Aula 2 Importancia da Genética e Variação

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 INTRODUÇÃO: 
 IMPORTANCIA DO ESTUDO DA GENÉTICA
 VARIAÇÃO E SEU SIGNIFICADO BIÓLÓGICO
Docente:
Dr. Eng. Uate
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INTRODUÇÃO
GENÉTICA:
- Hereditariedade: Descendentes semelhantes aos ascendentes;
- Variação:
- Descentes com fenótipos diferentes devido a:
- Alterações no genótipo (Hereditária).
- Efeito ambiental (Não Hereditária).
 Hereditariedade x Variação
 Antagônicos e complementares (Melhoramento de Plantas).
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Importância da Genética
 Crescimento Populacional:
 1650: 470 milhões
2025: 8,033 bilhões 
 3/segundo; 240 mil/dia
 Demanda de alimentos, fibras e biocombustíveis; 
 Demanda de medicamentos;
Maior número de profissionais na Genética Médica.
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Importância da Genética
 Crescimento Populacional (8 Bilhões) x êxodo Rural.
- Aumento do consumo e diminuição da área de produção!
 Contribuição do Melhoramento Genético na cultura do milho nos EUA:
- 1860 a 1920: < 2 ton/há ( Variedades)
- 1920 a 1960: ~ 2,5 ton/ha (Híbridos duplos)
- 1960 a 2010: ~ 10 ton/há (híbridos simples).
- 58% do ganho na produtividade foi devido ao milho híbrido. 
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Importância da Genética
 Cultura do Arroz (Arquitetura da planta):
- 1960: Cultivar PETA-
- Porte alto em cultivo irrigado
- Adubação nitrogenada = estiolamento = perda da produtividade;
- PETA x DEE-GEE-WOO-GEN (porte baixo, pouco produtivo) = IR-8 
- Porte médio, resposta a adubação. 
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Importância da Genética
 Cultura do Soja:
 Cultivada inicialmente em condições de dias longos ( > 18h de luz), China;
Em condições de dias curtos, próximo do equador (12h) = florescimento 
antecipado;
 Êxito observado no Brasil com a Seleção de Plantas com período juvenil 
longo.
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Importância da Genética
Biotecnologia 
Medicina: 
- Linhagem original de Penicillium Crysogennum (2mg/l de penicilina), 
actualmente produzem 20g/l ( 10 mil vezes mais);
- Insulina: produzido no pâncreas. 
- - Obtido por meio de bactérias geneticamente modificadas.
 Soja e Milho RR/Bt;
 1997- Ovelha Dolly, Escócea;
 2001 – Bezerra Vitória, Brasil.
 ....
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 1970: Dr. Norman Borlaug 
 Cultura do Trigo: 25 anos 
 Nobel da Paz
 1983: Dra. Barbara McClintock
Citogenética do Milho (Elementos transponíveis)
Nobel de Fisiologia e Medicina
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Variação e Seu Significado Biológico
Conceitos Fundamentais 
 Carácter – Informações que identificam um indivíduo
 Plantas: Altura da planta, cor dos grãos/ folhas, tamanho das raízes, teor de 
proteínas...
 Animais (Bovinos): Sexo, cor da pelagem, presença ou não de chifres, teor 
de gordura...
 Genótipo: Constituição genética de um indivíduo.
 Fenótipo – Diferentes expressões de um dado carácter (GxA).
Altura de Planta: Alta ou baixa;
 Cor dos grãos – Branco, amarelo...
 Produção de Leite – Litros de leite/lactação;
Cor da Pelagem- Preto e branco, vermelho e branco 
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Variação e Seu Significado Biológico
Conceitos Fundamentais 
 Uma espécie apresenta o mesmo número de carácteres
 A variação observada entre os indivíduos é devido a Variação Fenotípica. 
 Variação Fenotípica
 Variação Ambiental
 Clones em diferentes condições edafoclimáticas;
 Variação Genética e Ambiental
 Peso de grãos de uma espiga de milho;
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Conservação da Variabilidade 
Genética
 Conservação in situ
 Local de evolução.
 Conservação ex situ
 Bancos de Germoplasma
 Conjunto de indivíduos representativos de uma espécie.
 Conservar In situ ou Ex situ
Depende do tipo de material (cultivado ou selvagem); Recursos físicos e 
financeiros. 
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Conservação da Variabilidade 
Genética
 Conservação in situ
 Espécies selvagens e parentes das espécies cultivadas;
 Vantagens: Continuação do processo evolutivo ( Coevolução com os patógenos e 
pragas);
 Limitações: Grande número de espécies selvagens e parentes das plantas 
cultivadas;
 Formas de preservação: Estabelecimento de áreas protegidas
Reservas naturais e parques nacionais.
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Conservação da Variabilidade 
Genética
 Conservação ex situ (Bancos de Germoplasma)
Ênfase para as cultivares primitivas das espécies cultivadas
 Potenciais fontes de variabilidade (Resistência) para os programas de melhoramento
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Conservação da Variabilidade 
Genética
Actividades de um Banco de Germoplasma
 Prospecção e Colecta;
 Introdução, Intercâmbio e Quarentena;
 Caracterização;
 Conservação;
Multiplicação e Regeneração.
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Conservação da Variabilidade 
Genética
Actividades de um Banco de Germoplasma
 Prospecção e Colecta
 Estudo da área para garantir o sucesso da colecta.
 Regiões com maior variabilidade genética.
 Tamanho da amostra: 
- Autógamas
- Alógamas
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Conservação da Variabilidade 
Genética
Actividades de um Banco de Germoplasma
 Introdução, Intercâmbio e Quarentena
 Recebimento e envio de germoplasma para outros centros de 
conservação.
Aumento expressivo da variabilidade genética.
 Quarentena: Redução de riscos de intrdução de enfermidades no país.
Laboratórios de bacteriologia, micologia, virologia, mematologia e 
entomologia.
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Conservação da Variabilidade 
Genética
Actividades de um Banco de Germoplasma
 Caracterização:
Resistência (pragas e doenças)
Características do grão;
 Tolerância a estresses abióticos...
Base para os programas de melhoramento.
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Conservação da Variabilidade 
Genética
Actividades de um Banco de Germoplasma
 Conservação
Bancos de sementes
 Preservação in vivo;
Cultura de tecidos (in vitro): (mandioca, batata)
Criopreservação (pólen, meristemas, embriões, sémen e microrganismos)
 Tipos de sementes para conservação:
 Sementes ortodoxas (Longos anos): dessecação ( 4 a 6% de humidade): Milho, arroz, 
soja, tomate.
Sementes recalcitrantes (semanas ou meses): não toleram dessecação: Café e Cacau.
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Conservação da Variabilidade 
Genética
Actividades de um Banco de Germoplasma
Multiplicação e Regeneração
Multiplicação: Atender a demanda dos melhoristas ou para intercâmbio;
 Regeneração: Reprodução visando a conservação por mais tempo.
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Conservação da Variabilidade 
Genética
Conservação da variabilidade genética em Moçambique
 IIAM
Direcção de Agronomia e Recursos Naturais (DARN).
Centro Nacional de Recursos Fitogenéticos (CNRFG): 
2015- Colecta de 45 acessos de arroz local (Zambézia).
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Conservação da Variabilidade 
Genética
Conservação da variabilidade genética no Mundo
 Itália – Instituto Internacional para Recursos Genéticos Vegetais.
 EUA (Colorado) – Laboratório Nacional de Armazenamento de Sementes
 México (CIMMYT) –Centro Internacional de Melhoramento de Milho e Trigo;
 Nigéria (IITA) – Instituto Internacional de Agricultura Tropical;
 Colômbia (CIAT) Centro Internacional para Agricultura Tropical
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Conservação da Variabilidade 
Genética
Conservação da variabilidade genética no Mundo
 SVALBARD GLOBAL SEED VAULT
( Silo Global de Sementes de Svalbard)
 Estrutura 100% subterrânea 
 Capacidade de armazenamento: 4,5 milhões de amostras
 ~500 sementes por amostra ~ 2,25 bilhões de sementes
 Refrigeração interna de -18 oC;
 Refrigeração externa: - 4 a -6 oC;
 Meta: armazenar 90% das sementes conhecidas;
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Conservação da Variabilidade 
Genética
Conservação da variabilidade genética no Mundo
 SVALBARD GLOBAL SEED VAULT
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Conservação da Variabilidade 
Genética
Conservação da variabilidade genética no Mundo
 SVALBARD GLOBAL SEED VAULT
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Conservação da Variabilidade 
Genética
Conservação da variabilidadegenética no Mundo
 SVALBARD GLOBAL SEED VAULT
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Conservação da Variabilidade 
Genética
Conservação da variabilidade genética no Mundo
 SVALBARD GLOBAL SEED VAULT
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