Multiplicação clonal e conservação in vitro de espécies de baunilha (Vanilla phaeantha Rchb. f. e V. planifolia Jack ex. Andrews)

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Medeiros, Mariana Oliveira
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.unb.br/handle/10482/51461
Resumo: O estudo foi realizado com o objetivo de introduzir técnicas inovadoras para propagação in vitro e conservação de crescimento lento de espécies de baunilha (Vanilla planifolia e V. phaeantha). O foco primário desta pesquisa foi avaliar a eficácia da técnica de dupla fase e a utilização de sistemas de biorreatores de imersão temporária na multiplicação clonal. Adicionalmente, o trabalho teve como objetivo identificar condições ótimas para a aclimatização das plântulas. Além disso, devido à forte contaminação bacteriana observada no início do estabelecimento in vitro, o estudo incluiu o isolamento, identificação e controle dessas bactérias ocorrentes na cultura. Para conservação in vitro, testou-se o tipo de carboidrato (sacarose e sorbitol) em diferentes concentrações (0; 43,8; 87,6 mM) e combinação no meio MS, juntamente com três temperaturas (10, 20 e 25°C). A fase inicial envolveu os acessos de estabelecimento in vitro. Para tratar a contaminação endofítica, os explantes foram submetidos a um processo de descontaminação pela adição de Ampicilina Sódica ao meio de cultura em concentrações variáveis (0, 250 e 500 mg L -1 ) para até cinco subcultivos. As bactérias presentes na cultura durante a fase de estabelecimento foram isoladas e identificadas utilizando a sequência 16S rRNA. O estudo também avaliou a influência de diferentes consistências de meios de cultura (líquido, dupla-fase e semissólido) e o uso de três modelos de biorreatores de imersão temporária (RITA®, RALM® e BIT®) na multiplicação. As plântulas resultantes foram aclimatizadas em mistura de substrato comercial e fibra de coco com composição variável e mantidas em câmara de crescimento antes de serem transferidas para casa de vegetação. Verificou-se que o uso de Ampicilina Sódica levou a uma redução significativa da contaminação bacteriana em cinco subculturas. O sequenciamento utilizando o gene 16S rRNA possibilitou a identificação de bactérias contaminantes, incluindo espécies dos gêneros Agrobacterium, Rhizobium, Hesbaspirillum e Methylobacterium. Na avaliação da consistência do meio, o método de dupla fase emergiu como a alternativa superior para a multiplicação das espécies, produzindo maior número de brotações por explante (7,0±0,4) em relação ao meio semissólido (5,3±0,3). Entre os modelos de biorreator de imersão temporária, o RALM® superou a RITA® e a BIT® em termos de número de brotos formados por explante (8,2±0,3; 4,9±0,2 e 1,2±0,1, respectivamente). A utilização de substratos compostos por substrato comercial e fibra de coco, em qualquer combinação testada, mostrou-se eficaz, garantindo 100% de sobrevivência das plântulas de baunilha em casa de vegetação. A adição de 43,8 mM de sacarose e 43,8 mM de sorbitol ao meio de cultura, a 20ºC, mostrou-se adequada para a conservação in vitro de espécies de baunilha, sem comprometer a capacidade fotossintética da parte aérea.
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Para conservação in vitro, testou-se o tipo de carboidrato (sacarose e sorbitol) em diferentes concentrações (0; 43,8; 87,6 mM) e combinação no meio MS, juntamente com três temperaturas (10, 20 e 25°C). A fase inicial envolveu os acessos de estabelecimento in vitro. Para tratar a contaminação endofítica, os explantes foram submetidos a um processo de descontaminação pela adição de Ampicilina Sódica ao meio de cultura em concentrações variáveis (0, 250 e 500 mg L -1 ) para até cinco subcultivos. As bactérias presentes na cultura durante a fase de estabelecimento foram isoladas e identificadas utilizando a sequência 16S rRNA. O estudo também avaliou a influência de diferentes consistências de meios de cultura (líquido, dupla-fase e semissólido) e o uso de três modelos de biorreatores de imersão temporária (RITA®, RALM® e BIT®) na multiplicação. As plântulas resultantes foram aclimatizadas em mistura de substrato comercial e fibra de coco com composição variável e mantidas em câmara de crescimento antes de serem transferidas para casa de vegetação. Verificou-se que o uso de Ampicilina Sódica levou a uma redução significativa da contaminação bacteriana em cinco subculturas. O sequenciamento utilizando o gene 16S rRNA possibilitou a identificação de bactérias contaminantes, incluindo espécies dos gêneros Agrobacterium, Rhizobium, Hesbaspirillum e Methylobacterium. Na avaliação da consistência do meio, o método de dupla fase emergiu como a alternativa superior para a multiplicação das espécies, produzindo maior número de brotações por explante (7,0±0,4) em relação ao meio semissólido (5,3±0,3). Entre os modelos de biorreator de imersão temporária, o RALM® superou a RITA® e a BIT® em termos de número de brotos formados por explante (8,2±0,3; 4,9±0,2 e 1,2±0,1, respectivamente). A utilização de substratos compostos por substrato comercial e fibra de coco, em qualquer combinação testada, mostrou-se eficaz, garantindo 100% de sobrevivência das plântulas de baunilha em casa de vegetação. A adição de 43,8 mM de sacarose e 43,8 mM de sorbitol ao meio de cultura, a 20ºC, mostrou-se adequada para a conservação in vitro de espécies de baunilha, sem comprometer a capacidade fotossintética da parte aérea.The study was carried out with the aim of introducing innovative techniques for in vitro propagation and slow-growth conservation of vanilla species (Vanilla planifolia and V. phaeantha). The primary focus of this research was to evaluate the effectiveness of the doublephase technique and the utilization of temporary immersion bioreactor systems on clonal multiplication. Additionally, the study aimed to identify optimal conditions for plantlets acclimatization. Moreover, due to the strong bacterial contamination observed at the beginning of the in vitro establishment, the study included the isolation, identification, and control of these bacteria occurring in the culture. For in vitro conservation, the type of carbohydrate (sucrose and sorbitol) at different concentrations (0; 43.8; 87.6 mM) and combination in the MS medium, along with three temperatures (10, 20 e 25°C), were tested. The initial phase involved the in vitro establishment accessions. To address endophytic contamination, the explants underwent a decontamination process by adding Sodium Ampicillin to the culture medium at varying concentrations (0, 250, and 500 mg L-1 ) for up to five subcultures. The bacteria present in the culture during the establishment phase were isolated and identified using the 16S rRNA sequence. The study also assessing the influence of different consistencies of culture media (liquid, double-phase, and semisolid), and the use of three temporary immersion bioreactor models (RITA®, RALM®, and BIT®) on multiplication. The resulting plantlets underwent acclimatization in a mixture of commercial substrate and coconut fiber with varying composition and were kept in a growth camber before being transferred to a greenhouse. It was verified that the use of Sodium Ampicillin led to a significant reduction in bacterial contamination over five subcultures. Sequencing using the 16S rRNA gene enabled the identification of contaminant bacteria, including species of the genera Agrobacterium, Rhizobium, Hesbaspirillum, and Methylobacterium. When evaluating the medium’s consistency, the double-phase method emerged as the superior alternative for species multiplication, yielding a greater number of shoots per explant (7.0±0.4) compared to the semisolid medium (5.3±0.3). Among the temporary immersion bioreactor models, RALM® outperformed RITA® and BIT® in terms of the number of shoots formed per explant (8.2±0.3; 4.9±0.2, and 1.2±0.1, respectively). The use of substrates composed of commercial substrate and coconut fiber, in any combination tested, proved to be effective, ensuring 100% survival of vanilla plantlets in greenhouse. The addition of 43.8 mM of sucrose and 43.8 mM of sorbitol to the culture medium, at 20ºC, was found to be suitable for the in vitro conservation of vanilla species, without compromising photosynthetic capacity of the shoots.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Departamento de Botânica (IB BOT)Programa de Pós-Graduação em BotânicaPereira, Jonny Everson ScherwinskiMedeiros, Mariana Oliveira2025-02-04T15:22:25Z2025-02-04T15:22:25Z2025-02-042023-08-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfMEDEIROS, Mariana Oliveira. Multiplicação clonal e conservação in vitro de espécies de baunilha (Vanilla phaeantha Rchb. f. e V. planifolia Jack ex. Andrews). 2023. 145 f. Dissertação (Mestrado em Botânica) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.http://repositorio.unb.br/handle/10482/51461porA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2025-02-04T15:22:25Zoai:repositorio.unb.br:10482/51461Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2025-02-04T15:22:25Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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