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Universidade Federal Rural de Pernambuco
Departamento de Agronomia
Programa de PósPós-Graduação em Agronomia
Melhoramento Genético de Plantas
Propagação in vitro de helicônia (Heliconia spp.) a
partir de embriões zigóticos e embriogênese
somática
Aluna: Silvany de Sousa Araújo (Bolsista Facepe)
Orientadora: Vivian Loges
Co-Orientadoras: Lilia Willadino
Cláudia Ulisses
Roteiro de Apresentação
Introdução
Objetivos
Metodologia
Cronograma de Atividades
Orçamento
Relevância científica, tecnológica e sócio-econômica
Introdução
Características Botânicas:
- Divisão: Magnoliophyta
- Classe: Liliopsida
- Ordem: Zingiberales
- Gênero: Heliconia
- Família: Heliconiaceae
Introdução
Características Botânicas:
Ocorrência:
Américas Central e do Sul;
Ilhas do Pacífico Sul
Fonte: Memória Virtual, 2009
Introdução
Características Botânicas:
Brasil: 40 espécies nativas
Fonte: Blog da Caatinga, 2009
Introdução
Características Botânicas:
- Plantas herbáceas;
- Altura: 0,5 – 10m;
- Pseudocaule;
- Rizoma;
- Folha;
- Inflorescência terminal;
- Flores;
- Frutos.
Introdução
Características Botânicas:
- Formas de Propagação:
RIZOMA
SEMENTES
CULTURA
DE TECIDOS
Introdução
Importância econômica
- Mercado mundial de flores e plantas ornamentais
BILHÕES ANUAIS (U$)
14
1
14
Flores e Plantas
60
Mudas
Bulbos
60
Fonte: Junqueira e Peetz, 2009.
Introdução
Importância econômica
Floricultura Tropical
400 milhões (U$)
- Brasil: pouco representativo no mercado mundial (5%);
- Países desenvolvidos:
consumo per capita de flores
condições desfavoráveis;
- Brasil: condições favoráveis para cultivo
baixo custo
de produção;
- Heliconiaceae
participação floricultura tropical;
Uso: paisagismo e flor de corte;
- Dinâmica da Floricultura;
Introdução
Cultura de Tecidos:
- Biotecnologia: produtividade;
Produtos de qualidade superior;
- Cultura de Tecidos:
Princípio
Totipotência das células vegetais;
Condições
de cultivo: Meio nutritivo apropriado;
Ambiente asséptico;
Condições ambientais controladas;
Introdução
Cultura de Tecidos:
- Vantagens:
Propagação de plantas sadias;
Propagação clonal de espécies de valor comercial;
- Áreas de Aplicação
Micropropagação
Cultura de
meristemas
Embriogênese
Somática
Seleção in vitro
Cultura de Tecidos
Cultura de
protoplastos
Hibridação
Somática
Introdução
Cultura de Tecidos:
Fonte: Madelaine Pretty (Blogspot), 2009
Introdução
Cultivo de Embriões Zigóticos
- Procedimento comum no melhoramento genético;
- Aplicação:
Resgate de embriões de sementes com dificuldade de
germinação;
Resgate de embriões imaturos;
- Vantagens:
Propagação rápida de plantas;
Recuperação de plantas livres de doenças;
Conservação e intercâmbio de germoplasma;
Introdução de germoplasma como semente botânica;
Superação da dormência de sementes.
Introdução
Embriogênese Somática
- Desenvolvimento de embrióides a partir de células
haplóides ou somáticas diplóides, sem que haja fusão de
gametas;
- Tipos de embriogênese:
ES DIRETA
ES INDIRETA
MS + citocinina
MS +
citocinina/auxina
Embriões
Calos
Introduçãoc
Embriogênese Somática
- Vantagens:
Alta taxa de multiplicação;
Escalonamento da produção;
Plantio direto da muda;
Auxilia a transferência de
genes;
Fonte: CHEN e CHANG, 2006.
Objetivos
Objetivo Geral:
Analisar o desenvolvimento in vitro de embriões
zigóticos e estabelecer protocolos para indução de
embriões somáticos em espécies de Heliconia.
Objetivos
Objetivos Específicos:
Avaliar a produção e desenvolvimento de mudas de
Heliconia ssp. por meio de cultivo de embriões zigóticos;
Induzir a formação de embriões somáticos utilizando
fontes de auxinas e citocininas exógenas.
Metodologia
-
Local de Realização dos Experimentos
Laboratório de Cultura de Tecidos Vegetais- UFRPE;
Experimento I-
Cultivo de Embrião Zigótico
Material Vegetal:
Sementes colhidas de frutos maduros de inflorescências;
Local da Coleta:
- Coleção da UFRPE- Camaragibe
- Área de produção comercial- Paulista
Metodologia
Experimento I-
Cultivo de Embrião Zigótico
- Espécies utilizadas:
H. bihai
H. wagneriana
H. stricta
H. episcopalis
H. rostrata
H. rauliniana
Metodologia
Desenvolvimento de metodologia para coleta
de frutos;
Metodologia
Metodologia
Experimento I-
Cultivo de Embrião Zigótico
Assepsia dos frutos:
LAVAGEM COM DETERGENTE
COMERCIAL
ÁLCOOL 70 %
Ca(CLO)2 A 3% + TWEEN 20
Ca(CLO)2 A 1,5% + TWEEN 20
LAVAGEM EM ÁGUA ESTÉRIL
Metodologia
Experimento I-
Cultivo de Embrião Zigótico
- Inoculação dos embriões zigóticos:
REMOÇÃO DA
POLPA DOS
FRUTOS
EXTRAÇÃO DOS
EMBRIÕES
INOCULAÇÃO
DOS EMBRIÕES
EM MEIO MS
Metodologia
Experimento I-
Cultivo de Embrião Zigótico
- Meio de cultura:
Meio MS (Murashige e Skoog, 1962);
3% de glicose;
0,65% de ágar;
pH: 5.8
Autoclavagem: 120ºC
- Condições de cultivo:
Ausência total de luz- 8 dias;
Fotoperíodo: 16 hrs (luz)
Int. luminosa: 50 µmols m-2s-1
Temperatura: 25 ± 2ºC
Metodologia
Experimento I-
Cultivo de Embrião Zigótico
- Parâmetros analisados:
Número de raízes;
Número de folhas;
Tamanho da parte aérea;
Tamanho da raíz principal;
Peso fresco.
- Aclimatação:
Transferência das plantas para substrato (Plantmax);
Período de aclimatação: 3 meses
Metodologia
Experimento I-
-
Cultivo de Embrião Zigótico
Delineamento e análise estatística:
Inteiramente casualizado;
10 repetições por tratamento;
Análise de variância;
Teste de Tukey (5%
de probabilidade).
Metodologia
Experimento II-
Embriogênese Somática
- Explantes utilizados:
Ápice radicular;
Inserção das folhas no pseudocaule;
Nervura principal;
Nervura secundária.
- Espécie utilizada
H. bihai
Metodologia
Experimento II-
Embriogênese Somática
- Meio de cultura:
Mesmo do experimento I (+ caseína);
- Etapas de Desdiferenciação e Rediferenciação:
ÁCIDO 2,4DICLOFENOXIACÉTICO (2,4-D)
ÁCIDO INDOLACÉTICO (AIA)
ÁCIDO NAFTALENO ACÉTICO
(ANA)
ÁCIDO BEZILAMINAPURINA
(BAP)
Metodologia
Experimento II-
Embriogênese Somática
- Metodologias Testadas:
Metodologia
Experimento I-
Cultivo de Embrião Zigótico
-
Condições de cultivo:
Fotoperíodo: 16 hrs (luz)
Int. luminosa: 47 µmols m-2s-1
Temperatura: 25 ± 1ºC
Metodologia
Experimento II-
Embriogênese Somática
- Etapa de Conversão:
Meio MS;
Subcultivos a cada 4 semanas;
Registro: Número de embriões
Sincronia entre parte aérea e raízes
IFE = Nº de embriões formados
Nº de explantes inoculados
Metodologia
Experimento II-
Embriogênese Somática
- Delineamento e análise estatística:
Inteiramente casualizado;
Arranjo Fatorial: 4x3
(explantes x meios)
10 repetições por tratamento;
Análise de variância;
Teste de Tukey (5% de probabilidade).
Cronograma de Atividades
Orçamento
Infra-estrutura
-
diponível:
O Laboratório de Cultura de Tecidos Vegetais da UFRPE
conta com infra-estrutura básica capaz de apoiar o
desenvolvimento do projeto proposto;
Materiais de
consumo:
Relevância Científica, Tecnológica e Sócio-Econômica
A floricultura
alternativa técnica e viável economicamente
para a geração de emprego e renda no País;
O cultivo in vitro de embriões zigóticos vem acelera
aobtenção de mudas e a seleção de genótipos mais
adequados à comercialização;
Relevância Científica, Tecnológica e Sócio-Econômica
A técnica de embriogênese somática
maximiza a
propagação de cultivares já recomendadas para plantio e
vindas de programas de melhoramento;
Oferece ao produtor mudas de alto padrão de qualidade em
quantidade suficiente em curto espaço de tempo;
Relevância Científica, Tecnológica e Sócio-Econômica
A aplicação de técnicas de biotecnologia pode contribuir para a
sustentabilidade da agricultura pela produção de cultivos mais
compatíveis com o ambiente, especialmente em países não
desenvolvidos.
Apoio Financeiro e Institucional
Silvany de Sousa Araújo
Mestranda em Melhoramento Genético de Plantas- UFRPE
E-mail: [email protected]
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