Post on 19-Feb-2021
Fábio Gelape FaleiroNilton Tadeu V. JunqueiraAlessandra P. FáveroMaurício Antônio Lopes
PRÉ-MELHORAMENTOexperiências de sucesso
• Introdução
• Exemplos de sucesso do pré-melhoramento
Milho Café Arroz Amendoim Mandioca
Citrus Hortaliças Fruteiras nativas Maracujá
• O exemplo do maracujá
Conservação e caracterização da biodiversidade
Utilização prática da biodiversidade
Obtenção de híbridos interespecíficos
Obtenção de produtos tecnológicos
Perspectivas para as pesquisas
• Conclusões
PRÉ-MELHORAMENTO experiências de sucesso
Cerrados
• Introdução
• Exemplos de sucesso do pré-melhoramento
Milho Café Arroz Amendoim Mandioca
Citrus Hortaliças Fruteiras nativas Maracujá
• O exemplo do maracujá
Conservação e caracterização da biodiversidade
Utilização prática da biodiversidade
Obtenção de híbridos interespecíficos
Obtenção de produtos tecnológicos
Perspectivas para as pesquisas
• Conclusões
PRÉ-MELHORAMENTO experiências de sucesso
Cerrados
• Sucesso do pré-melhoramentoidentificação de genes ou características úteis
incorporação em material elite
• Utilidades do pré-melhoramentosubsidiar o uso prático dos recursos genéticos
ampliar base genética de programas de melhoramento
elo de ligação entre recursos genéticos e melhoramento
munição para programas biotecnológicos
munição para programas de diversificação da agricultura
municação para programas de agregação de valor
Introdução
Cerrados
• Introdução
• Exemplos de sucesso do pré-melhoramento
Milho Café Arroz Amendoim Mandioca
Citrus Hortaliças Fruteiras nativas Maracujá
• O exemplo do maracujá
Conservação e caracterização da biodiversidade
Utilização prática da biodiversidade
Obtenção de híbridos interespecíficos
Obtenção de produtos tecnológicos
Perspectivas para as pesquisas
• Conclusões
PRÉ-MELHORAMENTO experiências de sucesso
Cerrados
Exemplos de sucesso do pré-melhoramento
• Introdução
• Exemplos de sucesso do pré-melhoramento
Milho Café Arroz Amendoim Mandioca
Citrus Hortaliças Fruteiras nativas Maracujá
• O exemplo do maracujá
Conservação e caracterização da biodiversidade
Utilização prática da biodiversidade
Obtenção de híbridos interespecíficos
Obtenção de produtos tecnológicos
Perspectivas para as pesquisas
• Conclusões
PRÉ-MELHORAMENTO experiências de sucesso
Cerrados
• É necessário voltar ao Teosinte?
• Grande variabilidade: 300 raças e milhares de variedades
• Algumas dificuldadesdiferenças de ciclo e épocas de florescimento
coloração de grãos
características de baixa produtividade
Milho
• Retrocruzamentos
• Resistência à ferrugem (pool gênico tropical X temperado)
• Identificação de novos genes de resistência
• Valoração de germoplasmatolerância a estresses bióticos e abióticos
uso de milhos especiais (pipoca, doce, protéico, biofortificação)
uso de palha de milho para artesanato
Milho
• Introdução
• Exemplos de sucesso do pré-melhoramento
Milho Café Arroz Amendoim Mandioca
Citrus Hortaliças Fruteiras nativas Maracujá
• O exemplo do maracujá
Conservação e caracterização da biodiversidade
Utilização prática da biodiversidade
Obtenção de híbridos interespecíficos
Obtenção de produtos tecnológicos
Perspectivas para as pesquisas
• Conclusões
PRÉ-MELHORAMENTO experiências de sucesso
Cerrados
• Características vantajosas de espécies silvestresresistência a pragas e doenças
tolerância à seca
características vegetativas da planta (porte, entrenós, raiz)
atributos químicos do grão (% cafeína, açúcares, sólidos solúveis)
• Icatu Vermelho, Icatu Amarelo, Icatu Precoce (ferrugem)
• Obatã IAC 1669-20 e Tupi IAC 1669-33 (porte)
Café
• Introdução
• Exemplos de sucesso do pré-melhoramento
Milho Café Arroz Amendoim Mandioca
Citrus Hortaliças Fruteiras nativas Maracujá
• O exemplo do maracujá
Conservação e caracterização da biodiversidade
Utilização prática da biodiversidade
Obtenção de híbridos interespecíficos
Obtenção de produtos tecnológicos
Perspectivas para as pesquisas
• Conclusões
PRÉ-MELHORAMENTO experiências de sucesso
Cerrados
• Ganhos genéticos para produtividade < 1%
• Metodologia de retrocruzamento avançado (AB-QTL)genes de produtividade
tolerância à seca
espiguetas agrupadas
resistência a doenças
• Uso de marcadores moleculares como ferramenta
Arroz
• Introdução
• Exemplos de sucesso do pré-melhoramento
Milho Café Arroz Amendoim Mandioca
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Perspectivas para as pesquisas
• Conclusões
PRÉ-MELHORAMENTO experiências de sucesso
Cerrados
• Espécie comercial Arachis hypogaeaalotetraplóide AABB 2n = 40
• Espécies silvestres
diplóides AA ou BB 2n =20
• Estratégia AA X BB = AABB (anfidiplóides sintéticos)
Amendoim
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Obtenção de produtos tecnológicos
Perspectivas para as pesquisas
• Conclusões
PRÉ-MELHORAMENTO experiências de sucesso
Cerrados
• Alguns problemas da mandiocadeteriorização fisiológica pós-colheita (DFP)
pragas e doenças
• Melhoristas não tem usado cruzamentos inter-específicoslongo ciclo reprodutivoarraste de genes deletériosproblemas com segregação e recombinação
Mandioca
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• Exemplos de sucesso do pré-melhoramento
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• Conclusões
PRÉ-MELHORAMENTO experiências de sucesso
Cerrados
• Utilização de diferentes gênerosMicrocitrus e Eremocitrus
Poncirus e Severinia
• Utilidade dos cruzamentos e gêneros afinsporta-enxertosmelhoramento genético
plantas ornamentais
Citrus
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Obtenção de produtos tecnológicos
Perspectivas para as pesquisas
• Conclusões
PRÉ-MELHORAMENTO experiências de sucesso
Cerrados
• Grande variabilidade genética
• Várias experiências de sucessoresistência e tolerância a estresses bióticos e abióticosadaptabilidadequalidade nutricional
Hortaliças
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• Exemplos de sucesso do pré-melhoramento
Milho Café Arroz Amendoim Mandioca
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Conservação e caracterização da biodiversidade
Utilização prática da biodiversidade
Obtenção de híbridos interespecíficos
Obtenção de produtos tecnológicos
Perspectivas para as pesquisas
• Conclusões
PRÉ-MELHORAMENTO experiências de sucesso
Cerrados
• Antes de pré-melhoramentoConhecer o potencial
Estabelecer sistemas de produção - domesticação
• Seleção de acessos com base no uso comercial regional umbuzeiro e umbu-cajazeira (Semi-árido)açaí, cajá, cupuaçu (Amazônia)jenipapo, mangabeira (Mata Atlântica)
pequi, mangaba, araticum, baru (Cerrado)
Fruteiras nativas
• Introdução
• Exemplos de sucesso do pré-melhoramento
Milho Café Arroz Amendoim Mandioca
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• O exemplo do maracujá
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Obtenção de híbridos interespecíficos
Obtenção de produtos tecnológicos
Perspectivas para as pesquisas
• Conclusões
PRÉ-MELHORAMENTO experiências de sucesso
Cerrados
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• O exemplo do maracujá
Conservação e caracterização da biodiversidade
Utilização prática da biodiversidade
Obtenção de híbridos interespecíficos
Obtenção de produtos tecnológicos
Perspectivas para as pesquisas
• Conclusões
PRÉ-MELHORAMENTO experiências de sucesso
Cerrados
MaracujáRecursos Genéticos
Uso no melhoramentoUso econômico
Pré melhoram
ento
Uso diversificado do maracujá
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Conservação e caracterização da biodiversidade
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Obtenção de híbridos interespecíficos
Obtenção de produtos tecnológicos
Perspectivas para as pesquisas
• Conclusões
PRÉ-MELHORAMENTO experiências de sucesso
Cerrados
Biodiversidade
Variabilidade genética Passiflora~400 espécies~200 originárias do Brasil~70 dão frutos comestíveis
Desafiostaxonomia correta das espéciesidentificação de novas espéciesconhecer espécies do Cerradoerosão genética
• Origem e distribuição principalmente na América
• Centro-Norte do Brasil - principal centro de diversidade
• Conservação de Passifloras no Mundo- ~50 coleções- ~1200 acessos
• Conservação de Passifloras no Brasil- ~8 coleções- ~600 acessos
• Conservação na Embrapa Cerrados- ~36 espécies- ~200 acessos
• Enriquecer as coleções é uma necessidade
latitude
longitude
Conservação da biodiversidade
Características agronômicase quantitativas
Características morfológicas
Características molecularesCerrados
latitude
longitude
Descritoresecológicos
Caracterização da biodiversidade
Características agronômicase quantitativas
Características morfológicas
Características molecularesCerrados
latitude
longitude
Descritoresecológicos
Caracterização da biodiversidade
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Conservação e caracterização da biodiversidade
Utilização prática da biodiversidade
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Obtenção de produtos tecnológicos
Perspectivas para as pesquisas
• Conclusões
PRÉ-MELHORAMENTO experiências de sucesso
Cerrados
Uso da biodiversidade no melhoramento genético
Menor dependência da polinização manualestrutura floral que permite polinização por insetos pequenosespécies autocompatíveisProdução na entressafra – florescimento em dias curtos
Uso da biodiversidade no melhoramento genético
Melhoria da qualidade da polpa
Uso da biodiversidade no melhoramento genético
Resistência a doenças, vigor e longevidadeResistência a virose Resistência a bacterioseResistência a antracnoseResistência a fusariose e nematóides
Uso da biodiversidade como plantas medicinaisEspécie Fito-constituintePassifora actinia Hooker Isovitexin, (Santos et al. (2003)
Passiflora adenopoda Moc. &Sesse
Glicosídeos cianogênicos linamarina, lotaustraliana (Spencer eal., 1986).
Passiflora ambigua Linn. Flavonóide saponarina (Ulubelen et al., 1982b).Passiflora apetala Linn. Glicosídeo cianogênico Passibiflorina (Olafsdottir et al., 1997).Passiflora biflora Domb. O- e C-glicosilflavonas; 4’-O-rhamnosilswertisina, luteolina-7-O
neohesperidosídeo juntamente com suertisina, suertiajaponina4’-O-rhamnosil-suertiajaponina, 2’’-O-rhamnosilisoorientina 2’’-O-ramnosilisovitexina (McCormick and Mabry, 1983)glicosídeos cianogênicos passibiflorina e epipassibiflorina(Spencer e Seigler, 1985a).
Passiflora bryonioides H.B.K Derivados flavona saponaretina, vitexina, apigenina-7monoglicosídeo e dois kaempferol-3-biosídeos (Poethke et al.1970). Alcalóide harman (Poethke et al., 1970).
Passiflora caerulea Linn. Uma flavona chrisina (Speroni et al., 1996), glicosídeocianogênico sulfato tetrafillina B-4-sulfato eepitetrafillina B-4-sulfato (Seigler et al., 1982)
Passiflora calcarata Mast. Passiflorina (Bombardelli et al., 1975)Passiflora capsularis Lam. Passicapsina; Biglicosídeo cianogênico 4-bi-vinosiltetrafillina B
(Fischer et al., 1982)Passiflora coactilis Linn. C-glicosil flavonas 4’-O-glicosil-2’’-O-rhamnosil orientina, 4’
O-glicosil-2’’-O-rhamnosil-vitexina, vitexina, 4’-Oglicosilvitexina, isovitexina, isoorientina, 4’-O-glicosil orientina2’’-O-rhamnosil orientina, scoparina, 2’’-O-rhamnosil scoparinae 8-C-glicosil-diosmetina (Escobar et al., 1983)
Passiflora coccinea Aubl. Glicosídeo cianogênico passicoccina (Spencer e Seigler, 1985b)Passiflora cochinchinensisSpreng.
Flavonóides naringina e apigenina-7-O-glicosídeo; Aminoácidos; Carboidratos (Ma et al., 1982)
Passiflora colinvauxii Linn. Glicosídeo cianogênico passibiflorina (Adsersen et al., 1993)Passiflora coriacea Fuss. Glicosídeo cianogênico barterina (Olafsdottir et al., 1989 a b)Passiflora cyanea Mast. C-glicosil flavonóide 2’’-xylosilvitexina e coumarina esculetina
(Ulubelen et al., 1981)Passiflora foetida Linn. Flavonóides pachipodol, 7,4’-dimetoxiapigenina, ermanina, 4’,7
O-dimetil-naringenina, 3,5-dihidroxi-4,7-dimetoxi flavanona(Echeverri e Suarez, 1985; Echeverri e Suarez, 1989). C-glicosiflavonóides chrisoeriol, apigenina, isovitexina, vitexina , 2’’xilosilvitexina, luteolina-7-β-D-glicosídeo, kaempfero(Ulubelen et al., 1982c); Cianohidrina glicosídeos tetrafillina Atetrafillina B, tetrafillina B sulfato, deidaclina, volkenina(Andersen et al., 1993); Ácidos graxos ácido linoléico e ácidolinolênico (Hasan et al., 1980); alpha-pirones chamadapassifloricinas (Echeverri et al., 2001)
Passiflora hybrida Nees. Um éster de sulfato de tetrafillina B (Jaroszewski and Fog, 1989)Passiflora indecora H.B.K Glicosídeo cianogênico passibiflorina (Olafsdottir et al., 1997)Passiflora laurifolia Linn. Ácido Pantotênico, ácido ascórbico (CSIR, 1966b)
Fonte: Costa e Tupinambá, 2005
Uso da biodiversidade como porta-enxerto
Resultados iniciais da pesquisa animadores
Uso da biodiversidade na indústria
SucosSucos concentradosBebidas diversas
SobremesasGastronomiaProdutos cosméticosProdutos medicinais
Uso da biodiversidade como plantas ornamentais
Fotos: Peixoto, Faleiro, Junqueira 2005
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Conservação e caracterização da biodiversidade
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Obtenção de produtos tecnológicos
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• Conclusões
PRÉ-MELHORAMENTO experiências de sucesso
Cerrados
Retrocruzamentos assistidos por marcadores moleculares visando a resistência do maracujazeiro a múltiplas doenças
Genitor recorrente
Genitores resistentes
Resistência a bactérias
Resistência a fungosResistência a vírus
Cerrados
Genitor recorrente X Genitor resistente
F1
RC1F1
RC2
RC3
% de recuperação média do genoma recorrente
50%
75%
87,5%
93,75%......
..
..
..Cerrados
Genitor recorrente X Genitor resistente
F1
RC1F1
RC2
RC3
% de recuperação média do genoma recorrentesem e com o uso de marcadores moleculares
Sem o uso Com o uso50% 50%
75% >75%
87,5% >87,5%
93,75% >93,75%......
..
..
..
..
..
..Cerrados
F ?1
A
F ?1
BConfirmada Não-confirmada
Confirmação da fecundação cruzada
Genitor recorrente
Genitor resistenteX
F1 RC1 RC2 RC3
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• Exemplos de sucesso do pré-melhoramento
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Conservação e caracterização da biodiversidade
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Obtenção de híbridos interespecíficos
Obtenção de produtos tecnológicos
Perspectivas para as pesquisas
• Conclusões
PRÉ-MELHORAMENTO experiências de sucesso
Cerrados
Produtos tecnológicos
Maracujazeiro-azedo
Lançamento: 29 de maio de 2008
Produtos tecnológicos
Maracujazeiro-ornamental
Lançamento: 11 de dezembro de 2007
Produtos tecnológicos
Maracujazeiro-azedo com + Vitamina C
BRS Pérola do Cerrado
Maracujazeiro medicinal / funcional
Produtos tecnológicos
Maracujazeiro-doce
Híbridos de maracujazeiro doce
BRS Amarelo Mexirica
BRS Roxo Jaboticaba
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• Exemplos de sucesso do pré-melhoramento
Milho Café Arroz Amendoim Mandioca
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Conservação e caracterização da biodiversidade
Utilização prática da biodiversidade
Obtenção de híbridos interespecíficos
Obtenção de produtos tecnológicos
Perspectivas para as pesquisas
• Conclusões
PRÉ-MELHORAMENTO experiências de sucesso
Cerrados
Ampliar a conservação do maracujazeiro
campo
casa-de-vegetação
Banco de germoplasma “Flor-da-Paixão”
~ 250 acessos de 70 espéciesmaior coleção do mundo
Obtenção de novos híbridos interespecíficos
Atividades de transferência de tecnologia
http://maracuja.cpac.embrapa.br
INFORMAÇÕES ADICIONAIS
• Introdução
• Exemplos de sucesso do pré-melhoramento
Milho Café Arroz Amendoim Mandioca
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Conservação e caracterização da biodiversidade
Utilização prática da biodiversidade
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Obtenção de produtos tecnológicos
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• Conclusões
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Cerrados
CONCLUSÕES
• Importância dos estudos de pré-melhoramento
• Pré melhoramento-melhoramento-pós melhoramento
• Potencial das espécies silvestres X erosão genética
• Implicações da legislação na ciência e tecnologia
Cerrados
www.cpac.embrapa.brffaleiro@cpac.embrapa.br
Muito obrigadopela atenção