MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL apostila

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS 
CAMPUS ARAPIRACA 
 
 
 
 
 
 
 
 
UMA VISÃO GERAL SOBRE O MELHORAMENTO GÉNETICO 
VEGETAL: 
DO AGRICULTOR AO FITOMELHORISTA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Arapiraca, 2012 
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Cleice Fátima Gonçalves Alves 
José Clebson Barbosa Lúcio 
José Marcio da Silva Santos 
 
 
 
 
 
 
 
 
UMA VISÃO GERAL SOBRE O MELHORAMENTO GÉNETICO VEGETAL: 
DO AGRICULTOR AO FITOMELHORISTA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ARAPIRACA, 2012 
Trabalho solicitado pelas professoras 
Daniella Pereira e Maria Lusia da disciplina 
de Seminário Integrador II como requisito 
para obtenção de notas 
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SUMÁRIO 
 
 
 
1- INTRODUÇÃO................................................................................................................... 04 
 
2- REFERENCIAL TEÓRICO...............................................................................................05 
 
2.1 O QUE É MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL ..................................................05 
 
2.2 HISTÓRICO DO MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL.......................................06 
 
2.3 PRINCIPAIS OBJETIVOS DO MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL................07 
 
2.4 PERSPECTIVAS ATUAIS DO MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL ...............07 
 
2.5 A IMPORTÂNCIA DO MELHORAMENTO GENÉTICO NA CULTURA DO 
MILHO.......................................................................................................................................08 
 
3- MATERIAL E MÉTODOS.................................................................................................11 
 
4- RESULTADOS ESPERADOS............................................................................................11 
 
5- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...............................................................................12 
 
 
 
 
 
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1 - INTRODUÇÃO 
Analisando o atual crescimento populacional, visto que a população mundial já 
atingiu os sete bilhões de pessoas e levando em consideração os atuais padrões de consumo, 
vê-se a necessidade do aumento da produção alimentícia. Como produzir mais e melhor sem 
aumentar as agressões ao meio ambiente? O melhoramento genético vegetal apresenta-se 
como solução para esse problema. 
Sabe-se que a agricultura surgiu há mais ou menos 10.000 aC, quando o homem 
abandonou a vida nômade e fixou-se a beira de rios, pois ele começou a produzir (cultivar) 
seu alimento no ambiente e nas proximidades de onde residia. Para isso foi necessário a 
domesticação de plantas e animais. Com a observação dos ciclos reprodutores das plantas e 
com o domínio de técnicas primitivas de plantio, o homem começou a escolher sementes de 
plantas com características de interesse para produzir as novas gerações e através de um 
processo de seleção artificial inconsciente, mudar as características e arquitetura de diversas 
espécies vegetais. (MARINHO. C. L, 2006). 
 Então a domesticação de plantas não só proporcionou o surgimento da 
agricultura, mas também, mesmo que inconscientemente, nascia o Melhoramento genético 
vegetal. A definição de melhoramento genético vegetal varia de acordo com o autor, porém, 
geralmente as definições tendem a um termo comum: o termo evolução, pois este está 
fundamentado no desenvolvimento, na mistura de plantas para criação de novas espécies ou 
variedades. 
Este último século testemunhou um desenvolvimento significativo na agricultura: 
do histórico sistema dependente de recursos naturais para um baseado em ciências e 
tecnologias (Ruttan apud COHEN,1993). Todo esse avanço só foi possível graças à interação 
entre as diversas áreas de estudos da ciência, entre estas áreas estão: a Botânica, a Fisiologia 
vegetal, a Genética, a Fitopatologia, a Entomologia, a Bioquímica, a Estatística experimental, 
a Biotecnologia, a Biologia Molecular e, sem duvida alguma, o Melhoramento genético de 
plantas. 
Por se tratar de uma área complexa e visando a dinâmica almejada pela disciplina 
o presente projeto busca fazer uma análise histórica sobre o tema supracitado, proporcionando 
uma visão geral sobre o tema, desde o surgimento da agricultura até os melhoramentos 
genéticos realizados em plantas na atualidade. O melhoramento genético do milho é abordado 
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neste artigo, por se tratar de uma cultura muito importante tanto para alimentação humana 
como para a alimentação animal da região do Agreste alagoano, assim como para o Nordeste 
e de modo geral para o Brasil e também na geração de energia em alguns países, em especial 
os Estados Unidos da América. 
Objetivamos que este artigo sirva para mostrar a importância do melhoramento 
genético de plantas, como tudo começou. Quem trabalha nessa área, os benefícios e os 
eventuais problemas, quais os cuidados que devem ser tomados e etc. Com isso possibilitando 
ao estudante do curso de Agronomia uma visão geral dessa área, que como futuro profissional 
ele poderá estar atuando. 
2 - REFERENCIAL TEÓRICO 
2.1 O QUE É MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL? 
Segundo Pochlman, um famoso melhorista americano, o melhoramento de plantas 
“É a ciência de melhorar geneticamente plantas para o benefício da humanidade” A arte do 
melhoramento depende da habilidade do melhorista de observar diferenças nas plantas que 
podem ter importância econômica (POCHLMAN 1965 apud BESPALHOK). 
Já para Vavilov, um cientista russo, o melhoramento de plantas é a “Evolução 
direcionada pela vontade do homem”. Pois o homem utiliza no melhoramento de plantas os 
mesmos mecanismos que a natureza utiliza para a evolução das espécies. (VAVILOV, 1950, 
apud FERREIRA, 2006.) enquanto para Smith, o melhoramento seria a arte e a ciência de 
aperfeiçoar o padrão genético de plantas em prol do seu uso econômico (SMITH, 1966, apud 
FERREIRA, 2006). Lawrence, por sua vez, afirma que o melhoramento genético de plantas é 
a preservação e utilização seletiva da variabilidade genética para o bem da humanidade. 
(LAWRENCE, 1980, apud FERREIRA, 2006). Estas são algumas definições de 
melhoramento genético vegetal. 
Apesar de serem definições de autores diferentes, é possível perceber que elas têm 
um termo em comum: o termo evolução, pois o Melhoramento Genético Vegetal se baseia no 
desenvolvimento, na transformação de plantas para a criação de novas espécies ou variedades, 
e para que haja tais mudanças é preciso que exista uma variabilidade genética, e também uma 
seleção de variedades com características específicas e, claro, o isolamento reprodutivo. 
 
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2.2 HITÓRICO DO MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL 
De acordo com Marino (2006), com o surgimento da agricultura, surgiram 
também técnicas de cultivos, onde de forma primitiva os homens conseguiam selecionar 
melhores sementes para o plantio, além de práticas de irrigação e adubação, esta última feita 
com o esterco dos animais também domesticados, e também o pousio da terra durante um ano, 
fazendo com que a terra recuperasse sua fertilidade. 
Bespalhok relata que no final do século XVII, mais precisamente em 1694, Rudolf 
Jakob Camerarius demonstrou a existência do sexo em plantas, e, além disso, sugeriram 
também técnicas para obter novas plantas, técnicas estas que seriam a hibridação. É neste 
momento que se inicia o Melhoramento. Em 1714, Mather, observou cruzamentos naturais em 
milho. E em 1765, Kohlreuter mostrou que as plantas híbridas possuíam características de 
ambos os pais, e, além disso, desenvolveu os primeiros híbridos em tabaco (BESPALHOK. F, 
2006). 
Sem dúvida alguma, segundo Marino a maior contribuição para o melhoramento 
se deu em 1866, por Gregor Mendel, vistoque ele fez os primeiros experimentos de 
hibridação e com base nestes experimentos formulou as leis da hereditariedade, porém com 
sua morte, seus documentos foram queimados. No entanto, essas leis foram redescobertas por 
Correns (Alemanha), DeVries (Holanda) e von Tschermak (Austria) em 1900. (MARINO, 
C.L, 2006). 
No capitulo um do livro Melhoramento de Plantas de BESPALHOK (2006), ele 
afirma que, Wilhelm Johannsen introduziu, em 1903, os termos genes, genótipo e fenótipo. 
No começo do século XX, Edward M. East e George Shull (Estados Unidos) começaram 
experimentos de autofecundação em milho que levariam à obtenção do milho híbrido. Em 
1918, Donald F. Jones propôs o híbrido duplo para cultivares comerciais, o que popularizou o 
milho híbrido. Em 1960, foram desenvolvidas novas variedades de cereais com um potencial 
produtivo maior, que ficou conhecido como Revolução Verde, o líder da equipe que descobriu 
tais variedades foi o Dr. Norman Borlaug; por causa desta descoberta Borlaug ganhou o 
prêmio Nobel da Paz. E que em 1944, Avery, MacLeod, McCarty descobrem que o DNA é 
um material hereditário. E, com o desenvolvimento da biotecnologia, em 1953, James Watson 
e Francis Crick sugerem um modelo para a estrutura do DNA. Assim a biologia molecular 
começa a se desenvolver, e em 1983, Herrera Estrella, cria a primeira planta transgênica. Mas, 
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apenas em 1994 chegou ao mercado a primeira cultivar transgênica, o tomate Flavr Savr da 
empresa Calgene.( BESPALHOK. F, 2006) 
2.3 PRINCIPAIS OBJETIVOS DO MELHORAMENTO DE PLANTAS 
Segundo Ferreira, para que o melhoramento genético vegetal alcance seu objetivo 
é necessário a interrelação com varias áreas da ciência, entre elas estão: Estatística, 
fitopatologia, botânica, genetica, entomologia, ciências do solo, biotecnologia, etc. 
(FERREIRA, 2006) 
Bespalhok, diz que o melhorista busca alterar caracteristicas que irão beneficiar 
tanto o agricultor, a indústria de transformação e o consumidor final. Os programas de 
melhoramento de plantas, independente da cultura que se está trabalhando, possuir alguns 
objetivos em comum. (BESPALHOK. F, 2006). Como principais objetivos podemos citar: 
aumento da produtividade, aumento da qualidade do produto, incorporação de novas áreas, 
proteção a doenças e pragas, obtenção de novas variedades para colheita mecanizada e outras. 
2.4 PERSPECTIVAS ATUAIS DO MELHORAMENTO GENÉTICO 
VEGETAL 
Atualmente, continua a grande necessidade de serem produzidos mais alimentos 
para atender o constante crescimento da população humana, em tempos que as áreas 
agricultáveis são cada vez mais limitadas, visto que no segundo semestre de 2011 a população 
mundial ultrapassou os 07 bilhões. 
Ferreira coloca como grande desafio do Melhoramento Genético Vegetal atual a 
produção de alimentos para essa grande população, e traz como princípios a sustentabilidade, 
diminuindo os impactos no meio ambiente, proporcionando assim o aumento da qualidade do 
produto final que resultará na qualidade de vida. Entre as preocupações dos fitomelhoristas 
contemporâneos destacam-se: Fontes de energia renováveis (álcool e biodiesel); redução de 
insumos, proteção do meio ambiente, agricultura orgânica (Requisitos previstos no Protocolo 
de Kyoto), Aumento da urbanização – menos mão-de-obra disponível para colheita. Aumento 
do foco em qualidade e saúde - alimentos funcionais ou nutracêuticos. Além disso, os 
fitomelhoristas atuais procuram desenvolver variedades de plantas mais baratas, mas que 
sejam produtivas. Assim como preservar as espécies selvagens, de modo que não 
desapareçam por completo. O melhoramento genético vegetal do mundo atual se preocupará 
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com a maximização da produtividade, conciliando-se com o melhoramento ambiental, visto 
que é ele que preservará a flora e o ecossistema, possibilitando a reprodução das espécies 
vegetais, evitando a erosão do solo, a salinização e a contaminação do solo e da água pelos 
pesticidas usados nos cultivares. Essa agricultura de alto desempenho é o resumo do 
melhoramento genético vegetal do terceiro milênio.(FERREIRA, 2006). 
2.5 – A IMPORTÂNCIA DO MELHORAMENTO GENÉTICO NA CULTURA DO 
MILHO. 
O milho ocupa uma posição de destaque na economia brasileira, pois seu cultivo vai 
do Norte ao Sul do país, sendo superado, apenas, pela cultura da soja. Por estar presente na 
agricultura de todo o Brasil, associa-se uma grande diversidade em relação às tecnologias e 
aos insumos utilizados, assim como as épocas de plantio, finalidades de uso e o perfil 
socioeconômico do produtor (LOGUERCIO, L. L. et. al., 2002). 
Ainda se tem dúvidas de onde teria surgido o milho, visto que este cultivar não cresce 
de forma selvagem. Porém, no início do século 20, descobriu-se que o milho teria um 
ancestral chamado de teosinto, que seria uma gramínea proveniente do México. Em 1930, 
George Beadle, percebeu que os cromossomos do teosinto e do milho eram bem parecidos, e 
fez experiências com híbridos do milho e do teosinto, que, segundo Beadle, pareciam ser 
espécies intermediárias. Então, concluiu que o milho seria da mesma espécie do teosinto, 
sendo então, o milho uma forma domesticada do teosinto. Mais tarde, John Doebley liderou 
uma pesquisa que tinha o intuito de rastrear a paternidade do milho. Foram recolhidas mais de 
60 espécies de teosinto, e seu DNA foi comparado com o DNA de todas as variedades de 
milho. Com este estudo, foi descoberto que todas as variedades se mostraram similares a um 
tipo de teosinto encontrado no Vale do Rio Balsas, que está localizado no sul do México, 
dessa forma, Doebley sugeriu que este fosse o ancestral do milho. Com essa informação, foi 
possível descobrir também, que a domesticação do milho começou há nove mil anos atrás 
(FERREIRA, 2010). 
No Brasil, o terceiro produtor mundial de milho, onde em média produzem-se 30 
milhões de toneladas, equivalente a 57% da área de cultivo de cereais no país (GABARDO, 
2011), a importância do milho explica-se pela sua aplicação na indústria – produção de 
bebidas, medicamentos, tintas, plásticos, explosivos, etc.-, assim como na matéria-prima na 
fabricação do etanol – recentemente implantado no Brasil, mais especificamente no Mato 
Grosso -, na alimentação humana e na alimentação animal, onde mais de 80% do milho 
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produzido no Brasil serve como insumo na cadeia produtiva de aves e suínos (GURGEL, 
2006). 
De acordo como Aloísio Alcântara Vilarinho, Pesquisador da Embrapa, os efeitos do 
melhoramento podem ser vistos também no aumento da produtividade média nacional. De 
1220 kg/ha na safra 77/78, a produtividade média nacional saltou para 3360 kg/ha em 
2002/2003. São 2140 kg/ha de aumento na produtividade em apenas 25 anos. Considerando 
que 50% desse aumento aconteceu devido ao melhoramento genético e os outros 50% devido 
às melhorias nas condições de cultivo, são 42,8 kg/ha/ano de contribuição do melhoramento. 
Nos últimos anos, a área de cultivo de milho no Brasil tem sido de, aproximadamente, 10 
milhões de hectares. A um valor de mercado de R$ 15,00 por saca de 60 kg de grãos, chega-se 
a R$ 107 milhões, por ano, como fruto direto do melhoramento. Vilarinho coloca como 
objetivos principais do melhoramento genético no milho, o desenvolvimento de variedades 
com alto teor nutritivo e, para a agricultura empresarial, o desenvolvimento de híbridos com 
alto potencial produtivo, o que sem dúvida, contribuirá para o aumento da produção de grãos 
(VILARINHO, 2003). 
Com o constante aumento populacional, é sabido que a demanda por alimentos tende a 
aumentar também, e o milho, por ser uma fonte barata de óleo, proteínas e carboidratos, além 
de estar presente na ração de crescimento de suínos e aves e na fabricaçãodo etanol, acaba 
sendo bem requisitado pela população. Considerando tal fato, é válido que a produção do 
cereal aumente; é nesse momento que o melhoramento genético age sobre a cultura do milho, 
para que possa elevar a produtividade por área plantada, utilizando técnicas mais rentáveis. 
Um dos maiores problemas enfrentados pelos produtores, é o controle das pragas que 
atacam os cultivares, visto que os métodos de controle através de inseticidas não são 
rentáveis, além de prejudicar o meio ambiente e a saúde de quem ingere o produto final. No 
caso do milho no Brasil, as condições climáticas, atualmente, favorecem o aumento da 
população de pragas. Essas pragas acabam causando deficiência na estrutura das plantas, 
comprometendo a produção de grãos. Um dos insetos-pragas constantes no milho são as 
lagartas, que se alimentam raspando as folhas jovens do milho, então, com o crescimento dela 
no cultivar, acaba provocando danos nas folhas do milho. Por este motivo, o milho Bt é de 
fundamental importância na produção de milho no país, considerando que ele consegue fazer 
o controle desta praga (GABARDO, 2011). 
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O milho Bt é um milho geneticamente modificado, que foi desenvolvido com a 
intenção de controlar as pragas que causam dano ao milho. Foi inserido neste transgênico, 
genes específicos da bactéria do solo, Bacillus thuringiensis, encontrada em diferentes 
ecossistemas, essa bactéria leva a produção de proteínas tóxicas a determinadas ordens de 
insetos (Algumas proteínas são tóxicas a lagartas que consomem as folhas da planta do milho, 
outras são tóxicas a larvas de besouros que atacam o caule da planta do milho). No Brasil, o 
milho Bt contém o gene que codifica a proteína tóxica a insetos mastigadores, como a lagarta-
do-cartucho, uma das principais pragas do milho no país. O ambiente do sistema digestivo do 
inseto, por ser alcalino, no momento que a lagarta ingere a planta do milho Bt, a proteína 
tóxica é quebrada em pontos específicos, liberando um núcleo ativo, que então, liga-se a 
receptores específicos na parede do intestino do inseto, na forma de cristal. Primeiramente, 
inibe-se a absorção de alimentos e depois provoca poros nas membranas do intestino, 
destruindo-o por completo, e consequentemente, levando a morte do inseto. A proteína do 
milho Bt, não é prejudicial a humanos e animais superiores, porque o ambiente do sistema 
digestivo dos humanos e dos animais é ácido, fazendo com que a proteína seja degradada 
completamente em minutos (GABARDO, 2011). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3 - MATERIAL E MÉTODOS 
Será feita uma analise bibliográfica visando o levantamento de dados sobre o 
tema, essa busca será realizada na Biblioteca do Campus de Arapiraca da Universidade 
Federal de Alagoas e em sites de buscas como os Periódicos Capes, ainda serão analisados 
alguns materiais de mídia, como reportagens atuais sobre o Melhoramento genético vegetal. 
Após a coleta do material bibliográfico será realizada uma analise e depois uma 
discussão para que desta forma seja possível a construção de um artigo cientifico que trará em 
seu contexto um levantamento histórico, a importância e a funcionalidade dessa área que se 
apresenta como peça fundamental no aumento da produção agrícola. Como forma de 
apresentação, utilizaremos gráficos e organogramas para que as informações sejam mais bem 
assimiladas, que serão apresentados em banner e por meio de mídia em sala de aula, no 
congresso acadêmico e na semana de agronomia. 
4 - RESULTADOS ESPERADOS 
Espera-se com essa pesquisa trazer informações sobre o melhoramento genético 
de plantas, de modo que sirva para o estudante de agronomia visualizar essa área da ciência, a 
sua importância no desenvolvimento de plantas, no aumento da produção de alimentos, no 
controle de pragas e doenças em vegetais. Visto que na atualidade com os padrões de 
consumo vigentes e o numero da população mundial cobra-se cada vez mais o aumento da 
produção de alimento e o aumento da qualidade do que é produzido. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5-REFERÊNCIAS 
VILARINHO, A. A. A importância do melhoramento genético na cultura do milho. 2005. 
Disponível em: <http://noticias.universia.com.br/ciencia-
tecnologia/noticia/2005/08/26/465061/importncia-do-melhoramento-genetico-na-cultura-
do-milho.html>. Acesso em: 08 nov. 2012. 
BESPALHOK F., J.C.; GUERRA, E.P.; OLIVEIRA, R. Introdução ao Melhoramento de 
Plantas. In: BESPALHOK F., J.C.; GUERRA, E.P.; OLIVEIRA, R. Melhoramento de 
Plantas. Disponível em www.bespa.agrarias.ufpr.br, p.1-9 
ALMEIDA, C. C. S. ASPECTOS GERAIS DO MELHORAMENTO GENÉTICO 
VEGETAL. Arapiraca: UFAL,[2011]. 29 slides, color. Acompanha texto. 
MARINO, C. L. Melhoramento Genético de Plantas e os Transgênicos. Botucatu, SP: 
Departamento de Genética –Instituto de Biociências, 2006. 
FERREIRA, Paulo Vanderlei. Melhoramento de Plantas. Maceió: EDUFAL, 2006. 9v. : il. 
MÔRO, G. V. MELHORAMENTO GENÉTICO DO MILHO. Piracicaba: ESALQ, 
[2011]. 74 slides, color. Acompanha texto. 
BOARETTO, A. E. A Evolução da população mundial, da oferta de alimentos e das 
ciências agrárias. Piracicaba: CENA – USP, 2009. 
LOGUERCIO, L. L. et al. MILHO BT: Alternativa biotecnológica para o controle 
biológico de insetos praga. Ilhéus, BA: Biotecnologia Ciência e Desenvolvimento, 2002.