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Tratos Culturais da Couve Flor: Cultura Transgênica e Embriogênese

Couve flor é uma espécie comumente conhecida por seu polimorfismo, compreende um número de variedades de importância significativa para o consumo humano. Sua família opulenta inclui, entre outros, repolho, brócolis e couve-de-bruxelas e, devido à sua importância nutricional, é um assunto de criação e modificação convencional e biotecnológica.

Uma Cultura de Interesse

A couve flor uma cultura muito popular cultivada por sua inflorescência comestível, é criada apenas como uma cultivar anual mutante e não ocorre naturalmente no ambiente. Como a couve-flor ainda é descrita como a mais problemática de todas as hortaliças da B. oleracea em relação aos processos de transformação, justifica-se plenamente o foco no aprimoramento de ferramentas para suas modificações genéticas.

A couve-flor transgênica foi obtida a partir de raízes pilosas via indução de calos organogênicos. Os potenciais transformantes foram analisados ​​nos níveis genômico e proteômico e seu caráter transgênico foi totalmente confirmado. A família brasica oleracea tem despertado enorme interesse nos últimos anos, especialmente desde que um bom histórico de protocolos de regeneração se tornou disponível.

Trato Cultural da Couve Flor

De todos os vegetais de B. oleracea , a couve-flor parece ser a menos passível de transformação genética. É particularmente problemático devido à sua importância econômica. B. oleracea var. botrytis é cultivada em quase 100 países em todo o mundo e sofre com a falta de tolerância a doenças e pragas e, conseqüentemente, pela diminuição da qualidade e do rendimento das culturas.

A couve-flor é conhecida por conter grandes quantidades de vitaminas C, K, A e B9, fibras e flavonóides, o que resulta em suas propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias e atividades anticancerígenas.

Similarmente a outras Brassicaplantas, couve-flor foi regenerada sob condições in vitro através de diferentes vias e de diferentes explantes: embriogênese somática direta e indireta a partir de explantes hipocótilo e foliar ou regeneração organogênica de hipocótilo, cotilédone ou raiz explantes.

Como no caso de outras culturas, a organogênese é o método mais popular para a cultura de tecido de couve-flor. Os requisitos para a cultura de tecidos de couve-flor são simples, mas fortemente diversificados. Os dados da literatura sugerem que o hipocótilo da couve-flor parece ser um explante de escolha para os estudos sobre regeneração, apontando para sua capacidade de manipulação in vitro.

Embriogênese Eficiente

Embriogênese Eficiente
Embriogênese Eficiente

Uma vez que a capacidade dos micrósporos de se submeterem a divisões e gerar plantas de DH tem uma forte dependência de genótipos e há relativamente poucos relatos sobre B. oleracea e a maioria dos estudos está focada em B. napus. Recentemente, otimizamos o protocolo para a embriogênese eficiente de micrósporos em diferentes tipos de couve-flor cultivados.

O sucesso da cultura de micrósporos depende da capacidade dos micrósporos e dos grãos de pólen imaturos de desviar sua via de desenvolvimento gametofítica (levando ao desenvolvimento do grão de pólen maduro) para a via esporofítica, resultando na divisão celular em nível de ploidia haplóide e na formação de embriões.

A transição é influenciada por vários fatores em diferentes espécies de Brassica. Os fatores importantes são genótipo de planta doadora, estágio de desenvolvimento de micrósporos, densidade de micrósporos em condições de cultura, tratamento de choque de temperatura (frio e calor), composição de meios, outros suplementos como ácido ascórbico, putrescina, cefo-taxemia etc.

A embriogênese eficiente dos micrósporos foi otimizada em todos os grupos de couve-flor com seleção de genótipos e pré-tratamentos a frio. Um genótipo modelo em cada grupo foi identificado para sua aplicação mais ampla. Entre os 30, 13 genótipos responderam à embriogênese do micrósporo. Constatou-se que o pré-tratamento a frio era específico do genótipo.

Repetições de sequência simples foram usadas para genotipar a DH e tetraplóides gerados a partir de um híbrido juntamente com suas linhagens parentais diplóides. Os marcadores baseados em microssatélites produziram apenas alelo homozigoto em linhagens DH e tetraplóides.

Resultados Obtidos

Até hoje, apenas algumas características foram introduzidas na couve-flor através da engenharia genética, embora sua transformação tenha sido alcançada por várias técnicas. Até onde sabemos, ainda não há relatos sobre uma modificação genética estável da couve-flor através da abordagem biolística.

Em vez disso, esta variedade foi modificada por ambas as captações diretas de DNA (eletroporação, modificação mediada por PEG) e através da transformação mediada por Rhizobium radiobacter e Rhizobium rhizogenes.

No entanto, apesar dessas abordagens bem sucedidas, a couve-flor é considerada bastante recalcitrante à engenharia genética e exibe uma resposta dependente do cultivar a tais modificações.

Discussões da Cultura Transgênica

A produção de plantas transgênicas em couve-flor é considerada difícil. Como se sabe, a partir de dados de pesquisas biotecnológicas, não é a única espécie que apresenta recalcitrância incômoda em relação a manipulações genéticas.

Por outro lado, é geralmente aceito hoje que a couve-flor, convenientemente, não requer nenhum tratamento específico durante a manutenção in vitro, e a pesquisa sobre suas culturas de tecidos resultou em protocolos bastante repetitivos e eficazes.

Protocolos anteriores mostraram alta eficiência de regeneração em B. oleracea var. botrytis plantas para muitos tipos de explantes e indicou precisamente que a porcentagem de explantes que respondem in vitro dependem criticamente do tipo de explante, e apontaram os hipocótilos como o melhor material de partida para a maioria das culturas de cole.

No entanto, foi a couve-flor que apresentou excepcionalmente o maior potencial de regeneração quando regenerada a partir de explantes cotiledonares, e não hipocótilos mas nossos resultados foram consistentes com os dados da literatura que sugerem principalmente que o hipocótilo da couve-flor parece ser um explante de escolha para os estudos sobre regeneração, apontando para sua capacidade de manipulação in vitro.

Até onde sabemos, existe uma quantidade relativamente limitada de protocolos para transformação de couve-flor e a transformação mediada por R. rhizogenes geralmente dá lugar ao vetor R. radiobacter . Portanto, decidimos testar o potencial de R. rhizogenes. Plantas transgicas inteiras foram regeneradas a partir de culturas de raiz pilosa de couve-flor via calos intermios.

O caráter transgênico da couve-flor obtida foi confirmado inequivocamente por vários métodos e em diferentes níveis, desde a reprodução seletiva até a análise do genoma e proteoma. Entretanto, se esta otimização dos protocolos de isolamento do proteoma é suficiente também para os tecidos da couve-flor ainda está por ser verificada.

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