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1 CULTURA DE TECIDOS VEGETAIS Prof. Dr. Lee T. S. G. UFSCar – Universidade Federal de São Carlos / CCA – Centro de Ciências Agrárias DBV – Departamento de Biotecnologia Vegetal Laboratório de Fisiologia e Cultura de Tecidos • 1. Estudo dos princípios básicos da cultura de tecidos de plantas. • 2. Estudo da aplicação desses princípios na pesquisa e produção agrícola. 2 Objetivos C.T.V. – Aula 1 • 1. Introdução – princípios básicos da C.T.V. • 2. O laboratório para C.T.V. • 3. Preparação de meio de cultura. • 4. Principais métodos de C.T.V. • 5. Morfogênesis in vitro. • 6. Condições ambientais de cultura in vitro. • 7. Principais problemas de C.T.V. • 8. Estabelecimento de plântulas ex vitro. 3 Conteúdo: Agronomia ou Biotecnologia C.T.V. – Aula 1 • 9. História da cultura de tecidos de plantas. • 10. Hibridização interespecífica. • 11. Obtenção de plântulas haplóides. • 12. Conservação e intercâmbio de germoplasma. 4 Conteúdo: Agronomia ou Biotecnologia C.T.V. – Aula 1 • 8h15 • Livros • 2 Provas (30%+30%) + Relatórios e Provinhas (40%) • Aula Prática: problemas! 5 Como vai ser sua NOTA final? C.T.V. – Aula 1 • Livros principais: 1. TORRES, A.C., CALDAS, L.S., BUSO, J.A. Cultura de Tecidos e Transformação Genética de Plantas. EMBRAPA – CNPH, Brasília. 2 v. 864 p. 1998. 2. TORRES, A.C., CALDAS, L.S. Técnicas e Aplicações da Cultura de Tecidos. EMBRAPA – CNPH. Brasília. 433 p. 1990. 3. GEORGE, E.F. Plant Propagation by Tissue Culture part 1: The Technology. Exegetics Limited, England. 574 p. 1993. 6 Bibliografias Recomendadas para Leitura C.T.V. – Aula 1 4. GEORGE, E.F. Plant Propagation by Tissue Culture part 2: In Practice. Exegetics Limited, England. 787 p. 1996. 5. Souza, A.S. e Junghans, T.G. Introdução à micropropagação de plantas. Embrapa, Cruz das Almas. 152 p. 2006. 6. Tombolato, A.F.C. e Costa, A.M.M. Micro-propagação de plantas ornamentais. IAC,Campinas.72 p. 1998. 7. LEE, T.S.G. Biofábrica de Plantas – Produção Industrial de Plantas “in vitro”. UFSCar, Araras. 393 p. 2011. 7 Bibliografias Recomendadas para Leitura C.T.V. – Aula 1 8. Junghans, T. G., Sousa, A. S. Aspectos Práticos da micropropagação de plantas. Embrapa, Mandioca e fruticultura tropical. Cruz das Almas – BA. 358p. 2009. 8 Bibliografias Recomendadas para Leitura C.T.V. – Aula 1 • Periódicos principais: 1. Plant Cell, Tissue and Organ Culture; 2. Hortscience; 9 Bibliografias Recomendadas para Leitura C.T.V. – Aula 1 • O cultivo asséptico e in vitro de qualquer parte da planta num meio nutritivo. • Objetivo e Fases: 10 Definição: C.T.V. – Aula 1 CULTURA DE TECIDOS DE PLANTAS Totipotência das Células Desdiferenciação (Fitohormônio) Re-diferenciação (Fitohormônio) • Totipotência: propriedade de as células reproduzirem uma planta inteira; • Diferenciação: processo de diversificação das características bioquímicas, anatômicas, morfológicas e fisiológicas, ocorrida nas células, nos tecidos ou órgãos da planta durante o desenvolvimento, a partir do estado meristemático ou juvenil para o adulto. As células do embrião e do meristema apical servem de exemplo do estado indiferenciado; 11 CULTURA DE TECIDOS DE PLANTAS C.T.V. – Aula 1 • Desdiferenciação: Retorno de células diferenciadas ao estado meristemático não diferenciado. 12 CULTURA DE TECIDOS DE PLANTAS C.T.V. – Aula 1 13 C.T.V. – Aula 1 CULTURA DE TECIDOS DE PLANTAS 14 C.T.V. – Aula 1 Totipotência, Diferenciação, Desdiferenciação e Re-diferenciação: 15 C.T.V. – Aula 1 Caso Real-Formação de Cana Transgênica: • Dois tipos de cultura de tecidos são possíveis: 1. Crescimento desorganizado (não-organizado) in vitro (cultura de células e tecidos) - Cultura de calos; - Cultura de suspensão celular; - Cultura de protoplasto; - Cultura haplóide (antera ou pólen). 16 CULTURA DE TECIDOS DE PLANTAS C.T.V. – Aula 1 C.T.V. – Aula 1 CULTURA DE TECIDOS DE PLANTAS C.T.V. – Aula 1 CULTURA DE TECIDOS DE PLANTAS • Dois tipos de cultura de tecidos são possíveis: 2. Crecimento organizado in vitro (cultura de órgãos) - Cultura de meristema ou brotos; - Cultura de único nó; - Cultura de embrião. 19 CULTURA DE TECIDOS DE PLANTAS C.T.V. – Aula 1 Qual parte é usado como explante? 21 C.T.V. – Aula 1 CULTURA DE TECIDOS DE PLANTAS (meristema, meristema apical, ápices caulinares) Qual parte é usado como explante? 22 C.T.V. – Aula 1 CULTURA DE TECIDOS DE PLANTAS C.T.V. – Aula 1 CULTURA DE TECIDOS DE PLANTAS C.T.V. – Aula 1 CULTURA DE TECIDOS DE PLANTAS C.T.V. – Aula 1 C.T.V. – Aula 1 C.T.V. – Aula 1 CULTURA DE TECIDOS DE PLANTAS • Hooke (1665): unidade da vida célula; • Schleiden (1838) & Schwann (1839): Cell theory: Cell is the basic structural unit of all living creatures. É uma unidade de “totipotência”?; • Haberlandt (1902): cultura de tecidos para provar “totipotência”; Não sucesso: porque??? (explante, meio) 32 Resumo Histórico da C.T.V. – Aula 1 Cultura de Tecidos de Plantas • White (1934): sucesso em ápices de raízes da tomate- unlimited period; • Gautheret e White (1939):Manutenção continue de calo de câmbio de raizes em meio com IAA (cenoura) e sem IAA (fumo). • Morel (1950-1960): regeneração de plantas; • 1963: White organized the 1st International Congress of plant tissue culture; • 1970: Street organized the International Association of Plant Tissue Culture. 33 Resumo Histórico da C.T.V. – Aula 1 Cultura de Tecidos de Plantas • Agronomia – Biofábrica de plantas (produção de mudas). • Biotecnologia – Formação de plantas transgênicas e outros. 34 Importância da C.T.V. – Aula 1 Cultura de Tecidos na sua área: C.T.V. – Aula 1 Laboratório de cultura de tecidos Ler parte de livros: Importante!!! 1.- Livro 1 da Torres: p. 9 até p.68. 2.- Livro 5 da Souza: p.11 até p.37. 36 1º Provinha • Por que você quer fazer essa disciplina? 37 Fim da 1ª Aula 38