Pesquisas na UFSCar apontam avanços e dificuldades da micropropagação
Araras, São Carlos
Técnica é utilizada na produção comercial de mudas de plantas em laboratório
Pesquisadores da UFSCar levantaram os principais desafios e perspectivas da micropropagação para o século XXI e como a técnica pode influenciar ainda mais os sistemas de cultivo. Os resultados são frutos de anos de experiências nacionais e internacionais em micropropagação de plantas de Jean Carlos Cardoso, docente do Departamento de Biotecnologia e Produção Vegetal e Animal (DBPVA-Ar), do Centro de Ciências Agrárias (CCA) da UFSCar; Lee Tseng Sheng Gerald, professor aposentado também do DBPVA-Ar; e Jaime Teixeira da Silva, pesquisador independente na área de cultura de tecidos vegetais. Ao longo dos anos, eles trabalharam com a micropropagação comercial desenvolvida em empresas e com estudos na área dentro da UFSCar e em parceria com instituições particulares.
Segundo Cardoso, a micropropagação - também conhecida como cultivo 'in vitro' de plantas - consiste em diferentes técnicas que visam a produção em escala comercial de mudas de espécies distintas, utilizando ambientes controlados e com a utilização de frascos de vidro ou de plástico ('in vitro'). "Ela se utiliza de tecidos vegetais muito pequenos, conhecidos como regiões meristemáticas (similares às células-tronco animais), para obter e multiplicar plantas de interesse comercial. A micropropagação pode ser utilizada para a clonagem de plantas comerciais, ou seja, para a produção de milhares de mudas idênticas entre si", explica ele. Esse é o caso de plantas ornamentais, como as orquídeas e os antúrios; algumas frutíferas, como o abacaxizeiro, a bananeira e o morangueiro; e até espécies utilizadas em grande escala produtiva pela agricultura, como é o caso atual da produção de mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar. "A técnica também é utilizada em trabalhos de melhoramento genético, visando a obtenção de novas variedades, e também na conservação de espécies ecologicamente vulneráveis", exemplifica o docente.
De acordo com o pesquisador, o trabalho com plantas micropropagadas alterou os sistemas de produção de mudas no mundo, já que a técnica permite, em reduzidos tempo e espaço, o cultivo de grande quantidade de mudas em ambiente controlado. "Os controles do ambiente e dos fatores que afetam o desenvolvimento das plantas auxiliam na determinação de diferentes fases; no próprio estabelecimento 'in vitro', no qual partes de uma planta são selecionadas, temos a transferência do tecido da condição de campo para a condição em laboratório. Já nessa fase, é possível realizarmos procedimentos adicionais, visando a eliminação de pragas e doenças", descreve Cardoso. Ele explica também que os controles continuam importantes nas etapas da multiplicação - na qual os tecidos introduzidos são multiplicados em larga escala, visando a produção de grandes quantidades de mudas. -; nas de enraizamento e alongamento, processos em que as plantas produzidas da fase anterior são colocadas para enraizar e adquirir tamanho adequado para serem novamente transferidas para as condições de campo; e, por fim, durante a aclimatização, etapa em que as plantas de laboratório são transferidas para a condição de casa de vegetação (estufa), local em que são preparadas para o cultivo convencional, sendo então encaminhadas para a estufa de produção ou mesmo para o campo.
Dentre as maiores vantagens da utilização das técnicas de micropropagação está a ampliação da capacidade de propagação clonal de muitas espécies - "como é o caso da bananeira e do abacaxizeiro que, em sistema convencional de propagação, são obtidas poucas mudas por ano, e com o uso da micropropagação torna-se possível obter milhares de plantas a partir de uma única, todas idênticas geneticamente entre si, o que permite aos produtores terem algumas garantias como alta produtividade, resistência a pragas e doenças, tipos saudáveis de frutos, entre outras", afirma Cardoso. Ele destaca que, até o momento, a micropropagação é a única técnica de propagação vegetativa que permite a produção de mudas livres de pragas e microrganismos fitopatogênicos, causadores de doenças em plantas.
Apesar dos avanços já obtidos com a técnica, o maior desafio envolve a necessidade de redução dos custos de produção. "Embora tenham alta qualidade genética e fitossanitária, essas mudas chegam a custar de duas a quatro vezes o valor de uma muda convencional", relata o docente. Diante disso, os pesquisadores agora analisam formas de substituir os itens que mais encarecem o sistema de produção das mudas micropropagadas. "Um exemplo é alterar o local da técnica. Em vez de ser praticada em laboratórios, é possível realizar a micropropagação em estufas climatizadas, onde a estrutura e os controles térmico e de luz são de menor custo", afirma o pesquisador. Outra alternativa é o uso de biorreatores ao invés do cultivo em frascos de vidro convencionais, visando aumentar a eficiência produtiva. "Também é possível utilizarmos tecnologias atuais com os chamados diodos emissores de luz [LEDs] em substituição às lâmpadas frias convencionais para reduzir os custos energéticos, entre muitas outras que podem alterar a forma de produção desse tipo de muda e sua disponibilização a preços mais baixos no mercado", aponta Cardoso.
Nesse sentido, o professor acredita que os estudos desenvolvidos na UFSCar devem resultar na produção de mudas micropropagadas aprimoradas e, sobretudo, com preços mais competitivos. A íntegra dos resultados dos estudos conduzidos pelos três pesquisadores foram publicados em um capítulo na quarta edição do livro "Plant Cell Culture Protocols", do grupo Springer-Nature. A obra está disponível para compra no site do grupo.
Segundo Cardoso, a micropropagação - também conhecida como cultivo 'in vitro' de plantas - consiste em diferentes técnicas que visam a produção em escala comercial de mudas de espécies distintas, utilizando ambientes controlados e com a utilização de frascos de vidro ou de plástico ('in vitro'). "Ela se utiliza de tecidos vegetais muito pequenos, conhecidos como regiões meristemáticas (similares às células-tronco animais), para obter e multiplicar plantas de interesse comercial. A micropropagação pode ser utilizada para a clonagem de plantas comerciais, ou seja, para a produção de milhares de mudas idênticas entre si", explica ele. Esse é o caso de plantas ornamentais, como as orquídeas e os antúrios; algumas frutíferas, como o abacaxizeiro, a bananeira e o morangueiro; e até espécies utilizadas em grande escala produtiva pela agricultura, como é o caso atual da produção de mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar. "A técnica também é utilizada em trabalhos de melhoramento genético, visando a obtenção de novas variedades, e também na conservação de espécies ecologicamente vulneráveis", exemplifica o docente.
De acordo com o pesquisador, o trabalho com plantas micropropagadas alterou os sistemas de produção de mudas no mundo, já que a técnica permite, em reduzidos tempo e espaço, o cultivo de grande quantidade de mudas em ambiente controlado. "Os controles do ambiente e dos fatores que afetam o desenvolvimento das plantas auxiliam na determinação de diferentes fases; no próprio estabelecimento 'in vitro', no qual partes de uma planta são selecionadas, temos a transferência do tecido da condição de campo para a condição em laboratório. Já nessa fase, é possível realizarmos procedimentos adicionais, visando a eliminação de pragas e doenças", descreve Cardoso. Ele explica também que os controles continuam importantes nas etapas da multiplicação - na qual os tecidos introduzidos são multiplicados em larga escala, visando a produção de grandes quantidades de mudas. -; nas de enraizamento e alongamento, processos em que as plantas produzidas da fase anterior são colocadas para enraizar e adquirir tamanho adequado para serem novamente transferidas para as condições de campo; e, por fim, durante a aclimatização, etapa em que as plantas de laboratório são transferidas para a condição de casa de vegetação (estufa), local em que são preparadas para o cultivo convencional, sendo então encaminhadas para a estufa de produção ou mesmo para o campo.
Dentre as maiores vantagens da utilização das técnicas de micropropagação está a ampliação da capacidade de propagação clonal de muitas espécies - "como é o caso da bananeira e do abacaxizeiro que, em sistema convencional de propagação, são obtidas poucas mudas por ano, e com o uso da micropropagação torna-se possível obter milhares de plantas a partir de uma única, todas idênticas geneticamente entre si, o que permite aos produtores terem algumas garantias como alta produtividade, resistência a pragas e doenças, tipos saudáveis de frutos, entre outras", afirma Cardoso. Ele destaca que, até o momento, a micropropagação é a única técnica de propagação vegetativa que permite a produção de mudas livres de pragas e microrganismos fitopatogênicos, causadores de doenças em plantas.
Apesar dos avanços já obtidos com a técnica, o maior desafio envolve a necessidade de redução dos custos de produção. "Embora tenham alta qualidade genética e fitossanitária, essas mudas chegam a custar de duas a quatro vezes o valor de uma muda convencional", relata o docente. Diante disso, os pesquisadores agora analisam formas de substituir os itens que mais encarecem o sistema de produção das mudas micropropagadas. "Um exemplo é alterar o local da técnica. Em vez de ser praticada em laboratórios, é possível realizar a micropropagação em estufas climatizadas, onde a estrutura e os controles térmico e de luz são de menor custo", afirma o pesquisador. Outra alternativa é o uso de biorreatores ao invés do cultivo em frascos de vidro convencionais, visando aumentar a eficiência produtiva. "Também é possível utilizarmos tecnologias atuais com os chamados diodos emissores de luz [LEDs] em substituição às lâmpadas frias convencionais para reduzir os custos energéticos, entre muitas outras que podem alterar a forma de produção desse tipo de muda e sua disponibilização a preços mais baixos no mercado", aponta Cardoso.
Nesse sentido, o professor acredita que os estudos desenvolvidos na UFSCar devem resultar na produção de mudas micropropagadas aprimoradas e, sobretudo, com preços mais competitivos. A íntegra dos resultados dos estudos conduzidos pelos três pesquisadores foram publicados em um capítulo na quarta edição do livro "Plant Cell Culture Protocols", do grupo Springer-Nature. A obra está disponível para compra no site do grupo.
02/08/2018
13:00:00
30/09/2018
23:59:00
Adriana Arruda
Sim
Não
Estudante, Docente/TA, Pesquisador, Visitante
Produção de abacaxizeiro (Foto: Divulgação)
10840