Recursos Genéticos no melhoramento de plantas Parte 1

1. PqC VI, Dr. Renato Ferraz de Arruda Veiga
veiga@iac.sp.gov.br

2. RECURSOS GENÉTICOS/ALIMENTOS
Segundo Paterniani (1979), o aumento da produção de alimentos
pode ser conseguido pelos seguintes meios convencionais: aumento
da área cultivada, emprego de melhores técnicas agronômicas e
melhoramento genético.
USO DIRETO DE RECURSOS FITOGENÉTICOS
- Coleta, introdução e domesticação de espécies nativas.
Ex: Espécies nativas a serem domesticadas: Patauá, Macaúba,
Castanha-sapucaia e Camu-camu.
- Introdução de germoplasma exótico. Novas espécies não
cultivadas no Brasil.

3. DEFINIÇÕES ÚTEIS
• Germoplasma: é a soma total do material genético de uma
planta;
• Bancos de Germoplasma: são unidades conservadoras de
germoplasma.
• Recursos Genéticos: são materiais genéticos de plantas,
animais e outros organismos que possuem valor como
recurso para as gerações presentes e futuras;
• Biodiversidade: é a variabilidade total dos organismos
vivos e seu meio ambiente;
• Pré-Melhoramento:
Conjunto
de
atividades
que
identifiquem caracteres e/ou genes, em recursos genéticos, e
sua incorporação em materiais elite.

4. SISTEMA INTEGRADO RFG

5. PRÉ-MELHORAMENTO
Nass et al., 2001

6. VALLS, J.F.M, 2003 Curso de
Curadores da EMBRAPA

7. Atividades em Recursos
Fitogenéticos
• Coleta
•
•
•
•
•
•
•
•
Intercâmbio
Quarentena
Identificação
Caracterização
Conservação
Educação
Valoração
Uso

8. A utilização de muitas plantas pelo homem levou-as a uma
COEVOLUÇÃO que significa uma dependência do Agroecossistema, o
impossibilita de sobreviverem sem a ajuda do homem na natureza.

9. TIPO DE COLETAS
• NA NATUREZA: Busca por germoplasma nativo para a
inclusão nos bancos ativos de germoplasma
•COM COMUNIDADES (Lavouras, roças, hortas e pomares
caseiros, mercados e feiras):
Procura por etnocultivares,
raças locais, espécies cultígens, junto a pequenos agricultores
bem como junto a comunidades quilombolas e indígenas

10. PERGUNTAS ANTERIORES: COLETA
• As exsicatas de
herbário do material
foram checadas?
• O ambiente onde
ocorrem as espécies foi
estudado?
• A época da coleta,
correlacionada ao ciclo
da planta está definida?
• O equipamento
necessário foi
adquirido?
• mapas da região?
• guia atualizado de hotéis?
• malha rodoviária e outros
meios de transporte?
• Casa-de-agricultura,
FUNAI, etc)?

11. FICHA DE COLETA

12. DIVERSIDADE GLOBAL
400.000 7.000
3.000
300
15
• 3 spp. são responsáveis por mais de 50% do consumo
mundial: Arroz (23%), Trigo (23%) e Milho (7%);
• No seleto grupo das “XV” também estão: cereais (sorgo
e cevada); raízes e tubérculos (batata, mandioca e
batata-doce); oleaginosas (amendoim, feijão e soja),
plantas açucareiras (cana-de-açúcar e beterraba) e
frutíferas (banana e coco).
De 1990 a 2006 identificaram-se + 2.875 spp. Angiospermas, Brasil.

13. ESPECIFICIDADE DAS COLETAS
• MONOGENÉRICAS: Para inclusão direta no
melhoramento genético de espécies cultivadas.
• MULTIGENÉRICAS: Busca por espécies
parentes das cultivadas, para inclusão no prémelhoramento.

14. TÉCNICAS DE COLETA
GERMOPLASMA COM • GERMOPLASMA COM
MENOS DE 4
MAIS DE 4 ALELOS POR
ALELOS POR
LOCUS:
LOCUS:
•
• Coleta-se em torno
de 20 genomas
• Coleta-se aleatoriamente: quando
ha perda de alelos raros;
• Coleta-se especificamente:
Quando os alelos têm expressão
visível – população artificial.

15. A monocultura e monocultivares leva a uma agricultura com estreita
base genética, altamente suscetível às intempéries.

16. Nicolai Ivanovich
Nicolai Ivanovich
Vavilov - 1935
Vavilov - 1935
Os países detentores da maior megabiodiversidade são Brasil,
Colômbia, Equador, México, Venezuela, Madagascar, Zaire, China,
Índia, Indonésia, Malásia e Austrália.

18. ÁREAS DE ORIGEM DE PLANTAS
AGRÍCOLAS

19. GERMOPLASMA ALIMENTÍCIO
BRASIL
BRASIL
Germoplasma exótico, adaptado de introdução remota: Abóbora,
•• Germoplasma exótico, adaptado de introdução remota: Abóbora,
Capsicum, feijão, feijão-fava, melancia, milho, tomate, etc..
Capsicum, feijão, feijão-fava, melancia, milho, tomate, etc..
Espécies nativas, associadas a cultivos exóticos: Arroz, cevada,
•• Espécies nativas, associadas a cultivos exóticos: Arroz, cevada,
capim-elefante.
capim-elefante.
Espécies nativas domesticadas: Abacaxi, amendoim, caju,
•• Espécies nativas domesticadas: Abacaxi, amendoim, caju,
guaraná, graviola, jabuticaba, mandioca, maracujá, pupunha,
guaraná, graviola, jabuticaba, mandioca, maracujá, pupunha,
seringueira, urucum.
seringueira, urucum.
Espécies nativas semi-domesticadas ou incipientemente
•• Espécies nativas semi-domesticadas ou incipientemente
domesticadas: Araçá-boi, araçá-amarela, bacuri, baru, cacau,
domesticadas: Araçá-boi, araçá-amarela, bacuri, baru, cacau,
cagaita, cajá, camu-camu, castanha-do-Brasil, caiaué, cubiu,
cagaita, cajá, camu-camu, castanha-do-Brasil, caiaué, cubiu,
cupuaçú, feijoa, patauá, pera-do-cerrado, piqui, ingá-cipó, imbu.
cupuaçú, feijoa, patauá, pera-do-cerrado, piqui, ingá-cipó, imbu.
Possui ainda: gramíneas, forrageiras, leguminosas, palmeiras,
•• Possui ainda: gramíneas, forrageiras, leguminosas, palmeiras,
medicinais
muitas outras frutíferas nativas (especialmente:
medicinais ee muitas outras frutíferas nativas (especialmente:
Myrtaceae Sapotacee), com potencial de uso agrícola, etc.
Myrtaceae eeSapotacee), com potencial de uso agrícola, etc.

20. GERMOPLASMA POR SER COLETADO
CULTURAS
POR COLETAR
Arroz
Trigo
70
20-25
Sorgo
Cevada
9
0-10
Milho
Batata
Mandioca
Batata-doce
50
30
80
MANTIDOS BAGs
2
10
0,5
5
5
40
2
10

21. EQUIPAMENTO
CIENTÍFICO
•
•
•
•
•
•
•
•
•
GPS
Altímetro e Bússola
Binóculos
Duas Câmaras fotográficas pb & colorida
Gravador
Higrômetro e Termômetro
Termômetro de máxima e mínima
Geladeira portátil
Gerador e Aquecedor elétrico

22. EQUIPAMENTO COMPLEMENTAR
• Fichas de coleta
• Sacos plásticos de
diferentes tamanhos
• Sacos de papel de
diferentes tamanhos
• Sacos de tela de diferentes
tamanhos
• Etiquetas adesivas e de
amarrar
• Marcadores de tinta
indelével e de cera.
• Frascos de dif. tamanhos
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Cordões
Tesouras
Grampeador
Lápis e borracha
Pás, Enxadão
Tesoura de poda
Facão e canivete
Prensa e Jornais
Cartolinas e corrugados
Formol para suculentas
Mesa de secagem
completa

23. Atividades em Recursos
Fitogenéticos
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Coleta
Intercâmbio
Quarentena
Identificação
Caracterização
Conservação
Educação
Valoração
Uso

24. INTRODUÇÃO DE PLANTAS
A introdução de plantas constitui-se na transferência
ordenada e sistemática de germoplasma, para um
novo local, a fim de atender às necessidades do
melhoramento genético e de pesquisas correlatas;
• Objetiva a busca por culturas alternativas, bem como
por germoplasma com fenótipos diferenciados, com alta
produtividade, resistência a pragas e a fatores adversos.
• Segundo Nass et al. (2001), para iniciar um programa
de melhoramento genético de qualquer espécie vegetal é
necessário reunir a variabilidade genética disponível,
através da introdução de material genético.

25. ORGANOGRAMA: INTERCÂMBIO

26. FICHA DE INTRODUÇÃO

27. DOCUMENTOS
DOCUMENTOS NECESSÁRIOS PARA PESQUISA
IMPORTAÇÃO: 1. Requerimento para Importação de Material
para Pesquisa;
2. Requerimento de Fiscalização de Produtos
Agropecuários.
EXPORTAÇÃO: 1. Certificado Fitossanitário;
2. Pedido de Autorização de Exportação;
3. Certificado de Origem;
4. Requerimento de Fiscalização de Produtos
Agropecuários.
TRÂNSITO INTERNO: 1. Certificado de Origem ou Certificado de
Origem Consolidado (espécies nativas em risco
de extinção);

28. LEGISLAÇÃO
• Decreto-lei nº 24.114, de 12 de abril de 1934 +
portarias complementares, legisla sobre importação e
quarentena
• A Portaria nº 224, de 3 de maio de 1977, credencia a
Embrapa/Cenargen - autorizando-a a proceder o
intercâmbio de germoplasma e a adotar os
procedimentos de quarentena, bem como a dar
pareceres técnicos nos processos de importação de
germoplasma das instituições do Sistema Nacional de
Pesquisa Agropecuária.
• A Portaria n.º 437, de 25 de novembro de 1985, regula
as importações de sementes e/ou mudas para o
comércio.
• A Portaria n.º 93, de 14 de abril de 1989 trata da
exportação de vegetais para o comércio
• A Portaria nº 148, de 15 de junho de 1992, regula o
intercâmbio e os procedimentos quarentenários de
vegetais e de solo para pesquisa.

29. INSTITUTOS INTERNACIONAIS DE RF
INSTITUTOS INTERNACIONAIS

30. INSTITUIÇÕES
REDES NAS AMÉRICAS
•REDARFIT = Rede Andina de Recursos Fitogenéticos (Bolívia,
Colômbia, Equador, Peru e Venezuela).
•REMERFI = Rede Mesoamericana de Recursos Fitogenéticos (Costa
Rica, El Salvador, Guatemala, Honduras, México, Nicarágua e Panamá).
•TROPIGEN = Rede Amazônica de Recursos Fitogenéticos (Bolívia,
Brasil, Colômbia, Equador, Guiana, Peru, Suriname e Venezuela).
•REGENSUR = Rede de Recursos Genéticos do PROCISUR
(Argentina, Bolívia, Brasil, Chile, Paraguai e Uruguai).
•CAPGERNet = Rede de Recursos Fitogenéticos do Caribe (Antigua,
Barbados, Belice, Cuba, R.Dominicana, Granada, Guadalupe, Guiana,
Haiti, Ilhas Virgens Britânicas, Jamaica, São Cristóvão, Nevis, Santa
Lúcia, Trinidade e Tobago).
•NORGEN = Rede Norte-americana de Recursos Fitogenéticos (Canadá,
USA e México).

31. JARDINS BOTÂNICOS NO MUNDO

32. BAGs Ex Situ
•No Mundo: existem 287 BAGs de plantas cultivadas;
•No Brasil: são 177 BAGs e 200.000 acessos.
•No Estado de São Paulo: existem 89 BAGs, dos quais o IAC
contribui com a manutenção de 80%; os outros 20% são
mantidos pela ESALQ/USP, a UNICAMP, o Jardim Botânico
de São Paulo, Instituto Florestal, a UNESP/Jaboticabal, a
CATI e a COPERSUCAR.
Segundo Van der Plank (1963): A diversidade genética é a
maior garantia da estabilidade de produção, da
produtividade e da sobrevivência da humanidade, porém,
a uniformidade genética coloca a atividade agrícola em
situação de contínua vulnerabilidade genética e risco de
perda por doenças.

33. SISTEMA DE CURADORIAS

34. BIODIVERSIDADE VEGETAL
EXPORTADA
Amendoim – Letonia
Castanha-do-pará – Bolívia
Pimenta – Argentina
Flores – EUA e Holanda

35. •
•
•
•
•
•
•
•
•
Atividades em Recursos
Fitogenéticos
Coleta
Intercâmbio
Quarentena
Identificação
Caracterização
Conservação
Educação
Valoração

36. GERMOPLASMA EXÓTICO
• A maior parte dos produtos que faz parte da nossa
alimentação não é originária do Brasil e sim introduzida
de outros países e adaptada às nossas condições. Entre
esses produtos estão culturas de grande importância
como o arroz, feijão, milho, soja, trigo, frutíferas e
hortaliças exóticas. Com isso, a agricultura brasileira
mostra-se dependente da introdução de novos acessos do
exterior.
• Segundo Nass, 2001, tratando-se de variedades,
há que se preocupar com a representatividade
genética da amostra introduzida, a fim de que os
efeitos da deriva genética sejam minimizados.

37. VALOR DA QUARENTENA
• Evita danos ou perda total de cultivos no país
pela ação de novas pragas;
• Envolve ganhos de mercado na exportação;
• Evita
novas
despesas
com
controle
fitossanitário;
• Enaltece os programas de manejo integrado de
pragas;
• Evita danos ao ambiente, pela ausência de
aplicação de defensivos;
• Evita despesas decorrentes do controle de
espécies invasoras introduzidas;
• Evita o desemprego provocado pelo incremento
nas despesas advindas do combate a novas
pragas;

38. QUARENTENA: DEFINIÇÃO
A palavra "quarentena" é derivada do Latim "quadraginata"
e do Italiano "quaranta", que significa quarenta. No italiano, a
palavra "quarantina" foi originalmente, aplicada para o
período de 40 dias de isolamento requerido para que um
navio, incluídos seus passageiros e a carga, permanecesse
ancorado em um porto de chegada quando proveniente de um
país onde ocorressem doenças epidêmicas, de modo que,
naquele período, fossem desenvolvidos e subseqüentemente
detectados os sintomas de algumas dessas doenças nos
passageiros, antes do seu desembarque (Kahn,1989).
Hoje, a quarentena refere-se a um período de
inspeção, dependente do ciclo da planta e do patógeno
alvo, onde as plantas permanecem isoladas em
observação quanto a presença de pragas que são
identificadas e eliminadas, tanto para o processo de
introdução quanto para o de exportação de plantas.

39. CONSIDERAÇÕES
• a) A introdução ordenada e sistemática de
germoplasma constitui estratégia segura e
efetiva de se enriquecer a variabilidade
genética das plantas cultivadas, indispensável
aos programas de melhoramento e pesquisa
correlata;
• b) Inspeções cuidadosas, tratamento e
quarentena
de
pós-entrada
constituem
medidas para minimizar os riscos da
introdução de pragas e doenças exóticas e
para garantir o máximo de segurança.
DALMO C. GIACOMETTI (1995)

40. TRATAMENTO/RISCO

41. INTERCÂMBIO/QUARENTENA
DILEMA

42. TRÂNSITO INTERNO

43. RELAÇÃO SEGURANÇA/RISCO

44. ESTAÇÃO
QUARENTENÁRIA

45. QUARENTENA
•
Impediu
a
entrada
e
possível
estabelecimento no país de mais de 100
pragas exóticas biológicas entre fungos,
bactérias, vírus, nematóides e insetos de alto
risco quarentenário.
• Desde a sua criação, o Cenargen já
movimentou cerca de 500 mil acessos.

46. PRAGAS INTERCEPTADAS NO CENARGEN

47. QUARENTENÁRIO
Jaguariúna
O quarentenário Costa Lima da
Embrapa Meio Ambiente, é
Responsável pela quarentena
de microorganismos e insetos

48. O IAC E A DEFESA SANITÁRIA
• O IAC está credenciado pela Defesa Sanitária para
realizar a quarentena de plantas no Estado de São
Paulo, desde 15 de maio de 1998 (D.O.U. nº 91).
• O IAC está credenciado pela CTNBIO para efetivar
quarentena de germoplasma transgênico no Estado de
São Paulo, desde 04 de setembro de 1998 (Certificado de
Qualidade e Biossegurança nº 0065/98, D.O.U. nº 170).

49. PROCEDIMENTOS PARA A INTRODUÇÃO
• a) Obter os dados essenciais para o Pedido de
Importação: a quantidade (unidade e peso), o valor
estimado do volume, o meio de transporte, o ponto de
entrada, a época de disponibilidade do germoplasma,
tipo de embalagem, quais as espécies e cultivares, nome
e endereço completo do exportador,
• b) Enviar o Permit Label ao remetente, solicitando-lhe
Certificado Fitossanitário Internacional (anexo ao
volume);
• c) Ao chegar a encomenda, é necessário dar entrada
junto do SSV/DFA, do Pedido de Visto de Liberação
Alfandegária.
• d) Após ser examinado pelo PVA/SVA/DFA/MA, libera-se
para a quarentena.

50. INSPEÇÃO QUARENTENÁRIA
• BACTÉRIAS: sintomatologia em plântulas, germinação em papel
toalha, meios seletivos e isolamento direto (SCHAAD,1982);
• FUNGOS: exame direto, plaqueamento em meio de cultura e papel
filtro. Tratamentos consecutivos para limpeza (NEEGARD, 1973 e
1978; TUITE, 1969);
• INSETOS: exame de presença de ovos, vestígios de ataque e do
próprio inseto vivo, em sala a prova de insetos;
• NEMATÓIDES: trituração, peneiramento em funil de Baermann,
bem como flutuação para extração de cistos (JENKINS, 1964; BYRD
et al.,1966).
• PLANTAS DANINHAS: exame visual de presença de sementes e
plantio para identificação taxonômica;
• VÍRUS: sintomatologia de plântulas, serologia, uso de plantas
indicadoras, microscópio eletrônico, cultura de meristema,
caracterização genética (KITAJIMA, 1965; OUTCHERLONY, 1968;
HAMPTON et al., 1978).

51. PRAGAS
• As pragas de importância quarentenária para o
Brasil estão contidas nas listas A1 e A2
aprovadas pelo Comitê de Sanidade Vegetal
dos países do Cone Sul (COSAVE), publicada no
Diário Oficial (Brasil, 1996).
• A lista A1 contém as espécies não registradas
no Brasil
• Na lista A2 estão as pragas que já ocorrem no
país, mas que têm distribuição geográfica
localizada e estão sob controle oficial.

52. FALHAS QUARENTENÁRIAS
• 1924 - Carvão do trigo- Da França para a Suíça;
EXEMPLOS CLÁSSICOS
• 1940 - Crestamento da soja – Da Suécia para a Escócia;
• 1942 – Cancro do tomate- Dos USA para a Inglaterra;
• 1949 – Mancha zonada da folha do sorgo- Dos USA para a Venezuela;
1. 1959 – Colletotrichum 1846. O fungo Phytophthora infestans (requeima no
• BATATA: Na Irlanda, em gossipii e Xanthomonas malvacearum da
batata) destruiu USA para Israel;
algodoeiro - Dosas plantações, causando a morte por inanição de 1,5 milhão
de pessoas.
• 1961 – Podridão Negra das Crucíferas – Da França para Portugal;
2. 1969 – Fusarium moniliforme do arroz – De Formosa para o Brasil;
• CAFÉ: No Ceylon. O fungo Hemileia vastatrix (ferrugem do cafeeiro)
provocou a quase falência da colônia da Inglaterra. Daí surgiu o hábito dos
• 1970 – Escaldadura – dizimou ameixeiras no Sul – Da Argentina para o
inglêses de tomar o chá das 11:00, em substituição ao café.
Brasil;
3. 1987 – Sclerotinia sp. do rabanete, couve e repolho - Do Japão, USA e
• SERINGUEIRA: No Brasil, em 1920. O fungo Microcyclus ulei (mal das
folhas) destruiu o Brasil;
Dinamarca para o projeto Fordlandia no Estado do Pará.
4. 1988 – Podridão Rosada da batata fungoHolanda para o Brasil; (mancha• ARROZ: Em Bengala, em 1943. O - Da Helminthosporium oryzae
parda Sclerotinia sp. do a “fome salsa - Da Dinamarca para o Brasil.
• 1989 – do arroz) provocourabanete ede Bengala”, com mais de 2 milhões de
pessoas mortas pela fome.
• 2003 – Cigarra do Eucalipto – Da Austrália para o Chile e deste para o
5. Brasil.
CACAU: No Brasil, em 1989. O fungo Crinipellis perniciosa (vassoura de
brucha) prococou perdas da ordem de 80% na produção.

53. ESPÉCIES INVASORAS
Considera-se qualquer organismo (microorganismos,
plantas e animais) que se encontre fora de sua área natural
de origem e dispersão e que altere o ecossistema invadido.
Ex: BRASIL = Pinus, Eucaliptus, Brachiaria, Lírio do
Brejo, Jaca, Uva-do-japão, Capins anoni, cachorro e
gordura. Como animais temos o búfalo, caramujo-giganteafricano, o Javali, etc.
FERNANDO DE NORONHA é um exemplo vivo de
espécies invasoras que comprometeram toda
vegetação nativa. Ex: Hoje o Lagarto Teiú (p/ratos), a
Leucena (A.C.) e a trepadeira Jitirana (Ásia),
dominam o ambiente.