PARTE 2PARTE 2Aspectos teAspectos te óóricos da ricos da

propagapropaga çção de plantas e ão de plantas e EstaquiaEstaquia

Universidade de São PauloEscola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz – ESALQ/US P

LPV 0448 - Fruticultura

Março - 2012

• Epigenética: variações da expressão dos genes.

• Resultantes dos efeitos do ambiente, idade, ou condições

fisiológicas das plantas, porém não são permanentes.

Nas plantas propagadas podem ocorrer varia ções

• Mutações: variações do genoma da planta (uma célula

somática pode sofrer mudanças permanentes em sua

composição genética).

• As mudanças genéticas que ocorrem em duas ou mais

células do meristema apical podem resultar na geração de

uma Quimera.

Variação gen ética

• São plantas que contem dois ou mais tipos de células geneticamente diferentes

num mesmo órgão ou tecido.

• Esses 2 tipos de células podem ter origem não embrionária, e muitas vezes a

diferença entre eles é devida a ocorrência de mutações ordinárias durante a

divisão celular na formação dos meristemas.

O que são plantas quim éricas?

• O estudo da origem das quimeras é feito observando o comportamento

fenotípico dos órgãos derivados dos meristemas de forma que seja possível

dizer a que ponto (camada celular) houve a alteração genética na célula

(mutação).

Origem das quimeras vegetais

Pontas de crescimento

tecidos meristem áticos

Origem das quimeras vegetais

Meristema

• São definidos como tecidos constituídos por células não diferenciadas ou com características embrionárias que por divisão dão origem a células-filhas que ao se

diferenciarem formarão os tecidos maduros da planta. Dependendo da sua localização na planta, são chamados de meristemas apicais ou laterais.

Figua 1: Esquema de meristema caulinar

Meristemas podem ser divididos em 3 zonas que vão d ar origem a todos os outros tecidos da planta

LI: Zona periférica responsável pelos primórdios foliares.

LII: Zona medular responsável eixo central.

LIII: Zona central (“células tronco”)

Regiões do meristema

• A epiderme foliar é proveniente da camada L1.

• Os gametas e raízes adventícias são originários da camada L2

• A medula é originária da camada apical (L3)

Tipos de quimera

As quimeras podem ser divididas quanto ao arranjamento das

células geneticamente diferentes no meristema apical em 3 tipos

distintos:

• Quimera setorial � angiospermas (estruturada)

• Quimera Mericlinal e Periclinal � embriões, raízes e maioria das

angiospermas (não estruturada)

Tipos de quimera

Tipos de quimera

• Tem todas as camadas celulares mutadas;

• A mutação ocorre em uma célula da camada L3 do

meristema apical e origina outras nas camadas L1 e L2;

• São de difícil identificação (em muitos casos, o fenótipo

não é observado na descendência);

• Tende a desaparecer com o tempo ou formar um mutante

sólido.

Quimera setorial

Quimera mericlinal

• Existem quando a fração de uma ou mais

camadas de células do meristema forem

remanescente de outra mutada.

• Essas quimeras freqüentemente aparecem

como setoriais (porque o fenótipo de 1 única camada profunda é mascarado por tecido

sobrejacente ou uma camada de tecido não

pode expressar um fenótipo na sua posição atual � fenótipo mascarado)

Quimera periclinal

• Uma ou todas as camadas de células do meristema é

geneticamente distinta da camada celular apical (LI).

• Somente é possível a manutenção das características

desse tipo de quimera devido a organização do

meristema, uma vez que é ordenada as divisões na

camada L1 que permite manter-se autônomo.

• Quimeras periclinais são mais estáveis pois são

derivadas de uma camada de células inteiramente

mutada, fazendo com que as organizações apicais

descendentes tenham a mesma constituição (clone).

Exemplo de quimera periclinal

• Amora preta: com espinho x sem espinho

• Sem espinho: mutação da camada L1

• A planta não tem espinhos porque a epiderme é resultante da

camada L1 que sofreu uma mutação onde o gene responsável pela

presença de espinhos não está sendo expresso. Porém se um broto

surgir das raízes, esse vai ter espinho, pois surgiu de camadas

internas do broto onde as células não se apresentam como

quimeras.

Tipos de Quimera

Nas plantas propagadas pode ocorrer transmissão de viroses

Vírus

• Organismos sub-microscópios encaixados nas proteínas.

• Transmissão: sementes, vetores, pólen, propágulos, mecânica

• Replicação dos vírus: penetração, infecção, dispersão (estiletar ou circulativa)

• Detecção: visual, indexação e exames laboratoriais

Efeitos dos vírus

• Pode tornar a planta improdutiva, alterar a qualidade do

produto e quando em incidência severa pode matar a planta.

Classificação das plantas em relação a presen ça de vírus

• Suscetível: a planta permite que os vírus se multipliquem em seu

interior.

• Resistente: a planta não permite que os vírus se multipliquem.

• Tolerante: tolera a presença do vírus.

• Intolerante: não tolera a presença do vírus.

Obten ção de plantas livres de vírus

• Seleção de plantas

• Cultivo de ápices caulinares: microenxertia / indexação

• Termoterapia

• Utilização de sementes

• Pré-imunização

MÉTODOS DE PROPAGAÇÃO DE PLANTAS

ESTAQUIA

Estaquia

• A capacidade das estacas de formar novos tecidos e depende

basicamente de duas propriedades:

• Totipotência: cada célula viva da planta contem a informação

genética necessária para reconstruir todas as partes da planta e

exercer suas funções.

• Desdiferenciação: capacidade de células maduras retornarem à

condição meristemática e vir a desenvolver um novo ponto de

crescimento.

• Estacas de folhas: Tanto um novo sistema radicular como uma

nova parte aérea serão formados.

• Estacas de raiz: será necessária a iniciação de um novo

meristema apical, que dê origem à parte aérea da planta e a

extensão do sistema radicular pré-existente.

Tipos de estacas

Tipos de estacas

• Estacas de ramos: será necessário apenas que um novo sistema

radicular seja formado, já que o meristema apical já está presente.

É o tipo mais importante, podendo ser dividido de acordo com o

material utilizado.

Estacas de ramos

• Plantas lenhosas:

- estacas lenhosas

- estacas semi-lenhosas

- estacas de madeira mole

• Plantas herbáceas:

- estacas herbáceas (couve)

Formação das raízes adventícias

Processo de formação pode dividir-se em três fases:

• 1ª Fase: grupos de células começam a se desdiferenciar

• 2ª Fase: diferenciação destas células em primórdios de raízes

(pode ocorrer a formação de calo).

Formação das raízes adventícias

• 3ª Fase: desenvolvimento e emergência de novas raízes e formação de

conexões vasculares com os tecidos condutores desta estaca

(multiplicação celular na região do câmbio e do floema) promovendo o

início da formação das raízes adventícias as quais emergem e dão

origem ao novo sistema radicular.

Formação das raízes adventícias

• Estacas de folhas: a origem de novas raízes ou folhas irá ocorrer

em grupos de células que se diferenciam e atuam em algum

tecido maduro do sistema vascular e que assumem atividade

meristemática através da desdiferenciação (Ex: mudas de violeta).

Formação das raízes adventícias

• Estacas de raízes: a formação de gemas em raízes pode ocorrer

espontaneamente. A regeneração ocorre a partir da produção de

uma gema adventícia (origina a parte aérea) e depois a formação

das raízes que ocorre na base da nova brotação ao invés de se

dar no fragmento da raiz.

Formação das raízes adventícias

Estacas de ramos de plantas lenhosas:

• As raízes adventícias podem se originar de estacas a partir de células vivas do parênquima,

ou do câmbio, floema, lenticelas ou mesmo da medula.

• A dificuldade de enraizamento de plantas lenhosas são associadas ao desenvolvimento de

uma anel de esclerênquima (entre cortéx e floema) uma barreira anatômica do tecido

lignificado que impede ou dificulta o enraizamento.

Formação das raízes adventícias

Estacas de ramos de plantas herbáceas:

• As raízes adventícias se originam apenas entre os feixes

vasculares (câmbio) e na parte externa desses.

Estaca de folha

Estaca de ramo

Estaca de raiz

Tipos de estacas Tipos de estacas

1ª Observação importante

• Para que haja a propagação da planta por estaquia é

necessário que a estaca tenha pelo menos UMA GEMA.

1ª Observação importante

2ª Observação importante

• CALO:

- massa irregular de células parenquimatosas em diversos estádios

de lignificação

- Formação do calo e das raízes são independentes.

Polaridade

• Estacas de ramos formam brotos

na extremidade distal e raízes na

extremidade proximal. Em estacas

de raízes, a polaridade se inverte.

A

B

C

D

E

F

A, C, E

B, D, F

Redistribuição de auxinas

FATORES QUE AFETAM O ENRAIZAMENTO

1) Promotores de enraizamento (auxinas)

• Para que ocorra a formação de raízes adventícias é necessário que haja

certos níveis destas substâncias nas estacas.

1) Promotores de enraizamento (auxinas)

• Auxinas: responsável pela iniciação (onde os meristemas são formados),

elongação de raízes e crescimento (ápice radicular cresce através do cortéx e

emerge pela epiderme do ramo). Principal promotora do enraizamento. Em ↑ [ ]

inibem a formação de brotos.

• Citocininas: envolvidas na diferenciação e crescimento celular. Desfavorecem o

enraizamento, mas estimulam as brotações.

• Giberelinas: regulam a síntese de ácidos nucleicos e proteínas (elongação de

ramos). Em ↑ [ ] desfavorecem o enraizamento, mas em ↓[ ] o estimulam.

Aplicação de reguladores vegetais

• Reguladores vegetais: são substâncias sintéticas. Para promover

enraizamento são utilizados produtos com ação auxínica (AIB, ANA, etc).

- Líquida: aplicação em solução alcoólica ou hidróxido de potássio.

- Pó: aplicação do produto dissolvido em talco.

2) Espécies e cultivares

• A capacidade de enraizamento de estacas pode variar de acordo com as

espécies e/ou cultivares:

Exemplo: Goiaba Paluma e Goiaba Kumagai

3) Estado fisiológico da planta matriz

• Leva em consideração a turgidez dos tecidos, acúmulo de carboidratos

nas estacas e a nutrição mineral.

4) Idade biológica dos tecidos das plantas

• Estacas com tecidos biológicos juvenis possuem maior capacidade de

enraizamento.

Juvenilidade

• quanto mais novo é o tecido, maior a facilidade de enraizamento

• isso se deve ao acúmulo de inibidores de enraizamento e redução dos

níveis fenólicos à medida que o tecido se torna mais velho, além da

barreira anatômica de tecido lignificado formada pela formação de um

anel de esclerênquima entre o floema e o córtex

• tecidos mais jovens� maior concentração de compostos fenólicos.

5) Tipos de estacas

• Teoricamente as estacas menos lignificadas possuem maior

capacidade de regenerar raízes adventícias.

5) Tipos de estacas

Época do ano em que as estacas são obtidas

• estacas lenhosas de espécies decíduas: outono

• estacas jovens e ainda pouco lignificadas (de “madeira mole”) de

espécies decíduas: início da primavera

• espécies perenifólias: após fluxos de crescimento (ramos parcialmente

lignificados)

Época de coleta das estacas

FATORES DO MEIO QUE AFETAM O

ENRAIZAMENTO

• Os substratos utilizados para o enraizamento de estacas devem ser

inertes e ter a função de fixar as estacas, fornecer umidade e aeração

suficientes.

1) Substrato 1) Substrato

• Manter a estaca na mesma posição/lugar durante o enraizamento;

• Fornecer umidade para a estaca;

• Permitir a aeração da base da estaca.

• Propriedades: porosidade adequada para permitir uma boa aeração, ter

boa capacidade de retenção de água, possuir drenagem satisfatória e

ser livre de patógenos.

Funções do substrato

• Os ↓ potenciais hídricos estão diretamente relacionados ao

enraizamento deficiente;

• A estaca tem que se manter viva até que haja o enraizamento;

• Estratégias para manter a umidade das estacas

- estufas (mantêm elevada a UR do ar)

- nebulização

2) Relações h ídricas 2) Relações h ídricas

• Altas temperaturas tendem a promover o desenvolvimento de brotações

antes do desenvolvimento das raízes, o que dificulta o enraizamento das

estacas, e também aumentam a perda de água.

3) Temperatura

• A exposição da planta matriz a ↓ intensidade de luz (irradiância) favorece

o enraizamento das estacas pois favorece o estiolamento;

• Fotoperíodo na planta matriz também exerce influência.

4) Luz

• Enraizamento fácil: os tecidos da estaca fornecem todas as

substâncias (principalmente auxinas) necessárias à iniciação radicular .

• Enraizamento moderado: presença de diversos co-fatores de

enraizamento, mas auxina é limitante; com a aplicação exógena de

auxina, ocorre o enraizamento.

Plantas com relação ao enraizamento

• Enraizamento difícil: um ou mais co-fatores de enraizamento estão inativos ou

ausentes, e a aplicação exógena de auxina não melhora o enraizamento. Pode

ocorrer:

– Falta de enzimas necessárias à síntese de indutores de enraizamento;

– Falta de ativadores enzimáticos

– Presença de enzimas inibitórias

– Falta de substrato fenólico

Plantas com relação ao enraizamento Plantas com relação ao enraizamento

Literatura para estudo

Obrigada!