10 Jornal da FrutaABRlú2007Variação genética na videira: explorando mutações espontâneas para gerar conhecimento e tecnologias

Luís Fernando Revers IEstudos recentes tem revelado qua acombinação de três processos teve impac-to significante na domesticação e no de-senvolvimento da videira cultivada mun-dialmente: reprodução sexual (cruzamen-tos controlados ou ocorridos ao acaso),reprodução assexuada (propagação vege-tativa ou agâmica) e mutações somáticasespontâneas (THIS et al., 2006). No me-lhoramento genético clássico, novos ge-nótipos são produzidos por reproduçãosexual, tanto P9r cruzamento ou auto-fer-tilização. Devido ao elevado grau de va-riação genética, cada progênie obtidapossui combinações diferentes do mate-rial genético dos genitores, resultando emvariação fenotípica e segregação de ca-racterísitcas na população da progênie.A seleção de uma característica particu-lar, como um tipo de cacho ou de baga(cor, ausência de sementes), pode ser umprocesso longo, considerando o períodojuvenil da videira (2-5 anos) e o temponecessário adicional para avaliação deuma característica importante para pro-dução de vinho ou consumo in natura.

Uma vez identificado um genótipo comas caracterísitcas desejadas, a propaga-ção vegetativa clonal (assexual) é o méto-do de manter e multiplicar o genótipo de-sejado para plantação de vinhedos. Em-bora a propagação clonal vegetativa este-ja associada à estabilidade genética, a ocor-rência de mutações somáticas pode dar

Para melhor estudar e explorar o poten-cial de um determinado mutante, é necesá-rio separar as camadas de células mutantesdas não mutantes. Um dos melhores méto-dos para isso, é a passagem pelo cultivo invitro de explantes da planta mutante doa-dora e subsequente regeneração de plan-tas via embiogênese somática. Como emprincípio um embrião somático deriva deapenas uma célula, as plantas regeneradasserão clones completos e poderão ser dis-tinguidas por suas características diferen-ciadas. Os clones completos selecionadospodem então ser melhor avaliados e utiliza-dos para cruzamentos ou propagação ve-getativa. Este processo é denominado se-leção clonal. Na viticultura, a seleção elo-nal de indivíduos "superiores" é um pro-cesso muito utilizado devido ao elevadovalor agregado condicionado ao uso decultivares tradicionais.

Durante as últimas duas décadas, umprogresso considerável no entendimentoe descrição de vários processos biológi-cos em espécies-modelo (Arabidopsis eTomate) e na videira, resultaram do estu-do de mutantes, pois estes permitem a ca-racterização isolada do efeito das muta-ções, proporcionando a obtenção de in-formações críticas para a identificação degenes e estudo de rotas metabólicas (BOU-cHÉ e BOUCHEZ, 2001 ;EMMANUEL eLEVY, 2002; KOBAYASHI et aI., 2004;BOSS e THOMAS, 2002; LEJAVETZKY

na caracterização da genética da pigmen-tação (cor) das bagas. Comparando culti-vares mutantes com seus genótipos deorigem (coloridas X brancas), os autoresconcluiram que um único gene (chamadode VvmybAl) é o principal fator genéticodeterminante da variação somática da corpara cultivares de uva de mesa e prova-velmente para todas as cultivares de vi-deira. Essa descoberta possibilita, porexemplo, o desenvolvimento de ferramen-tas moleculares de seleção assistida, per-mitindo ao melhorista, saber antecipada-mente, com elevado grau de probabilida-de, a cor do fruto. Outro exemplo, é o es-tudo do mutante sem polpa da cultivarUgni Blanc, portador de uma anomaliadrástica na formação do fruto. Este estu-do, ainda em andamento no Centro doINRA de Montpellier (França), proveráuma oportunidade única de se investigaros genes-chave envolvidos na morfogê-nese do fruto e na formação da polpa, nãosomente para videira, mas também, servin-do como modelo, para todas as plantassuperiores (FERN ANDEZ et al., 2006).

Uma das possibilidades interessantespara a vitivinicultura brasileira é a utiliza-ção de cultivares que permitam a amplia-ção do período de processamento de uvasna vitivinicultura tradicional do sul e apossibilidade de obtenção de duas colhei-tas durante o período de estiagem, nasregiões tropicais. Por esta razão, o Labo-

Figura 1-A cultivar Isabel Precoce éuma mutação somática espontânea daCultivar Isabel, apresentando maturaçãoantecipada em cerca de 30 dias (CAMAR-GO,2004). Estudos comparativos com acultivar Isabel permitirão um melhor en-tendimento dos fatores genéticos associ-ados com a precocidade. Foto acervo daEmbrapa Uva e Vinhocultura brasileira estão relacionadas na Ta-bela l.

IPesquisador da Embrapa Uva e Vi-nho - Supervisor do Laboratório de Biolo-gia Molecular Vegetal

Bibliografia: BOSS, P. K. THOMAS,M. R. Association of dwarfism and floralinduction with a grape 'green revolution'mutation. Nature, v. 416, n.6883, p. 847-

origem a plantas "da mesma cultivar" comcaracterísticas diferentes. Esse fenôme-no é denominado de variação clonaI. Asvariações clonais podem se tornar com-plexas se a mutação permanecer em so-mente uma camada de células da planta,resultando em quimerismo.

O ápice meristemático da videira é con-situtído de 2 camadas de células totipoten-tes denominadas de L I e L2. A camada LIdá orígem aos tecido epidérmicos e a cama-da L2 aos tecidos dos órgãos sexuais, domesocarpo da fruta (polpa da fruta) e dosoutros tecidos. Se a mutação se mantémsomente na camada L1 (epiderme) ela afe-tará somente a planta portadora e não serátransmitida via reprodução sexual.

ANiPM.~_maçi~do_~2WI_BMm..0IS~11l!(12U(X11

o..nr.o_ •.•••.••~_~Gt!_os~<»<NII;i."--.,,dtdodD~8raiIro;wIF<UIt·APEX.~ ~05 ~a$llh:1'OtJ&,.Ol., __ ~

8O_O'~jIqIIIIir~ __ CCIfIII__ Cle ••••••

et aI., 2006). Conforme relatos do Dr. P.This (UMR Diversité et Génome des Plan-tes Cultivées, Institut National de Ia Re-cherche Agronomique - INRA, Centro deMontpellier, França), mais de 200 mutan-tes conhecidos de videira estão cataloga-dos em coleções de germoplasma espa-lhadas pelo mundo.

Na videira, a utilização de mutantes temsido empregada principalmente para seestudar o processo de floração, desenvol-vimento do fruto e a variação da cor nasbagas maduras (BOSS e THOMAS, 2002;LIJAVETZKY et aI., 2006; FERNANDEZet aI., 2006). O estudo mais interessanterelatado até o momento, foi o conduzidona Espanha por LUAVETZKY et aI. (2006),

Flashes daparticipação da frutabrasileira na 15a FruitLogística em Berlim,

na Alemanha

As empresas que participaramem parceria com o IBRAF da 153

Fruit Logística em Berlim, na Ale-manha foram:

Agrícola Fraiburgo,Alleanza-Salute,Fischer Fraiburgo,Gaia,Itacitrus,Itaueira/KBZ,Labrunier,Nolem,RBR Trading,Renar Maçãs,Ruette Spices,Coex,Sebrae/RSSebrae/PE-Fiepe.

~ .ratório de Biologia Molecular da EmbrapaUva e Vinho, está concentrando esforçosno estudo de mutações de ciclo vegetati-vo que conferem maturação antecipada,como a Isabel Precoce. Utilizando uma me-todologia de estudo em escala genôrnica,a cultivar mutante Isabel Precoce está sen-do comparada com sua cultivar de origem,Isabel, na tentativa de se identificar fato-res genéticos associados à maturação pre-coce (Figura 1).

Além do benefício direto ao processode melhoramento, o uso da biotecnologiamoderna no estudo de mutantes de inte-resse agronômico, pode gerar outros pro-dutos, como patentes de genes, de pro-cessos e de novas alternativas de uso dosrecursos genéticos disponíveis. Entretan-to, infelizmente, mutações de interesse agro-nômico são raras e processos de induçãode mutantes são difíceis de se aplicar, parti-cularmente em espécies perenes como a vi-deira, devido ao seu longo período juvenil.Por isso, a identificação e preservação demutantes em bancos de germoplasma é deimportância crucial para o desenvolvimen-to de novas tecnologias diretamente apli-cáveis ao melhoramento. As principaiscultivares mutantes utilizadas na vitivini-

lllUldllUII. ivauu e, v. '+10, [1.001'>-', p. 0'+/-

850,2002. BOUCHE, N. BOUCHEZ, D.Arabidopsis gene knockout: phenotypeswanted. Current Opinion in Plant Biolo-gy, v. 4, n.2, p. 111-117, 200l. EMMANU-EL, E. LEVY, A. A. Tomato mutants astools for functional genomics. CurrentOpinion in Plant Biology, v. 5, n.2, p. 112-117,2002. FERNANDEZ, L.; ROMIEU, c.MOINo, A.; BOUQUET,A; MAUCOURT,M.; THOMAS, M. R.; TORREGROSA, L.The grapevine fleshless berry mutation. aunique genotype to investigate differen-ces between fleshy and nonfleshy fruit.Plant Physiology, Y. 140, n.2, p. 537-547,2006. KOBAYASHI, S.; GOTO-YAMA-MOTO, N.; HIROCHlKA, H. Retrotrans-poson-induced mutations in grape skincolor. Science, v. 304, n.5673, p. 982, 2004.LIJAVETZKY,D.; RUIZ-GARCIA, L.; CA-BEZAS, l A; DEANDRES, M. T.; BRA-VO, 0.; IBANEZ, A; CARRENO, J.; CA-BELLO, F; IBANEZ, l;MARTINEZ-ZA-PATER, J. M. Molecular genetics ofberrycolour variation in table grape. MolecularGenetics and Genomics, v. 276, n.5, p. 427-435,2006. rms, P.;LACOMBE, T.;THO-MAS, M. R. Historical origins and gene-tic diversity ofwine grapes. Trends in Ge-netics, v. 22, n.9, p. 511-519, 2006.

Mutação que confere cor vermelha às bagas maduras

Tabela 1. Principais cultivares resultantes de mutações espontâneasutilizadas na viticultura brasileira.

Denominação comercial Origem Propriedade

Rubi Itália

Benitaka Itália - Rubi

Brasil Itália - Benitaka

Concord Clone 30 Concord

Isabel Precoce Isabel

Niágara Rosada Niágara Branca Mutação que confere cor rosadaàs bagas maduras

Mutação que confere cor vermelhaàs bagas maduras

Mutação que confere cor preta àsbagas maduras

Mutação de ciclo vegetativo,maturação antecipada

Mutação de ciclo vegetativo, maturação antecipada e maior homo-genidade de maturação