Aula rec.gen.melhoramento de plantas1

1,320 views

Published on

Recursos Genéticos no melhoramento de plantas Parte 1

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,320
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
72
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Aula rec.gen.melhoramento de plantas1

  1. 1. PqC VI, Dr. Renato Ferraz de Arruda Veiga veiga@iac.sp.gov.br
  2. 2. RECURSOS GENÉTICOS/ALIMENTOS Segundo Paterniani (1979), o aumento da produção de alimentos pode ser conseguido pelos seguintes meios convencionais: aumento da área cultivada, emprego de melhores técnicas agronômicas e melhoramento genético. USO DIRETO DE RECURSOS FITOGENÉTICOS - Coleta, introdução e domesticação de espécies nativas. Ex: Espécies nativas a serem domesticadas: Patauá, Macaúba, Castanha-sapucaia e Camu-camu. - Introdução de germoplasma exótico. Novas espécies não cultivadas no Brasil.
  3. 3. DEFINIÇÕES ÚTEIS • Germoplasma: é a soma total do material genético de uma planta; • Bancos de Germoplasma: são unidades conservadoras de germoplasma. • Recursos Genéticos: são materiais genéticos de plantas, animais e outros organismos que possuem valor como recurso para as gerações presentes e futuras; • Biodiversidade: é a variabilidade total dos organismos vivos e seu meio ambiente; • Pré-Melhoramento: Conjunto de atividades que identifiquem caracteres e/ou genes, em recursos genéticos, e sua incorporação em materiais elite.
  4. 4. SISTEMA INTEGRADO RFG
  5. 5. PRÉ-MELHORAMENTO Nass et al., 2001
  6. 6. VALLS, J.F.M, 2003 Curso de Curadores da EMBRAPA
  7. 7. Atividades em Recursos Fitogenéticos • Coleta • • • • • • • • Intercâmbio Quarentena Identificação Caracterização Conservação Educação Valoração Uso
  8. 8. A utilização de muitas plantas pelo homem levou-as a uma COEVOLUÇÃO que significa uma dependência do Agroecossistema, o impossibilita de sobreviverem sem a ajuda do homem na natureza.
  9. 9. TIPO DE COLETAS • NA NATUREZA: Busca por germoplasma nativo para a inclusão nos bancos ativos de germoplasma •COM COMUNIDADES (Lavouras, roças, hortas e pomares caseiros, mercados e feiras): Procura por etnocultivares, raças locais, espécies cultígens, junto a pequenos agricultores bem como junto a comunidades quilombolas e indígenas
  10. 10. PERGUNTAS ANTERIORES: COLETA • As exsicatas de herbário do material foram checadas? • O ambiente onde ocorrem as espécies foi estudado? • A época da coleta, correlacionada ao ciclo da planta está definida? • O equipamento necessário foi adquirido? • mapas da região? • guia atualizado de hotéis? • malha rodoviária e outros meios de transporte? • Casa-de-agricultura, FUNAI, etc)?
  11. 11. FICHA DE COLETA
  12. 12. DIVERSIDADE GLOBAL 400.000 7.000 3.000 300 15 • 3 spp. são responsáveis por mais de 50% do consumo mundial: Arroz (23%), Trigo (23%) e Milho (7%); • No seleto grupo das “XV” também estão: cereais (sorgo e cevada); raízes e tubérculos (batata, mandioca e batata-doce); oleaginosas (amendoim, feijão e soja), plantas açucareiras (cana-de-açúcar e beterraba) e frutíferas (banana e coco). De 1990 a 2006 identificaram-se + 2.875 spp. Angiospermas, Brasil.
  13. 13. ESPECIFICIDADE DAS COLETAS • MONOGENÉRICAS: Para inclusão direta no melhoramento genético de espécies cultivadas. • MULTIGENÉRICAS: Busca por espécies parentes das cultivadas, para inclusão no prémelhoramento.
  14. 14. TÉCNICAS DE COLETA GERMOPLASMA COM • GERMOPLASMA COM MENOS DE 4 MAIS DE 4 ALELOS POR ALELOS POR LOCUS: LOCUS: • • Coleta-se em torno de 20 genomas • Coleta-se aleatoriamente: quando ha perda de alelos raros; • Coleta-se especificamente: Quando os alelos têm expressão visível – população artificial.
  15. 15. A monocultura e monocultivares leva a uma agricultura com estreita base genética, altamente suscetível às intempéries.
  16. 16. Nicolai Ivanovich Nicolai Ivanovich Vavilov - 1935 Vavilov - 1935 Os países detentores da maior megabiodiversidade são Brasil, Colômbia, Equador, México, Venezuela, Madagascar, Zaire, China, Índia, Indonésia, Malásia e Austrália.
  17. 17. ÁREAS DE ORIGEM DE PLANTAS AGRÍCOLAS
  18. 18. GERMOPLASMA ALIMENTÍCIO BRASIL BRASIL Germoplasma exótico, adaptado de introdução remota: Abóbora, •• Germoplasma exótico, adaptado de introdução remota: Abóbora, Capsicum, feijão, feijão-fava, melancia, milho, tomate, etc.. Capsicum, feijão, feijão-fava, melancia, milho, tomate, etc.. Espécies nativas, associadas a cultivos exóticos: Arroz, cevada, •• Espécies nativas, associadas a cultivos exóticos: Arroz, cevada, capim-elefante. capim-elefante. Espécies nativas domesticadas: Abacaxi, amendoim, caju, •• Espécies nativas domesticadas: Abacaxi, amendoim, caju, guaraná, graviola, jabuticaba, mandioca, maracujá, pupunha, guaraná, graviola, jabuticaba, mandioca, maracujá, pupunha, seringueira, urucum. seringueira, urucum. Espécies nativas semi-domesticadas ou incipientemente •• Espécies nativas semi-domesticadas ou incipientemente domesticadas: Araçá-boi, araçá-amarela, bacuri, baru, cacau, domesticadas: Araçá-boi, araçá-amarela, bacuri, baru, cacau, cagaita, cajá, camu-camu, castanha-do-Brasil, caiaué, cubiu, cagaita, cajá, camu-camu, castanha-do-Brasil, caiaué, cubiu, cupuaçú, feijoa, patauá, pera-do-cerrado, piqui, ingá-cipó, imbu. cupuaçú, feijoa, patauá, pera-do-cerrado, piqui, ingá-cipó, imbu. Possui ainda: gramíneas, forrageiras, leguminosas, palmeiras, •• Possui ainda: gramíneas, forrageiras, leguminosas, palmeiras, medicinais muitas outras frutíferas nativas (especialmente: medicinais ee muitas outras frutíferas nativas (especialmente: Myrtaceae Sapotacee), com potencial de uso agrícola, etc. Myrtaceae eeSapotacee), com potencial de uso agrícola, etc.
  19. 19. GERMOPLASMA POR SER COLETADO CULTURAS POR COLETAR Arroz Trigo 70 20-25 Sorgo Cevada 9 0-10 Milho Batata Mandioca Batata-doce 50 30 80 MANTIDOS BAGs 2 10 0,5 5 5 40 2 10
  20. 20. EQUIPAMENTO CIENTÍFICO • • • • • • • • • GPS Altímetro e Bússola Binóculos Duas Câmaras fotográficas pb & colorida Gravador Higrômetro e Termômetro Termômetro de máxima e mínima Geladeira portátil Gerador e Aquecedor elétrico
  21. 21. EQUIPAMENTO COMPLEMENTAR • Fichas de coleta • Sacos plásticos de diferentes tamanhos • Sacos de papel de diferentes tamanhos • Sacos de tela de diferentes tamanhos • Etiquetas adesivas e de amarrar • Marcadores de tinta indelével e de cera. • Frascos de dif. tamanhos • • • • • • • • • • • Cordões Tesouras Grampeador Lápis e borracha Pás, Enxadão Tesoura de poda Facão e canivete Prensa e Jornais Cartolinas e corrugados Formol para suculentas Mesa de secagem completa
  22. 22. Atividades em Recursos Fitogenéticos • • • • • • • • • Coleta Intercâmbio Quarentena Identificação Caracterização Conservação Educação Valoração Uso
  23. 23. INTRODUÇÃO DE PLANTAS A introdução de plantas constitui-se na transferência ordenada e sistemática de germoplasma, para um novo local, a fim de atender às necessidades do melhoramento genético e de pesquisas correlatas; • Objetiva a busca por culturas alternativas, bem como por germoplasma com fenótipos diferenciados, com alta produtividade, resistência a pragas e a fatores adversos. • Segundo Nass et al. (2001), para iniciar um programa de melhoramento genético de qualquer espécie vegetal é necessário reunir a variabilidade genética disponível, através da introdução de material genético.
  24. 24. ORGANOGRAMA: INTERCÂMBIO
  25. 25. FICHA DE INTRODUÇÃO
  26. 26. DOCUMENTOS DOCUMENTOS NECESSÁRIOS PARA PESQUISA IMPORTAÇÃO: 1. Requerimento para Importação de Material para Pesquisa; 2. Requerimento de Fiscalização de Produtos Agropecuários. EXPORTAÇÃO: 1. Certificado Fitossanitário; 2. Pedido de Autorização de Exportação; 3. Certificado de Origem; 4. Requerimento de Fiscalização de Produtos Agropecuários. TRÂNSITO INTERNO: 1. Certificado de Origem ou Certificado de Origem Consolidado (espécies nativas em risco de extinção);
  27. 27. LEGISLAÇÃO • Decreto-lei nº 24.114, de 12 de abril de 1934 + portarias complementares, legisla sobre importação e quarentena • A Portaria nº 224, de 3 de maio de 1977, credencia a Embrapa/Cenargen - autorizando-a a proceder o intercâmbio de germoplasma e a adotar os procedimentos de quarentena, bem como a dar pareceres técnicos nos processos de importação de germoplasma das instituições do Sistema Nacional de Pesquisa Agropecuária. • A Portaria n.º 437, de 25 de novembro de 1985, regula as importações de sementes e/ou mudas para o comércio. • A Portaria n.º 93, de 14 de abril de 1989 trata da exportação de vegetais para o comércio • A Portaria nº 148, de 15 de junho de 1992, regula o intercâmbio e os procedimentos quarentenários de vegetais e de solo para pesquisa.
  28. 28. INSTITUTOS INTERNACIONAIS DE RF INSTITUTOS INTERNACIONAIS
  29. 29. INSTITUIÇÕES REDES NAS AMÉRICAS •REDARFIT = Rede Andina de Recursos Fitogenéticos (Bolívia, Colômbia, Equador, Peru e Venezuela). •REMERFI = Rede Mesoamericana de Recursos Fitogenéticos (Costa Rica, El Salvador, Guatemala, Honduras, México, Nicarágua e Panamá). •TROPIGEN = Rede Amazônica de Recursos Fitogenéticos (Bolívia, Brasil, Colômbia, Equador, Guiana, Peru, Suriname e Venezuela). •REGENSUR = Rede de Recursos Genéticos do PROCISUR (Argentina, Bolívia, Brasil, Chile, Paraguai e Uruguai). •CAPGERNet = Rede de Recursos Fitogenéticos do Caribe (Antigua, Barbados, Belice, Cuba, R.Dominicana, Granada, Guadalupe, Guiana, Haiti, Ilhas Virgens Britânicas, Jamaica, São Cristóvão, Nevis, Santa Lúcia, Trinidade e Tobago). •NORGEN = Rede Norte-americana de Recursos Fitogenéticos (Canadá, USA e México).
  30. 30. JARDINS BOTÂNICOS NO MUNDO
  31. 31. BAGs Ex Situ •No Mundo: existem 287 BAGs de plantas cultivadas; •No Brasil: são 177 BAGs e 200.000 acessos. •No Estado de São Paulo: existem 89 BAGs, dos quais o IAC contribui com a manutenção de 80%; os outros 20% são mantidos pela ESALQ/USP, a UNICAMP, o Jardim Botânico de São Paulo, Instituto Florestal, a UNESP/Jaboticabal, a CATI e a COPERSUCAR. Segundo Van der Plank (1963): A diversidade genética é a maior garantia da estabilidade de produção, da produtividade e da sobrevivência da humanidade, porém, a uniformidade genética coloca a atividade agrícola em situação de contínua vulnerabilidade genética e risco de perda por doenças.
  32. 32. SISTEMA DE CURADORIAS
  33. 33. BIODIVERSIDADE VEGETAL EXPORTADA Amendoim – Letonia Castanha-do-pará – Bolívia Pimenta – Argentina Flores – EUA e Holanda
  34. 34. • • • • • • • • • Atividades em Recursos Fitogenéticos Coleta Intercâmbio Quarentena Identificação Caracterização Conservação Educação Valoração
  35. 35. GERMOPLASMA EXÓTICO • A maior parte dos produtos que faz parte da nossa alimentação não é originária do Brasil e sim introduzida de outros países e adaptada às nossas condições. Entre esses produtos estão culturas de grande importância como o arroz, feijão, milho, soja, trigo, frutíferas e hortaliças exóticas. Com isso, a agricultura brasileira mostra-se dependente da introdução de novos acessos do exterior. • Segundo Nass, 2001, tratando-se de variedades, há que se preocupar com a representatividade genética da amostra introduzida, a fim de que os efeitos da deriva genética sejam minimizados.
  36. 36. VALOR DA QUARENTENA • Evita danos ou perda total de cultivos no país pela ação de novas pragas; • Envolve ganhos de mercado na exportação; • Evita novas despesas com controle fitossanitário; • Enaltece os programas de manejo integrado de pragas; • Evita danos ao ambiente, pela ausência de aplicação de defensivos; • Evita despesas decorrentes do controle de espécies invasoras introduzidas; • Evita o desemprego provocado pelo incremento nas despesas advindas do combate a novas pragas;
  37. 37. QUARENTENA: DEFINIÇÃO A palavra "quarentena" é derivada do Latim "quadraginata" e do Italiano "quaranta", que significa quarenta. No italiano, a palavra "quarantina" foi originalmente, aplicada para o período de 40 dias de isolamento requerido para que um navio, incluídos seus passageiros e a carga, permanecesse ancorado em um porto de chegada quando proveniente de um país onde ocorressem doenças epidêmicas, de modo que, naquele período, fossem desenvolvidos e subseqüentemente detectados os sintomas de algumas dessas doenças nos passageiros, antes do seu desembarque (Kahn,1989). Hoje, a quarentena refere-se a um período de inspeção, dependente do ciclo da planta e do patógeno alvo, onde as plantas permanecem isoladas em observação quanto a presença de pragas que são identificadas e eliminadas, tanto para o processo de introdução quanto para o de exportação de plantas.
  38. 38. CONSIDERAÇÕES • a) A introdução ordenada e sistemática de germoplasma constitui estratégia segura e efetiva de se enriquecer a variabilidade genética das plantas cultivadas, indispensável aos programas de melhoramento e pesquisa correlata; • b) Inspeções cuidadosas, tratamento e quarentena de pós-entrada constituem medidas para minimizar os riscos da introdução de pragas e doenças exóticas e para garantir o máximo de segurança. DALMO C. GIACOMETTI (1995)
  39. 39. TRATAMENTO/RISCO
  40. 40. INTERCÂMBIO/QUARENTENA DILEMA
  41. 41. TRÂNSITO INTERNO
  42. 42. RELAÇÃO SEGURANÇA/RISCO
  43. 43. ESTAÇÃO QUARENTENÁRIA
  44. 44. QUARENTENA • Impediu a entrada e possível estabelecimento no país de mais de 100 pragas exóticas biológicas entre fungos, bactérias, vírus, nematóides e insetos de alto risco quarentenário. • Desde a sua criação, o Cenargen já movimentou cerca de 500 mil acessos.
  45. 45. PRAGAS INTERCEPTADAS NO CENARGEN
  46. 46. QUARENTENÁRIO Jaguariúna O quarentenário Costa Lima da Embrapa Meio Ambiente, é Responsável pela quarentena de microorganismos e insetos
  47. 47. O IAC E A DEFESA SANITÁRIA • O IAC está credenciado pela Defesa Sanitária para realizar a quarentena de plantas no Estado de São Paulo, desde 15 de maio de 1998 (D.O.U. nº 91). • O IAC está credenciado pela CTNBIO para efetivar quarentena de germoplasma transgênico no Estado de São Paulo, desde 04 de setembro de 1998 (Certificado de Qualidade e Biossegurança nº 0065/98, D.O.U. nº 170).            
  48. 48. PROCEDIMENTOS PARA A INTRODUÇÃO • a) Obter os dados essenciais para o Pedido de Importação: a quantidade (unidade e peso), o valor estimado do volume, o meio de transporte, o ponto de entrada, a época de disponibilidade do germoplasma, tipo de embalagem, quais as espécies e cultivares, nome e endereço completo do exportador, • b) Enviar o Permit Label ao remetente, solicitando-lhe Certificado Fitossanitário Internacional (anexo ao volume); • c) Ao chegar a encomenda, é necessário dar entrada junto do SSV/DFA, do Pedido de Visto de Liberação Alfandegária. • d) Após ser examinado pelo PVA/SVA/DFA/MA, libera-se para a quarentena.
  49. 49. INSPEÇÃO QUARENTENÁRIA • BACTÉRIAS: sintomatologia em plântulas, germinação em papel toalha, meios seletivos e isolamento direto (SCHAAD,1982); • FUNGOS: exame direto, plaqueamento em meio de cultura e papel filtro. Tratamentos consecutivos para limpeza (NEEGARD, 1973 e 1978; TUITE, 1969); • INSETOS: exame de presença de ovos, vestígios de ataque e do próprio inseto vivo, em sala a prova de insetos; • NEMATÓIDES: trituração, peneiramento em funil de Baermann, bem como flutuação para extração de cistos (JENKINS, 1964; BYRD et al.,1966). • PLANTAS DANINHAS: exame visual de presença de sementes e plantio para identificação taxonômica; • VÍRUS: sintomatologia de plântulas, serologia, uso de plantas indicadoras, microscópio eletrônico, cultura de meristema, caracterização genética (KITAJIMA, 1965; OUTCHERLONY, 1968; HAMPTON et al., 1978).
  50. 50. PRAGAS • As pragas de importância quarentenária para o Brasil estão contidas nas listas A1 e A2 aprovadas pelo Comitê de Sanidade Vegetal dos países do Cone Sul (COSAVE), publicada no Diário Oficial (Brasil, 1996). • A lista A1 contém as espécies não registradas no Brasil • Na lista A2 estão as pragas que já ocorrem no país, mas que têm distribuição geográfica localizada e estão sob controle oficial.
  51. 51. FALHAS QUARENTENÁRIAS • 1924 - Carvão do trigo- Da França para a Suíça; EXEMPLOS CLÁSSICOS • 1940 - Crestamento da soja – Da Suécia para a Escócia; • 1942 – Cancro do tomate- Dos USA para a Inglaterra; • 1949 – Mancha zonada da folha do sorgo- Dos USA para a Venezuela; 1. 1959 – Colletotrichum 1846. O fungo Phytophthora infestans (requeima no • BATATA: Na Irlanda, em gossipii e Xanthomonas malvacearum da batata) destruiu USA para Israel; algodoeiro - Dosas plantações, causando a morte por inanição de 1,5 milhão de pessoas. • 1961 – Podridão Negra das Crucíferas – Da França para Portugal; 2. 1969 – Fusarium moniliforme do arroz – De Formosa para o Brasil; • CAFÉ: No Ceylon. O fungo Hemileia vastatrix (ferrugem do cafeeiro) provocou a quase falência da colônia da Inglaterra. Daí surgiu o hábito dos • 1970 – Escaldadura – dizimou ameixeiras no Sul – Da Argentina para o inglêses de tomar o chá das 11:00, em substituição ao café. Brasil; 3. 1987 – Sclerotinia sp. do rabanete, couve e repolho - Do Japão, USA e • SERINGUEIRA: No Brasil, em 1920. O fungo Microcyclus ulei (mal das folhas) destruiu o Brasil; Dinamarca para o projeto Fordlandia no Estado do Pará. 4. 1988 – Podridão Rosada da batata fungoHolanda para o Brasil; (mancha• ARROZ: Em Bengala, em 1943. O - Da Helminthosporium oryzae parda Sclerotinia sp. do a “fome salsa - Da Dinamarca para o Brasil. • 1989 – do arroz) provocourabanete ede Bengala”, com mais de 2 milhões de pessoas mortas pela fome. • 2003 – Cigarra do Eucalipto – Da Austrália para o Chile e deste para o 5. Brasil. CACAU: No Brasil, em 1989. O fungo Crinipellis perniciosa (vassoura de brucha) prococou perdas da ordem de 80% na produção.
  52. 52. ESPÉCIES INVASORAS Considera-se qualquer organismo (microorganismos, plantas e animais) que se encontre fora de sua área natural de origem e dispersão e que altere o ecossistema invadido. Ex: BRASIL = Pinus, Eucaliptus, Brachiaria, Lírio do Brejo, Jaca, Uva-do-japão, Capins anoni, cachorro e gordura. Como animais temos o búfalo, caramujo-giganteafricano, o Javali, etc. FERNANDO DE NORONHA é um exemplo vivo de espécies invasoras que comprometeram toda vegetação nativa. Ex: Hoje o Lagarto Teiú (p/ratos), a Leucena (A.C.) e a trepadeira Jitirana (Ásia), dominam o ambiente.

×