Agrobiotecnologia e melhoramento no séc. XXI
Pedro Fevereiro
Ummundoemmudança
ò Clima e stresses ambientais
ò Disponibilidade dos factores de produção
ò Regras de produção (greening/organic)
ò Valores e preços de mercado
ò Sustentabilidade (social/económica/ambiental)
A produção tem que crescer 60% até 2050
https://ccafs.cgiar.org/bigfacts/#theme=food-security&subtheme=food-demand
Nos últimos anos
FAO 2016
Comochegámosatéaqui
ò Domesticação
ò Práticas agronómicas
ò Melhoramento
ò Constante incorporação do conhecimento na prática agrícola
5000AC
Germany,100DC
500AC 1400’DCItaly,1500’DC
100DC Belgium,1700’DC
Selvagem Cultivado
15B/a= 1T/ha
(10,5)
(1,7)
Amarelo–Polinizaçãoaberta;Azul–híbridossintéAcos;Vermelho–híbridossimples;Verde-OGMs
Melhoramento(duasvias)
2-InduzirVariabilidade
MutagénesenãodirigidaHaploidização/poliploidizaçãoHíbridosinterespecíficosVariaçãoSomaclonalModificaçãoGenéAcaEdiçãodoGenoma
1–ExploraraVariabilidadeExistente
MétodostradicionaisdeseleçãoQTLs-LocideCaracterísAcasQuanAtaAva
MapeamentoporassociaçãoOpAmizaçãodo“Fitobioma”
Journal of Experimental Botany, Vol. 61, No. 12, pp. 3211–3222, 2010
Exploraradiversidadealélicaexistente
Introduzirvariabilidade
Ingo Potrykus
ExpressãodogenedaT6PdeArabidopsisemTabaco
Almeida et al. (2005) Euphytica 146: 165–176
Água doce – 0,5% Água do mar – 3,5%
“Novas”TécnicasdeMelhoramento
ò Nucleases direcionadas para sequências específicas
ò RNAi (RNA de interferência)
ò Mutagénese dirigida
ò Agro-infiltratação (Agrobacterium)
ò Cisgenese
ò Enxertia sobre porta-enxerto geneticamente modificado
ò Melhoramento reverso
ò Metilação do DNA dirigida por pequenos RNAs
Kapoho field trial started in 1995 http://www.apsnet.org/publications/apsnetfeatures/Pages/papayaringspot.aspx
RNAieovírusdamanchacirculardapapaia(PRSV)
Crispr/Caseaediçãodogenoma
Crispr/Caseaferrugemdoarroz
Bloqueamentodaexpressãodeumgene(factordetranscriçãoERF)queregulanegaAvamentearesistenciaàferrugememarroz
Wang et al., 2016 PloS one
80genomassequenciadosGossypiumraimondiiTheobromacacao(cocoatree)Theobromacacao(cocoatree)cv.MaAna1-6Azadirachtaindica(neem)Eucalyptusgrandis(Rosegum)Fragariavesca(wildstrawberry)Malusdomes<ca(apple)"GoldenDelicious"Prunusamygdalus(almond)Prunusavium(sweetcherry)cv.StellaPrunusmume(ChineseplumorJapaneseapricot)Prunuspersica(peach)Pyrusbretschneideri(yapearorChinesewhitepear)cv.DangshansuliPyruscommunis(Europeanpear)cv.DoyenneduComiceCitrusclemen<na(ClemenAne)Citrussinensis(Sweetorange)Populustrichocarpa(poplar)Vi<svinifera(grape)genotypePN40024MimulusguFatusSolanumlycopersicum(tomato)cv.Heinz1706Solanumpimpinellifolium(CurrantTomato)Solanumtuberosum(potato)Solanumcommersonii(commerson'snightshade)Nico<anabenthamianaNico<anasylvestris(Tobaccoplant)Nico<anatomentosiformisCapsicumannuum(Pepper)
Betula nana (dwarf birch) Aethionema arabicum Arabidopsis lyrata Arabidopsis thaliana Ecotype:Columbia Brassica rapa (Chinese cabbage) Capsella rubella Eutrema salsugineum Eutrema parvulum Leavenworthia alabamica Sisymbrium irio Thellungiella parvula Cannabis sativa (hemp) Carica papaya (papaya) Kalanchoe Citrullus lanatus (watermelon) Cucumis melo (Muskmelon) DHL92 Cucumis sativus (cucumber) 'Chinese long' inbred line 9930 Hevea brasiliensis (rubber tree) Jatropha curcas Palawan Manihot esculenta (Cassava) Ricinus communis (Castor bean) Cajanus cajan (Pigeon pea) var. Asha Arachis duranensis (A genome diploid wild peanut) accession V14167 Arachis ipaensis (B genome diploid wild peanut) accession K30076 Cicer arietinum (chickpea) Cicer arietinum L. (chickpea)
Glycine max (soybean) var. Williams 82 Lotus japonicus (Bird's-foot Trefoil) Medicago truncatula (Barrel Medic) Phaseolus vulgaris (common bean) Linum usitatissimum (flax) Capsicum annuum var. glabriusculum (Chiltepin) Petunia Utricularia gibba (humped bladderwort) Setaria italica (Foxtail millet) Aegilops tauschii (Tausch's goatgrass) Brachypodium distachyon (purple false brome) Hordeum vulgare (barley) Oryza brachyantha (wild rice) Oryza glaberrima (African rice) var CG14 Oryza rufipogon (red rice) Oryza sativa (long grain rice) ssp indica Oryza sativa (Short grain rice) ssp japonica Panicum virgatum (switchgrass) Phyllostachys edulis (moso bamboo) Sorghum bicolor genotype BTx623 Triticum aestivum (bread wheat) Triticum urartu Zea mays (maize) ssp mays B73 Musa acuminata (Banana) Musa balbisiana (Wild banana) Phoenix dactylifera (Date palm) Elaeis guineensis (African oil palm) Spirodela polyrhiza (Greater duckweed)
Conclusãoò Quando:
ò UmapartesubstancialdassubstânciasacAvasestãoaserreAradosdomercado;
ò Osfatoresdeproduçãoestãoaencarecer;ò Ascondiçõesclimatéricasseextremam;
ò ---
ò NãoseráalturadepensaremuAlizartudooquesabemosparatervariedadesmaisresilienteseproduAvas?
ObrigadopelaVossaAtenção
Acriaçãoeousodoconhecimentoestãonabasedasobrevivênciada
espéciehumana