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Cultura de tecidos de Stylosanthes guianensis (Aubl.) Sw. Cv. IRI 1022: estudo morfogenético e histológico / Tissue culture on Stylosanthes guianensis (Aubl.) Sw. CV. IRI 1022: morphogenetic and histological study

Silva, Benedita Aparecida da 22 January 1992 (has links)
A espécie Stylosanthes guianensis, importante forrageira para as regiões tropicais do globo, vem se estabelecendo a partir da década de 80 como um sistema modelo em potencial, para a tecnologia da cultura de tecidos na família Leguminosae (MEIJER & SZABADOS, 1990). No presente estudo, avaliou-se o potencial morfogenético in vitro de uma cultivar pertencente a esta espécie, a IRI 1022, em relação aos fatores genótipo e meio de cultura, mais especificamente, a reguladores de crescimento. A indução de calos foi obtida a partir de explantes foliares da cv IRI 1022 colocados em meios basais MS suplementados com combinações dos fitorreguladores NAA e BAP, nas concentrações 0,0; 0,1; 0,4; 1,0 e 2,0 mg/l, sob fotoperíodo de 16 horas luz e temperaturas entre 25 a 28°C. Entre estas combinações foram selecionadas favoravelmente, aquelas capazes de promover fases de calo mais prolongadas e ainda a regeneração de partes aéreas nestes calos durante o período de indução de 30 dias. Calos induzidos nestas condições foram transferidos após 30 dias para meios de regeneração, isto é, meios MS suplementados apenas com BAP, onde a concentração 2,0 mg/l, mostrou-se a mais satisfatória. Brotos regenerados foram alongados em meio MS com as concentrações de sais reduzidas à metade e a um quarto, e concentração de BAP também reduzida ou ausente. A implementação do enraizamento em brotos alongados se deu em meio MS reduzido à metade e a um quarto, e suplementado com 0,2 mg/l de IBA. As maiores taxas de sobrevivência de plantas regeneradas in vitro se deu sob condições elevadas de umidade relativa, luminosidade e temperatura. Plantas SC1 (regenerantes primários) avaliadas preliminarmente, apresentaram variações quanto a alguns aspectos vegetativo e reprodutivo; progênies destas plantas por sua vez, quando submetidas a cultura, demonstraram variabilidade para o caráter regeneração. A indução de calos e a organogênese de partes aéreas nestes, foram igualmente avaliadas a nível estrutural. Os eventos chaves que levam a indução de calos em explantes foliares da cultivar IRI 1022, ocorrem entre o segundo e o terceiro dias de cultura; a desdiferenciação e a proliferação celulares têm início nas regiões de ferimento do expl ante, notadamente a nível da nervura principal, em células do parênquima e da bainha do feixe vascular. No quinto dia de cultura, já é evidente a nível da morfologia externa, o início de formação de calo. Em torno do décimo dia de cultura já se observa a presença de meristemóides. Trinta dias após a inoculação do explante, são evidentes as gemas caulinaes. O processo de regeneração ocorre por organogênese, com os brotos desenvolvendo na superfície dos calos. / Since the 80's decade, Stylosanthes guianensis, an important forage species for world tropical regions, has been established as a potential model system for tissue culture in the Leguminosae family (MEIJER & SZABADOS, 1990). In the present study, S. guianensis cultivar IRI 1022 in vitro morphogenetic potential was evaluated; genotype and culture media, specifically, growth regulators was studied. Cal1i induction was obtained from IRI 1022 leaves explants placed on the MS (MURASHIGE & SKOOG, 1962) basal medium supplemented with combinations of NAA and BAP at. 0.0, 0.1, 0.4, 1.0 and 2.0 mgl-1 concentrations. Cultures were maintained at 25 to 28°C, under 16 hs light regime. Plant growth regulator combinations able to promote extended call us phase and shoot regeneration in a 30 days period were selected. The derived calli were then transferred auxin free MS regeneration media; 2.0 mgl-1 BAP was the more satisfactory concentration for shoot regeneration. Shoots were elongated in half-and-quarter- strength MS medium, free of hormones or supplemented with reduced BAP concentration. Rooting was induced in the same basal medium supplemented with 0,2 mgl-1 IBA. Regenerated plantlets, when transferred to the soil, showed greater survival rates under high humidity, 1ight and temperature conditions. SC1 plants (primary regenerants) showed some variations related with morphological and reproductive aspects; progenies of SC1 plants showed variabi1ity in in vitro regenerative in abi1ity. Histological analyses of calli induction and shoot regeneration processes were performed. Leaf explants derived calli were induced by hystological events that. occur between the second and the third day of culture; dedifferentiation and cellular proliferation begin in regions closed to lesions caused by explant excision, mainly at the central vein, involving both, cel1 of the vascular parenchyma and sheath of the bundle. On the fifth day of culture calli began to be evident at the level of external morphology. After the tenth day of culture meristemoids can be observed. After thirty days of explants inoculation shoot buds are evident. Regeneration process occurs by organogenesis, with shoot development on calli surfaces.
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Análise do óxido nítrico produzido durante a indução da organogênese adventícia em bases foliares de abacaxizeiro / Analysis of nitric oxide produced during the induction of the adventitious organogenesis in basal leaves of pineapple

Narita, Ilton Yoshio 04 November 2010 (has links)
O óxido nítrico (NO) tem se mostrado um sinalizador presente em muitas fases do desenvolvimento vegetal e elemento essencial nas respostas aos estresses bióticos e abióticos em plantas. Entretanto, poucos estudos correlacionam esse radical à organogênese vegetal. Folhas de Ananas comosus (Bromeliaceae) podem ser consideradas um modelo interessante para o estudo da organogênese, pois sua região basal possui um conjunto de células que, sob cultivo in vitro e balanço adequado de certos reguladores de crescimento, dá início à proliferação celular e formação de meristemas adventícios. Primeiramente, formam-se estruturas denominadas protuberâncias que, depois, se desenvolvem em novos eixos caulinares, sem formação intermediária de calos. A relação ótima dos reguladores de crescimento para a indução da organogênese adventícia é 0,53 uM de ácido naftalenoacético e 8,87 uM de benziladeninapurina e sabe-se que o balanço hormonal entre auxinas e citocininas endógenas é alterado nesses explantes, encontrando-se um pico desses hormônios no terceiro dia da indução. Esse trabalho teve como objetivo verificar se o NO participaria da cascata de sinalizações que leva à organogênese adventícia, utilizando bases foliares de abacaxizeiro cultivadas in vitro. A quantificação do NO foi determinada pela técnica de quimiluminescência durante um período de 7 dias a partir da obtenção dos explantes. Essa produção foi dosada em fluxo contínuo com medições feitas a cada 10 segundos. O tratamento indutor de organogênese mostrou um aumento significativo na produção de NO em comparação aos explantes incubados em meio de cultura sem reguladores de crescimento, indicando uma possível participação do óxido nítrico no processo da organogênese. Houve um pico de NO no primeiro dia logo nas primeiras horas de cultivo em meio indutor. Além disso, foi realizada a dosagem de peróxido de hidrogênio (H2O2) e foi encontrada uma correlação com a produção de óxido nítrico durante a fase clara do fotoperíodo. A produção de H2O2 aumentou em seguida ao incremento de NO no primeiro dia de cultivo no meio de cultura com reguladores de crescimento. Finalmente, o tratamento com L-NAME mostrou ser a enzima NOS uma possível rota de síntese de NO, já que reduziu significativamente o número de novos meristemas adventícios e, conseqüentemente, de novos eixos caulinares formados após 60 dias de cultivo em meio não indutor da organogênese. A localização in situ do NO pareceu indicar que o aumento da produção estaria mais relacionado com células do parênquima foliar e dos feixes vasculares. Assim, esta pesquisa permitiu incluir temporalmente dois novos possíveis sinalizadores (NO e H2O2) à cascata de sinalização da organogênese adventícia em folhas de abacaxizeiro. A sinalização parece iniciar-se com o NO e logo em seguida, ainda no primeiro dia, viria o aumento de H2O2 e dos hormônios auxinas e citocininas no terceiro dia (resultados anteriores do grupo) do período de indução. / The nitric oxide (NO) was shown to be an ubiquitous molecule for many phases of the development of a plant and an important element for biotic and abiotic stress responses. However, few studies correlate this radical with the organogenesis in plants. Ananas comosus> (Bromeliaceae) leaves can be considered an interesting model for the organogenesis studies, because the basal region have a set of cell which, under in vitro cultivation and fine growth regulators balance, start cell division and form adventitious meristems. Firstly, structures named protuberances are formed, which develop forming new buds, without the intermediary formation of callus. The optimum rate of the growth regulators for the induction to organogenesis is 0.53 uM of naphthalene acetic acid and 8.87 uM of benziladeninepurine. It is known that the endogenous hormonal balance between auxins and cytokinins is altered in these explants, and a peak of these hormones is found at the third day of induction. This work intended to verify whether the NO would participate on the signaling cascade that led to the adventitious organogenesis, using basal leaves of pineapple cultivated in vitro. The nitric oxide quantification was made by chemiluminescence for a period of 7 days after the explants obtainment. The production was dosed in continuous flow air with measurements made every 10 seconds. The inductive treatment to organogenesis showed a significant rise in NO production in comparison to the explants incubated in medium culture without growth regulators, indicating a possible participation of NO at the organogenesis process. There was a NO peak at the first day, soon at the first hours of cultivation at inductive medium. Besides, the dosage of hydrogen peroxide (H2O2) was done and a correlation was found to the NO production at the light phase of the photoperiod. The H2O2 production rose after the increase of NO at the first day of cultivation in medium containing growth regulators. Finally, the treatment with L-NAME showed the NOS enzyme as a possible pathway involved with the NO production, since the number of new adventitious meristems reduced significantly and subsequently, of new shoots after 60 days of cultivation in inductive to organogenesis medium. The in situ localization of NO seemed to indicate that the rise in production could be related to the cells of the leaf parenchyma and vascular tissues. Thus, this research permitted to include temporally two new possible signals (NO and H2O2) to the signalization cascade of the adventitious organogenesis in pineapple leaves. The signalization seems to initiate with NO followed by H2O2 at the first day and by the auxins and cytokinins hormones at the third day (previous results of the group) of the induction period.
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Otimização do crescimento e desenvolvimento de teca (Tectona grandis Linn f.) in vitro / Optimization of teak (Tectona grandis Linn f.) growth and development in vitro

Nery, Felipe Uassurê 11 November 2011 (has links)
O crescente aumento no uso da micropropagação de teca como forma de produção de clones com qualidades genotípicas e fenotípicas selecionadas a partir de árvores de elite, determinou a importância desse método, pois origina plantações com maior qualidade e uniformidade, agregando maior valor ao preço da madeira no mercado. O uso de sementes para a obtenção de mudas é uma técnica menos onerosa, porém resulta em plantas com tamanhos desiguais e não há um padrão na qualidade da madeira, essa técnica depende também da época de produção de sementes e, portanto é restrita a um período do ano. A micropropagação permite a clonagem em larga escala das árvores de elite em tempo e espaço reduzidos, podendo ser realizada em qualquer época do ano, além disso, permite a formação de mudas totalmente livres de pragas e patógenos. Faz-se necessário, maiores estudos com meio de cultura para Tectona grandis, pois os materiais relacionados a esse assunto são escassos. Para que a técnica do cultivo in vitro da teca seja incrementada, objetivou-se nesse experimento, otimizar o crescimento dos explantes de três clones diferentes, testando a eficiência de 6 meios de cultura com diferentes formulações nutricionais e constatar qual deles apresenta a melhor resposta para cada clone. O estudo contou com 6 tratamentos (MS, Básico, M1, M2, M3 e M4), durante oito épocas de avaliação (0, 7, 14, 21, 28, 35, 42 e 49 dias), para três clones de Tectona grandis (61, 62 e 68), com três repetições por tratamento/clone, utilizando o delineamento experimental inteiramente casualizado. A avaliação do crescimento foi feita por meio do peso de matéria fresca (PMF), matéria seca (PMS) e a taxa de crescimento relativo (TCR) proporcionado pelos meios. O PMF foi usado para obtenção do PMS e cálculo da TCR. Baseado nos valores do PMS obtidos, para o clone 61, constatou-se a formulação do meio Básico (PMS = 0,38 g), como a mais eficiente. Para o clone 62, o meio mais responsivo foi M4 (PMS = 0,47 g) e no clone 68, destacou-se o meio M3 (PMS = 0,71 g). Quanto a TCR, não foi encontrada diferença estatística significativa para nenhum dos 6 meios de cultura levando-se em conta os três clones. / The increasing use of teak micropropagation as a way of producing clones with genotypic and phenotypic qualities selected from elite trees, established the importance of this method, it leads to higher crop quality and consistency, adding more value to the price of wood business. The use of seeds to obtain seedlings has a less cost, but it results in plants with unequal sizes and wood quality without a pattern. This technique also depends on the time of seed production and therefore is restricted to a year period. Micropropagation allows cloning elite trees in large-scale and reduced time and space. It can be performed at any time of year, in addition, allows the formation of plants totally free of pests and pathogens. It is necessary more studies with culture medium for Tectona grandis, because the materials related to this subject are scarce. To increase the technique of teak in vitro cultivation, this experiment aimed to optimize the growth and development of explants from three different clones, testing the effectiveness of six culture media with different nutritional formulations and find which one offers the best answer to each clone. The study included six treatments (MS, Basic, M1, M2, M3 and M4) for eight periods (0, 7, 14, 21, 28, 35, 42 and 49 days) for three clones of Tectona grandis (61, 62 and 68) with three replicates per treatment/clone, in a randomized experimental design. The growth assessment was performed by the fresh matter weight (FMW), dry matter weight (DMW) and relative growth rate (RGR) provided by the media. The FMW was used to obtain the DMW and to calculate RGR. Based on DMW values obtained for clone 61, was found that the formulation of Basic medium (DMW = 0.38 g) was the most efficient. For clone 62, the most responsive medium was M4 (DMW = 0.47 g) and to clone 68, M3 (DMW = 0.71 g) was the highlighted medium. As the RGR, it was found no statistically significant difference for any of the six culture media taking into account the three clones.
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Otimização do crescimento e desenvolvimento de teca (Tectona grandis Linn f.) in vitro / Optimization of teak (Tectona grandis Linn f.) growth and development in vitro

Felipe Uassurê Nery 11 November 2011 (has links)
O crescente aumento no uso da micropropagação de teca como forma de produção de clones com qualidades genotípicas e fenotípicas selecionadas a partir de árvores de elite, determinou a importância desse método, pois origina plantações com maior qualidade e uniformidade, agregando maior valor ao preço da madeira no mercado. O uso de sementes para a obtenção de mudas é uma técnica menos onerosa, porém resulta em plantas com tamanhos desiguais e não há um padrão na qualidade da madeira, essa técnica depende também da época de produção de sementes e, portanto é restrita a um período do ano. A micropropagação permite a clonagem em larga escala das árvores de elite em tempo e espaço reduzidos, podendo ser realizada em qualquer época do ano, além disso, permite a formação de mudas totalmente livres de pragas e patógenos. Faz-se necessário, maiores estudos com meio de cultura para Tectona grandis, pois os materiais relacionados a esse assunto são escassos. Para que a técnica do cultivo in vitro da teca seja incrementada, objetivou-se nesse experimento, otimizar o crescimento dos explantes de três clones diferentes, testando a eficiência de 6 meios de cultura com diferentes formulações nutricionais e constatar qual deles apresenta a melhor resposta para cada clone. O estudo contou com 6 tratamentos (MS, Básico, M1, M2, M3 e M4), durante oito épocas de avaliação (0, 7, 14, 21, 28, 35, 42 e 49 dias), para três clones de Tectona grandis (61, 62 e 68), com três repetições por tratamento/clone, utilizando o delineamento experimental inteiramente casualizado. A avaliação do crescimento foi feita por meio do peso de matéria fresca (PMF), matéria seca (PMS) e a taxa de crescimento relativo (TCR) proporcionado pelos meios. O PMF foi usado para obtenção do PMS e cálculo da TCR. Baseado nos valores do PMS obtidos, para o clone 61, constatou-se a formulação do meio Básico (PMS = 0,38 g), como a mais eficiente. Para o clone 62, o meio mais responsivo foi M4 (PMS = 0,47 g) e no clone 68, destacou-se o meio M3 (PMS = 0,71 g). Quanto a TCR, não foi encontrada diferença estatística significativa para nenhum dos 6 meios de cultura levando-se em conta os três clones. / The increasing use of teak micropropagation as a way of producing clones with genotypic and phenotypic qualities selected from elite trees, established the importance of this method, it leads to higher crop quality and consistency, adding more value to the price of wood business. The use of seeds to obtain seedlings has a less cost, but it results in plants with unequal sizes and wood quality without a pattern. This technique also depends on the time of seed production and therefore is restricted to a year period. Micropropagation allows cloning elite trees in large-scale and reduced time and space. It can be performed at any time of year, in addition, allows the formation of plants totally free of pests and pathogens. It is necessary more studies with culture medium for Tectona grandis, because the materials related to this subject are scarce. To increase the technique of teak in vitro cultivation, this experiment aimed to optimize the growth and development of explants from three different clones, testing the effectiveness of six culture media with different nutritional formulations and find which one offers the best answer to each clone. The study included six treatments (MS, Basic, M1, M2, M3 and M4) for eight periods (0, 7, 14, 21, 28, 35, 42 and 49 days) for three clones of Tectona grandis (61, 62 and 68) with three replicates per treatment/clone, in a randomized experimental design. The growth assessment was performed by the fresh matter weight (FMW), dry matter weight (DMW) and relative growth rate (RGR) provided by the media. The FMW was used to obtain the DMW and to calculate RGR. Based on DMW values obtained for clone 61, was found that the formulation of Basic medium (DMW = 0.38 g) was the most efficient. For clone 62, the most responsive medium was M4 (DMW = 0.47 g) and to clone 68, M3 (DMW = 0.71 g) was the highlighted medium. As the RGR, it was found no statistically significant difference for any of the six culture media taking into account the three clones.
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Análise do óxido nítrico produzido durante a indução da organogênese adventícia em bases foliares de abacaxizeiro / Analysis of nitric oxide produced during the induction of the adventitious organogenesis in basal leaves of pineapple

Ilton Yoshio Narita 04 November 2010 (has links)
O óxido nítrico (NO) tem se mostrado um sinalizador presente em muitas fases do desenvolvimento vegetal e elemento essencial nas respostas aos estresses bióticos e abióticos em plantas. Entretanto, poucos estudos correlacionam esse radical à organogênese vegetal. Folhas de Ananas comosus (Bromeliaceae) podem ser consideradas um modelo interessante para o estudo da organogênese, pois sua região basal possui um conjunto de células que, sob cultivo in vitro e balanço adequado de certos reguladores de crescimento, dá início à proliferação celular e formação de meristemas adventícios. Primeiramente, formam-se estruturas denominadas protuberâncias que, depois, se desenvolvem em novos eixos caulinares, sem formação intermediária de calos. A relação ótima dos reguladores de crescimento para a indução da organogênese adventícia é 0,53 uM de ácido naftalenoacético e 8,87 uM de benziladeninapurina e sabe-se que o balanço hormonal entre auxinas e citocininas endógenas é alterado nesses explantes, encontrando-se um pico desses hormônios no terceiro dia da indução. Esse trabalho teve como objetivo verificar se o NO participaria da cascata de sinalizações que leva à organogênese adventícia, utilizando bases foliares de abacaxizeiro cultivadas in vitro. A quantificação do NO foi determinada pela técnica de quimiluminescência durante um período de 7 dias a partir da obtenção dos explantes. Essa produção foi dosada em fluxo contínuo com medições feitas a cada 10 segundos. O tratamento indutor de organogênese mostrou um aumento significativo na produção de NO em comparação aos explantes incubados em meio de cultura sem reguladores de crescimento, indicando uma possível participação do óxido nítrico no processo da organogênese. Houve um pico de NO no primeiro dia logo nas primeiras horas de cultivo em meio indutor. Além disso, foi realizada a dosagem de peróxido de hidrogênio (H2O2) e foi encontrada uma correlação com a produção de óxido nítrico durante a fase clara do fotoperíodo. A produção de H2O2 aumentou em seguida ao incremento de NO no primeiro dia de cultivo no meio de cultura com reguladores de crescimento. Finalmente, o tratamento com L-NAME mostrou ser a enzima NOS uma possível rota de síntese de NO, já que reduziu significativamente o número de novos meristemas adventícios e, conseqüentemente, de novos eixos caulinares formados após 60 dias de cultivo em meio não indutor da organogênese. A localização in situ do NO pareceu indicar que o aumento da produção estaria mais relacionado com células do parênquima foliar e dos feixes vasculares. Assim, esta pesquisa permitiu incluir temporalmente dois novos possíveis sinalizadores (NO e H2O2) à cascata de sinalização da organogênese adventícia em folhas de abacaxizeiro. A sinalização parece iniciar-se com o NO e logo em seguida, ainda no primeiro dia, viria o aumento de H2O2 e dos hormônios auxinas e citocininas no terceiro dia (resultados anteriores do grupo) do período de indução. / The nitric oxide (NO) was shown to be an ubiquitous molecule for many phases of the development of a plant and an important element for biotic and abiotic stress responses. However, few studies correlate this radical with the organogenesis in plants. Ananas comosus> (Bromeliaceae) leaves can be considered an interesting model for the organogenesis studies, because the basal region have a set of cell which, under in vitro cultivation and fine growth regulators balance, start cell division and form adventitious meristems. Firstly, structures named protuberances are formed, which develop forming new buds, without the intermediary formation of callus. The optimum rate of the growth regulators for the induction to organogenesis is 0.53 uM of naphthalene acetic acid and 8.87 uM of benziladeninepurine. It is known that the endogenous hormonal balance between auxins and cytokinins is altered in these explants, and a peak of these hormones is found at the third day of induction. This work intended to verify whether the NO would participate on the signaling cascade that led to the adventitious organogenesis, using basal leaves of pineapple cultivated in vitro. The nitric oxide quantification was made by chemiluminescence for a period of 7 days after the explants obtainment. The production was dosed in continuous flow air with measurements made every 10 seconds. The inductive treatment to organogenesis showed a significant rise in NO production in comparison to the explants incubated in medium culture without growth regulators, indicating a possible participation of NO at the organogenesis process. There was a NO peak at the first day, soon at the first hours of cultivation at inductive medium. Besides, the dosage of hydrogen peroxide (H2O2) was done and a correlation was found to the NO production at the light phase of the photoperiod. The H2O2 production rose after the increase of NO at the first day of cultivation in medium containing growth regulators. Finally, the treatment with L-NAME showed the NOS enzyme as a possible pathway involved with the NO production, since the number of new adventitious meristems reduced significantly and subsequently, of new shoots after 60 days of cultivation in inductive to organogenesis medium. The in situ localization of NO seemed to indicate that the rise in production could be related to the cells of the leaf parenchyma and vascular tissues. Thus, this research permitted to include temporally two new possible signals (NO and H2O2) to the signalization cascade of the adventitious organogenesis in pineapple leaves. The signalization seems to initiate with NO followed by H2O2 at the first day and by the auxins and cytokinins hormones at the third day (previous results of the group) of the induction period.
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Desenvolvimento de metodologias biotecnológicas para micropropagação, regeneração e transformação genética de teca (Tectona grandis L. f) visando resistência a Hyblaea puera / Development of biotechnological methods for micropropagation, regeneration and genetic transformation of teak (Tectona grandis L. f) to resistance for Hyblaea puera

Tambarussi, Evandro Vagner 10 February 2010 (has links)
A transformação genética possibilita a introdução de genes de interesse nos genomas, podendo assim ser empregada na tentativa de melhorar características agronômicas e florestais. No entanto, para a obtenção de plantas transgênicas são necessários protocolos eficientes de regeneração de plantas in vitro. Em teca, dados sobre cultura de tecidos são escassos, havendo a necessidade de determinar condições ótimas para a mesma. Com isso, o trabalho teve por objetivos estudar a organogênese in vitro de teca visando desenvolver um método de regeneração eficiente, avaliar condições para o processo de transformação e testar a susceptibilidade da lagarta Hyblaea puera a toxinas produzidas pelo Bacillus thuringiensis. Foram avaliadas a influência de TDZ e BAP na indução da competência organogenética em hipocótilos, nó cotiledonar e cotilédones de teca. Os biorreguladores AIB, BAP, NAA e GA3 foram utilizados na regeneração de segmentos de hipocótilo, nó cotiledonar, raiz, epicótilo e cotilédone. Antibióticos supressores de Agrobacterium tumefaciens e a higromicina (seleção de células transgênicas), foram também avaliados. Finalmente, testes com o inseticida biológico DipelTM e esporos de B. thuringiensis crescidos em laboratório foram realizados com as lagartas de Hyblaea puera. Na aquisição de competência organogenética o TDZ proporcionou um aumento de 46% na regeneração e o BAP 26% quando comparados ao controle. Para a organogênese in vitro foi avaliado um máximo de 70% de regeneração em nó cotiledonares em meio MS adicionado de 1 mg.L-1 de BAP + 0,5 mg.L-1 de GA3. Entretanto, em outras concentrações dos meios de regeneração hipocótilos, raiz, cotilédones e epicótilos tiveram máximas frequências de regeneração em torno de 60%, 60%, 30% e 10%, respectivamente. Os antibióticos supressores da Agrobacterium tumefaciens tiveram efeitos diferentes para cada explante. Timentin e cefotaxima na concentração de 300 mg.L-1 aumentaram o número de brotos em hipocótilos e nó cotiledonar em 1,6 e 2,0 vezes, respectivamente. Em cotilédone esses antibióticos tiveram efeitos negativos no número de brotos. Carbenicilina em todas as doses influenciou negativamente a regeneração em todos os explantes utilizados. A higromicina a 2,5 mg.L-1 inibe em 100% a regeneração de cotilédones, nó cotiledonar e hipocótilo. Os ínstares mais novos de H. puera são susceptíveis tanto ao produto comercial DipelTM quanto aos esporos crescidos em laboratório, apresentando 100% de mortalidade a concentrações de 2x105 UFC após 24 horas de ingestão. Mostrando assim seu potencial na transgenia visando à expressão de genes de Bt para a resistência a insetos. Os resultados apresentados nesse trabalho contribuem para o ganho de informação sobre os fatores que influenciam a organogênese desta espécie, bem como, definir parâmetros que possam ser utilizados em experimentos futuros visando à transformação genética da espécie. / Genetic transformation allows the introduction of genes in host genomes and can therefore be used to improve forestry and agronomic traits like insect resistence. However, efficient plant regeneration protocols are necessary to obtain transgenic plants. Thus far, information about in vitro teak (Tectona grandis L. f) organogenesis is scarce. Therefore, the aims of this study were: develop an efficient protocol for in vitro organogenesis of teak, assess conditions for its genetic transformation and test the susceptibility of the caterpillar Hyblaea puera to toxins produced by Bacillus thuringiensis. We evaluated the influence of TDZ and BAP on the induction of organogenic competence in hypocotyl, cotyledonary nodes and cotyledons. Growth regulators IBA, BAP, NAA and GA3 were used in the regeneration of the hypocotyl, cotyledonary node, root, epicotyl and cotyledon. Antibiotics for suppression of Agrobacterium tumefacien (timentin, cefotaxime and carbenicillin) and for selection of transgenic cells (hygromycin) were also evaluated. Finally, tests with the biological insecticide DipelTM and spores of B. thuringiensis grown in laboratory were performed with the caterpillar of Hyblaea puera. TDZ increases 46% the regeneration frequency and BAP 26% when compared to controls. Cotyledonary nodes showed the best regeneration frequency (70%) growing on MS medium added of 1 mg.L-1 BAP + 0.5 mg.L-1 GA3. Hypocotyls, roots, cotyledons and epicotyls presented variable frequency of regeneration (60%, 60%, 30%, and 10% respectively) growing on distinct concentrations of grown regulators. We tested three antibiotics (timentin, cefotaxime, and carbenicillin) to suppress A. tumefaciens in vitro growth and they presented different effects on the organogenesis of each explants used in this study. Timentin and cefotaxime at concentration of 300 mg.L-1 increased the number of buds on hypocotyls and cotyledonary nodes. Conversely, these antibiotics had negative effects on the number of shoots of cotyledonary explants. Carbenicillin at all doses presented a negative influence on regeneration of all explants. Hygromycin at concentration of 2.5 mg.L-1 inhibits 100% of regeneration of cotyledons, cotyledonary nodes, and hypocotyls. The young instars of H. puera are susceptible to likely both commercial product DipelTM and spores grown in the laboratory, presented 100% mortality at concentrations of 2x105 CFU after 24 hours of ingestion. These findings suggest its potential to be used in teak transgenic approaches for insect resistance. Our results contribute to information about factors that influence the organogenesis of this specie, as well as define parameters that can be used in future experiments aimed at the genetic transformation of the specie.
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Desenvolvimento de metodologias biotecnológicas para micropropagação, regeneração e transformação genética de teca (Tectona grandis L. f) visando resistência a Hyblaea puera / Development of biotechnological methods for micropropagation, regeneration and genetic transformation of teak (Tectona grandis L. f) to resistance for Hyblaea puera

Evandro Vagner Tambarussi 10 February 2010 (has links)
A transformação genética possibilita a introdução de genes de interesse nos genomas, podendo assim ser empregada na tentativa de melhorar características agronômicas e florestais. No entanto, para a obtenção de plantas transgênicas são necessários protocolos eficientes de regeneração de plantas in vitro. Em teca, dados sobre cultura de tecidos são escassos, havendo a necessidade de determinar condições ótimas para a mesma. Com isso, o trabalho teve por objetivos estudar a organogênese in vitro de teca visando desenvolver um método de regeneração eficiente, avaliar condições para o processo de transformação e testar a susceptibilidade da lagarta Hyblaea puera a toxinas produzidas pelo Bacillus thuringiensis. Foram avaliadas a influência de TDZ e BAP na indução da competência organogenética em hipocótilos, nó cotiledonar e cotilédones de teca. Os biorreguladores AIB, BAP, NAA e GA3 foram utilizados na regeneração de segmentos de hipocótilo, nó cotiledonar, raiz, epicótilo e cotilédone. Antibióticos supressores de Agrobacterium tumefaciens e a higromicina (seleção de células transgênicas), foram também avaliados. Finalmente, testes com o inseticida biológico DipelTM e esporos de B. thuringiensis crescidos em laboratório foram realizados com as lagartas de Hyblaea puera. Na aquisição de competência organogenética o TDZ proporcionou um aumento de 46% na regeneração e o BAP 26% quando comparados ao controle. Para a organogênese in vitro foi avaliado um máximo de 70% de regeneração em nó cotiledonares em meio MS adicionado de 1 mg.L-1 de BAP + 0,5 mg.L-1 de GA3. Entretanto, em outras concentrações dos meios de regeneração hipocótilos, raiz, cotilédones e epicótilos tiveram máximas frequências de regeneração em torno de 60%, 60%, 30% e 10%, respectivamente. Os antibióticos supressores da Agrobacterium tumefaciens tiveram efeitos diferentes para cada explante. Timentin e cefotaxima na concentração de 300 mg.L-1 aumentaram o número de brotos em hipocótilos e nó cotiledonar em 1,6 e 2,0 vezes, respectivamente. Em cotilédone esses antibióticos tiveram efeitos negativos no número de brotos. Carbenicilina em todas as doses influenciou negativamente a regeneração em todos os explantes utilizados. A higromicina a 2,5 mg.L-1 inibe em 100% a regeneração de cotilédones, nó cotiledonar e hipocótilo. Os ínstares mais novos de H. puera são susceptíveis tanto ao produto comercial DipelTM quanto aos esporos crescidos em laboratório, apresentando 100% de mortalidade a concentrações de 2x105 UFC após 24 horas de ingestão. Mostrando assim seu potencial na transgenia visando à expressão de genes de Bt para a resistência a insetos. Os resultados apresentados nesse trabalho contribuem para o ganho de informação sobre os fatores que influenciam a organogênese desta espécie, bem como, definir parâmetros que possam ser utilizados em experimentos futuros visando à transformação genética da espécie. / Genetic transformation allows the introduction of genes in host genomes and can therefore be used to improve forestry and agronomic traits like insect resistence. However, efficient plant regeneration protocols are necessary to obtain transgenic plants. Thus far, information about in vitro teak (Tectona grandis L. f) organogenesis is scarce. Therefore, the aims of this study were: develop an efficient protocol for in vitro organogenesis of teak, assess conditions for its genetic transformation and test the susceptibility of the caterpillar Hyblaea puera to toxins produced by Bacillus thuringiensis. We evaluated the influence of TDZ and BAP on the induction of organogenic competence in hypocotyl, cotyledonary nodes and cotyledons. Growth regulators IBA, BAP, NAA and GA3 were used in the regeneration of the hypocotyl, cotyledonary node, root, epicotyl and cotyledon. Antibiotics for suppression of Agrobacterium tumefacien (timentin, cefotaxime and carbenicillin) and for selection of transgenic cells (hygromycin) were also evaluated. Finally, tests with the biological insecticide DipelTM and spores of B. thuringiensis grown in laboratory were performed with the caterpillar of Hyblaea puera. TDZ increases 46% the regeneration frequency and BAP 26% when compared to controls. Cotyledonary nodes showed the best regeneration frequency (70%) growing on MS medium added of 1 mg.L-1 BAP + 0.5 mg.L-1 GA3. Hypocotyls, roots, cotyledons and epicotyls presented variable frequency of regeneration (60%, 60%, 30%, and 10% respectively) growing on distinct concentrations of grown regulators. We tested three antibiotics (timentin, cefotaxime, and carbenicillin) to suppress A. tumefaciens in vitro growth and they presented different effects on the organogenesis of each explants used in this study. Timentin and cefotaxime at concentration of 300 mg.L-1 increased the number of buds on hypocotyls and cotyledonary nodes. Conversely, these antibiotics had negative effects on the number of shoots of cotyledonary explants. Carbenicillin at all doses presented a negative influence on regeneration of all explants. Hygromycin at concentration of 2.5 mg.L-1 inhibits 100% of regeneration of cotyledons, cotyledonary nodes, and hypocotyls. The young instars of H. puera are susceptible to likely both commercial product DipelTM and spores grown in the laboratory, presented 100% mortality at concentrations of 2x105 CFU after 24 hours of ingestion. These findings suggest its potential to be used in teak transgenic approaches for insect resistance. Our results contribute to information about factors that influence the organogenesis of this specie, as well as define parameters that can be used in future experiments aimed at the genetic transformation of the specie.

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