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Instituto Federal Catarinense – Campus Concórdia Curso: Agronomia Disciplina: Melhoramento Genético Vegetal Introdução • Início da agricultura: 10.000 anos • Início do Melhoramento Genético: desenvolvimento de cultivares. É a mais valiosa estratégia para o aumento da produtividade de forma sustentável e ecologicamente equilibrada; • Domesticação de plantas e animais: homem deixou as coletas para praticar agricultura. • Ex: arroz, trigo, milho. Seleção contra deiscência e dormência de sementes. 2 O que é Melhoramento Genético de Plantas? Muitas definições ... Ø Evolução conduzida pelo homem (Vavilov, 1935). Ø Adaptação genética das plantas à serviço do homem (Frankel, 1958). Ø Ciência e arte da manipulação genética das plantas para torná-las mais úteis ao homem (Allard, 1977). Ø Arte, ciência e negócio de alteração genética das plantas para benefício do homem (Bernardo, 2002) – Mais recente! • O melhoramento (desenv. de cultivares) passou a ser ciência com a redescoberta das leis da genética (Mendel), no início do séc. XX. • O melhoramento de plantas está fundamentado no conhecimento de áreas como: 4 Solos/Água Fitopatologia Entomologia Biologia Genética Bioquímica Botânica Fisiologia Vegetal Estatística MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL • Desenvolver cultivares com maior produtividade, estabilidade de produção, resistência à pragas e doenças, secas, ventos, geadas, facilidade de realizar tratos culturais. • Melhorar a qualidade nutricional (óleo, proteína, ...) e industrial (ex: resistência e comprimento da fibra do algodão), visando atender produtores e consumidores. Objetivos do Melhoramento Genético 5 Homem depende das plantas: • Alimentação • Direta e Indireta 6 • Vestuário, combustível, fármacos, cosméticos, ... 7 Como o aumento da População Pressão por: Aumento da produção (expansão de área e aumento da produtividade via melhoramento) 8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 400aC 1850 1890 1950 1970 1980 2000 2008 2050 Po pu la çã o (B ilh õe s) Ano Fonte: FAO, 2007. Produtividade ð Produção Melhoramento genético. Abertura de novas áreas. Explorar a entressafra. Expansão da área cultivada no Brasil Cerrados: Cultivares tolerantes à Al+++, fotoperíodo, precocidade, doenças e adaptadas à colheita mecanizada. 10 Adaptação a ambientes diversos - Ação do melhoramento genético Diversificação do produto final - Ação do melhoramento genético O melhoramento genético produz: Genótipos uniformes § Monocultivo, vulnerabildade genética, sujeito ao ataque de pragas, doenças, problemas ambientais de adaptação. 12 Todos os membros de uma população têm uma constituição ou genótipos semelhantes. 13 Qual é o problema dos genótipos de uma população serem geneticamente iguais? Cultivares Resistentes: Melhoramento Genético. 14 Vírus do mosaico do tabaco Vírus do mosaico do mamoeiro Engenharia Genética resolveu o problema. Entretanto, há necessidade de regulamentações para haver liberação do plantio de transgênicos. 15 Plantação com virose Plantação transgênia sadia Resistência a pragas e doenças - Ação do melhoramento genético Bicudo do algodoeiro Ferrugem da soja Lagarta do Cartucho Brusone do trigo Milho e algodão resistentes à insetos – introdução do gene Bt-cry 1A FONTE DE ALIMENTO • 300.000 espécies descritas • 3.000 já usadas como alimento • Hoje: 300 espécies • 15 espécies = 90% de toda alimentação • feijão, arroz, milho, trigo, sorgo, cevada, amendoim, coco, batata- doce, batata, mandioca, cana, banana, beterraba, soja. • Diminuição da diversidade de espécies • Erosão genética: irreversível; perda de genótipos ou genes. 17 Redução da variabilidade genética - Ação do melhoramento genético Valor Medicinal - Funcional e Terapêutico 18 Redução da variabilidade genética - Ação do melhoramento genético Diminuição da diversidade de espécies – variedades crioulas 19 O melhoramento genético produz: cultivares altamente produtivos Produtividade de milho nos E.U.A. Apesar de tudo, ... 20 21 Agricultura Brasileira: evolução da área plantada, produção e produtividade Qualidade nutricional – Alimentos funcionais Proporcionam benefícios fisiológicos e satisfazerem as necessidades nutricionais básicas. O melhoramento genético produz: cultivares com maior qualidade nutricional Qualidade nutricional – Alimentos funcionais Tomate com alto teor de licopeno. o Tomate melhorado ‘San Vito’ = 60 mg/g de licopeno. o Tomate tradicional = 45 mg/g. Híbrido San Vito BRS Montense Qualidade nutricional – Biofortificação • Visa aumentar o valor nutricional dos alimentos. • Principais alvos da biofortificação: teor de micronutrientes e vitaminas. MANDIOCA ARROZ Alimentos Biofortificados no Brasil Alimentos Biofortificados no Brasil Produção de celulose Produção de Biocombustíveis Plantas Ornamentais Girassol Ornamental - Embrapa MELHORISTA - Quem é? - O que faz? - Onde atua? Fonte: Baldin, 2001 Fonte: Baldin, 2001 Ex. RIDESA Habilidades requeridas para um Bom Melhorista. Conhecimento do alvo Conhecimento básico Novidades da ciência Persistência Capacidade gerencial Recursos humanos Recursos financeiro Infraestrutura
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