Universidade de São Paulo

Programa Universidade Aberta à Terceira Idade




    Sementes Artificiais


                            Leonardo L.C. Dias
                            Doutorando em Biotecnologia



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Sementes




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Mas, o que é uma semente?


Semente é o óvulo maduro das plantas
gimnospermas ou angiospermas. É o
óvulo já fecundado, sendo formada pelo
tegumento ou casca, embrião e pelo
endosperma que o envolve.




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Plantas com semente

                       Polinização




                                                  Semente




Planta                         Ciclo de vida
adulta




                                      Fruto
                  Germinação




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Núcleo
             Zigoto
                      Fertilizado
              (2n)
                        (3n)
Endosperma




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Formação do embrião




                                                             Embrião
Pré-globular     Globular   Globular   Codiforme   Torpedo
                                                             maduro




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Dennis Kunkel©




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Semente artificial


 Análoga a semente botânica, consistindo
 em um embrião somático envolto por
 uma    ou   mais  camadas    artificiais,
 formando uma cápsula.




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Picea                      Carica papaya
                 abies               Castillo et al., 1998




            Mangifera                  Spartina alterniflora
            indica
           Ara et al., 2000         Utomo et al., 2008

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Ocotea catharinensis




 Araucaria angustifolia



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Embriogênese somática

Desenvolvimento do embrião a partir de
células que não são produto da fusão de
gametas.

        Totipotência
        Plasticidade
        Determinação celular
        Diferenciação

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Embrião somático




               Soja        Algodão                    Castanha




   Goiabeira serrana           Orquídea              Milho


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Fases da embriogênese somática

         Indução
         Proliferação
         Diferenciação
         Maturação
         Germinação
         Conversão



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Indução

   Reprogramação celular

   Auxinas
   Explante
   Meio de cultura




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Proliferação
   Embriogênese repetitiva

                                 Desenvolvimento e
                                 maturação




                                 Desenvolvimento
                                 anormal




                                 Embriogênese
                                 repetitiva




                                 Autoembrionia




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Diferenciação
   Remoção dos reguladores
   Stress osmótico
   Níveis endógenos de auxina




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Maturação

  Acúmulo de reservas
  Redução do metabolismo
  Redução do conteúdo de água




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Germinação/ Conversão

   Desenvolvimento dos ápices caulinares
   e radiculares


   Formação de plantas




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Técnicas de produção

  Dessecação em resina solúvel

  Dessecação e rehidratação

  Gel protetor fluido

  Encapsulamento em gel



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Encapsulação


  Propiciar proteção contra danos
  mecânicos

  Fornecer nutrientes ao embrião
  somático




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Goiabeira serrana




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                                       Cangahuala-Inocente et al., 2007
Mamão




                                          Castillo et al., 1998




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Ginseng




                                              Jung et al., 2004




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Unidades Encapsuláveis
Outros propágulos, que possam ser
encapsulados,    capazes    de   serem
convertidos em plântulas normais




              Populus sp.
                            Tsvetkov et al., 2006



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Romã




                                        Naik et al., 2006




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Biofábricas




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Proliferação
Explante                                                                            Desidratação
                                       Embriogênese somática     Promoção do                                   Pós-cultura
                                                                 desenvolvimento
                                                                                   Embriões e
                                                                                   nutrientes




       Germinação



                                                           Seleção das
                                                           cápsulas
                                    Semente
                                    sintética




                                                                                                Encapsulação
       Transplante
                                                       Tratamentos para
                                                       rompimento da cápsula                        Onishi et al., 1994



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Ginseng




Choi & Jeong, 2002



            Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
Biorreatores de imersão temporária




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Sistema RITA®




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3R-System®




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Vantagens
 Alto rendimento

 Alto grau de automação

 Uniformização da produção

 Integração com     programas                      de
 melhoramento genético

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Entraves

  Dificuldades na conversão

  Dificuldades na automação

  Falta de sincronismo




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Muito obrigado!




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Sementes sintéticas

  • 1.
    Universidade de SãoPaulo Programa Universidade Aberta à Terceira Idade Sementes Artificiais Leonardo L.C. Dias Doutorando em Biotecnologia Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 2.
    Sementes ProgramaUniversidade Aberta à Terceira Idade
  • 3.
  • 4.
    Mas, o queé uma semente? Semente é o óvulo maduro das plantas gimnospermas ou angiospermas. É o óvulo já fecundado, sendo formada pelo tegumento ou casca, embrião e pelo endosperma que o envolve. Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 5.
    Plantas com semente Polinização Semente Planta Ciclo de vida adulta Fruto Germinação Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 6.
  • 7.
    Núcleo Zigoto Fertilizado (2n) (3n) Endosperma Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 8.
    Formação do embrião Embrião Pré-globular Globular Globular Codiforme Torpedo maduro Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 9.
  • 10.
    Dennis Kunkel© Programa UniversidadeAberta à Terceira Idade
  • 11.
    Semente artificial Análogaa semente botânica, consistindo em um embrião somático envolto por uma ou mais camadas artificiais, formando uma cápsula. Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 12.
    Picea Carica papaya abies Castillo et al., 1998 Mangifera Spartina alterniflora indica Ara et al., 2000 Utomo et al., 2008 Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 13.
    Ocotea catharinensis Araucariaangustifolia Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 14.
    Embriogênese somática Desenvolvimento doembrião a partir de células que não são produto da fusão de gametas. Totipotência Plasticidade Determinação celular Diferenciação Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 15.
    Embrião somático Soja Algodão Castanha Goiabeira serrana Orquídea Milho Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 16.
  • 17.
    Fases da embriogênesesomática Indução Proliferação Diferenciação Maturação Germinação Conversão Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 18.
    Indução Reprogramação celular Auxinas Explante Meio de cultura Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 19.
    Proliferação Embriogênese repetitiva Desenvolvimento e maturação Desenvolvimento anormal Embriogênese repetitiva Autoembrionia Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 20.
    Diferenciação Remoção dos reguladores Stress osmótico Níveis endógenos de auxina Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 21.
    Maturação Acúmulode reservas Redução do metabolismo Redução do conteúdo de água Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 22.
    Germinação/ Conversão Desenvolvimento dos ápices caulinares e radiculares Formação de plantas Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 23.
  • 24.
  • 25.
    Técnicas de produção Dessecação em resina solúvel Dessecação e rehidratação Gel protetor fluido Encapsulamento em gel Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 26.
    Encapsulação Propiciarproteção contra danos mecânicos Fornecer nutrientes ao embrião somático Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 27.
  • 28.
  • 29.
    Goiabeira serrana Programa Universidade Aberta à Terceira Idade Cangahuala-Inocente et al., 2007
  • 30.
    Mamão Castillo et al., 1998 Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 31.
    Ginseng Jung et al., 2004 Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 32.
    Unidades Encapsuláveis Outros propágulos,que possam ser encapsulados, capazes de serem convertidos em plântulas normais Populus sp. Tsvetkov et al., 2006 Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 33.
    Romã Naik et al., 2006 Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 34.
  • 35.
    Biofábricas Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 36.
    Proliferação Explante Desidratação Embriogênese somática Promoção do Pós-cultura desenvolvimento Embriões e nutrientes Germinação Seleção das cápsulas Semente sintética Encapsulação Transplante Tratamentos para rompimento da cápsula Onishi et al., 1994 Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 37.
    Ginseng Choi & Jeong,2002 Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 38.
    Biorreatores de imersãotemporária Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 39.
    Sistema RITA® ProgramaUniversidade Aberta à Terceira Idade
  • 40.
    3R-System® Programa UniversidadeAberta à Terceira Idade
  • 41.
    Vantagens Alto rendimento Alto grau de automação Uniformização da produção Integração com programas de melhoramento genético Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 42.
    Entraves Dificuldadesna conversão Dificuldades na automação Falta de sincronismo Programa Universidade Aberta à Terceira Idade
  • 43.
  • 44.
  • 45.
    Muito obrigado! Programa UniversidadeAberta à Terceira Idade