O que é cultura de tecidos?
Jesus fez tudo, incluindo plantas e seus pesquisadores. John 1 : 3 diz todas as coisas came into being through Him
(LSB). Regeneração trabalha com capacidades que Ele fez, em condições adequadas.
cultura de tecidos é o crescimento de células vivas, tecidos ou órgãos fora do organismo em condições controladas. Em cultura de tecidos vegetais , uma pequena peça de partida, chamada um explant, é colocado em um meio de cultura nutritivo e mantido usando técnicas assépticas. Esse explante pode ser um ápice de broto, um nó carregando um botão, um segmento foliar, um embrião ou outra parte da planta escolhida para um propósito específico.
A imagem familiar é uma pequena planta verde dentro de um vaso claro. Por trás dela estão várias ideias ligadas: apoio ao material vivo, gestão de microrganismos indesejados, fornecimento de nutrição adequada, e compreensão de como o crescimento muda com o tecido inicial e o ambiente. Micropropagação aplica estes métodos para multiplicar plantas. cultura de tecidos é o campo mais amplo; também inclui sistemas experimentais que não produzem plantas inteiras.
in vitro significa que o trabalho ocorre fora do organismo, comumente em vasos de laboratório. Descreve o cenário, não uma promessa de sucesso. Uma cultura pode estar viva sem multiplicar, e um broto crescente ainda tem uma viagem antes de se tornar uma planta estabelecida. Mantendo essas distinções claras torna tanto as descobertas históricas como as observações cotidianas mais fáceis de entender.
Como funciona cultura de tecidos vegetais
As células vivas precisam de um ambiente adequado
Um meio de nutrientes suporta o material que está sendo cultivado. Dependendo do sistema, ele pode fornecer nutrientes minerais, vitaminas, uma fonte de carboidrato e reguladores de crescimento vegetal. Pode ser líquido ou suportado por um agente gelificante. O influente meio de Murashige e Skoog foi desenvolvido através de experimentos com tecido de tabaco, um lembrete de que uma formulação famosa começou como resposta a um problema biológico específico. [11]
Os explante assuntos
O tecido da planta não é um material intercambiável. Um nó com um broto existente e um segmento de folha diferenciado apresentam situações de partida diferentes. A identidade da planta, cultivar , idade, condições de origem e tratamento prévio ajudam a definir o que um experimento realmente testado. Em um estudo de quatro amora-preta cultivares , pesquisadores avaliaram estabelecimento de cultura, multiplicação e aclimatação dentro de tratamentos especificados; seus resultados pertencem a esses materiais e condições, não a cada amora-preta . [20]
A totipotência é potencial, não um resultado automático
Em condições adequadas, algumas células vegetais podem regenerar uma planta inteira. Os cientistas investigam isso através de nutrientes, hormônios e divisão celular. Essas explicações descrevem o que Jesus fez; não o substituem como seu Criador.
Totipotência Descreve a capacidade de uma célula para gerar um organismo completo em circunstâncias adequadas. Pesquisa de regeneração vegetal fez que potencialmente significativo experimentalmente. Não se segue que cada célula que você isolar se regenerará, ou que uma receita fará com que qualquer explante se torne uma planta. A questão importante é se o material selecionado pode responder nas condições fornecidas. Experiências históricas testaram progressivamente essas condições em vez de assumir a resposta.
Limpo, estéril e asséptico significam coisas diferentes
Limpeza remove solo e resíduos. Esterilização e desinfecção têm diferentes propósitos e aplicações; nem deve ser reduzido para a limpeza mais.A técnica asséptica diz respeito a como o material preparado é manipulado para evitar a introdução de organismos indesejados. Aulas de trabalho limpo da Academia e um procedimento documentado apropriado para os materiais. Esta visão geral explica o campo; não é um substituto para um protocolo específico da espécie.
A história de cultura de tecidos: uma conquista compartilhada
Os pesquisadores trabalham dentro de Jesus de criação. Seus experimentos merecem crédito; suas vidas, materiais e habilidades dependem dele. Colossenses 1 : 17 diz in Him all things hold together
(LSB; ler 1:16–17).
Microscopia, teoria celular, nutrição vegetal e controle microbiano lançaram as bases para mais tarde cultura de tecidos . O projeto veio primeiro. Os nomes vieram mais tarde.
1665 : Robert Hooke
Hooke descreveu compartimentos de cortiça como células em Micrografia. Conta de coleção da British Library.
1838 – 1839 : Matthias Schleiden e Theodor Schwann
Desenvolveram o relato celular da estrutura vegetal e animal. Obras originais na Coleção de Livros Raros MBL.
Década de 1860: Julius Sachs e Wilhelm Knop
Eles avançam o crescimento das plantas em soluções nutritivas sem solo. Hoagland e Arnon (1950), p. 6.
1860s: Louis Pasteur
Os experimentos de Pasteur desafiaram a geração espontânea e conectaram o crescimento microbiano com a contaminação do ambiente. Relato histórico do Institut Pasteur.
1867 : Joseph Lister
Lister publicou seu princípio antiséptico para cirurgia, importante contribuição para o controle da contaminação em outro campo. Papel original de Lister.
Fim dos anos 1800: Robert Koch
Koch desenvolveu métodos de cultivo bacteriano, incluindo meios de cultura sólidos, que ajudaram os pesquisadores a isolar e estudar microrganismos. Papel de métodos culturais KochÕs ( 1881 ), arquivo RKI.
Não há uma única descoberta que explique todo o campo. Os pesquisadores primeiro tiveram que manter o material isolado vivo, em seguida, demonstrar crescimento sustentado, em seguida, compreender o desenvolvimento e regeneração. Muito desse progresso dependia de colaboradores, preparação cuidadosa, transferências repetidas, e observações que inicialmente não pareciam avanços. Os marcos abaixo são exemplos selecionados, não uma lista completa de contribuintes.
1902: Gottlieb Haberlandt questiona o que células vegetais isoladas poderiam fazer
Em 1902 , o botânico austríaco Gottlieb Haberlandt published Culturversuche mit isolierten Pflanzenzellen, descrevendo experimentos com células vegetais isoladas. Ele não obteve a divisão celular necessária para estabelecer uma cultura em constante crescimento. Sua contribuição duradoura foi a questão experimental: as células vegetativas isoladas poderiam ser apoiadas e eventualmente desenvolver-se além de seu estado especializado existente? [1]
Haberlandt é muitas vezes chamado o pai de cultura de tecidos vegetais . Esse título reconhece uma proposta fundacional, não um protocolo de clonagem moderno bem sucedido. Descrevendo seu trabalho desta forma dá-lhe crédito sem fazer descobertas posteriores parecer inevitável ou sugerindo que uma garrafa de hormônios faltando por si só explica cada dificuldade precoce.
1922 : Lewis Knudson muda a propagação de orquídeas
Lewis Knudson publicou trabalhos sobre germinação de sementes de orquídeas não simbióticas em 1922. Ele demonstrou uma abordagem para germinar sementes de orquídeas em um meio preparado sem a associação fúngica usual exigida em seu ambiente natural. Conectou a nutrição em um recipiente com uma oportunidade hortícola prática. [5]
Há uma distinção importante aqui: cultivar mudas de orquídeas em cultura não é necessariamente clonar uma orquídea selecionada. Sementes podem produzir geneticamente diferente prole. Métodos posteriores de propagação vegetativa abordaram um objetivo diferente: multiplicar uma planta particular. Ambos os desenvolvimentos pertencem à história, mas eles não devem ser descritos como a mesma conquista.
1934 – 1939 : Philip White, Roger Gautheret e Pierre Nobécourt sustentam o crescimento
Em 1934 , Philip R. White relatou crescimento potencialmente ilimitado de pontas de raízes de tomate excisadas em meio líquido. O crescimento contínuo através de transferências ajudou a distinguir uma cultura suportada de um pedaço de tecido meramente sobrevivendo por um curto período. [2]
Até o final da década de 1930, White nos Estados Unidos e Roger-Jean Gautheret and Pierre Nobécourt em França havia estabelecido exemplos importantes de sustentação de cultura de tecidos vegetais . Branco publicado sobre o crescimento continuado do calo em 1939 ; Gautheret e Nobécourt trabalharam com tecidos de cenoura. Suas contribuições são melhor creditadas em conjunto do que compressas no nome de um inventor. [3] [4]
O avanço prático foi a continuidade. Uma cultura poderia se tornar material para experimentos repetidos, permitindo que pesquisadores posteriores investigassem nutrição, reguladores de crescimento e respostas de desenvolvimento. A capacidade de manter um sistema em marcha permitiu fazer perguntas mais precisas.
1949 – 1960 : Gavino Rotor, Georges Morel e Claude Martin ligam a pesquisa à propagação
Em 1949 , Gavino Rotor Jr. propagação vegetativa descrita de Phalaenopsis Seu trabalho merece reconhecimento em relatos de propagação de orquídeas que, de outro modo, saltar diretamente da germinação de sementes para métodos posteriores de ponta de tiro. A descrição original mostra quanta história científica pode ser oculta por uma linha de tempo demasiado curta. [6]
Em 1952 , Georges Morel and Claude Martin relatou recuperação de dahlias acometidas por uma doença viral utilizando a cultura do meristem.As obras posteriores com orquídeas ajudaram a estabelecer a importância prática da propagação da ponta do tiro, contribuindo para a biologia do desenvolvimento com a produção hortícola e a saúde das plantas. [7] [25]
A cultura do Meristem não deve ser traduzida em uma promessa geral de que qualquer planta cultivada em um frasco é livre de vírus. As alegações fitossanitárias requerem material de partida adequado, métodos relevantes e testes. A realização foi o desenvolvimento de abordagens úteis para problemas particulares, não uma garantia anexada a cada cultura de tecidos d planta.
1955 and 1957: Carlos Miller, Folke Skoog, e colegas investigam sinais de crescimento
O 1955 de papel de cinetina creditado Carlos O. Miller, Folke Skoog , Malcolm H. von Saltza, e F. M. StrongKinetin promoveu a divisão celular e tornou-se uma importante citokinina precoce. Nomear toda a equipe do autor dá uma imagem mais precisa do que atribuir sua descoberta a apenas uma ou duas pessoas. [8]
Em 1957 , Skoog e Miller publicaram seu trabalho histórico sobre a regulação química do crescimento e formação de órgãos. Experiências com tecidos do tabaco mostraram que a alteração das condições de auxina e citoquinina poderia alterar os desfechos do desenvolvimento, incluindo a formação de broto e raiz. [9]
Isso ajudou a explicar por que um meio é mais do que alimento para plantas. Ele também pode fornecer sinais de desenvolvimento. No entanto, a explicação familiar de “mais citoquinina para brotos, mais auxina para raízes” é uma introdução, não uma fórmula universal. O material e as condições experimentais permanecem parte do resultado.
1958–1959: Culturas de cenoura revelam rotas para a formação de embriões
Frederick C. Steward, Marion O. Mapes e Kathryn Mears publicados estudos influentes sobre crescimento e desenvolvimento organizado em culturas de cenouras em 1958. Seu trabalho pertence à base experimental da embriogênese somática: desenvolvimento de embriões a partir de material somático, em vez de ovo fecundado. [10]
Jakob Reinert investigou independentemente a embriogênese em culturas de tecidos de cenoura. Seu artigo amplamente citado de 1959 seguiu observações parcialmente relatadas em 1958, uma cronologia que ele mais tarde explicou em um relato em primeira pessoa. Essas linhas de pesquisa paralelas merecem reconhecimento juntas. [12]
A distinção entre fazer raízes ou brotos e formar embriões somáticos importa. As plantas podem ser regeneradas através de diferentes rotas de desenvolvimento. Uma fotografia de uma planta verde não conta toda a história de como essa planta foi produzida.
1962: Toshio Murashige e Folke Skoog publicam o meio MS
Toshio Murashige and Folke Skoog publicaram seu meio revisado em 1962. O meio MS tornou-se um ponto de partida amplamente adotado para cultura de tecidos vegetais. Seu nome preserva as contribuições de ambos os pesquisadores. [11]
Hoje, “MS” pode se referir a uma formulação basal vendida em diferentes preparos. Um cultivador ainda precisa entender o que um produto contém e o que um protocolo adiciona ou altera. Sais basais, vitaminas, açúcar, reguladores de crescimento e agentes gelificantes não são categorias intercambiáveis. Nomear um meio é o começo de documentar uma receita, não o fim.
1964–1983: Melhoramento, protoplastos e transformação expandem o campo
Em 1964 , Sipra Guha and Satish Chandra Maheshwari produção de embriões notificada a partir de: Datura anteras. A cultura de anteras e pólen abriu rotas relevantes para a investigação haplóide e a criação de plantas. Sua contribuição mostra por que cultura de tecidos não devem ser descritos apenas como fazendo cópias de plantas maduras. [13]
Em 1971 , Itaru Takebe, Gudrun Labib e Georg Melchers relatou regeneração de planta inteira a partir de protoplastos isolados de mesofila de tabaco: células cujas paredes tinham sido removidas, o que forneceu outra demonstração marcante de regeneração em condições adequadas. [14]
Até 1983 , artigos como: Robert Fraley e colegas o trabalho sobre a expressão de genes bacterianos em células vegetais demonstrou passos importantes na transformação genética das plantas. cultura de tecidos forneceu materiais experimentais e sistemas de regeneração para biotecnologia, não significando que uma planta tenha sido geneticamente projetada. [15]
A história paralela de cultura de tecidos animais e humanos
cultura de tecidos vegetais desenvolveram-se ao lado de um campo mais amplo. Ross Granville Harrison experimentos pioneiros, associados a 1907, fizeram com que o crescimento de fibras nervosas a partir de tecido de rã embrionário observasse fora do animal. [16]
Em 1951 , células extraídas de Henrietta Lacks sem seu conhecimento ou consentimento tornou-se a fonte da linhagem celular de HeLa. Sua contribuição deve ser reconhecida ao lado do trabalho laboratorial.A equipe George Geyęs estabeleceu culturas que se tornaram amplamente utilizadas na pesquisa biomédica.O relato da NIHęs reconhece explicitamente a Lacks, sua família e as circunstâncias em que as células foram obtidas. [17]
John Enders, Thomas Weller e Frederick Robbins o Prêmio Nobel de 1954 por demonstrar que o poliovírus pode crescer em culturas de diferentes tecidos, o que contribuiu para o desenvolvimento subsequente de vacinas. Este ramo médico compartilha o desafio de apoiar material vivo fora de um organismo, enquanto seus métodos e propósitos diferem substancialmente da propagação de um amora-preta ou orquídea. [18]
A jornada da cultura de tecidos vegetais: do explante à planta estabelecida
Os estágios trabalham com o crescimento e desenvolvimento da planta – o projeto feito Jesus. Aprenda a sequência antes de começar: prepare os materiais e siga o protocolo escolhido.
Para os produtores, a história torna-se prática através de uma sequência de trabalho. As etapas abaixo descrevem uma via comum de micropropagação; os laboratórios podem dividir ou nomeá-los de forma diferente. Os sistemas de cultura de embriões, conservação, reprodução e produção celular podem seguir outras rotas. [19]
Escolha um estágio para explorar seu propósito, as perguntas a fazer e o que gravar.
1 . Fonte
Selecione e documente a fonte. Gravar a planta, cultivar se conhecido, condição do doador, e pretendido explante . Decida qual o resultado do protocolo é concebido para produzir.
- O objectivo
- Comece com uma identidade que você pode seguir.
- Uma pergunta a fazer
- Que planta e que tecido inicial estão envolvidos?
- Mantenha o registo
- Identificação da planta, cultivar se conhecido, condição do doador, tipo explante.
2 . Início
Estabelecer a cultura. Introduza o material preparado em condições adequadas. A iniciação diz respeito ao estabelecimento de culturas vivas úteis, não simplesmente colocando tecido em um vaso.
- O objectivo
- Estabelecer culturas vivas úteis.
- Uma pergunta a fazer
- O que mudou após o explante entraram na cultura?
- Mantenha o registo
- Data de introdução, aparência inicial, observações e próxima verificação.
3 . Multiplicação
Multiplicar ou desenvolver o material. Siga a rota de propagação escolhida e documente cada transferência. Grave crescimento útil em vez de depender apenas de quão cheio um vaso parece.
- O objectivo
- Siga o crescimento útil através de cada transferência.
- Uma pergunta a fazer
- O que pode realmente continuar no próximo ciclo?
- Mantenha o registo
- Lote pai, data de transferência, fotos úteis e a versão do protocolo.
4 . Desenvolvimento
Preparem-se para um crescimento independente. O enraizamento e o desenvolvimento de plantas devem ser considerados em relação ao estágio seguinte, não tratados como fotografias isoladas de sucesso.
- O objectivo
- Preparar plantas para o seu próximo ambiente.
- Uma pergunta a fazer
- O que o protocolo selecionado requer antes da transferência?
- Mantenha o registo
- Observações de enraizamento ou desenvolvimento e critérios de prontidão.
5 . Aclimatação
Aclimatar e avaliar. Siga a planta além do vaso. Grave a sobrevivência e o crescimento subsequente, de modo que o resultado inclui a transição para o seu próximo ambiente.
- O objectivo
- Siga a planta para além da sua nave.
- Uma pergunta a fazer
- O estabelecimento continua após a transferência?
- Mantenha o registo
- Condições de transferência, sobrevivência, crescimento e desfecho subsequentes.
Um notebook útil pode fazer as mesmas perguntas em cada etapa: O que eu comecei com? Que condições eu provei? O que eu mudei? O que eu fiz depois? O que aconteceu depois? Essas perguntas ajudam um cultivador a aprender tanto com resultados fortes e decepcionantes. Eles também fazem comparações mais significativas quando uma receita, fornecedor, cultivar, ou manuseio de mudanças passo.
O que cultura de tecidos torna possível — e o que não garante
Propagação e conservação
A micropropagação pode suportar a multiplicação do material vegetal selecionado, enquanto in vitro coletas e criopreservação podem contribuir para a conservação. Os padrões do banco de genes da FAO tratam-nos como sistemas gerenciados com requisitos de documentação, viabilidade, segurança e distribuição. Uma adesão conservada é valiosa porque sua identidade e condição permanecem rastreáveis, não apenas porque o tecido é armazenado em algum lugar. [21]
Para um cultivador pequeno, isso sugere uma disciplina prática: conectar o material parental a cada lote posterior. Para uma coleção de pesquisa, significa manter a identidade e a proveniência anexadas ao material através do armazenamento e da recuperação. A escala altera a logística, mas perder a identidade enfraquece o significado do resultado.
A propagação clonal não significa que a variação seja impossível
Em 1981 , Peter Larkin e William Scowcroft chamou a atenção para a variação somaclonal: variabilidade associada às plantas regeneradas a partir de materiais cultivados. Seu trabalho ajudou a deixar claro que cultura de tecidos podem ser uma fonte de variação, bem como uma ferramenta de multiplicação. [22]
Um protocolo bem sucedido tem limites
Um resultado publicado deve viajar com seu material vegetal, condições de crescimento, medições e limitações.Avaliado em um experimento, é evidência útil, mas não é a mesma afirmação de que funcionará em cada cultivar .Antes de adotar um método, procure a espécie real, explante , estágio, tratamento e resultado relatado.Se esses detalhes não corresponderem à sua situação, rotule o método como algo para avaliar.
O que você deve observar em suas próprias culturas?
Uma cultura oferece observações antes de oferecer explicações.Os registros úteis descrevem onde uma mudança apareceu, quando começou, e se o crescimento continuou.Area de brown no corte, tiro ainda crescendo o é mais informativo do que o frasco de Bad.Deixa espaço para investigar a causa sem reescrever o que foi realmente visto.
Investigação sobre Medinila formosana documentou respostas de escurecimento após o corte e examinou as mudanças associadas na expressão gênica. Ele suporta tratar o escurecimento relacionado ao corte como uma resposta biológica digna de investigação, mas não diagnostica uma cultura de amoras. Uma ferida marrom localizada e um broto em declínio são observações diferentes, e nenhuma delas deve ser convertida automaticamente em um nome de contaminante confirmado. [23]
Utilize uma fotografia através do recipiente fechado quando possível, datar a observação e compará-la com o desenvolvimento posterior. Guarde quatro notas separadas: observação, interpretação, ação e resultado. Se a sua interpretação mudar, mantenha a observação anterior. Isso cria um registro de aprendizagem em vez de uma história reescrito para se encaixar no final.
MyTCLab conecta-se preparação, lotes, localizações e registros de revistas para que esses detalhes possam permanecer juntos. O software não pode transformar uma explicação não suportada em um protocolo validado. Seu objetivo é tornar o trabalho mais fácil de organizar e as evidências mais fáceis de revisitar.
Perguntas comuns sobre cultura de tecidos
cultura de tecidos é o mesmo que a micropropagação?
A micropropagação é uma aplicação de cultura de tecidos vegetais para multiplicar plantas. O campo mais amplo também inclui culturas celulares, culturas de órgãos, regeneração experimental, métodos de reprodução e sistemas de conservação.
São cultura de tecidos d plantas geneticamente modificadas?
O método de propagação por si só não estabelece isso. A multiplicação clonal ordinária e a transformação genética são atividades diferentes, embora a pesquisa de transformação possa utilizar cultura de tecidos e técnicas de regeneração.
Crescer num recipiente estéril garante uma planta isenta de doenças?
Não. A aparência de um recipiente e um estado de saúde testado de uma planta são diferentes tipos de evidências. As alegações sobre a liberdade de patógenos particulares precisam de um processo de produção e teste apropriado.
Os iniciantes podem aprender cultura de tecidos vegetais ?
Sim. Comece por compreender o fluxo de trabalho, a medição, o manuseio limpo e a finalidade de cada etapa. Escolha um método de partida documentado, mantenha o escopo gerível e julgue o progresso através de registros em vez de esperar que cada nave tenha sucesso.
Manter o conhecimento acessível
As pessoas respondem com corações e curtidas a uma bela fotografia de girassol nas redes sociais. Jesus fez o girassol, o fotógrafo e o mundo ao redor deles. Nossa vida, fôlego, vontade e capacidade de criar dependem do Seu cuidado sustentador. Estar ciente significa reconhecê-Lo em toda a cena e agradecer-Lhe.
O campo alcançou hoje os produtores através de mais do que papéis históricos. Técnicos, laboratórios de ensino, propagadores comerciais, coleções botânicas e educadores de pacientes fizeram técnicas repetidas e compreensíveis. Um relato justo reconhece que a contribuição sem fingir que esta história selecionada nomeia todos os que merecem crédito.
Os educadores modernos também ajudam as pessoas a dar um primeiro passo. Laur de Plants in Jars explica cultura de tecidos através de tutoriais acessíveis, suprimentos e demonstrações práticas. A própria introdução de Laur descreve o início como um hobby e a criação das explicações diretas que eram difíceis de encontrar. [24]
Para MyTCLab fundador Steward Clinton , Laur . o ensino ajudou a desmistificar o processo e inspirou o movimento da curiosidade para a aprendizagem prática. Isso é um reconhecimento pessoal da influência, não uma afirmação que Laur inventou cultura de tecidos ou endossa MyTCLab . Ajudar outra pessoa a entender o que é possível é uma contribuição significativa para a participação no campo.
Se esta visão geral tiver tornado o assunto mais claro, continue com o Gratuito cultura de tecidos Academia. Ele abrange o contexto da planta, fluxo de trabalho limpo, meios de cultura, medição, estágios de cultura, solução de problemas e evidências. O próximo passo útil não é memorizar todas as datas. É entender a próxima parte do seu trabalho bem o suficiente para executá-la com reflexão, observar o resultado e aprender com ele.
Escrituras: Bíblia padrão do legado ( LSB)
A Escritura nomeia o Criador; a pesquisa documenta observações. Resumos curtos de LSB link para passagens completas.
- João 1:3 (LSB)
- Colossians 1:16–17 (LSB)
- Hebreus 1:2 (LSB):
He made the worlds
. - Gênesis 1:11–12 (LSB):
plants yielding seed
. - Romanos 1:20 (LSB):
being understood through what has been made
.
Referências e publicações originais
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