fábio gelape faleiro nilton tadeu v. junqueira alessandra p. fávero maurício ... · 2011. 5....

64
Fábio Gelape Faleiro Nilton Tadeu V. Junqueira Alessandra P. Fávero Maurício Antônio Lopes PRÉ-MELHORAMENTO experiências de sucesso

Upload: others

Post on 19-Feb-2021

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 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

    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

  • • Espécie comercial Arachis hypogaeaalotetraplóide AABB 2n = 40

    • Espécies silvestres

    diplóides AA ou BB 2n =20

    • Estratégia AA X BB = AABB (anfidiplóides sintéticos)

    Amendoim

  • • 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

  • • 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

  • • 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

  • • Utilização de diferentes gênerosMicrocitrus e Eremocitrus

    Poncirus e Severinia

    • Utilidade dos cruzamentos e gêneros afinsporta-enxertosmelhoramento genético

    plantas ornamentais

    Citrus

  • • 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

  • • Grande variabilidade genética

    • Várias experiências de sucessoresistência e tolerância a estresses bióticos e abióticosadaptabilidadequalidade nutricional

    Hortaliças

  • • 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

  • • 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

    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

  • MaracujáRecursos Genéticos

    Uso no melhoramentoUso econômico

    Pré melhoram

    ento

  • Uso diversificado do maracujá

  • • 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

  • 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

  • • 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

  • 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

  • • 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

  • 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

  • • 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

  • 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

  • • 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

  • 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

    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

  • 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

  • [email protected]

    Muito obrigadopela atenção