Introdução ao Melhoramento Genético de Plantas

o olá a todos sejam bem-vindos a nossa primeira aula de melhoramento genético vegetal esta bem como as aulas sucessivas que serão postados aqui fazem parte do conteúdo da disciplina de melhoramento genético vegetal da universidade federal de santa catarina eu sou professor thiago e hoje vamos fazer a introdução ao melhoramento genético de plantas bom primeiramente vamos buscar quantas atualizar o melhoramento genético vegetal e sua finalidade charles darwin já no século 19 fez uma observação quanto à seleção enviada pelo homem darwin observou que a natureza gera variação em sucessivas e o homem pode enviar o acúmulo destas

variações em geração úteis para ele gerando assim raças úteis para ser este é basicamente o conceito-chave da síndrome de domesticação que nós iremos tratar em uma aula futura é um conceito muito comum do melhoramento genético foi cunhado pelo corréu mã em 1965 quando ele descreveu o melhoramento genético como a arte ea ciência de modificadas geneticamente as plantas a arte por sua vez é descrita pelo dicionário de oxford como a habilidade para executar uma finalidade prática ou teórica de forma consciente controlada e racional a paciência por sua vez é descrita como um corpo de conhecimentos obtidos

por diversos modos formulados metódica e racionalmente o conceito da mais explicado aqui no slide para vocês portanto o do conceito proposto por programa podemos sintetizar que o melhoramento genético ea execução da habilidade com a finalidade prática de modificar geneticamente as plantas de forma metódica e racional um exemplo muito claro do emprego da habilidade de diária a seleção acumulando mutações de interesse humano nos vegetais está presente nas variedades locais também conhecidas como o andré esses alguns outros nomes e e esses materiais são caracterizadas por elevada diversidade genética normalmente e mantidas por pequenos produtores ou até mesmo

em somente para consumo doméstico e não raras as vezes elas estão associadas ao conhecimento tradicional de seus usos e aplicabilidades portanto essas variedades locais elas carregam genes de interesse para cultivo no ambiente em que ela evoluiu por exemplo se for uma região com restrição hídrica indivíduos que sofreram mutações ao longo do processo evolutivo que contribuíram para a resistência à seca foram bem sucedidos nessas populações e deixaram mais descendentes e essa adaptação ao ambiente faz com que essas variedades consigam lidar muito bem com os estresses seja um estresse abiótico como falamos no exemplo da restrição hídrica

ou estresses bióticos como o ataque de patógenos etc isso faz com que essas variedades tenham menor necessidade de input energético para a sua produção assim as variedades locais que evoluíram em ambientes distintos elas apresentam uma diversidade enorme sendo utilizadas como fonte de variação em programas de melhoramento genético vegetal em contraste com as variedades locais nós temos as variedades modernas tidas por alguns autores como variedades elite essas variedades elas se caracterizam pela elevada uniformidade pois normalmente trata-se eu moro antes como soja milho por exemplo nesses cultivos produzidos em extensiva as áreas o que se busca é

a minimizar o custo do manejo necessitando portanto de plantas uniformes essa característica carrega é um risco que nós vamos tratar melhor na aula sobre diversidade dos recursos genéticos porém a uniformidade dos cultivos foi motivo de inúmeros problemas ao longo da história como por exemplo a requeima das batatas na irlanda que levou a morte de aproximadamente um milhão e quinhentos mil pessoas e estas variedades modernas elas são voltadas para a produtividade então o objetivo é produzir o máximo possível para tornar o cultivo economicamente rentável é e para isso é necessário um alto input energético nos cultivos

pois esses materiais são melhorados para a demanda de aplicação de insumos e necessitam de interventos como aplicação de agrotóxico para manejo de pragas doenças e etc pois a planta foi melhorada exclusivamente visando a produtividade ela não sabe lidar com o ambiente em seu entorno e isso falando em termos gerais todo esse esforço voltado para a produtividade tem como custo economizar energia evitando o consumo de atp que a molécula energética dos seres vivos portanto esses cultivares normalmente tem o seu sistema de defesa desligado aqui entre aspas dois e como eu comentei anteriormente todo o esforço do

melhoramento genético foi para manter a alta produtividade há algumas exceções quanto a isso podem ser citadas como por exemplo o mais comum ou milho bt e que é um exemplo de transgenia onde foi inserido o gene a partir do passivos urgências no genoma da planta e esse gene ele produz uma proteína que chamamos de toxina bt essa toxina reativada no aparelho digestivo dos insetos levando-os à morte isso faz com que a planta ela não seja digamos assim palatável para a maioria dos lagartos toda via mais uma vez aqui trazendo a importância da adaptabilidade e ambiental

a planta que possui esse evento ela não for evoluiu para lidar com um mês e cultivo ela simplesmente vai gastar atp porque tenho bolsa energético para produzir essa proteína e ela vai produzir essa proteína em todas as suas células incluindo raiz folha na espiga flor o ciclo da sua vida desde quando ela germina até a sua senescência isso leva algumas outras problemáticas que podemos detalhar melhor em aulas futuras é uma rede em que o programa de melhoramento genético está inserido envolve a necessidade de conhecimentos em genética mais atualmente a epigenética tem ganhado foco em algumas

questões a conhecer tecnologias associadas ter conhecimento da biologia envolvendo a espécie em que se está trabalhando principalmente a biologia reprodutiva biologia floral tetra ter conhecimento de bioquímica principalmente em programas que buscam desenvolver cultivares com alterações nos níveis de alguma molécula como uma luva com mais grossa por exemplo ou o milho o maior teor de antocianinas etc e são necessárias também conhecimentos em botânica fitopatologia e entomologia principalmente em programas de melhoramento que buscam desenvolver cultivares resistentes ou tolerantes à pragas e patógenos como o programa de melhoramento genético da videira da ufc onde buscamos desenvolver os genótipos

de videira com resistência a patógenos como míldio oídio entre outros e o conhecimento de fisiologia também é importante e como veremos ao longo da disciplina o conhecimento de ferramentas estatísticas que são fundamental para o e loretta além é claro do conhecimento da agronomia de uma forma geral oi para o desenvolvimento de novas variedades a montar um projeto de melhoramento ou melhor está deve levar em consideração alguns pontos que vamos arrancar a partir de agora o primeiro deles é saber o que se tem no mercado atualmente ou seja como são as variedades comercializadas no mercado hoje

a partir desse ponto deve ter claro em mente o que se quer inovar ou seja qual o avanço obtido com o lançamento do material a ser produzido ao final do processo de melhoramento esse caractere é hereditário ou seja ele é transmitido geneticamente ou trata-se de uma interação ambiental ou melhoramento genético para caracteres de baixos na verdade apresenta um esforço bem maior principalmente da parte de infraestrutura do programa e ainda contra o sport de melhoramento temos que considerar que o lançamento de um material melhorado dependendo da espécie que se está trabalhando leva entre 5 e 15

anos desde o cruzamento inicial até a finalização dos testes de valor o que houve uso portanto o melhoria esta deve prever como será o mercado daquela espécie em que se está trabalhando no mínimo para a próxima década os cenários futuros eles devem levar em consideração não somente a parte de comercialização das sementes mas também os cenários de mudança climática como a possibilidade de alterações de ambientes e o impacto disso nos cultivos desta nova variedade é e por isso estudos de modelagem climática são cada vez mais importantes para basear e muitas vezes até mesmo nortear programas

de melhoramento genético e por sim mas muito importante é também posso zerar a necessidade do manejo desta nova variedade a implicação de maneiras diferenciadas normalmente não é do interesse dos produtores um exemplo disso foi o primeiro ou higiene comercializado o tomate e da qual gene que necessitava ser colhido com a maturação já bem evoluída dificultando muito manejo da colheita do transporte armazenamento etc e esse foi um dos motivos pelo qual ele deixou os campos de cultivo para entrar para história além de todos esses pontos aos elaboraram um projeto de melhoramento genético o medo lista deve

levar em consideração alguns fatores como a presença de ligação gênica e qual a fase desta ligação e as ligações podem ser de acoplamento repulsão ligações em acoplamento ocorrem quando os alelos dominantes ou recessivo de ambos os genes estão ligados então a ligação do asão com o bebezão ou do azinho com o bebezinho dá para nós falamos de avaliação de acoplamento enquanto a fase de repulsão ocorre quando o alelo dominante de um veneno está ligado por um alelo recessivo do outro então seria a ligação do razão um bebezinho ou do azinho com o bebezão e isso

tudo nós diremos mais detalhadamente durante o semestre é importante que o motorista leva em consideração também a natureza do caractere se é um caractere qualitativo ou um caractere quantitativo caracteres qualitativos estão ligados a presença ou ausência ou um tipo ou outro como por exemplo aqueles estudados nas ervilhas do mel que era um ervilhas amarelas ou verdes lisas ou rugosas e esses caracteres eles são governados por poucos ver nesse todos os lados nós temos os caracteres quantitativos que são normalmente altura de planta teor de açúcar acumulado potencial produtivo e por aí vai esses são caracteres governados

por muitos genes e quando você tem essa interação entre vários genes governando uma mesma característica tem esse também a maior influência e na expressão desses genes a e é com base nas informações deste levantamento inicial que o melhorista escolhe prever o número de populações que são necessárias o tamanho dessas populações e com base nisso saber a estrutura física necessária para implantar este programa de melhoramento genético também sabemos da influência do ambiente e onde você quer comercializar posteriormente a cultivar melhorada ele pode prever a região proposta para o cultivo se nós sabemos que um caractere qualitativo

tem menor influência do ambiente a seleção pode ocorrer em um ambiente e ser válida para uma região maior do outro lado se o caractere é quantitativo o ambiente da seleção e dos testes necessariamente terá que ser mais abrangente para conhecer o comportamento do sistema típico da expressão dessa característica na nova cultivar um nessas diferentes condições e falando em ambientes também é importante como já comentado anteriormente a antecipação de cenários principalmente levando em consideração a previsão dos modelos climáticos e as etapas o melhoramento genético são escolha dos diretores para cruzamento e obtenção das populações segregantes condução

dessas populações e aqui que a maioria dos métodos de melhoramento se diferenciam avaliação interna das linhagens selecionando as mais promissora avaliação em rede das linhagens selecionadas testes de valor de cultivo e uso que são os testes de vez eo que é quando as linhagens melhoradas serão comparadas estatisticamente com as linhagens lançadas e já estão nos no mercado a multiplicação das linhas a serem promovidas a variedades e finalmente o registro da nova variedade junto ao ministério da agricultura pecuária e abastecimento em alguns casos específicos que nós vamos abordar na aula sobre legislação podemos ser acompanhado do

pedido de proteção intelectual nesse caso junto ao mcti o porém somente após o registro no mapa é aquela semente básica gerada vai para a produção e comercialização ou no caso de espécies propagadas vegetativamente que o tocou propago vai para os víveres tintas para chegar aos agricultores e de uma forma mais dinâmica um programa de melhoramento genético vegetal é um fluxo continuo com geração das populações segregantes é entrando seleção de plantas ou populações que serão testadas e selecionadas para a produção e distribuição das sementes as linhagens que chegam esta etapa podem ser utilizadas em novos cruzamentos

dando origem a novas populações segregantes e serem usadas como uma nova variedade como visto anteriormente esse é o objetivo de qualquer programa de melhoramento genético assim como as linhagens estas novas variedades elas podem retornar para dentro do ciclo como novos acessos para o cruzamento e assim continuar todo o processo nós falamos repeti duas vezes na geração de populações segregantes o que é normalmente o início dos programas de melhoramento genético iremos tratar mais detalhadamente disso em aulas futuras mas rapidamente o que se busca no início do processo o do melhoramento genético é o máximo de variabilidade

possível para poder ser selecionada nas gerações sucessivas e para essa realizado o cruzamento entre dois parentais vamos chamar que the parental um e parental 2 p2 vamos exemplificar aqui com 4 óculos ou seja quatro genes segregando independentemente ou seja cada um um grupo de ligação distinto para facilitar o exemplo e se considerarmos que o parental um e o par então dois são homozigotos ou seja estamos trabalhando com uma espécie autógama ou como linhagens endogâmicas ao longo do semestre nós vamos detalhar um pouco melhor isso aqui para efeito de exemplo nesses quatro óculos os parentais fortão

aliás complementares ou seja o nenhuma dominante e outro recessivo ali azão azão o outro é assim vasinhos desenho desenho outra visão de exames em projeto e quando realizar com o cruzamento entre esses dois parentais teremos um s um que é um híbrido sempre ou sorrindo elevado heterose contudo a f-1 não é uma população segregante e a segregação ela somente vai ser pronunciada a partir da f-2 que é obtido a partir da autofecundação da f-1 momento em que para as espécies autógamas nós temos a máxima ser ligação renault fica e aqui para a gente ficar nesse

cruzamento hipotético acompanhando a segregação desses quatro blocos teremos 81 possíveis combinações bom então as populações segregantes são obtidas a partir da f-2 quando a f-1 é proveniente de parentais homozigotos como exemplificado agora ou obtida a partir da f-1 quando os parentais são heterozigotos esses conceitos que nós vimos na aula de hoje serão melhor detalhados ao longo do semestre pois irão influenciar o método de melhoramento genético a ser utilizado na forma de condução das populações ou das linhagens e todo o gerenciamento do projeto de melhoramento genético na aula de hoje abordamos a introdução ao melhoramento genético

de plantas na próxima aula vamos falar sobre o histórico do melhoramento como arte e ciência o conceito do programa as dúvidas podem ser retiradas no ambiente virtual da disciplina na plataforma moodle ou aqui embaixo nos comentários obrigado por ter assistido até aqui e aí e aí