Magno A. P. RamalhoMagno A. P. RamalhoMônica C. FerreiraMônica C. Ferreira

Vinícius T. AndradeVinícius T. Andrade

Gustavo S. MartinsGustavo S. Martins

Araxá, 2011Araxá, 2011

• Breve relato do passado do melhoramento

do Café no Brasil;

• Fundamentos para se conduzir um programa

Apresentação

de melhoramento;

• Discussão de uma proposta de um programa

de melhoramento do Cafeeiro;

• Cultivares obtidas por

seleção de Linhas Puras:

�Maragogipe�Maragogipe

�Bourbon Amarelo

�Caturra Vermelho

�Mundo NovoDamaha et al. (2008)

• Trabalho do IAC:

Melhoramento do Cafeeiro no Brasil

Dr. Alcides Carvalho, reconhecido melhorista de café

Carvalho et al. (1981) citado por Mendes et al. (2008)

• Caráter: produção de grãos de cafépor área.

• Fenótipo• Fenótipo

Genótipo + Ambiente

+ Interação G x A.

�O GENÓTIPO, O QUE É?É o resultado da ação de um gene ouum conjunto de genes.

�O QUE SÃO OS GENES?O QUE SÃO OS GENES?O conceito de gene vem se alterandocom o avanço do conhecimento damolécula de DNA.

� Publicação de “Versuche überPflanzenhybriden” por GregorMendel (1866) ou a submissão do

Evolução do conceito de gene: Mendel e a redescoberta de seus trabalhos

Conceito de Gene

Mendel (1866) ou a submissão domanuscrito (1865)

� Fatores mendelianos: “determinantes de características particulares e da herdabilidade de tais características num organismo”

Redescoberta das leis de Mendel – 1900

�1902: Bateson - cunhou o termo genética

Conceito de Gene

Hugo de Vries Carl Correns

Erich von

Tschermak-

Seysenegg

“ Any particle to which the properties of a mendelian

factor may be attributed.” Johannsen, 1909

1909 – 1953

1920. THOMAS HUNT MORGANAssociou o gene ao cromossomo

Conceito de Gene

Associou o gene ao cromossomo

1953. WATSON & CRICKEstrutura da molécula de DNA

1953 – 2000

Relação 1 : 1 : 1

Conceito de Gene

Relação 1 : 1 : 1

Um gene : uma proteína : uma função

1953 – 2000A população mundial passou de 2,5 bilhões para

6,0 bilhões.Foi necessário enorme esforço para a produção de

alimentos atender toda a demanda.

Conceito de Gene

alimentos atender toda a demanda.O emprego da irrigação, fertilizantes, mecanização

aliado ao melhoramento genético, permitiu quetodo o alimento necessário fosse produzido.

Até aqui o melhoramento foi realizadopraticamente sem utilizar-se dos conhecimentosmoleculares do gene ( Duvick et al., 2004).

2000 – 2011“ SEQUENCIAMENO DO GENOMA”

Principal constatação: Maior número de proteínas do que genes.

Conceito de Gene

A relação 1 : 1 : 1 nem sempre ocorre.

Um gene : uma cadeia polipeptídica : uma função

A relação é mais complexa.

PromotorPromotor ÍntronsÍntrons

Reforçador - Enhancer

Fatores de Transcrição

Conceito de Gene

(Snustad e Simons, 2003)

ReguladorRegulador ÉxonsÉxons Sequências de terminação

3’

Sequências de terminação

3’

Início do sítio de transcrição

5’

Início do sítio de transcrição

5’

Reforçador - Enhancer

� “Seleção fenotípica não deve sofrergrandes alterações. Porque mesmo semmanusear diretamente o genótipo procura

Evolução do conceito de gene e suas

implicações no melhoramento de plantas

Conceito de Gene

manusear diretamente o genótipo procuraidentificar indivíduos/progênies commelhor fenótipo para condição ambientalem que a seleção é direcionada devido aação dos genes/alelos e dos fatores que

� regulam expressão.” (Lee, 2006)

�Conclusão“As evidências do conceito de gene

disponível comprovam o que a experiência

Conceito de GeneEvolução do conceito de gene e suas

implicações no melhoramento de plantas

disponível comprovam o que a experiênciado passado mostrou, a seleção deve serrealizada pelo fenótipo nas condições emque a planta será cultivada no futuro.”

• A produção do fenótipo é muito mais

complexa do que se imaginava;

• A utilização de técnicas biotecnológicas no

melhoramento é mais difícil do que se

Conceito de Gene

melhoramento é mais difícil do que se

supunha;

• É preciso continuar investindo em

conhecimentos básico de ação dos genes;

• É muito provável que para os próximos

anos a seleção de plantas via

melhoramento dito convencional, ainda

será a principal alternativa para seserá a principal alternativa para se

produzir novas cultivares de café,

melhor do que as já existentes.

Qual a dificuldade do

melhoramento?

� Reduzir ao máximo o efeito do ambiente e

da interação na expressão fenotípica, ouda interação na expressão fenotípica, ou

seja, ter no fenótipo um bom representante

do genótipo.

• O melhoramento do cafeeiro é demorado?

• É possível ter progresso genético anualmente?

Melhoramento do Cafeeiro

• É possível ter progresso genético anualmente?

Proposta de condução do programa de

melhoramento do cafeeiro

• Obtenção da população base:

Cruzar as 10 melhores linhagens

disponíveis atualmente

Fazer

“Top cross”L1, L2... L10

Formação da população baseTop Cross

Formação da população base

POPULAÇÃO BASE

Melhoramento do Cafeeiro

População Base

•População originada de “Top Cross”.

•1000 plantas;

Melhoramento do Cafeeiro

•1000 plantas;

•Melhores 500 indivíduos - Seleção 50%;

•Obtenção de 3 mudas/planta selecionada paracompor a F3.

Melhoramento do Cafeeiro

•1500 plantas;

•Obtenção de 3 mudas/planta selecionada paracompor a F4.

•4.500 plantas;

Melhoramento do Cafeeiro

•4.500 plantas;

•3 locais;

•Seleção das 300 melhores plantas para formaçãodas progênies F4:5.

•300 progênies de 1 planta/parcela;

Melhoramento do Cafeeiro

•300 progênies de 1 planta/parcela;

•10 repetições;

•3 locais;

Como selecionar os melhores progênies F4:5?

• Utilizar dados F4:5 - 2 colheitasF3:4 - 4 colheitas

Melhoramento do Cafeeiro

F3:4 - 4 colheitasF2:3 - 6 colheitasF2 - 8 colheitas

• Como analizar?

Melhoramento do Cafeeiro

•150 progênies com 5 plantas/parcela;

•5 repetições;

Como selecionar as melhores progênies F4:6?

• Utilizar dados F4:6 - 4 colheitas F4:5 - 6 colheitas

Melhoramento do Cafeeiro

F4:5 - 6 colheitasF3:4 - 8 colheitasF2:3 - 10 colheitasF2 - 12 colheitas

• Como analizar?

Síntese dos resultados

Melhoramento do Cafeeiro

Continuidade do processo – 4 anos após o ínicioda etapa anterior:

• Continuar cruzando BOM x BOM.

• Linhagens provenientes de outros programas,

Melhoramento do Cafeeiro

• Linhagens provenientes de outros programas,fontes de resistência e prôgenies que destacaramno início da etapa anterior.

• Repete-se o processo e a cada 4 anos tem-selinhagens em condição de serem recomendadascomo cultivares.

Sugestão de alguns trabalhos básicos quepoderão ser gerados a cada ciclo:

• Avaliar a eficiência da Genômica Ampla.

Melhoramento do Cafeeiro

• Comparar métodos de seleção.

• Comparar interações

Genótipos x Anos

vs.

Genótipos x Locais.

•Avaliar eficiência de seleção visual para

produtividade e outras caracteres.

Melhoramento do Cafeeiro

• Comparar eficiência do BLUP com outros

métodos.

• Estimar Herdabilidade realizada.

• Avaliar eficiência da seleção precoce.

• Comparar metodologias de análises de dados:- Médias móveis- Análise de variância (Anava)

Melhoramento do Cafeeiro

- Análise de variância (Anava)- Análise sequencial

• Estimar componentes de variância genética.

• Avaliar alternativas de escolha de populações.

E mais uma centena de alternativas.....

COLOQUE SUA CABEÇA

Melhoramento do Cafeeiro

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Na certa, você irá evoluir Profissionalmente e o agronegócio café prosperará cada vez mais!!!