Propagação in vitro de helicônia (Heliconia spp.) a
Universidade Federal Rural de PernambucoUniversidade Federal Rural de Pernambuco
Departamento de AgronomiaDepartamento de Agronomia
Programa de PósPrograma de Pós--Graduação em AgronomiaGraduação em Agronomia
Melhoramento Genético de PlantasMelhoramento 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 LogesCo-Orientadoras: Lilia Willadino
Cláudia Ulisses
� Introdução
� Objetivos
� Metodologia
Roteiro de Apresentação
� Cronograma de Atividades
� Orçamento
� Relevância científica, tecnológica e sócio-econômica
Introdução
� Características Botânicas:
- Divisão: Magnoliophyta
- Classe: Liliopsida
- Ordem: Zingiberales- Ordem: Zingiberales
- Gênero: Heliconia
- Família: Heliconiaceae
� Características Botânicas:
Américas Central e do Sul;
Introdução
Ocorrência:
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 SEMENTESCULTURA
DE TECIDOS
Introdução
� Importância econômica
- Mercado mundial de flores e plantas ornamentais
14 1
BILHÕES ANUAIS (U$)
60
14
Flores e Plantas
Mudas
Bulbos
114
60
Fonte: Junqueira e Peetz, 2009.
� Importância econômica Floricultura Tropical 400 milhões (U$)- Brasil: pouco representativo no mercado mundial (5%);
- Países desenvolvidos:consumo per capita de flores condições desfavoráveis;
Introdução
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:- Cultura de Tecidos:
� Princípio Totipotência das células vegetais;
� Condições de cultivo: Meio nutritivo apropriado;
Ambiente asséptico;
Condições ambientais controladas;
� Cultura de Tecidos:- Vantagens:
� Propagação de plantas sadias;
� Propagação clonal de espécies de valor comercial;
Introdução
- Áreas de Aplicação
Micropropagação
Cultura de meristemas
EmbriogêneseSomática
Hibridação Somática
Cultura de protoplastos
Seleção in vitro
Cultura de Tecidos
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 célulashaplóides ou somáticas diplóides, sem que haja fusão degametas;
- Tipos de embriogênese:- Tipos de embriogênese:
ES DIRETA
MS + citocinina
Embriões Calos
MS +citocinina/auxina
ES INDIRETA
� Embriogênese Somática
- Vantagens:
� Alta taxa de multiplicação;
� Escalonamento da produção;
Introduçãoc
� 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 embriõeszigóticos e estabelecer protocolos para indução dezigóticos e estabelecer protocolos para indução deembriões somáticos em espécies de Heliconia.
Objetivos
� Objetivos Específicos:
� Avaliar a produção e desenvolvimento de mudas deHeliconia ssp. por meio de cultivo de embriões zigóticos;Heliconia ssp. por meio de cultivo de embriões zigóticos;
� Induzir a formação de embriões somáticos utilizandofontes 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:- 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. rostrataH. episcopalis H. rauliniana
H. stricta
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 MSFRUTOS 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� 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.� 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 2,4-DICLOFENOXIACÉTICO (2,4-D)
ÁCIDO BEZILAMINAPURINA (BAP)
ÁCIDO NAFTALENO ACÉTICO (ANA)
ÁCIDO INDOLACÉTICO (AIA)
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� Int. luminosa: 47 µmols m s
� 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 odesenvolvimento do projeto proposto;
�Materiais de consumo:�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;
� 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
Relevância Científica, Tecnológica e Sócio-Econômica
compatíveis com o ambiente, especialmente em países não
desenvolvidos.
Apoio Financeiro e Institucional
Silvany de Sousa Araújo
Mestranda em Melhoramento Genético de Plantas- UFRPEMestranda em Melhoramento Genético de Plantas- UFRPE
E-mail: [email protected]
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