Aula 25_11 Para Web
-
Upload
melina-teixeira-andrade -
Category
Documents
-
view
234 -
download
0
Transcript of Aula 25_11 Para Web
-
8/8/2019 Aula 25_11 Para Web
1/18
2
0 0 4
- 2 0 0 5
G e n t i c aE
M e l h o r a m e n t o d eP l a n t a s
25/11/2005
Por: Augusto Peixe
-
8/8/2019 Aula 25_11 Para Web
2/18
2
0 0 4
- 2 0 0 5 Novas ferramentas para apoio ao
melhoramento
-Cultura in vitro
-Melhoramento Assistido porMarcadores (MAS)
-Transformao gentica
-
8/8/2019 Aula 25_11 Para Web
3/18
2
0 0 4
- 2 0 0 5 Cultura in vitro e suas aplicaes ao
Melhoramento de Plantas
-Micropropagao: Multiplicao comercial, limpezasanitria, seleco
-Haploidizao in vitro: Produo de haploides
-Cultura de embries: Hibridao inter-especfica,partenognese
-Cultura de protoplastos: Produo de hbridossomticos e sementes artificiais
-Conservao de germoplasma: Uma questo deespao
-Variao somaclonal: Outra ferramenta em mutagnese
-
8/8/2019 Aula 25_11 Para Web
4/18
2
0 0 4
- 2 0 0 5
Micropropagao in vitro
Interesse da TcnicaMultiplicao conforme
-Limpeza sanitria
-Clonagem
Aumento da variabilidade
-Variao somaclonal-No transmissvel sexualmente-Sexualmente transmissvel
Seleco in vitro
-
8/8/2019 Aula 25_11 Para Web
5/18
2
0 0 4
- 2 0 0 5 Limpeza Sanitria
Porque esto os pices meristemticoslivres de vrus? Os vrus difundem-se na planta
atravs do sistema vascular, queno se encontra desenvolvido nospices meristemticos
Os processos de mitoses eduplicao de cromossomascompetem com a replicao dosvrus
Os contedos elevados de auxinasinibem a difuso dos vrus
Os sistemas naturais de
inactivao de vrus tem a suamxima expresso nas zonasmeristemticas
Tecido livre devrus
Partculasvirais
encontradasaqui
Note Bem : A cultura de meristemas s por si no garante 100% de eliminao de vrus, toda a descendncia tem que ser testada O material vegetal sanitariamente limpo, pode ser rapidamente reinfectado. A nica soluo de longa durao a obteno de resistncia gentica
-
8/8/2019 Aula 25_11 Para Web
6/18
2
0 0 4
- 2 0 0 5
Micropropagao conforme por evoluo de gomos axilares.
A- O explante pode conter ummeristema isolado, um gomoterminal ou axilar, uma extremidadede um ramo, um fragmento de ramoque possua pelo menos 1 gomo
axilarB- Num meio pobre em citocininas omeristema apical desenvolve-se soba forma de um eixo caulinar, semramificaes
C- Este eixo pode ser cortado emfragmentos que permanecem sobreo mesmo meio dando novos ramosfolhosos
D- Se o explant inicial depositado num meio rico em citocininas, ou se a dominncia apical no intensa, os axilares gomos desenvolvem-se, dando um eixo com ramificaes secundrias, tercirias eassim sucessivamente.
E- Os tufos de rebentos so ento fragmentados e individualizados.
F- Os rebentos so transferidos se necessrio para meio de alongamento afim de os preparar para afase de enraizamento
G- Os ramos podem ser agora transferidos para um meio neutro (S/hormonas) ou com auxinas paraenraizarem.
-
8/8/2019 Aula 25_11 Para Web
7/18
2
0 0 4
- 2 0 0 5
A
Taxas deMultiplicaoin Vitro
B
-
8/8/2019 Aula 25_11 Para Web
8/18
2
0 0 4
- 2 0 0 5 MicropropagaMicropropaga o por Formao por Forma o de Rebentos Advento de Rebentos Advent cioscios .
A- O explant constitudo por um
fragmento de rgo, por umaporo de tecido ou mesmo porclulas isoladas (gros de plen,protoplastos, etc.)
B- Os rebentos so neo-
formados (formados de novo) apartir de clulas do explantinicial.
C- Estes rebentos desenvolvem-se em caules, geralmente sobre
um meio de alongamentoD- Pode acontecer no entantoque as clulas do explant inicialse dividam rapidamente eformem, de maneiradesorganizada, um calo primrioligado ao explant de partida
E- O calo primrio pode ser subcultivado para promover o seu crescimento ediferenciao celularF- O calo forma rebentos sob um meio de induo apropriadoG- Todos os ramos obtidos so transferidos para um meio neutro ou enriquecido emauxinas que provocam o posterior enraizamento.
A conformidade das plantas obtidas por este mtodo, no pode ser garantida.
-
8/8/2019 Aula 25_11 Para Web
9/18
2
0 0 4
- 2 0 0 5 Embriognese somtica
APLICAES
Estudosbsicos de:
Bioqumica
Histologia
Anatomia
Citologia
Conservao degermoplasma
Crio-conservao
Produo clonal
Biorreactores
Transfernciade genes
Sementes
artificiais
Plantas no campo
Desenvolvimento egerminao
-
8/8/2019 Aula 25_11 Para Web
10/18
2
0 0 4
- 2 0 0 5 Micropropagao por Embriognese Somtica.
A- O explant de partida pode serum fragmento de rgo, detecido, ou clulas isoladas.
B- Forma-se um calo primrio(em rgos) ou um micro-calo(em clulas isoladas).
C- Subcultura de calo primrio oude micro-calos
D- O calo pode dissociar-se emultiplicar-se sob a forma desuspenso celular
E- Em certas condies, as culturas celulares em meio lquido ou slido organizam-seem pequenos macios de estruturas bipolares chamados embriides, ou embriessomticos
F- Os embries somticos se desenvolvem directamente em plntulas com raiz como asderivadas de uma semente.
Tambm neste caso, a conformidade das plantas obtidas, no pode sergarantida.
E b i S i S
-
8/8/2019 Aula 25_11 Para Web
11/18
2 0 0 4
- 2 0 0 5 Embriognese Somtica e Sementes
ArtificiaisSementes sintticas ou artificiais, no so mais do que embries somticos
encapsulados. Frequentemente o alginato de sdio utilizado para encapsular osembries. No entanto, mais recentemente, tm sido desenvolvidos novos gis, capazesde auto-fractura. At agora, a qualidade e uniformidade dos embries tm sido osprincipais constrangimentos da tcnica.
Alguns exemplos de sementes artificiais e da
germinao do embrio
O Alginato de Sdio utilizado para a produo das cpsulas onde se incluem os embries
-
8/8/2019 Aula 25_11 Para Web
12/18
2 0 0 4
- 2 0 0 5
Haploidizao in vitro
De acordo com o grau de ploidia da planta me, podemosdistinguir:
-Monohaploides: so originados a partir de umaplanta diploide, possuem apenas um nmero (n) decromossomas e so por isso estreis.
- Polihaploides: so originados a partir de plantaspoliploides. Possuem (xn) cromossomas e podem ser
estreis ou frteis.
Define-se como haplide, todo o organismo tecido ou clula, que possui o nmero gamtico de cromossomas caracterstico da espcie considerada.
-
8/8/2019 Aula 25_11 Para Web
13/18
2 0 0 4
- 2 0 0 5
Potencialidades de Utilizao
-Simplifica os estudos genticos, quando se pretende conhecer tanto o valorprprio de um gene como as interaces e as recombinaes entre alelos : Deacordo com as leis de Mendel, quando do cruzamento de duas linhas parentaisdiferindo em (n) pares de genes alelicos, o modelo de segregao de uma populaoF2 ser (2 n)2 . O modelo de segregao no caso dos haploides ser unicamente (2 n) .A haplodiploidizao, permite estudar directamente os efeitos de aditividade e epistasiacis.
-Obter rpidamente o estado homozigotico por duplicao espontnea ouinduzida do n de cromossomas: Ainda que atravs das tcnicas demelhoramento clssicas, recorrendo a auto-polinizao seja possvel no caso dasplantas auto-compativeis, obter linhas puras, este processo revela-se bastante lento.Atravs da cultura de anteras, haplides podem ser obtidos num espao de semanase atravs da duplicao de cromossomas, diplides homozigticos podem serobtidos em apenas uma gerao. Isto possivel mesmo em casos de auto-
incompatibildade-Colocar em evidncia mutaes recessivas desde a primeira gerao, aps otratamento mutagnico: Em muitos casos as mutaes afectam genes alelicosrecessivos e no se expressam fenotipicamente. A utilizao de haplides permite a
expresso destas mutaes logo na primeira gerao aps aplicao do tratamentomutagnico.
-
8/8/2019 Aula 25_11 Para Web
14/18
2 0 0 4
- 2 0 0 5 Exemplo do Espargo
Trata-se de uma planta dioica com um gene M que codifica parao sexo. As plantas fem. so todas (mm) e as masc. (Mm),sabendo-se que as plantas macho so mais produtivas e maisprecoces que as plantas fmeas. Pelos mtodos de hibridaoclssica, apenas se conseguiam obter 50% de machos na F1.Atravs da haploidizao podemos obter 100%.
Mm
Haplodiplodizao
MM x mm
100% Mm
-
8/8/2019 Aula 25_11 Para Web
15/18
2 0 0 4
- 2 0 0 5 Vias De Obteno de Haplides In Vitro
-Andrognese
A andrognese in vitro, resulta de uma alterao do processonormal de evoluo do gametfito masculino da via gametofiticapara a via esporofitica, conduzindo formao de um embrio oude um calo organognico.
1 2
3
4
1
Adaptado de Auge,R et Gibod,J. (1989)
2
3
4
-
8/8/2019 Aula 25_11 Para Web
16/18
2 0 0 4
- 2 0 0 5
-Ginognese
A ginognese, que constitui do ponto de vista prtico umaalternativa ao processo de andrognese, no conhece umaexpanso to grande como a desta ltima, devido ao fracosresultados que se tm obtido. De facto, s em 1976 San Noeum
conseguiu obter haplides de cevada a partir da cultura in vitro devulos no fecundados e desde ento o n de espcies onde atcnica foi utilizada com sucesso bastante limitada e no atingeas taxas de sucesso, tambm conseguidas com a cultura de
anteras. De entre estas espcies saliente-se o trigo, a beterraba eo girassol.
A tcnica consiste em colocar in vitro vulos isolados promovendoa regenerao de novas plantas a plantas a partir de clulas (n)do saco embrionrio como a ooesfera, as sinergideas ou asantipodas.
C l d l P d d
-
8/8/2019 Aula 25_11 Para Web
17/18
2 0 0 4
- 2 0 0 5 Cultura de protoplastos e Produo de
hbridos somticos
Os protoplastos tm sido descritos comoclulas nuas pelo facto da sua parede
celular ter sido removida, seja por processosmecnicos ou enzimticos. Nos protoplastosisolados a membrana plasmtica encontra-se
totalmente exposta.
Potencialidade de utilizao dos hbridos somticos nomelhoramento
Produo de novos cruzamentos intrerespecificos e intergenricos, entreplantas difceis ou impossveis de hbridar convencionalmente. Transferncia de genes. Estudos da actividade dos genes citoplasmticos e suas funes.
Produo de combinaes de genes nucleares e citoplasmticos nicas.
-
8/8/2019 Aula 25_11 Para Web
18/18
2 0 0 4
- 2 0 0 5
Alguns resultados possveis da fuso entre protoplastos de duasespcies geneticamente diferentes
= cloroplastos= mitocondrias
= ncleoFuso
Heterocrionte
cbrido cbridohbridohibrido