Introdução
A agricultura foi o principal desenvolvimento da civilização humana, onde a agricultura fez os humanos ficarem, ocupar, e construir em um lugar. Alimenta uma grande população de pessoas sem quaisquer limitações. Mas, ao longo dos anos, a população crescente e o espaço cada vez menor dificultavam o atendimento da demanda por alimentos vegetais.
As técnicas convencionais de cultivo de plantas não têm sido suficientes para alimentar a crescente população e enfrentar os desafios ambientais. E, é por isso que os cientistas introduziram uma alternativa de cultura de tecidos que forneceu a chave para todos os desafios agrícolas.
No artigo anterior, cobrimos as vantagens da cultura de tecidos para todas as plantas e, especificamente, também para a agricultura. Também aprendemos como algumas das técnicas de cultura de tecidos ajudam a superar os desafios da agricultura e quais plantações foram cultivadas com sucesso usando a técnica avançada de cultura de tecidos.
Este artigo é uma extensão do artigo anterior, onde aprendemos as aplicações da variação somaclonal e da micropropagação para superar as limitações do modo convencional de agricultura.
Aplicação de diferentes técnicas de cultura de tecidos no melhoramento da cultura
Variação Somaclonal
A variação nas células vegetais é o resultado de diversos eventos, inclusive ambientais, genético, e eventos epigenéticos. Mas a cultura de tecidos também tem sido uma ferramenta essencial para induzir a variação somaclonal. Ele reflete as diferenças genéticas celulares pré-existentes ou a variabilidade induzida por cultura de tecidos. Algumas das razões bem conhecidas para a variação incluem vários tipos de rearranjos cromossômicos nucleares e perdas, amplificação ou desamplificação de genes, eventos de recombinação mitótica não recíproca, ativação de elemento transponível, mutações pontuais aparentes, ou reativação de genes silenciosos em famílias multigênicas, e alterações nas características herdadas da mãe.
Algumas das mudanças profundas introduzidas nas safras incluíram alterações na pigmentação da planta, rendimento de sementes, vigor e tamanho da planta, folha e morfologia da flor, óleos essenciais, sólidos de fruta, e tolerância ou resistência a doenças em muitas safras, incluindo trigo, triticale, arroz, aveia, milho, cana de açúcar, alfafa, tabaco, tomate, batata, colza oleaginosa, e aipo. Essas variações são obtidas a partir de células somáticas e tecidos gaméticos.
Micropropagação
A micropropagação é uma técnica popular para propagar plantas em escala comercial. É popular há mais de 30 anos em laboratórios e indústrias para a produção de plantas para diversos fins. A técnica de aumentar a abertura do botão axilar é a técnica mais comumente usada para micropropagação comercial. O uso de biorreatores para a produção de embriões somáticos é outra abordagem utilizada em áreas industriais.
Mas, também existem algumas limitações no uso da técnica como o custo da mão de obra e a manutenção da condição de assepsia para o processo de cultura de tecidos. Avançar, vitrificação, Aclimatização, e problemas de contaminação podem causar uma grande perda de dinheiro e tempo no processo, e as variações por causa da poliploidia, aneuploidia, e as mutações resultam na perda de características econômicas desejáveis nos produtos de cultura de tecidos.
Uma semente sintética é um embrião somático encapsulado dentro de um revestimento. São de diferentes tipos, que incluem:
- Embriões somáticos encapsulados em um gel de água.
- Embriões somáticos secos e revestidos.
- Os embriões somáticos são suspensos em um portador de fluido.
- Atire botões encapsulados em um gel de água.
A tecnologia de sementes sintéticas foi testada em culturas como aipo e alface. As sementes sintéticas têm diversas aplicações na agricultura, que incluem:
- É uma melhoria do método tradicional de propagação.
- Tem sido usado para a manutenção de linhas masculinas estéreis.
- Tem sido usado para a manutenção de linhagens parentais para a produção de culturas híbridas.
- Tem aplicação na preservação e multiplicação de genótipos elite de plantas lenhosas que possuem longas fases de desenvolvimento juvenil.
A cultura de tecidos é uma das técnicas mais eficientes para se livrar de patógenos / pragas / micróbios que atacam as plantas. Em alguns lugares, a técnica tem sido usada para aumentar o rendimento da cultura em 150%. Vírus laminados de plantas, a cultura de tecidos de meristema é a técnica mais popular.
A excisão e cultura dos meristemas apicais (o meristema com um a três dos primórdios foliares subjacentes), juntamente com termo ou quimioterapia, é um método bem-sucedido para produzir material livre de vírus ou patógeno para micropropagação.
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Preservação de Germoplasma
A preservação de germoplasma é um armazenamento in vitro de genética vegetal sob condições de crescimento lento (em baixa temperatura e / ou com compostos retardadores de crescimento no meio) ou criopreservação ou como semente sintética dessecada. É uma alternativa aos bancos de sementes e coleções de campo de colheitas propagadas clonalmente.
Mas há algumas limitações que vêm com a técnica. Inclui:
- Ausência de um método comum adequado para todas as espécies e genótipos.
- Altos custos.
- A possibilidade de variação somaclonal
- Seleção não intencional do tipo de célula no material armazenado.
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