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MELHORAMENTO GENÉTICO PARA RESISTÊNCIA A DOENÇAS DE PLANTAS O melhoramento genético para resistência a doenças contribui diretamente com o aumento da oferta de alimentos, mesmo que injustamente distribuídos. Existem cultivares com resistência múltipla e muitas vezes desconhecida por produtores e consumidores, como por exemplo: amendoim IAC Caiapó (indústria de óleos e confeitos) – verrugose, mancha-castanha, mancha-preta, mancha-barrenta e ferrugem (CPA, 1997); soja Pato de Minas (UFV-18) – cancro-da-haste, pústula bacteriana, mancha- olho-de-rã e fogo selvagem (Borém, 1997). Mesmo que potencialmente destrutiva, uma doença pode não merecer prioridade de pesquisa se puder ser controlada satisfatoriamente através de outras medidas, levando-se em conta o aspecto financeiro e ecológico do controle. É importante também observar a doença anteriormente importante a um segundo plano. A cultivar melhorada deve apresentar características agronômicas iguais ou superiores as que dominam o mercado. O melhoramento não é solução para todas as doenças e se mal manejada, a técnica pode até ser indesejável, promovendo vulnerabilidade genética de plantas que podem resultar em grandes desastres econômicos. IMPORTÂNCIA ECONÔMICA, SOCIAL E AMBIENTAL DA RESISTÊNCIA De acordo com Hogenboom (1993), nenhuma atividade de pesquisa e desenvolvimento apresenta um retorno tão favorável em relação aos investimentos, principalmente quando se consideram os efeitos sócio-econômicos. Como exemplos podemos citar: nos EUA, benefício de 300 dólares/dólar investido nesta área; tomate na Inglaterra (estufa) – produtividade média aumentou de 81 t/há em 1949, para 243 t/há em 1990. A questão “por que genótipos resistentes” encontra várias respostas quando se considera qualquer dos níveis econômicos, social ou ambiental:acessível a diferentes extratos sociais; não poluente ou não contaminante do meio ambiente;auxiliar na redução de uso de agrotóxicos; embutida na semente adquirida, portanto de fácil adoção; contribui para o aumento da produtividade da cultura, da qualidade e/ou da aparência do produto; compatível com outras formas de controle; possibilita a expansão da fronteira agrícola ou utilização de áreas onde o fator doença é limitante; comumente de ampla vida útil e durável; normalmente aplicável a diversas ecorregiões. O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL E A RESISTÊNCIA O melhoramento é um dos processos de prevenção no MIP, junto com a rotação de culturas, escolha do local, manejo do ambiente etc. Com o advento da era dos agroquímicos, houve uma desaceleração no desenvolvimento de cultivares resistentes, e o uso abusivo de agrotóxicos, que já sensibilizou a comunidade sobre os riscos de envenenamento do homem e da natureza que o rodeia, abrindo novamente espaço para as cultivares resistentes. Este fato chamou atenção das comunidades científica (grande número de trabalhos, revisões, etc) e comercial (empresa de defensivos expandida para a área de sementes). As vantagens de se oferecer uma cultivar resistente: ausência de custo extra no preço das sementes (tecnologia de controle “embutida” na semente), tecnologia ambientalmente saudável e redução de custos de produtos e aplicações. UM POUCO DE HISTÓRIA Séc. III a.C. – Teofrasto registrou diferenças entre variedades de plantas; Plínio também deixou registros da mesma época (doença de plantas era vista como castigo divino, em forma de epidemias); Prévost, 1807 – (+ importante) reconheceu que doenças de plantas eram causadas por algum agente, não sendo, portanto, autogênicas (carvão do trigo-fungo); Fim do séc. XVIII – Erwin F. Smith comprova envolvimento das bactérias em doenças de plantas; 1919- publicou-se cerca de 200 trabalhos sobre resistência a doenças; 1954- mais de 4000 trabalhos – impulsionado pela teoria gene-a gene de H.H. Flor (Flor, 1942); Década de 1940- F.A. Brieger, J.T.A. Gurgel e Marcílio Dias (ESALQ) – primeiros trabalhos de melhoramento de hortaliças. H. Nagai (IAC) desenvolveu cultivares de alface (série Brasil resistente ao mosaico – LMV) e pimentão (Magda e Agronômico 10 G, resistentes ao mosaico – PVY); Início da década de 50 – progresso de metodologia de avaliação (mosaico da cana - inoculação esfregando-se as folhas polvilhadas com carburundum, em vez de ferir com agulhas); 1923 –Vizzioli detectou mosaico da cana-de-açúcar em Piracicaba e Campinas com renovação dos canaviais com genótipos resistentes em oito anos; 1940- início do melhoramento de batata no Brasil, na seção de Raízes e Tubérculos do IAC, a cargo de O.J. Boock – requeima e pinte-preta; 1950- melhoramento de soja para resistência ao nematóide das galhas; 1930- melhoramento de hortaliças; Início do séc. XX – trabalhos de incorporação da resistência em genótipos de interesse comercial. VARIABILIDADE DOS ATORES PRINCIPAIS Vários termos são utilizados para identificar as diferentes formas nas quais os patógenos podem se apresentar, como raças, estirpes, “strains”, grupos, patovares, biovares, isolados, “formae specialis”, dentre outros. O termo “variante” é bastante útil para identificar a variabilidade quando esta ainda não está suficientemente caracterizada, independentemente do tipo de patógeno envolvido. Existe uma luta constante dos melhoristas contra grupos de patógenos que, ao apresentarem variantes em forma de raças fisiológicas, quebram a resistência incorporada. Fontes de resistência, freqüentemente encontradas em espécies selvagens, podem também estar disponíveis em cultivares de uso local. A grande maioria dos patógenos de plantas hoje conhecidos co-evoluíram com as plantas cultivadas, sendo idênticos aos organismos encontrados nos seus antecessores selvagens (Zadoks, 1993). Portanto, é razoável se inferir que os primeiros agricultores, por mais empírica que fosse a agricultura, observaram diferenças nos níveis de resistência entre os fenótipos, embora não se tenha notícia de como estas observações foram aproveitadas. O IBPGR (International Board for Plant Genetic Resources), formado em 1974 com a função de promover e coordenar atividades relacionadas à coleta e conservação de germoplasma em nível internacional. A maioria dos recursos genéticos mantidos por instituições internacionais é de domínio público e, como conseqüência de acordos internacionais, disponível a todos os melhoristas (Innes, 1992). Entretanto, as possíveis conseqüências do direito de propriedade intelectual em cultivares resistentes a doenças, desenvolvidos especialmente através de técnicas moleculares, devem ser bem avaliadas. (Lei de Proteção de Cultivares, Lei 9456, de 25 de abril de 1997). O efeito da temperatura e de outros fatores ambientais na expressão da resistência das plantas é historicamente conhecido (Walker, 1969) e deve ser considerado em todo e qualquer programa de melhoramento visando ao desenvolvimento de cultivares resistentes a doenças. Os efeitos do ambiente, através da nutrição das plantas - e, portanto do vigor de plântulas e plantas adultas – são igualmente importantes. O estudo das interações genótipo-ambiente e a incorporação destas considerações em programas de melhoramento visando ao desenvolvimento de cultivares resistentes é bastante complexo devido: as diferentes reações mostradas pelas plantas aos patógenos durante fases fenológicas distintas (Reifschneider et al., 1986); as distintas reações dos genótipos de plantas e patógenos a diferentes fatores ambientais, considerados isoladamente ou em conjunto; aos novos sistemas produtivos que alteram substancialmente as condições tradicionais de produção; e a necessidade da consideração isolada ou de apenas um pequeno grupo de cada um dos fatores ambientais mais críticos no desenvolvimento de cultivares resistentes que atendam ao mercado. GUERRA TERMINOLÓGICA E O USO DA RESISTÊNCIA Independentemente da expressão, especificidade, herança e mecanismos, a resistência deve ser durável,estável e eficiente. A durabilidade da resistência se deve a vários fatores relacionados com a constituição genética da planta, e com os fatores evolucionários e ambientais. A efetividade da resistência está relacionada ao uso de genes de resistência obtidos de diferentes regiões, portanto associados a genes de adaptação regional; à mistura de cultivares; multilinhas; à piramidização de genes e à resistência poligênica. MELHORAMENTO GENÉTICO Para desenvolver uma cultivar resistente a uma doença, é necessário o conhecimento da herança da resistência e do estádio de desenvolvimento da planta quando esta resistência se expressa. Dependendo da fonte de resistência, a herança pode ser poligênica, oligogênica ou monogênica. As mudanças dos métodos de cultivo de plantas têm provocado mudanças na importância relativa das doenças. Plasticultura - doenças de solo; hidroponia – oomicetos. Com a decisão de se retirar o brometo de metila do mercado, a resistência genética é tida como relevante opção de controle para os patógenos de solo. Para o melhoramento não existe um único, ou melhor, método e os ganhos comumente se situam na casa dos 10% ou menos. São necessários em torno de 10 anos para se obter uma cultivar resistente, sendo que 40% deste tempo é gasto pelo melhorista no planejamento e hibridação, o que indica a importância da decisão inicial.Os métodos mais comumente empregados são: população, genealógico, descendente de uma única semente, seleção recorrente e retrocruzamento (mais usado). Nas décadas de 1970 e 1980, houve um grande número de trabalhos a partir de seleção in vitro, com a vantagem de um grande número de indivíduos poder ser avaliados em pequeno espaço em laboratório. Porém, em muitos casos os resultados não foram satisfatórios.As técnicas moleculares aplicadas a fitopatologia, têm auxiliado principalmente na avaliação de doenças com reações difíceis de serem interpretadas devido a interações do genótipo com o meio ambiente, penetrância incompleta da resistência e diferentes graus de virulência do patógeno. Algumas delas: técnica de QTL (“Quantitative Trait Loci”); MAS (Marker Assisted Selection); resistência derivada do patógeno (RDP); construção de genes para bloquear enzimas; modelagem do crescimento de plantas; melhoramento por meio de ideótipos. Todos os métodos e ferramentas disponíveis devem ser utilizados em conjunto para diminuir o longo período de geração de novas cultivares; o custo; o risco do desenvolvimento de genótipos que não sejam cultivados, sempre com o objetivo final de desenvolver, de maneira sustentável, novas opções para produtores e consumidores. A INFORMAÇÃO FORMAL, INFORMAL E A MODERNA A busca de fontes de resistência comumente se inicia pela tradicional revisão de literatura e contato com os que estão publicando artigos sobre o patossistema. O contato no Brasil pode ser feito com o Embrapa - Recursos Genéticos e Biotecnologia (CENARGEN). O International Plant Genetic Resources Institute (IPGRI, ex – IBPGR), um dos centros do CGIAR, publica catálogos mundiais de coleções e bancos de germoplasma que dão uma excelente visão do que está disponível em diversos países, fornecendo detalhes, nomes e endereços valiosos para contato. As publicações informais como as “Newsletters” ou Cartas Informativas facilitam o intercâmbio de informação e germoplasma, principalmente com a .A Plant Breeding News, mantida pela FAO, em conjunto com a Universidade de Cornell, em Ithaca, Nova York, oferece subscrição gratuita através do envio de uma mensagem eletrônica para: MAILSERV@MAILSERV.FAO.ORG A linha de assunto deve ser deixada em branco e a mensagem deve estar formada por somente uma linha com o seguinte conteúdo: SUBSCRIBE PBN-L Mensagens para o editor, que serão divulgadas na Plant Breeding News subseqüente à data de envio, podem ser dirigidas a PBN-L@MAILSERV.FAO.ORG ou PBNEWS@CORNELL.EDU. O Instituto de Fitopatologia e Proteção de Plantas da Universidade de Hannover, Alemanha organizou o site mais completo na Internet sobre fitopatologia o Guia da Internet de Fitopatologia (PPIGB – Plant Pathology Internet Guidebook), cujo endereço eletrônico é: http://www.ifgb.unihannover.de/extern/ppigb.htm
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