Transformação genética de embriões somáticos de soja [Glycine max (L.) Merr.] utilizando o bombardeamento e sistema Agrobacterium de maneira integrada

O objetivo do presente trabalho foi otimizar o sistema de transformação genética de embriões somáticos de soja [Glycine max (L.) Merr.] utilizando a biolística e o sistema Agrobacterium de maneira integrada. Os antibióticos, adicionados ao meio de cultura para supressão da bactéria após a transferência do transgene, foram o alvo do estudo. Inicialmente, comparou-se o efeito de diferentes tratamentos com antibióticos sobre o tecido embriogênico de soja e sua eficiência na supressão da linhagem LBA4404 de Agrobacterium tumefaciens durante o processo de transformação. A carbenicilina (500 mg/l) apresentou efeitos diferentes sobre o tecido vegetal das duas cultivares testadas. Os tecidos embriogênicos da cv. IAS5 não apresentaram diferenças significativas em relação ao controle, enquanto que a proliferação dos embriões somáticos da cv. Bragg foi três vezes maior com a adição deste antibiótico ao meio de cultura. Contudo, a presença da carbenicilina nas duas concentrações testadas (500 e 1000 mg/l) não foi eficiente para supressão de Agrobacterium. Por outro lado, nos tratamentos com cefotaxima sozinha (350 e 500 mg/l), ou cefotaxima (250 mg/l) + vancomicina (250 mg/l) esta bactéria foi completamente suprimida da superfície dos embriões somáticos após 49 dias de tratamento. No entanto, enquanto a presença de cefotaxima, em qualquer concentração, foi prejudicial à sobrevivência do tecido embriogênico, a combinação de cefotaxima + vancomicina não afetou significativamente os embriões somáticos de soja até os 63 dias de tratamento. Portanto, os resultados indicam que o tratamento com cefotaxima + vancomicina por um período de 49 - 63 dias é o mais adequado para a transformação genética de soja, por suprimir Agrobacterium e apresentar mínimos efeitos sobre o tecido embriogênico. Por fim, conjuntos de embriões somáticos de soja foram transformados e tratados com a combinação recomendada de antibióticos para avaliação da eficiência do método na obtenção de transformantes estáveis. Foram obtidos 48 e 232 clones higromicina-resistentes para Bragg e IAS5, respectivamente. Para cv. Bragg, 26 plantas foram obtidas de um único clone, enquanto 580 plantas foram regeneradas de 105 clones da cv. IAS5. As plantas transgênicas eram férteis e morfologicamente normais. A presença do transgene no genoma destas plantas foi confirmada por análises moleculares. Portanto, a adequação dos antibióticos permitiu o desenvolvimento de um método de transformação altamente eficiente para soja. Os resultados do presente trabalho constituem o primeiro registro (1) do efeito de antibióticos sobre tecidos de soja ou de leguminosas e (2) de obtenção de transformantes estáveis de soja utilizando a biolística e o sistema Agrobacterium de maneira integrada.

Transformação genética em cevada por bombardeamento de partículas

A presente Tese de Doutorado objetivou: (1) definir um método eficiente de transformação genética, por bombardeamento de partículas, para a obtenção de plantas transgênicas de cultivares brasileiras de cevada e (2) identificar gene(s) codificante(s) de quitinase(s) potencialmente capaz(es) de conferir resistência ao fungo patogênico de cevada Bipolaris sorokiniana. Culturas de calos obtidos a partir de escutelos imaturos das cultivares Brasileiras de cevada MN-599 e MN-698 (Cia. de Bebidas das Américas, AMBEV) foram bombardeadas com partículas de tungstênio e avaliadas quanto à expressão do gene repórter gusA através de ensaios histoquímicos de GUS e quanto ao efeito dos bombardeamentos na indução estruturas embriogênicas e regeneração de plantas. As condições de biobalística analisadas incluíram a região promotora regulando a expressão de gusA, tipo e pressão de gás hélio de dois aparelhos de bombardeamento, distância de migração das partículas, número de tiros e a realização de pré e pós-tratamento osmótico dos tecidos-alvo. No presente trabalho foram obtidos um número bastante alto de pontos azuis por calo, a indução de calos embriogênicos e embriões somáticos em uma freqüência de até 58,3% e a regeneração de 60 plantas, sendo 43 de calos bombardeados. As melhores condições observadas foram o promotor e primeiro íntron do gene Adh de milho (plasmídeo pNGI), o aparelho de bombardeamento “ Particle Inflow Gun” (PIG) utilizando-se a distância de migração de partículas de 14,8 cm, dois tiros disparados por placa e a realização de tratamento osmótico dos explantes com 0,2 M de manitol e 0,2 M de sorbitol 4-5 horas antes e 17-19 horas depois dos bombardeamentos. Das 43 plantas obtidas de calos bombardeadas, 3 apresentaram atividade de GUS na base das suas folhas. A utilização de primers sintéticos definidos a partir de genes de quitinases descritos na literatura em PCRs resultou na amplificação de dois fragmentos de aproximadamente 700 e 500 pb a partir de DNA total das cvs. MN-599 e MN-698 de cevada e um fragmento, com aproximadamente 500 pb, a partir do DNA total do isolado A4c de Trichoderma sp. Estes fragmentos foram purificados dos géis de agarose e diretamente seqüenciados de forma manual e automática. Os fragmentos de 700 e 500 pb amplificados do genoma da cultivar MN-599 foram identificados como genes de quitinases de cevada e o fragmento de 500 pb do isolado A4c de Trichoderma sp. não apresentou homologia com seqüências conhecidas de quitinases depositadas no EMBL/GenBank. A utilização de novos pares de primers, representando seqüências conservadas de quitinases do fungo Metarhizium anisopliae, resultou na amplificação de 3 fragmentos a partir do DNA total do isolado A4b de Trichoderma sp., que estão sendo purificados para realização de seqüenciamento.

Avaliação da eficiência de co-transformação de soja (Glycine max (L.) Merrill) via bombardeamento de partículas utilizando um gene de seleção e um gene de interesse em plamídeos diferentes

Visando aumentar a resistência a moléstias fúngicas, o presente trabalho teve como objetivo introduzir um gene (chit1) que codifica uma quitinase do fungo Metarhizium anisopliae em cultivares de soja [Glycine max (L.) Merrill]. A co-transformação foi a estratégia escolhida, visando a obtenção de plantas livres de transgenes marcadores na progênie das plantas transformadas. A co-transformação foi realizada via biolística, tendo como tecido-alvo conjuntos de embriões somáticos globulares das cultivares MG/BR46 Conquista e IAS-5. O plasmídeo pGusHyg, que contém o gene repórter gusA e o gene marcador hpt, foi bombardeado concomitantemente com o plasmídeo pMOG463chit1, que porta o gene chit1. Os conjuntos de embriões bombardeados foram transferidos para meio seletivo contendo higromicina, visando a obtenção de material estavelmente transformado. Os conjuntos embriogênicos higromicina-resistentes foram transferidos seqüencialmente para meios de proliferação D-20 (sem higromicina), maturação e regeneração. No total, foram obtidos 387 e 380 embriões histodiferenciados das cultivares MG/BR46 Conquista e IAS-5, respectivamente. Plantas transgênicas adultas e férteis foram regeneradas. Para avaliar a eficiência da estratégia de cotransformação, foram realizadas análises moleculares de embriões histodiferenciados e de plantas regeneradas. Os resultados obtidos neste trabalho permitiram o cálculo da taxa de co-transformação de 44% para os embriões histodiferenciados da cultivar MG/BR46 Conquista e de 50% para plantas de IAS-5. Não existem, até o momento, relatos de trabalhos em soja utilizando embriões somáticos globulares em proliferação como alvo para estudos de co-transformação.

Vitrificação de embriões Mus domesticus domesticus contidos em volumes diferentes de 9,0 m de etileno glicol.

Os experimentos tiveram como objetivo determinar a taxa de eclosão dos embriões vitrificados em volumes diferentes de 9,0 M de etileno glicol. Simultaneamente, testou-se dois procedimentos de estocagem dos fios de teflon, denominados caixa de aço inoxidável e globete/raque. No experimento I, os 881 embriões coletados foram distribuídos em 4 tratamentos: tratamento 1 (T1= controle): 307 embriões foram cultivados in vitro em meio PBSm, acrescido de 0,4% de BSA; tratamento 2 (T2): 292 embriões foram expostos à solução de glicerol 10% acrescida de 0,4% de BSA, envasados em palhetas de 0,25 mL e submetidos ao congelamento pelo método rápido em Biocool; tratamento 3 (T3): 138 embriões foram expostos durante 2 minutos à solução de desidratação (10% de EG + 6% BSA em PBSm) e então transferidos para a solução de vitrificação (50% de EG + 6% de BSA em PBSm), onde permaneceram por 30 segundos e foram colocados em volume de 1 μL no interior de um fio de teflon, medindo 0,4 mm de diâmetro, 2,0 cm de comprimento e 0,05 mm de espessura. Os fios foram acondicionados em uma caixa de aço inoxidável para serem armazenados em nitrogênio líquido; tratamento 4 (T4): 144 embriões foram expostos à solução de desidratação (10% de EG + 6% BSA em PBSm) e após 2 minutos, foram transferidos para a solução de vitrificação (50% de EG + 6% BSA em PBSm), onde permaneceram por 30 segundos, sendo após transferidos para um volume de 1 μL no interior do fio de teflon. Os fios de teflon foram estocados em globetes unidos às raques e mantidos em nitrogênio líquido. Após o aquecimento, os embriões foram cultivados em PBSm suplementado com 0,4% de BSA. As taxas de eclosão embrionária observadas foram: T1=76,29% (245/307); T2=41,05% (117/292); T3=37,98% (54/138) e T4=26,78% (37/144). No segundo experimento, 747 embriões foram distribuídos em 3 tratamentos: tratamento 1 (T1= controle): 80 embriões foram cultivados in vitro em meio KSOM acrescido de 0,4% de BSA; tratamento 2 (T2): 334 embriões expostos em solução de glicerol 10% acrescida de 0,4% de BSA, foram envasados em palhetas de 0,25 mL e submetidos ao congelamento pelo método rápido em Biocool; tratamento 3 (T3): 333 blastocistos foram expostos durante 2 minutos à solução de desidratação (10% de EG + 0,4% BSA em PBSm) e então transferidos para tubos eppendorf de 2,0 mL em contato com a solução de vitrificação (50% de EG + 0,4% BSA em PBSm). Após o cultivo in vitro, as taxas de eclosão embrionária observadas nos 3 tratamentos foram respectivamente: 88,75% (71/80), 40,44% (141/334) e 19,70% (66/333). Baseado nesses resultados conclui-se que embriões Mus domesticus domesticus submetidos à técnica de vitrificação após exposição à solução de 9,0 M de etileno glicol e envase em fios de teflon assegurou índices satisfatórios de sobrevivência embrionária. As taxas de sobrevivência dos embriões Mus domesticus domesticus foi independente do procedimento de estocagem em botijão de nitrogênio líquido. A vitrificação em solução de 9,0 M de etileno glicol com envase em tubos eppendorf não foi eficiente para promover altas taxas de sobrevivência embrionária, mas proporcionou segurança biológica aos embriões, durante o armazenamento.

Produção in vitro de embriões bovinos utilizando diferentes condições de maturação oocitária

O experimento avaliou o uso do meio TCM-199 suplementado com: SVE, SEE e SFB (meio indefinido); BSA (meio semi-definido) e PVA (meio definido); na presença ou ausência de hormônios (FSH e hCG) na maturação in vitro de oócitos bovinos nas condições do Laboratório de Embriologia e Biotécnicas de Reprodução da UFRGS. Complexos cumuli-oophorus (CCOs), em número total de 1458, foram aleatoriamente distribuídos em doze tratamentos, maturados por 24 h em atmosfera de 5% CO2, em ar e 100% umidade relativa em estufa a 39°C. A fecundação nos doze tratamentos foi realizada mediante exposição dos CCOs maturados aos espermatozóides (1x106/mL), previamente capacitados, durante 20 h. O cultivo foi realizado em fluído sintético de oviduto modificado (SOFaa) acrescido de 10% SVE a 39°C, 100% de umidade relativa do ar e 5% CO2, 5% O2 e 90% N2. Na presença de hormônios os meios indefinidos (SVE: 63,6%, 70/110; SEE: 53,4%, 70/131 e SFB: 56,0%, 75/134) apresentaram maior eficiência em proporcionar suporte à primeira divisão embrionária, em comparação ao meio definido (PVP: 50,6%, 45/89). Os CCOs maturados em meio indefinido suplementado com SVE e hormônios apresentaram maior competência em fecundar e suportar o desenvolvimento embrionário até o estádio de blastocisto após sete dias de cultivo (27,3%, 30/110).

Variabilidade na produção de embriões: Mus domesticus domesticus

Resumo não disponível.

Polineuropatia do diabetes mellitus : caracterização clínica e padronização de testes autonômicos e somáticos

A neuropatia diabética é a complicação mais freqüente do Diabetes Mellitus. Sua natureza ubíqüa, atingindo praticamente todo o organismo, a multiplicidade de técnicas de diagnóstico descritas tendem a dificultar o seu estudo. No presente trabalho, nos detivemos no diagnóstico de neuropatia autonômica e da polineuropatia sensitiva somática. No que concerne a neuropatia autonômica buscou-se: 1) Padronizar em indivíduos normais os testes para o diagnóstico de neuropatia autonômica cardiovascular utilizando um método de registro eletrônico das respostas autonômicas desenvolvida em nosso laboratório e avaliar a resposta aos mesmos testes em um grupo de pacientes diabéticos. Foram estudados 111 indivíduos hígidos e 143 portadores de Diabetes Mellitus dos quais foram avaliadas as respostas da freqüência cardíaca à respiração profunda, à posição supina e à manobra de Valsalva, e a resposta da pressão arterial à posição supina e ao handgrip sustentado. Foram observadas: forte correlação positiva entre os resultados obtidos com o método computadorizado e o método tradicional; as respostas da freqüência cardíaca e da pressão arterial de homens e mulheres não diferiram; houve correlação entre a idade dos indivíduos e a resposta da freqüência cardíaca ao assumir a posição supina (r= - 0.47, p< 0.001) e à respiração profunda (r= -0.43; p< 0.001). Respostas anormais da pressão arterial à posição supina foram usualmente observadas somente em diabéticos com neuropatia autonômica definida e grave. 2) Utilizando um delineamento transversal buscou-se identificar a relação entre a presença de sintomas usualmente relacionados a disfunção do sistema autonômico bem como outras complicações crônicas do Diabetes Mellitus com três graus objetivamente definidos de disfunção autonômica (NA). Os sintomas foram avaliados através de um questionário aplicado a 132 diabéticos (38 portadores de Diabetes Mellitus Insulino Dependente e 94 Não insulino Dependente), 65 sem e 67 com Neuropatia Autonômica. A neuropatia autonômica foi classificada conforme os 5 testes cardiovasculares autonômicos descritos no item 1: 1) neuropatia Incipiente: 1 teste anormal (n= 27); 2) neuropatia definida: 2 ou 3 testes anormais(n=26); neuropatia grave- 4 a 5 testes anormais (n=14). Foi observada uma significativa associação entre o grau de envolvimento autonômico e a presença de sintomas. A presença de 2 ou mais dentre 7 sintomas autonômicos teve sensibilidade de 93% e especificidade de 89% para o diagnóstico de neuropatia autonômica grave. Na avaliação da polineuropatia sensitiva somática, buscou-se: 1) Avaliar o desempenho de três métodos (número de erros quando o monofilamento de Semmes-Weinsten 5.07 foi aplicado em 54 sítios plantares de ambos os pés, limiar de sensibilidade vibratória na região plantar do primeiro dedo do pé e presença de sintomas de neuropatia periférica usando o escore de sintomas desenvolvido pela Universidade de Michigan) para o diagnóstico e estadiamento da polineuropatia diabética (PND). Os resultados foram comparados com a condução nervosa (padrão-ouro) em 6 nervos dos membros inferiores. Para tanto foram estudados em 26 indivíduos normais e 30 diabéticos (20 Não Insulino Dependente e 10 Insulino Dependente). Conforme o número de nervos com condução anormal os pacientes foram classificados em 4 grupos: a) sem PND: quando a condução nervosa estava normal em pelo menos 5 nervos; b) PND Grau 1: quando havia distúrbio da condução em 2 a 3 nervos, c) PND Grau 2: com 4 a 5 nervos afetados, e d) PND Grau 3: quando os 6 nervos estudados mostravam anormalidades. O desempenho dos métodos para o diagnóstico destes graus de PND foi estudado através de curvas ROC (Receiver Operator Characteristics). Os três métodos se mostraram igualmente adequados para o diagnóstico de PND grau 3. O monofilamento teve um alto grau de sensibilidade e especificidade também para o diagnóstico de PND grau 2 sendo estatisticamente melhor do que os outros métodos. A variabilidade do teste do monofilamento foi menor do que a da determinação do Limiar de Sensibilidade Vibratória. 3) Em uma amostra de pacientes com Diabetes Mellitus buscou-se caracterizar os aspectos clínicos da neuropatia sensitiva somática diagnosticada conforme a resposta ao monofilamento de Semmes-Weinstein. Cento e quatorze pacientes diabéticos (46 Insulino Dependente, 68 Não Insulino Dependente) foram avaliados para a presença de polineuropatia periférica com o monofilamento de Semmes-Weinsten 5.07. Conforme o número de erros os pacientes foram classificados em 3 grupos de neuropatia somática: grupo 1: até 2 erros; grupo 2: de 2,5 a 5 erros; e grupo 3: acima de 5,5 erros. A proporção de pacientes em cada grupo foi 37,71% no grupo 1,17,54% no grupo 2 e 44,73% no grupo 3. Houve correlação entre o número de sintomas e o número de erros na estesiometria (r= 0,48 p<0,0001). No grupo classificado como polineuropatia diabética grau 3, quando comparado com o 1 e 2, houve maior prevalência neuropatia autonômica, hipertensão arterial sistêmica, nefropatia, retinopatia, ulcerações e amputações, bem como, maior número de sintomas de neuropatia. Os estudos consolidaram técnicas de diagnóstico de neuropatia diabética somática e autonômica para o uso em estudos epidemiológicos, terapêuticos e seguimento clínico dos pacientes diabéticos.

Maturação e fecundação "in vitro" de ovócitos de caninos domésticos (Canis familiaris)

Este estudo foi realizado com o objetivo de 1) determinar a eficácia de duas temperaturas (370 C e 390 C) e três intervalos de tempo (48, 72 e 96h) comumente usados na maturação in vitro (MIV) de ovócitos caninos, 2) verificar o efeito de hormônios heterólogos: hormônio folículo estimulante (FSH) 0,5µg/ml, estradiol 20µg/ml e somatotropina humana (hST) 1µg/ml; e o efeito de proteínas: 0,4 % albumina sérica bovina (BSA), 10 % de soro de vaca em estro inativado (SVE), e 10 % soro de cadela em estro inativado (SCE) na maturação nuclear de ovócitos caninos, 3) observar a influência da condição reprodutiva das doadoras de ovários (folicular, diestro, anestro, piometra, e prenhez) sobre os índices de maturação in vitro ovocitária, 4) verificar a habilidade para fecundação in vitro de ovócitos coletados de fêmeas em diferentes estágios do ciclo estral, previamente maturados in vitro e adicionalmente, examinar sua capacidade de desenvolvimento embrionário in vitro. O meio de maturação usado nos experimentos foi TCM-199 suplementado com 25 mM Hepes/l (v/v) com 10 % de soro de vaca em estro inativado (SVE), 50 µg/ml de gentamicina, 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio, 22 µg/ml de ácido pirúvico, 1 µg/ml de estradiol, 0,5 µg/ml de FSH e 0,03 UI/ml de hCG. O meio de maturação era modificado de acordo com a proposta experimental apresentada. Os resultados do primeiro experimento não mostraram diferença estatística no índice de meiose de ovócitos maturados à 37oC ou à 39oC em quaisquer dos intervalos testados (48, 72, 96 horas), embora a proporção de ovócitos que alcançaram metáfase II a 37oC após 72 horas da maturação in vitro, mostrasse uma tendência estatística à significância (p = 0,064), quando comparada àquela dos ovócitos maturados à 39oC. Foi concluído que temperaturas de 37oC e 39oC são similares para maturação in vitro de ovócitos de cadelas. No segundo experimento deste estudo, os índices mais elevados (p < 0,05) de retomada da meiose após 72 horas de maturação in vitro foram obtidos, quando TCM 199 era suplementado com 0,4 % de BSA. Uma influência positiva sobre a aquisição de metáfase II (MII) foi observada com a suplementação de 1µg/ml de hST no meio de maturação. Ao contrário, ovócitos maturados em TCM 199 com 10 % de soro de cadela em estro não se desenvolveram até o estádio de MII. Os resultados deste experimento mostraram que a suplementação de proteínas e de hormônios ao TCM-199 não facilitam as etapas finais da maturação in vitro de ovócitos de cadelas.No terceiro experimento, os resultados de maturação dos ovócitos não mostraram diferença estatística na progressão do material nuclear até o estádio de MII entre os ovócitos provenientes de cadelas em várias condições reprodutivas (fase folicular: 5,4 %; diestro: 4,2 %; anestro: 4,4 %; piometra: 8,1 % e prenhez: 4,7 %). A retomada da meiose mostrou índices de 24,6 % na fase folicular, 19,6 % no diestro, 16,4 % no anestro, 37,1 % na piometra e 29,2 % na prenhez. Índices positivos e mais elevados de resíduo acima do valor esperado foram observados para as condições de piometra e de prenhez nos estádios de metáfase/anáfase I (MI/AI). Nossos resultados indicam que a maturação nuclear in vitro de ovócitos caninos não é influenciada pela condição reprodutiva in vivo da fêmea no momento da coleta ovariana. No experimento de fecundação in vitro (FIV), 888 ovócitos selecionados através de sua qualidade morfológica superior foram distribuídos em 3 grupos de acordo com o estágio do ciclo estral da doadora em: a) folicular, b) anestro, c) luteal . Após período de 48 horas de maturação a 37oC em TCM 199 suplementado com 25 mM Hepes/l (v/v), com 10 % soro de vaca em estro inativado (SVE), 50 µg/ml de gentamicina, 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio, 22 µg/ml de ácido pirúvico, 20 µg/ml de estradiol, 0,5 µg/ml de FSH, 0,03 UI/ml hCG e 1 µg/ml de hST, os ovócitos eram fecundados in vitro (2x106 espermatozóides/ml) por um período de 24 horas. A percentagem de ovócitos nucleados desenvolvendo-se em embriões foi de 10,1 % (27/ 267). O índice de clivagem (2-8 células) após cinco dias da FIV foi similar nas fases reprodutivas (folicular, anestro, e luteal). Contudo, o índice geral de fecundação foi superior nos ovócitos oriundos de cadelas nos estágios folicular (42,4 %) e anestro do ciclo (34,3 %) comparativamente àqueles provenientes da fase luteal (18,6 %) (p < 0,001). Além disso, foi verificada influência da fase folicular sobre o desenvolvimento de pronúcleos, com os índices nesta fase (24,2 %) sendo estatisticamente diferentes daqueles observados no anestro e na fase luteal (9,6 % e 3,7 %, respectivamente) (p < 0,004). Não foi estabelecida correlação entre a proporção de espermatozóides capacitados ou com reação acrossômica e formação pronuclear e/ou percentagem de clivagem. Em resumo, conclui-se que: a) ovócitos caninos podem ser maturados in vitro de forma similar às temperaturas de 39oC e 37o. b) a adição de hormônios (FSH, estradiol, hST) e proteínas (BSA, SVE, SCE) ao meio TCM 199 não eleva os índices de maturação nuclear até o estádio de MII de ovócitos caninos maturados in vitro. c) em cães, a seleção de ovócitos com base na coleta dentro de um estágio específico do ciclo estral não deve ser usada para prever índices de meiose ou habilidade para desenvolvimento embrionário in vitro. d) ovócitos caninos maturados, fecundados e cultivados in vitro podem se desenvolver a zigotos com até 8 células.

Seleção para aumento da produção de gametas não reduzidos e poliploidização sexual em trevo vermelho (Trifolium pratense L.)

Trevo vermellho (Trifolium pratense L.), é uma leguminosa forrageira de excelente qualidade, mas não persistente no Rio Grande do Sul. Plantas com maior variabilidade genética podem tornar esta espécie mais estável e produtiva. Poliplóides sexuais ocorrem em populações naturais e apresentam uma ampla base genética. Os objetivos deste trabalho foram: no Experimento 1, obter plantas poliplóides sexuais através de cruzamentos unilaterais e verificar a fertilidade desta descendência. No Experimento 2, cruzamentos bilaterais visaram aumentar a produção de gametas não reduzidos (2n) em plantas diplóides em três ciclos de seleção. No Experimento 1, a geração parental foi composta por tetraplóides somáticos e plantas diplóides da cv. Quiñiqueli, selecionadas por produzirem de 1 até 9,07% de gametas 2n. Em quatro gerações, a presença de indivíduos férteis triplóides indicou que estes podem ser utilizados como uma ponte para a produção de plantas tetraplóides. No Experimento 2, no primeiro ciclo, foram selecionadas plantas das cultivares Quiñiqueli, Redland e Keenland, que produziram no mínimo 1% de pólen gigante. No segundo e terceiro ciclos, plantas com no mínimo 2% e 3% de produção de pólen 2n foram selecionadas, respectivamente. A porcentagem de produção aumentou de 1,67% na população original para 8,97% na última geração de plantas selecionadas. O ganho de seleção foi de 437,12%, com diferencial de seleção de 7,3%. Os dados comprovaram que os métodos de detecção de grãos de gametas 2n e de seleção são eficientes, tornando possível obter plantas poliplóides sexuais em etapas avançadas, a partir de populações selecionadas de trevo vermelho.

Influência do número de espermatozóides na dose e do refluxo pós-inseminação sobre o desempenho reprodutivo de fêmeas suínas inseminadas intrauterinamente.

O presente trabalho objetivou avaliar o efeito do número de espermatozóides na dose inseminante sobre a taxa de prenhez (TPr) e no número de embriões de fêmeas suínas inseminadas pela técnica intra-uterina (IAU), em uma única inseminação (IA), efetuada no intervalo de até 24 horas antes da ovulação, considerando o refluxo de sêmen pós-inseminação. Foram utilizadas 211 fêmeas pluríparas híbridas (Landrace x Large White), com ordem de parto variando de dois a nove e intervalo desmame-estro de dois a seis dias. O diagnóstico de estro foi realizado duas vezes ao dia. Foram utilizadas doses com volume total de 20 ml contendo 0,25 x 109 (tratamento 1), 0,5 x 109 (tratamento 2) ou 1,0 x 109 (tratamento 3) espermatozóides diluídos em Beltsville Thawing Solution (BTS) produzidas em “split sample”. Quatro machos híbridos (Landrace x Large White x Pietrain) foram utilizados como doadores de sêmen. Foi acompanhada a motilidade (MOT) de uma dose de 100 ml contendo 2,5 x 109 espermatozóides proveniente de cada coleta de sêmen com a finalidade de avaliar a viabilidade espermática durante as 240 horas de armazenamento a 17°C. A coleta do refluxo vulvar, até 60 minutos após a IAU foi realizada com bolsas de colostomia descartáveis fixadas na região peri-vulvar. A determinação do número de espermatozóides contidos no refluxo foi realizada em câmara hemocitométrica. O diagnóstico de gestação foi realizado aos 20-23 dias com auxílio da ultra-sonografia transcutânea em tempo real. As fêmeas prenhes foram abatidas 34-41 dias após a IAU, onde foram coletados o útero e os ovários para contagem dos corpos lúteos e embriões. A passagem do cateter foi possível em todas as fêmeas. Não houve refluxo no momento da realização da IAU. Não houve diferença (P>0,05) no percentual de volume (pvol) e de espermatozóides (psptz) refluídos até 60 minutos após a IAU entre os três tratamentos. O baixo (inferior a 15%) ou alto (superior a 15%) psptz refluídos não influenciou a TPr, mas houve correlação negativa (P=0,0003; R=-0,34) do psptz refluídos com o número de embriões totais (NET). Não houve refluxo em apenas oito fêmeas e a amplitude do pvol variou de 0-136%. No presente trabalho, a MOT das doses inseminantes foi semelhante entre os quatro machos (P>0,05). A TPr não diferiu entre os tratamentos (P=0,36) porém foram verificadas diferenças (P<0,05) entre os machos dentro de cada tratamento. A redução na taxa de prenhez foi mais acentuada para o macho D, quando foram utilizadas doses com menor número de espermatozóides. Não houve efeito do macho ou da interação macho com tratamento sobre o número de embriões (P>0,05). O NET e viáveis diferiu entre o T1 e T2 (P<0,05). Utilizando-se apenas uma única inseminação intra-uterina no intervalo de até 24 horas antes da ovulação com 0,5 x 109 espermatozóides, é possível alcançar índices superiores a 85% de prenhez e 14 embriões, aos 34-41 dias de gestação.

Cultura de anteras e embriogênese de genótipos selecionados de cevada (Hordeum vulgare L.ssp.vulgare)

A eficiência da técnica de cultura de anteras, em escala comercial, ainda pode ser considerada baixa quando medida em número de plantas duplo-haplóides férteis obtidas para cada antera estabelecida in vitro. Dessa forma, o presente trabalho é pioneiro no estudo detalhado da embriogênese in vitro do micrósporo e do grão de pólen de cevada (Hordeum vulgare L. ssp. vulgare). Com o objetivo de contribuir para o aperfeiçoamento da técnica de cultura de anteras foi analisada a embriogênese, com especial ênfase na etapa da indução, através de análises citológicas e histológicas de anteras cultivadas in vitro. Foram analisadas uma cultivar brasileira de cevada, em comparação com linhagens de duas outras cultivares brasileiras, que foram selecionadas, por seleção divergente para maior ou para menor resposta na indução da rota embriogênica e, respectivamente, para menor ou para maior capacidade de regenerar plântulas verdes. Somente foram estabelecidas em cultivo in vitro as anteras que apresentaram micrósporos e pólens jovens, das linhagens selecionadas da cultivar A-05 (S3A22 e S3A23), e da cultivar BR-2(S3B63 e, apenas na cultura de anteras, S3B61), bem como da cultivar MN-599 (nãoselecionada). Para as análises histológicas, foram fixadas, a cada dois dias, duas anteras, correspondentes a cada fileira da mesma espiga, após o início do cultivo in vitro. As anteras em cultivo e respectivas estruturas multicelulares foram fixadas em FAA 50%, desidratadas em série etílica e incluídas em hidroxietilmetacrilato. Os blocos de resina polimerizada foram secionados longitudinalmente com 3 mm de espessura. Para as análises citológicas foram fixadas, de cada espiga recém-coletada, três espiguetas sendo uma da base, outra do meio e outra do ápice. Após o pré-tratamento à baixa temperatura (5 °C), porém antes do cultivo in vitro, foram fixadas três anteras (amostras utilizadas como controles). A cada três dias, durante o cultivo, três anteras foram fixadas (até 18 dias). As anteras em cultivo e estruturas multicelulares foram fixadas em Farmer e FAA 50%, transferidas após 24 horas para etanol 70%. Na cultura in vitro das anteras houve diferenças entre uma das linhagens da cultivar A-05 em relação a cultivar MN- 599, na produção inicial de estruturas embriogênicas, diferença que desapareceu na produção total. Entretanto, houve diferenças na formação dos xiii embriões: a cv.MN-599 formou embriões bem diferenciados ao passo que a linhagem S3A22 produziu um número aparentemente menor, sendo que os embriões não eram bem diferenciados. A linhagem S3B63 não apresentou embriões até o final da análise histológica. Considerando que a amostra dessa linhagem, mantida em cultura, formou plantas verdes, pode-se propor que a formação de embriões deve ocorrer posteriormente ao desenvolvimento da cv.MN-599. Cabe destacar que houve diferenças significativas entre as cultivares A-05 e BR-2 quanto à regeneração de plântulas verdes. Esses resultados indicam ter havido maior eficiência da seleção em relação à etapa da regeneração. Com relação às categorias classificatórias dos micrósporos e grãos de pólen, constatou-se que desde o início da análise histológica (2o dia de cultivo in vitro) até o final (34o dia), foram observados micrósporos, o mesmo tendo sido observado na análise citológica. Os grãos de pólen multinucleados ocorreram praticamente em todo o período de cultivo in vitro, em ambas análises; não ocorrendo nos controles da citologia (antes do cultivo); os multinucleados foram observados a partir do 3o dia, enquanto que os multicelulares a partir do 4o dia de cultivo. As estruturas multicelulares foram observadas a partir do 8o dia. A quantidade e o tamanho das estruturas multicelulares foram variáveis ao longo da análise histológica, sendo que do 14o ao 20o dia foram encontradas as de maiores dimensões, resultantes da proliferação celular por mitoses sucessivas. A partir do 22o dia (cultivar MN- 599), a ocorrência de estruturas multicelulares no interior dos lóculos da antera diminuiu, predominando o processo de proliferação externo às anteras. Para as linhagens, a partir do 18o dia foram observadas estruturas multicelulares liberadas das anteras. A análise das estruturas multicelulares permitiu classificá-las em quatro categorias: 1. SFD: Sem forma definida; 2. MAC: meristema apical caulinar; 3. MAR: meristema apical radical embrionário adventício; e 4. Embriões. As estruturas amorfas apareceram em maior número, quando comparadas com as outras categorias. Em síntese: as linhagens selecionadas e a cultivar diferiram não apenas no tempo necessário para a formação dos embriões, mas também no desenvolvimento dos mesmos, que foi mais diferenciado na cultivar MN-599, porém sendo observados mais cedo na linhagem S3A22 e S3A23, do que na cultivar MN-599.

Redução do número de espermatozóides por fêmea suína inseminada por ano.

Na inseminação artificial de suínos, são utilizados de 9 a 12 bilhões de espermatozóides por fêmea inseminada. A utilização de menor número de espermatozóides, sem interferir na performance reprodutiva das fêmeas, poderia otimizar o uso dos machos e reduzir os custos de inseminação. Esta tese foi dividida em três experimentos para avaliar o efeito da redução do número de espermatozóides por fêmea inseminada com a técnica tradicional ou intra-uterina. No experimento 1 foram utilizadas 218 leitoas Camborough 22 inseminadas em três intervalos antes da ovulação (0-12, 13-23 e 24-30 h), com doses inseminantes contendo 1,5 bilhão de espermatozóides e armazenadas por 0-48 h ou 96-120 h. As leitoas receberam uma única inseminação. As fêmeas foram abatidas aos 30,83,7 dias de gestação e o trato genital foi removido para contagem do número de corpos lúteos e embriões totais. A taxa de prenhez foi influenciada pelo intervalo inseminação-ovulação quando o sêmen foi armazenado por 96-120 h (P<0,05). Da mesma forma, a interação tempo de armazenamento do sêmen e o intervalo inseminação-ovulação afetou (P<0,05) o número de embriões totais e a sobrevivência embrionária. Quando o período de armazenamento do sêmen foi de 120 h e o intervalo inseminação-ovulação de 24-30 h, foi observada redução no número de embriões totais e na sobrevivência embrionária. No experimento 2 foi avaliado o efeito do intervalo inseminação-ovulação e do número de espermatozóides na dose inseminante em fêmeas submetidas à inseminação intra-uterina. Foram utilizadas 66 matrizes pluríparas da linhagem Camborough 22. As fêmeas foram distribuídas em quatro tratamentos (doses de 1 ou 2 bilhões de espermatozóides diluídos em 60 ml e intervalo inseminação-ovulação de 0-24 e 25-36 h). As fêmeas receberam uma única inseminação intra-uterina. No momento da inseminação, não foi observado refluxo de sêmen. A passagem do cateter pela cérvix foi possível em todas as fêmeas. Foi observada presença de sangue em 1,7% das fêmeas. Aos 314,3 dias de gestação, as fêmeas foram abatidas e o trato genital foi removido para a contagem dos corpos lúteos e número de embriões totais. A taxa de prenhez e a sobrevivência embrionária não foram afetadas pelo número de espermatozóides ou pelo intervalo inseminação-ovulação. O número de embriões totais não foi influenciado pelo número de espermatozóides, mas foi reduzido para o intervalo inseminação-ovulação de 25-36 h comparado a 0-24 h (P<0,05). No experimento 3 foram utilizadas 298 fêmeas Camborough 22 com o objetivo de comparar o desempenho reprodutivo de fêmeas submetidas à inseminação intra-uterina e a tradicional. As fêmeas foram distribuídas em dois tratamentos: T1 – inseminação intra-uterina com doses inseminantes contendo 0,5 bilhão de espermatozóides em um volume total de 20 ml; T2 - inseminação tradicional com doses inseminantes contendo 3,0 bilhões de espermatozóides em um volume total de 90 ml. As fêmeas receberam múltiplas inseminações. Foi possível a realização da inseminação intra-uterina em 98,1% das fêmeas. A presença de sangue, na extremidade do cateter ou espiral da pipeta de inseminação intra-uterina, foi observada em 8,4 % das fêmeas. As taxas de prenhez e de parto ajustada não diferiram entre os tratamentos. No entanto, o tamanho da leitegada foi menor (P<0,05) na IAU quando comparado à tradicional. Na inseminação artificial tradicional, em leitoas, é possível utilizar 1,5 bilhão de espermatozóides sem que as taxas de prenhez, número de embriões totais e sobrevivência embrionária sejam comprometidas. Para a inseminação intra-uterina, a utilização de 1 bilhão de espermatozóides não compromete o desempenho reprodutivo.

Influência da taxa de crescimento e estroda cobertura no desempenho reprodutivo da leitoa.

A inseminação artificial da leitoa é recomendada levando em consideração a idade, o peso, a espessura de toucinho e o ciclo estral no qual se encontra a fêmea. Entretanto, apesar dessas variáveis estarem correlacionadas, nem sempre todos esse índices são obtidos. A leitoa representa alto impacto nos dias-não-produtivos do plantel e é fundamental que seja inseminada no momento correto pois a longevidade e o desempenho reprodutivo da fêmea suína estão diretamente relacionados com o momento dessa inseminação. Esta tese foi dividida em três trabalhos, objetivando avaliar os efeito da idade, do peso, do estro da cobertura e da taxa de crescimento no desempenho reprodutivo da leitoa. O primeiro experimento foi realizado com o objetivo de determinar se leitoas que apresentam maiores taxas de crescimento e apresentam o peso mínimo recomendado para cobertura em uma idade mais precoce podem ser inseminadas sem apresentarem prejuízos reprodutivos ou uma maior taxa de descarte até o 3º parto. Foram formados 3 grupos, conforme o peso e a idade na inseminação. O grupo 1 foi composto pelas fêmeas que apresentaram alta taxa de crescimento (700 g/dia) inseminadas com idade inferior a 210 dias. O grupo 2 foi formado também por leitoas que apresentaram alta taxa de crescimento (700 g) porém que foram inseminadas com idade igual ou superior a 210 dias. O grupo 3 foi formado por fêmeas inseminadas com idade igual ou superior a 210 dias mas que apresentaram baixa taxa de crescimento (< 700 g/dia). Houve um maior número de nascidos totais no primeiro parto para as fêmeas do grupo 2. Entretanto, analisando os 3 primeiros partos, não houve diferença no número médio de leitões produzidos (11,6 x 12,3 x 11,7), na taxa de parto (87,1% x 88,7% x 89,8%) e na taxa de descarte (30,0% x 25,3% x 28,3%) entre as fêmeas dos grupos 1, 2 e 3, respectivamente (p>0.05). O segundo experimento foi desenvolvido com o objetivo de avaliar se existia diferença na idade à puberdade, na taxa de ovulação e na sobrevivência embrionária de leitoas que apresentaram diferenças nas taxas de crescimento. Foram selecionadas 120 leitoas, aos 144 dias de idade, sendo formados 2 grupos, de acordo com a taxa de crescimento na seleção. O grupo 1 foi formado por 60 leitoas que apresentaram taxa de crescimento média de 576 g/d e o grupo 2 por 60 fêmeas que apresentaram taxa de crescimento média de 722 g/d na seleção. As fêmeas foram agrupadas em baias e estimuladas ao desencadeamento da puberdade com o auxílio de machos adultos. As leitoas foram inseminadas a partir de 50 dias após o início do manejo e foram abatidas 30 dias após, para análise das ovulações e do número de embriões. As fêmeas com maiores taxas de crescimento apresentaram puberdade mais precoce (156 x 163 dias; p<0.01) e menor porcentagem de anestro aos 190 dias de idade (3,5% x 20,7%; p<0.01). O terceiro experimento teve por objetivo avaliar a influência do estro da inseminação sobre o desempenho reprodutivo no primeiro parto de leitoas que não apresentaram mesmo peso e idade na inseminação. Foram formados 4 grupos, conforme os estros da inseminação, sendo que as leitoas inseminadas no 1º estro apresentaram menor número de nascidos e menor taxa de parto que as leitoas inseminadas no 3º e 4º estros. Não houve diferença nas taxas de parto e no número de leitões nascidos entre as fêmeas inseminadas no 2º, 3º e 4º estro. Conforme os resultados obtidos nos 3 experimentos, é possível concluir que leitoas podem ser inseminadas a partir do 2º estro e aquelas que apresentam maiores taxas de crescimento têm puberdade mais precoce, menor porcentagem de anestro e podem ser inseminadas mais precocemente, sem prejuízos produtivos até o terceiro parto.

Efeito da sacarose e da forma de arraçoamento sobre alguns parâmetros reprodutivos da leitoa.

O trabalho foi realizado, no período de outubro a dezembro de 1996. Foram utilizadas 80 fêmeas híbridas F1, oriundas de cruzamentos de Landrace e Large White distribuídas aleatoriamente em quatro tratamentos: T1 – fornecimento de ração sem glicose e de forma restrita, 2 kg ao dia (duas vezes ao dia); T2 – fornecimento de ração sem glicose e à vontade; T3 – fornecimento de ração com 20% de glicose e de forma restrita, 2 kg ao dia (duas vezes ao dia), e, T4 – fornecimento de ração com 20% de sacarose, à vontade. Como fonte de glicose foi utilizado o açúcar cristal. A ração continha 3.150 kcal/Kg de E.D., 14%, de proteína bruta, 0,65 de lisina, 0,9% de cálcio e 0,45% de fósforo disponível. Todas as fêmeas foram pesadas individualmente ao alojamento e na apresentação do 10 e do 20 estro. Os tratamentos foram aplicados no momento em que as fêmeas manifestaram o 10 estro e terminaram quando estas apresentaram o 20 estro. As fêmeas foram inseminadas artificialmente (IA) no 20 estro e abatidas 28-34 dias após para a contagem do número de ovulações e número de embriões viáveis. Foram analisados, os dados referentes à taxa de prenhez, a taxa de sobrevivência embrionária e a taxa de retorno ao estro. A taxa de ovulação das fêmeas do T4 foi superior aquelas das fêmeas dos T1 e T3 (respectivamente 17,80; 15,26; 15,60) (p0,01). T4 foram diferentes quanto ao número de embriões viáveis daquelas do T1 (1,94 a mais; p0,03), do T2 (1,27 a mais; p0,05) e do T3 (3,6 a mais; p0,01). Na análise do contraste ração restrita (T1 e T3) vs. ração à vontade (T2 e T4), foi observada um aumento do número de ovulações (15,38 vs 17, 34, respectivamente; p<0,01) e também no número de embriões viáveis (11,52 vs 13,64, respectivamente; p<0,04). As fêmeas que receberam ração com açúcar (T3 e T4) não diferiram (p>0,05) dos que receberam ração sem açúcar (T1 e T2), nas variáveis estudadas. O arraçoamento à vontade, independente da adição de sacarose, foi efetivo no aumento do número médio de ovulações e número médio de embriões viáveis. Apesar do maior número de ovulações, a taxa de sobrevivência embrionária não foi diferente entre os tratamentos. As taxas de prenhez e retorno ao estro também não apresentaram diferenças as fêmeas dos diferentes tratamentos.