mais 
produtivos
Cultura de tecidos vegetais
Totipotência celular:
• Todas as células contêm todas as informações necessárias 
para gerar um “novo” indivíduo
Desinfestação superficial
• Os explantes são imersos em soluções 
desinfestantes:
– Etanol
– Hipoclorito de Sódio
– Hipoclorito de Cálcio
• Concentrações e tempos de imersão variáveis 
com a espécie
• Triplo enxágue em água destilada e autoclavada
Meios de cultura
• Fornecem as substâncias essenciais para o 
crescimento dos tecidos
• Controlam, em grande parte, o padrão de 
desenvolvimento in vitro
Auxinas
Citocininas
Giberelinas
Teoria do balanço hormonal
Teoria do balanço hormonal
Aplicações da Cultura de Tecidos
• Manutenção da variabilidade genética:
– limpeza clonal = cultura de ápices caulinares e 
microenxertia
– micropropagação de genótipos superiores 
– conservação in vitro de germoplasma = criopreservação 
• Ampliação da variabilidade genética:
– hibridação somática ou fusão de protoplastos
– mutagênese e selecção in vitro de mutantes
– variação somaclonal e seleção in vitro de variantes
Autoclavagem
• Esterilização de meios 
nutritivos, vidraria, 
água e outros materiais 
usados na inoculação 
• O processo decorre 
através do calor 
húmido sob pressão
Inoculação
• Em câmara de fluxo 
laminar 
• Assepsia
• Exige enorme agilidade
Transferência para a sala de 
cultivo
• Temperatura: 25±3 ºC
• Fotoperíodo: 16 h
• Intensidade luminosa: 20 μmol m-² s-1 
– lâmpadas fluorescentes brancas 
frias tipo luz do dia.
• Após as brotações são transferidas 
para os vasos, passando a se chamar 
por mudas
Vantagens da Micropropagação
• Manutenção da variabilidade genética
• Produção de um elevado número de plantas em 
curto espaço de tempo e em área física reduzida;
• Sanidade e vigor das plantas produzidas;
• Possibilidade de obtenção de plantas mais uniformes 
a partir de genótipos superiores seleccionados.
Desvantagens da micropropagação
• Necessidade de infra-estrutura e mão-de-obra 
especializada;
• Possibilidade de ocorrerem variações somaclonais;
• Recalcitrância de algumas espécies;
• A contaminação do material por microrganismos, 
representando sérias limitações ao estabelecimento 
das culturas;
• Oxidação fenólica.