Otimização de protocolos para transformação genética de arroz (Oryza sativa L.), mediada por Agrobacterium tumefaciens

dc.contributor.advisor1https://orcid.org/0000-0002-1675-0944
dc.contributor.referee1Pádua, Marlúcia Souza
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-2657-3662
dc.contributor.referee2Berchembrock, Yasmin Vasques
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-3195-7537
dc.contributor.referee3https://orcid.org/0000-0003-3195-7537
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-3980-9013
dc.creatorLeveque, Suamith Hermínio Luís Leveque
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6009465006725891
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0009-0007-4346-8008
dc.date.accessioned2026-10-14T14:27:38Z
dc.date.issued2026-07-27
dc.description.abstractRice (Oryza sativa L.) is one of the world's most important food crops, playing a fundamental role in global food security and serving as a staple food for billions of people. The development of efficient tissue culture and genetic transformation protocols is essential to accelerate breeding programs and the development of cultivars with superior agronomic traits. This study aimed to optimize in vitro protocols for rice (Oryza sativa L.), encompassing seed asepsis procedures, morphogenic responses in tissue culture, and bacterial growth parameters of Agrobacterium tumefaciens. In the first experiment, the effects of physical pre-treatments (washing with running water and neutral detergent), sodium hypochlorite (NaClO) exposure time, and post-asepsis drying on contamination and callus induction were evaluated in different rice genotypes. The results showed that the physical washing and drying steps were decisive in reducing contamination, whereas increasing the exposure time to the chemical disinfectant had no consistent effect. Among the evaluated genotypes, CMG 1590 and Nipponbare showed the best performance, with lower contamination rates and greater stability in callogenesis. In the second experiment, the in vitro growth of the Agrobacterium tumefaciens strains EHA105 and LBA4404 was evaluated, and no significant differences in bacterial density were observed, indicating equivalent performance under controlled conditions. Additionally, the response of rice genotypes to callus induction and regeneration was evaluated on N6 medium supplemented with different concentrations (0.0, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, and 3.0 mg L⁻¹) of 2,4- dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). The results demonstrated a concentration-dependent response, with the highest efficiency observed between 2.0 and 2.5 mg L⁻¹, whereas the absence of the growth regulator prevented callus formation, and higher concentrations (above 2.5 mg L⁻¹) reduced the morphogenic response. Statistical analysis confirmed a significant interaction between genotypes and 2,4-D concentrations. It is concluded that the efficiency of in vitro rice protocols depends on the integration of physical asepsis procedures, appropriate hormonal adjustments, and genotype selection, all of which are essential for improving regeneration systems and supporting future applications in genetic improvement.
dc.description.acaoclimatica2. Uso sustentável da água e do solo
dc.description.acaoclimatica3. Produção orgânica e sustentável
dc.description.areastematicasdaextensaoMeio ambiente
dc.description.concentrationBiotecnologia vegetal
dc.description.odsODS 2: Fome zero e agricultura sustentável
dc.description.odsODS 12: Consumo e produção responsáveis
dc.description.odsODS 13: Ação contra a mudança global do clima
dc.description.researchLineTransformação Genética e Clonagem
dc.description.resumoO arroz (Oryza sativa L.) é uma das principais culturas alimentares do mundo, desempenhando papel fundamental na segurança alimentar global e constituindo a base da dieta de bilhões de pessoas. O desenvolvimento de protocolos eficientes de cultura de tecidos e transformação genética é essencial para acelerar programas de melhoramento e a obtenção de cultivares com características agronômicas superiores. Objetivou-se estudar a otimização de protocolos in vitro em arroz (Oryza sativa L.), abrangendo desde etapas de assepsia de sementes até respostas morfogênicas em cultura de tecidos e parâmetros de crescimento bacteriano de Agrobacterium tumefaciens. No primeiro experimento, investigou-se o efeito de prétratamentos físicos (lavagem com água corrente e detergente neutro), tempo de exposição ao hipoclorito de sódio (NaClO) e secagem pós-assepsia sobre a contaminação e a indução de calos em diferentes genótipos. Os resultados indicaram que as etapas físicas de lavagem e secagem foram determinantes para a redução da contaminação, enquanto o aumento do tempo de exposição ao agente químico não teve efeito consistente. Entre os genótipos avaliados, CMG 1590 e Nipponbare apresentaram melhor desempenho, com menor contaminação e maior estabilidade na calogênese. No segundo experimento, avaliou-se o crescimento in vitro das cepas EHA105 e LBA4404, não sendo observadas diferenças significativas na densidade bacteriana, indicando comportamento equivalente sob condições controladas. Adicionalmente, foi analisada a resposta de genótipos de arroz à indução e regeneração de calos em meio N6 suplementado com diferentes concentrações (0,0; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; e 3,0 mg L⁻¹) de 2,4-D. Os resultados evidenciaram resposta concentração-dependente, com maior eficiência entre 2,0 e 2,5 mg L⁻¹, enquanto a ausência do regulador inviabilizou a calogênese e concentrações elevadas (acima de 2.5 mg L⁻¹) reduziram a resposta morfogênica. A análise estatística confirmou interação significativa entre genótipos e concentrações de 2,4-D. Conclui-se que a eficiência dos protocolos in vitro em arroz depende da integração entre etapas físicas de assepsia, ajustes hormonais adequados e seleção genotípica, sendo esses fatores fundamentais para o aprimoramento de sistemas de regeneração e futuras aplicações em melhoramento genético.
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais (FAPEMIG)
dc.description.tipodeimpactoSociais
dc.description.tipodeimpactoTecnológico
dc.description.tipodeimpactoEconômicos
dc.identifier.citationLEVEQUE, Suamith Hermínio Luís Leveque. Otimização de protocolos para transformação genética de arroz (Oryza sativa L.), mediada por Agrobacterium tumefaciens. 2026. 92 p. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia Vegetal) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2026.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufla.br/handle/1/61263
dc.language.isopt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavras
dc.publisher.collegeInstituto de Ciências Naturais (ICN)
dc.publisher.countrybrasil
dc.publisher.initialsUFLA
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia Vegetal
dc.subjectCalogênese
dc.subjectDesinfestação de sementes
dc.subjectCultura de tecidos
dc.subjectReguladores de crescimento
dc.subjectRegeneração vegetal
dc.subjectCallogenesis
dc.subjectSeed disinfection
dc.subjectTissue culture
dc.subjectPlant growth regulators
dc.subjectPlant regeneration.
dc.subject.cnpqCiências Naturais
dc.titleOtimização de protocolos para transformação genética de arroz (Oryza sativa L.), mediada por Agrobacterium tumefaciens
dc.title.alternativeOptimization of genetic transformation protocols in rice (Oryza sativa L.) mediated by Agrobacterium tumefaciens
dc.typedissertação

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