Propagação in vitro cana-de-açucar

Cultivo in vitro de cana-de-açucar

-REVISÃO BIBLIOGRÁFICA-

RESUMO

A cultura de tecidos é uma importante ferramenta que viabiliza a rápida propagação em massa de espécies que apresentam desvantagens na propagação convencional.  A técnica de micropropagação vem ganhando bastante espaço na produção de cana-de-açúcar, o que permite a obtenção de um grande número de mudas de boa qualidade genética e fitossanitária em curto espaço de tempo. Em decorrência à posição de destaque que ocupa na economia mundial com a cultura da cana, as biofabricas estão investindo cada vez mais no setor. Esta revisão visa relatar o histórico e panorama atual das aplicações da cultura de tecidos em cana-de-açúcar, dando principal enfoque nos resultados alcançados no cultivo in vitro e na importância das biofábricas para o setor sucroalcooleiro.

Palavras-chave: Biotecnologia, Micropropagação, cana-de-açucar.

ABSTRACT

Tissue culture is an important tool that provides rapid mass propagation of species that have disadvantages in conventional propagation. The micropropagation technique has gained a lot of space in the manufacture of cane sugar, which allows to obtain a large number of seedlings from plant genetics and good quality in a short time. Due to the prominent position it occupies in the world economy with the cultivation of sugarcane, the biofactories are increasingly investing in the sector. This review aims to report the historical and current overview of the applications of tissue culture in cane sugar, giving primary focus on results achieved in vitro culture and the importance of biofactories for ethanol producers.

Key words: Biotechnology, Micropropagation, cane sugar

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INTRODUÇÃO

A cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) é uma planta pertencente à família Poaceae de origem na Oceania e na Ásia, é uma das culturas agrícolas mais importantes do mundo tropical, foi introduzidas no Brasil com a implementação das primeiras capitanias, sendo cultivada há mais de quatro séculos. Recentemente, através da produção de álcool etílico, essa cultura disseminou-se por quase todos os estados brasileiros, estabelecendo-se nos mais diferentes tipos de solos (EMBRAPA, 2010). É fonte de máteria prima para a produção de 65% de todo o açúcar mundial, para a produção de álcool, produtos farmacêuticos, entre outros como aguardente, além da crescente utilização como recurso forrageiro sendo utilizada na alimentação animal como fonte de energia (NUSSIO et al., 2007). A sua produção no Brasil ocupa cerca de 8, 2 milhões de hectares e está centralizada nas regiões Sudeste, sul, Centro-Oeste e Nordeste, sendo o estado de são Paulo o maior produtor, com área de 4,4 milhões de hectares.

 Na safra de 2009/2010 o processamento de cana-de-açúcar foi de aproximadamente 600 milhões de toneladas. No entanto, mesmo nesta crescente, a produção de cana-de-açúcar brasileira pode enfrentar dificuldades para atender a demanda crescente do etanol. A procura pelo produto no mercado interno está em expansão, principalmente devido ao aumento da frota de veículos bicombustíveis, onde há o incremento de cerca de três milhões de novas unidades a cada ano (CORREIO BRAZILIENSE, 2010). A severidade de algumas doenças é outro fator que ameaça a produção, resultando na redução de biomassa e de seus subprodutos. No Brasil foram diagnosticadas 40 doenças, sendo a maioria provocada por fungos, bactérias e vírus (SANGUINO, 1998).  

Devido à grande importância da cana-de-açúcar é necessário controlar ou até mesmo erradicar alguns microrganismos patogênicos que possam provocar doenças, ameaçando a produção e resultando na redução da biomassa e de seus subprodutos. Com o processo de propagação vegetiva por meio de colmos, método dos canaviais, são propagados conjuntamente os microorganismos sistêmicos que disseminam as doenças na cana. Como alternativa a este processo podemos utilizar a propagação vegetativa in vitro, buscando a produção de mudas com alta qualidade.

A micropropagação, é a aplicação mais prática da cultura de tecidos e aquela de maior impacto, sua aplicação na cana-de-açucar além de atuar na melhoria da qualidade do produto possibilitando a produção de plantas isentas de viroses e outras doenças, atua na manutenção das características da planta matriz e na otimização da produtividade proporcionando a multiplicação rápida e em grande escala das mudas.

Cultura de tecidos

A cultura de tecidos vegetais comprende a regeneração de plantas a partir de células isoladas não diferenciadas, ou a partir de órgãos e tecidos vegetais, em ambiente artificial, sob condições controladas (temperatura, fotoperíodo, irradiância e umidade) e assépticas.  

A micropropagação surge neste contexto, como uma alternativa ao processo convencional de propagação vegetativa por meio de colmos. Altas taxas de multiplicação de cana-de-açúcar podem ser alcançadas por esse método, com inúmeras vantagens em relação à multiplicação em campo (MALHOTRA, 1995), reduzindo o tempo necessário para a produção de mudas de boa qualidade e livres de doenças (LEE, 1984).

A tecnica de cultivo in vitro é realizada com rigorosa assepsia, principalmente devido ao fato de que, uma parte dos microorganismos, ao entrar em contato com o meio de cultura, encontrará as condições necessárias para se desenvolver, inviabilizando a cultura. O alto grau de contaminação e a localização sistêmica de microorganismos são responsáveis em alguns casos, pelo insucesso da implantação de culturas in vitro. Existem três fontes básicas de contaminação por microrganismos; o meio de cultura, o explante e o ambiente (PASQUAL, 2001). FERREIRA et al. ( 2010) descrevem que em trabalho com segmentos de caule de cana-de-açucar submetidos a dois tipos diferentes de assepsia, caracterizando dois tratamentos: hipoclorito de sódio (NaClO) 2,5% por 15 minutos e hipoclorito de cálcio (Ca(ClO)2) 1,5% por 20 minutos, relatam que em síntese o tratamento com hipoclorito de sódio apresentou como melhor descontaminante, por apresentar menor contaminação e maior índice de formação de calos mesmo no que se refere ao agente oxidante, onde foi observada uma maior oxidação do material submetido ao NaClO do que ao Ca(ClO)2, ainda que os dois agentes desinfestantes estivessem na mesma concentração. As etapas seguintes dependem do sucesso da etapa de desinfestação, em seguida o material desisfestado será multiplicado em meio asséptico. Nessa etapa estuda-se o método que melhor se adapta a espécie a ser propagada. CIDADE et al.( 2006) estudando sistemas de multiplicação com três métodos de cultivo onde foram avaliados: cultura em meio semi-sólido, cultura líquida estacionária e cultura líquida sob agitação de plantas na propagação de cana-de-açúcar  in vitro avaliando  sua utilização, como material inicial, para a indução de regeneração a partir de ápices caulinares.