Genética e Melhoramento Genético de Plantas_Aspectos Gerais

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ANGÉLICA CORRÊA GONZAGA DA SILVA 
BRUNA BARBOSA AVELINO 
BRUNO MASSONI 
GRAZIELE EUFROSIO 
RAFAEL COSTA DE SOUZA FERNANDES 
 
 
 
 
 
 
 
GENÉTICA E MELHORAMENTO GENÉTICO DE PLANTAS E 
ANIMAIS 
ASPECTOS GERAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Londrina 
2017 
 
 
 
 
 
 
 
ANGÉLICA CORRÊA GONZAGA DA SILVA 
BRUNA BARBOSA AVELINO 
BRUNO MASSONI 
GRAZIELE EUFROSIO 
RAFAEL COSTA DE SOUZA FERNANDES 
 
 
 
 
 
GENÉTICA E MELHORAMENTO GENÉTICO DE PLANTAS E 
ANIMAIS 
ASPECTOS GERAIS 
 
 
 
 
Trabalho do curso de Agronomia Noturno, 
Sala C1, Turma 7ºA entregue à Universidade 
Norte do Paraná (UNOPAR), como requisito 
parcial para a obtenção de conceito na 
disciplina de Genética e Melhoramento de 
Plantas. 
 
Professor: Antônio Augusto Lazarini Barbosa 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 CONCEITOS BÁSICOS DE GENÉTICA ............................................................ 4 
1.1 PRIMEIRA LEI DE MENDEL .............................................................................. 5 
1.2 SEGUNDA LEI DE MENDEL OU LEI DA SEGREGAÇÃO INDEPENDENTE .... 7 
 
2 MELHORAMENTO GENÉTICO ANIMAL ......................................................... 8 
 
3 MELHORAMENTO GENÉTICO DE PLANTAS ............................................... 10 
 
4 MELHORAMENTO DE PLANTAS AUTÓGAMAS E ALÓGAMAS ................. 13 
 
5 BANCO DE GERMOPLASMA ......................................................................... 16 
 
5 REFERÊNCIAS ................................................................................................ 21 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
1 CONCEITOS BÁSICOS DE GENÉTICA 
A genética estuda a hereditariedade, ou seja, como as características são 
transmitidas ao longo das gerações. Os primeiros trabalhos conhecidos sobre 
genética são atribuídos ao monge Johann Gregor Mendel que viveu no século XIX, 
mas que teve reconhecimento apenas no século XX. Dentre alguns dos conceitos 
são destacados os seguintes: 
 Genes: São as unidades hereditárias transmitidas de pais para filhos. São 
constituídos por DNA e localizam-se nos cromossomos. 
 
 Genes alelos: Normalmente o DNA é uma molécula estável, mantendo a sua 
estrutura através das autoduplicações. Uma alteração no DNA constitui uma 
mutação e origina um característica chama-se genes alelos. 
 Genótipo: É o patrimônio do individuo representado pelo conjunto de seus 
genes. 
 Fenótipo: É qualquer aspecto morfológico ou fisiológico de um organismo 
resultante de interação do genótipo com o meio ambiente. 
 Homozigoto: É o individuo cujo caráter é condicionado por dois genes iguais. De 
acordo com a Primeira Lei de Mendel, tal individuo forma apenas um tipo de 
gameta. 
 
5 
 
 Heterozigoto: Individuo cujo caráter é condicionado por dois alelos diferentes (A 
e a) . Tal individuo produz dois tipos de gametas. 
 Gene dominante: Aquele cuja característica é predominante. Gene recessivo: 
Aquele que se manifesta apenas na ausência do dominante. 
 
 Locus gênico: é a posição especifica que cada gene ocupa no cromossomo. 
 
 
1.1 PRIMEIRA LEI DE MENDEL 
Conhecida também como a Lei da segregação e lei da impureza dos 
gametas: “Cada característica é condicionada a um par de fatores que se separam 
na formação dos gametas, que recebem apenas um fator de cada par.” 
É bom lembrar que quando Mendel usa a palavra fatores ele se refere a 
genes, pois na sua época não se conheciam os termos genes, cromossomos, mitose 
e meiose. 
 
 
 
6 
 
 
Um par de alelos atua na determinação da cor das sementes de uma planta. 
O dominante A produz a cor amarela e o recessivo a determina a cor verde. Nos 
cruzamentos usaremos os seguintes símbolos: P = geração parental; G= gametas; 
F1 = primeira geração; F2 = segunda geração. 
 
Obs: a semente Aa 100% é amarela devido a dominância existente do gene 
A sobre o gene a. 
Alelos intermediários ou co-dominantes não apresentam relação de 
dominância ou recessividade. O genótipo heterozigoto origina fenótipo distinto dos 
homozigotos e geralmente intermediário em relação aos fenótipos produzidos pelos 
homozigotos. 
7 
 
Exemplo: 
ALELO FENOTIPO GENOTIPO GAMETA 
MV e MB Branco MBMB MB 
Vermelho MVMV MV 
Róseo MVMB MV e MB 
A relação fenotípica é de F2 é 1:2:1. 
 
1.2 SEGUNDA LEI DE MENDEL OU LEI DA SEGREGAÇÃO INDEPENDENTE 
O estudo da transmissão e da expressão de um par de genes é conhecido 
como mono-hibridismo. O estudo simultâneo de dois diferentes pares de de genes é 
chamado de diibridismo. 
Mendel, depois de estudar cada característica de ervilha separadamente, 
acompanhou a transmissão simultânea de duas características : cor e forma dos 
grãos, coloração das flores e tamanho das plantas, etc., para saber como se 
comportavam. 
“Os genes dominantes de dois ou mais caracteres distribuem-se 
independentemente para os gametas, onde se recombinam ao acaso, em idênticas 
proporções.” A Lei pode ser evidenciada através de um diibridismo. 
 
 
 
 
8 
 
Os resultados na F2 podem ser resumidos da seguinte maneira: 
FENÓTIPO GENÓTIPO 
FREQUENCIA 
GENOTIPICA 
FREQUENCIA 
GENOTIPICA 
Amarelo liso 
VVRR 1 
9 
VVRr 2 
VvRR 2 
VvRr 4 
Amarelo 
rugoso 
VVrr 1 
3 
Vvrr 2 
Verde liso 
vvRR 1 
3 
vvRr 2 
Verde rugoso vvrr 1 1 
 
 
2 MELHORAMENTO GENÉTICO ANIMAL 
A produção animal resulta da ação de origens genética e ambiente. Uma 
alta produção só pode ser alcançada pelo melhoramento simultâneo da composição 
genética dos animais e das condições ambientes da criação. A parte genética é a 
base para o estabelecimento de programas de melhoramento e é o fator que limita a 
capacidade de resposta dos animais aos processos seletivos. É indispensável 
procurar compatibilizar a parte genética com as condições ambientes da exploração 
animal. O nível de produção é aspecto dependente da utilização racional dessas 
duas forças. 
Em uma população em equilíbrio de Hardy-Wenberg, a frequência relativa 
dos alelos e as proporções genotípicas são mantidas estáveis ao longo do tempo. 
Do ponto de vista do melhoramento animal, não está progredindo nem regredindo 
geneticamente. Para modificar esta estabilidade é necessário o emprego de forças 
capazes de alterar as frequências gênicas, aumentando o número dos genes que 
atendam aos objetivos do melhoramento. Uma dessas forças é a seleção, processo 
pelo qual são escolhidos os melhores animais para serem acasalados entre si. A 
seleção induz à reprodução diferenciada que leva a concentrar, na população, os 
patrimônios genéticos desejáveis, reduzindo-se, consequentemente, os 
indesejáveis. 
9 
 
O Melhoramento Animal como ciência que estuda os métodos para obter 
animais dotados geneticamente de uma herança superior. No que se refere aos 
objetivos do melhoramento animal, ao longo do tempo os mesmos foram se 
modificando e se adaptando à realidade do momento. Sendo assim, hoje são vistas 
da seguinte maneira as razões mais importantes das modificações: 
 Novas exigências e mudanças na demanda pelo consumidor; 
 Aplicação dos avanços tecnológicos para aumentar a eficiência no processo 
produtivo; 
 Competitividade do mercado; 
 Não basta produzir mais a preços econômicos, deve-se também produzir com 
qualidade; 
 Modificações na demanda; 
 Produtores para reagir, terão que melhorar a seleção e os cruzamentos nos 
rebanhos. Aplicar eficientemente as técnicas modernas de melhoramento, para 
continuar obtendo lucros; 
 Melhoramento animal: deve buscar incrementarnão somente caracteres 
referentes à quantidade mas também os referentes à qualidade dos produtos, 
evitar perdas e diminuir custos; 
 Dificuldade no MA: criadores tratam de selecionar por muitos caracteres ao 
mesmo tempo, resultados desapontam; 
 Quanto maior o número de caracteres que se incluem em um programa de 
melhoramento, menor será o ganho ou progresso genético em cada um deles. 
Ainda dentro dos objetivos, é possível reiterar que o objetivo do 
melhoramento animal é alterar geneticamente populações de animais, no intuito de 
aumentar a frequência de genes de genótipos desejáveis, com consequente reflexo 
favorável no mérito fenotípico médio de características destas populações que sejam 
importantes economicamente. 
Para que ocorra alteração genética nas populações, os melhoristas se 
utilizam de duas estratégias: 
 Métodos de acasalamento: quando o produtor toma decisão relativa à 
determinação de qual fêmea vai se acasalar com qual macho; 
 Seleção: Decidir quais indivíduos serão mantidos para pais e, desta forma, 
contribuirão com genes para próxima geração. 
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São considerados dois tipos de seleção: a Natural e a Artificial. Seleção 
Natural: é um processo extremamente complicado em que muitos fatores 
determinam a proporção de indivíduos que irão se reproduzir. Entre esses fatores 
podem ser citados: diferenças nas taxas de mortalidade dos indivíduos da 
população; diferenças na duração do período de atividade sexual, diferenças no 
grau de atividade sexual, diferenças nas taxas de fertilidade. 
A seleção natural se processa através da sobrevivência dos indivíduos mais 
adaptados e com isso, há uma tendência pela eliminação dos genes detrimentais ou 
"defectivos" que surgem por mutação. 
Seleção Artificial: é o resultado da atuação do homem no sentido de 
aumentar a frequência de genes ou de combinações gênicas desejáveis na 
população, através do acasalamento dos indivíduos com desempenho superior ou 
daqueles que têm habilidade para produzir filhos com desempenho superior, quando 
acasalados com indivíduos de outras linhas ou raças. 
 
 
3 MELHORAMENTO GENÉTICO DE PLANTAS 
O melhoramento de plantas une todos os métodos, técnicas, estratégias ou 
recursos aproveitados para que algum progresso seja incorporado a uma espécie 
vegetal. Em modo geral, o progresso está relacionado com a melhora do conteúdo 
genético da espécie, em estreita relação com o ambiente onde esta espécie será 
cultivada. O melhoramento genético é o ajustamento genético aos componentes 
físicos, químicos, biológicos, econômicos e sociais do ambiente", o que implica em 
ser uma atividade dinâmica, exigindo ajustes genéticos para se adaptar ao 
ambiente, que é dinâmico em função dos diferentes fatores que o compõem. Cultivar 
é o nome que sem dá a uma variedade utilizada comercialmente. 
O melhorista trabalha com o objetivo de lançar melhor cultivares para serem 
utilizadas pelos agricultores. Os métodos tradicionais baseiam-se nos conceitos de 
herança mendeliana dos caracteres, ou seja, que as características a serem 
melhoradas são herdadas dos genitores pelas progênies. Sendo assim, se o objetivo 
é incorporar resistência ao fungo causador da vassoura-de-bruxa no cacau 
(Crinipellis perniciosa), deve-se utilizar pelo menos um genitor que possua gene(s) 
que confira(m) resistência a este fungo nos cruzamentos, que será a fonte de 
resistência. Os cruzamentos no melhoramento clássico restringem-se, no máximo, a 
11 
 
espécies correlacionadas. Caso contrário, terão descendentes estéreis, o que é 
inviável, pois as características não poderão ser transmitidas às gerações futuras, 
terminando com o processo. 
O melhoramento visa obter genótipos superiores, porém, as expressões 
destes genótipos, que são os fenótipos, dependem, dentre outros, do ambiente onde 
este genótipo está. Para melhor clareza, considerem-se dois clones de eucalipto 
(genótipos idênticos) plantados em solos com diferentes níveis de fertilidade, sendo 
um deles muito fértil e outro pobre em nutrientes. Logicamente o clone que for 
plantado no primeiro solo terá um desenvolvimento (fenótipo) muito superior ao 
clone plantado no segundo tipo de solo. Isto exemplifica bem o efeito do ambiente 
sobre o fenótipo, que nunca pode ser desprezado. O efeito ambiental justifica-se 
quando da recomendação de cultivares, sendo que as mais adaptadas a certa 
região serão recomendadas. Há o exemplo clássico da cultura da soja no Brasil 
Central, onde introdução de variedades selecionadas (adaptadas) ao sul do país 
teve desempenho péssimo em baixas latitudes (região central), devido a problemas 
de foto periodismo. Entre os principais objetivos do melhoramento, podemos 
destacar: 
 Aumento na produtividade; 
 Resistência à adversidades ambientais (solos, clima, pragas, doenças, etc.); 
 Adequação às exigências do mercado consumidor 
 Aumento na renda. 
Podem-se destacar outras consequências deste processo, que é a melhoria 
na balança comercial do país, pois cerca de 40% das exportações do Brasil derivam 
do agronegócio, além da maior oferta de alimento, e consequente redução de preços 
ao consumidor, e melhora da condição nutricional da população. Em cerca de US$ 
60 bilhões exportados em 2002, US$ 25 bilhões são oriundos do agronegócio. O 
melhoramento teve início há cerca de 10 (dez) mil anos, quando o homem deixou de 
ser nômade e passou ao sedentarismo, vivendo em comunidades e iniciando o 
cultivo de plantas. Sem saber das técnicas, e inconscientemente o homem 
selecionava as melhores sementas para fazer sua plantação. Com o início do 
comércio entre os povos, e, posteriormente, com as grandes navegações, deram 
inicio às trocas de germoplasma, quando plantas antes cultivada em apenas um 
local passaram a ser cultivadas em regiões distantes, disseminando-as pelo planeta. 
O milho é de origem da região do México e dos Andes, porém, é cultivado em todo o 
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mundo nos dias atuais. Praticamente todas as principais espécies cultivadas no 
Brasil são exóticas. Como exemplo tem a soja e a laranja, que são originárias da 
China, o café (Etiópia África), trigo (Egito), feijão (Andes) e eucalipto (Austrália). O 
melhoramento recebeu um grande impulso com a redescoberta das Leis de Mendel, 
em 1900, e com o desenvolvimento de técnicas de experimentação agrícola por R.A. 
Fisher e sua equipe, no período de 1919 a 1933, eles tem importância fundamental 
nos métodos utilizados atualmente. 
Estende-se aqui uma ressalva importante quando se fala de produção de 
plantas, pois a primeira ideia que normalmente se tem é a de produção de alimento 
(grãos, frutas, hortaliças, etc.). Em parte é verdade, mas apenas em parte, pois os 
vegetais são fontes de energia (álcool e carvão vegetal), madeira e celulose (papel), 
ornamentação (flores), fibras e óleos industriais (dendê, mamona, soja), dentre 
outros. Assim, o melhoramento atua desde a melhora na qualidade de tecidos (fibras 
mais longas em algodão) até no uso em cosméticos (p.ex. óleo de copaíba). Fica 
fácil perceber que, no dia-a-dia, a presença de produtos vegetais é uma constante 
indispensável. 
Some-se a isso que está sendo considerado apenas o primeiro nível da 
cadeia trófica, o uso de vegetais per se, ou diretamente pelo homem. Quando 
passamos de consumidores primários (comemos um vegetal) para consumidores 
secundários (comemos carne de boi que come vegetal), não pode-se deixar de 
ressaltar a importância do melhoramento, buscando novas cultivares de pastagens e 
forrageiras, ou melhores milho, soja e outros mais adequados à produção de ração 
(melhor teor proteico). Quando se ingere carne, indiretamente ocorre o benefício do 
uso deplantas, que foram alimento para o bovino, suíno, aves, etc. Da mesma forma 
pode-se abordar o consumo de leite e derivados. 
Estudos demonstra, o retorno financeiro obtido com diversas culturas. 
Segundo este autor, o ganho obtido com o melhoramento genético em eucalipto da 
década de 60 até a de 90 corresponde a 50% do ganho total. Considerando-se um 
incremento na produtividade de 20 m/ha/ano, deduz-se que o ganho com 
melhoramento equivale a 10 m /ha/ano. Sendo que a área de corte na década de 90 
foi, em média, de 500 mil ha/ano, houve um aumento de 5 milhões de m²/ano de 
madeira (500 mil ha/ano x 10 m³/ha/ano). Ao preço de US$ 50,00/m³ de madeira, em 
1999, resulta num incremento de US$ 250 milhões apenas no ano de 1999. Este 
mesmo autor relatou ganhos com outras culturas. Como exemplo, o ganho obtido 
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com o melhoramento do café, apenas no ano de 1998, foi de R$ 2,1 bilhões. Com o 
feijão o ganho foi de R$ 43 milhões por ano agrícola. Com a soja foi de R$ 1,4 bilhão 
por ano e, com o milho, R$ 5,2 bilhões por ano. Essas cifras são realmente muito 
importantes para o melhorista de plantas para que haja o desenvolvimento do país. 
E infelizmente esses melhoramentos não tem o verdadeiro reconhecimento que 
precisam. 
Os testes de melhoramento de plantas vão ter como objetivos: 
melhoramento de populações, onde conduzirá as populações para a máxima 
frequência de alelos favoráveis e melhoramento de genótipos (linha pura), para 
selecionar indivíduos superiores. 
 
4 MELHORAMENTO DE PLANTAS AUTÓGAMAS E ALÓGAMAS 
As plantas autógamas são aquelas que realizam preferencialmente 
autofecundação (acima de 95%). A autofecundação ocorre quando o pólen (gameta 
masculino) fertiliza um óvulo (gameta feminino) da mesma planta. Apesar de 
preferencialmente realizarem autofecundação, pode ocorrer uma baixa taxa de 
fecundação cruzada nas espécies autógamas. Esta frequência depende da 
população de insetos polinizadores, intensidade do vento, temperatura e umidade. 
As plantas autógamas são caracterizadas pela homozigose. Uma população 
de plantas autógamas é representada por uma ou várias linhas puras. Como 
exemplos de espécies autógamas podem citar: arroz, aveia, cevada, feijão, fumo, 
soja, tomate, trigo. As plantas autógamas desenvolveram alguns mecanismos que 
favorecem a autofecundação. Na soja ocorre a cleistogamia, ou seja, a polinização 
do estigma ocorre antes da abertura do botão floral ou antese. No feijoeiro, a 
cleistogamia está associado à quilha, que envolve o estigma e os estames numa 
estrutura em forma de espiral, facilitando a autofecundação. No tomateiro, os 
estames formam um cone envolvendo o estigma, de tal forma que a autopolinização 
é quase garantida. 
Plantas alógamas são plantas que tem sua polinização cruzada, é quando o 
pólen da estrutura masculina de uma planta fecunda a estrutura feminina de outra 
planta, as plantas alógamas tem vários representantes, porém o milho é cultura que 
é mais estudada. 
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O melhoramento de alógamas se baseia com o melhoramento de 
populações, populações são campos de autofecundação, a autofecundação consiste 
em manter a homozigose da planta, buscando obter linhagens puras, para a 
obtenção dessas linhagens pode demorar de 5 a 6 gerações. 
O processo de autofecundação é dividido em varias etapas, assim que as 
plantas começam apresentar a espiga ou boneca, é feita a proteção dessas bonecas 
com um saquinho plástico transparente, essa proteção e necessária para que não 
ocorra a contaminação por pólen, a próxima etapa e a proteção do pendão, o 
pendão é a estrutura masculina da planta, quando o pendão começa a soltar pólen 
ocorre a proteção do mesmo, a proteção e feita com um saco de papel, 
aproximadamente de 8 a 10 horas após a proteção é feita a autofecundação assim 
que a estrutura feminina da planta (espiga/boneca) começa a produzir estilo-estigma 
com aproximadamente de 3 a 4 cm. 
 
 
Deve-se tomar todas as medidas necessárias para evitar contaminações e 
misturas com outros milho durante todo o processo de melhoramento. 
Depois de todas as etapas de autofecundação as linhagens que se 
destacaram no berçário vão para a cruzamento ou top cross, onde se planta 
linhagens que são definidas como fêmeas e linhagens definidas como macho, onde 
o plantio e distribuído da seguinte forma: 
Macho: fêmea: fêmea: fêmea: fêmea: Macho 
Das linhas que são definidas como fêmeas são retiradas os pendões 
(estrutura masculina), pois a intenção é que as plantas definidas como macho 
fecundem a plantas fêmeas, fecundação necessária para a obtenção de híbridos. 
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No melhoramento existe o cruzamento para obtenção de híbridos simples 
(HS), hibrido duplo (HD), e hibrido triplo (HT); o híbridos simples consiste no 
cruzamento de linhagem A com a linhagem B gerando o hibrido comercial. 
HS= A x B >>> hibrido comercial 
O hibrido duplo é quando dois híbridos simples são cruzados gerando o hibrido 
comercias. 
HD= A x B >> HS¹ x HS² <<C x D 
 
 Hibrido comercial 
O hibrido triplo é o cruzamento de um hibrido simples com um linhagem C. 
 HT= A x B >> HS x C 
 
 Hibrido comercial 
Dentro do melhoramento de plantas, existe uma divisão de métodos que 
serão utilizados. Os mesmos dependerão do tipo de plantas que se vai trabalhar 
(alógamas ou autógamas). Alguns deles, serão apresentados a seguir. 
 
Teste de progênie: A seleção com este teste é a avaliação da constituição 
genética dos genitores com base no fenótipo de seus descendentes. Ocorrerá a 
seleção com base no comportamento das progênies, e isso o torna mais eficiente 
que aquela realizada com base apenas no fenótipo de um indivíduo. O teste de 
progênie foi criado por Louis Vilmorin no final do século XIX, é um dos teste mais 
importantes do melhoramento genético de plantas. 
A produtividade das plantas oriundas da semente de um genótipo 
selecionado é avaliada e a partir destas informações selecionados os melhores 
genitores. Isso vai possibilitar fazer avaliações em locais diversificados, e reduzir os 
erros oriundos da interação do genótipo x ambiente. 
 
Método massal (bulk): Seleção das melhores plantas (fenótipo), estas irão 
compor um bulk para próxima geração. Dentre as vantagens é possível considerar a 
execução rápida e simples; a eliminação de indivíduos com fenótipo indesejáveis, ou 
menos competitivos. Quanto às desvantagens, somente pode ser aplicado com êxito 
16 
 
em caracteres com alta herdabilidade; e a seleção com base no fenótipo e não no 
genótipo. 
 
Método populacional: Utilizado para obtenção de cultivares em espécies de 
autofecundação, este método foi desenvolvido por Nilsson-Ehle para condução de 
população segregante do cruzamento de trigo resistente ao As características vão 
desde a forte ação da seleção natural nas gerações iniciais, eliminando genótipos 
inferiores e/ou não adaptados (menor capacidade competitiva) numa determinada 
condição de ambiente, até a seleção artificial somente próximo a homozigose, 
aumentando a eficiência da seleção artificial feita pelo melhorista. 
O método populacional também é de Bulk e possui grande importância em 
ambientes instáveis, seleção natural atua de forma favorável, além de ser um 
método indicado para seleção em condições de estresse abiótico. 
Um detalhe importante é que este método pode ser utilizado quando o 
cultivo das constituições genéticas (população segregante) em ambiente onde a 
seleção natural atue favoravelmente aos genótipos desejáveis. 
 
 
5 BANCO DE GERMOPLASMA 
Os recursos fitogenéticossão importantes reservatórios de material 
genético, que tem previsão de uso atual ou potencial em programas de 
melhoramento de espécies de grande importância econômica. São indispensáveis à 
preservação dessas espécies, uma vez que estão sendo degradadas rapidamente 
em decorrência do seu uso desorganizado e do crescimento acelerado da 
população. Onde o homem em função da redução do número de culturas e dos 
plantios extensivos tem destruído muitas regiões de vegetação natural para colocar 
os cultivos de interesse. 
Atualmente, a agricultura desenvolvida em todos os países é fortemente 
dependente de recursos genéticos procedentes de outras partes do mundo, pois, 
estima-se que nos próximos trinta anos a população humana chegará aos 8,5 
bilhões de habitantes e para que se alimente tal número de pessoas torna-se 
necessário aumentar a eficiência de produção de alimentos, remédios, abrigo, entre 
outros. Com a utilização dos genes contidos em bancos de germoplasma pode-se 
aumentar a eficiência produtiva e reduzir a suscetibilidade de plantas aos estresses 
bióticos e abióticos. Esta "interdependência" é o resultado de séculos de intercâmbio 
17 
 
de materiais e interações ecológicas, ou seja, os cultivos originários de um país ou 
de uma região crescem e prosperam em outras partes do mundo. 
Os bancos de germoplasma são unidades conservadoras de material 
genético de uso imediato ou com potencial de uso futuro, onde não ocorre o 
descarte de acessos, o que os diferencia das coleções de trabalho, que são aquelas 
em que se elimina o que não interessa ao melhoramento genético. Ele é a fonte de 
variabilidade genética disponível para o melhoramento de plantas. São criados com 
a finalidade de manejar a variabilidade genética entre e dentro da espécie, com fins 
de utilização para a pesquisa em geral, especialmente para o melhoramento 
genético, inclusive a biotecnologia. 
Germoplasma é o material que constitui a base física da herança e se 
transmite de uma geração para outra através de células reprodutivas. O 
germoplasma contém os genes que dirigem o desenvolvimento de qualquer ser vivo 
e constituem a base física da herança biológica. É da combinação de genes que 
surgem as diversidades genéticas que, por sua vez, têm sido a base do 
melhoramento de culturas no passado, presente e futuro. 
A utilização de germoplasma, nos programas genético, é essencial, pois, as 
coleções de germoplasma vêm sendo mantidas em instituições diversas, as quais 
têm, por responsabilidade, garantir a sua variedade genética, seja pela iniciativa de 
coletar periodicamente recursos genéticos ou por favorecer o intercâmbio com 
outros bancos ativos de germoplasma, de forma a multiplicar e distribuir tais 
coleções entre os usuários, assim como promover a sua caracterização por 
diferentes procedimentos. 
Um banco de germoplasma deve conter uma variabilidade genética mínima 
que represente o acesso (tamanho efetivo e freqüência de alelos), seja cultivar elite 
ou primitiva, população, raça, espécie ou gênero. Tal número é discutível e varia de 
acordo com o tipo do germoplasma que compõe o banco. O germoplasma encontra-
se dividido em cinco categorias distintas: parentes silvestres; populações locais 
(landraces) ou cultivares primitivas; cultivares que foram substituídas; linhagens 
experimentais, mutações e outros produtos dos programas de melhoramento; 
cultivares modernas. 
O BAG é uma coleção de amostras de germoplasma, representando a 
variação genética de uma população ou de um indivíduo propagado clonalmente, 
comumente usada para propósitos de pesquisa e utilização de materiais; sua 
18 
 
importância vem da necessidade e do interesse de se conservar e preservar a 
diversidade genética dos vários acessos que o compõem, os quais alimentarão as 
atividades de pesquisa e de intercâmbio nacional e internacional. 
As curadorias de BAGs, de um modo geral, têm tido a preferência de 
botânicos. Entretanto, a interação entre botânicos e melhoristas tem sido pequena 
muitos acessos têm sido coletados para os herbários, contudo, sem nenhum resgate 
como recursos genéticos. Na Embrapa Semi-Árido, por exemplo, apesar de terem 
sido feitas várias expedições para estudos botânicos com as palmeiras, nenhuma 
semente foi trazida para o Centro. Uma análise mais profunda da situação verificará 
que o fato é comum na maioria das ações de botânica na região. 
Mais recentemente, a Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia tem 
proporcionado ampla oportunidade de interação entre os dois tipos de profissionais, 
seja através de projetos e subprojetos de pesquisa em recursos genéticos, seja em 
treinamentos de curta duração. Embora, ainda não esteja completamente 
desenvolvido, o sistema de curadorias criado pela Embrapa com os curadores de 
germoplasma, tem dado uma ampla oportunidade de estudar os recursos genéticos 
em maior profundidade, objetivando o aproveitamento dos mesmos em programas 
de melhoramento que atendam. 
Existem diferentes tipos de germoplasma que podem ser utilizados como 
fonte de variabilidade nos programas de melhoramento de plantas. Abaixo temos os 
diferentes tipos de germoplasma, divididos por origem: 
*Centros de diversidade: cultivares primitivas, híbridos naturais entre 
cultivares primitivos e parentes selvagens, parentes selvagens, gêneros 
relacionados; 
*Centros de cultivo: cultivares comerciais, cultivares obsoletos, cultivares 
menores e tipos para propósitos especiais, cultivares crioulas; 
*Programas de melhoramento: cultivares de origem híbrida, linhagens, 
híbridos, populações melhoradas. 
O conceito de pool gênico foi proposto numa tentativa de ser um guia prático 
para o relacionamento entre as espécies cultivadas e espécies aparentadas. Os 
diferentes genótipos que fazem parte de um germoplasma são classificados pela 
facilidade de hibridação, ou seja, na facilidade de troca de genes entre eles. 
*Pool gênico primário: espécies com as quais o cruzamento é fácil, sem mostrar 
esterilidade. Exemplo: cultivares comerciais, cultivares crioulos, subespécies, etc. 
19 
 
*Pool gênico secundário: incluem espécies em que o cruzamento é possível, mas 
difícil. Incluem espécies relacionadas do mesmo gênero, apesar de que nem todas 
as espécies do mesmo gênero pertençam a este grupo. 
*Pool gênico terciário: em geral incluem espécies pouco aparentadas em outros 
gêneros, ou espécies pouco relacionadas do mesmo gênero. Em geral a hibridação 
é muito difícil, com necessidade de resgate de embriões e enxertia, entre outras 
medidas. 
*Pool gênico quartenário: este é um novo grupo formado com o desenvolvimento 
das técnicas de biotecnologia vegetal. Os genes das espécies doadoras serão 
transferidos através das técnicas de transformação genética. 
As coleções são conjuntos de genótipos representativos da variabilidade 
genética da espécie objeto da conservação. As coleções de germoplasma se 
dividem em coleção base, ativa, nuclear e de trabalho. 
A Coleção base agrupa a variabilidade possível das espécies alvo, incluindo 
parentais selvagens, cultivares, cultivares tradicionais e elites. Tem a função de 
conservação do germoplasma a longo prazo e como precaução contra possíveis 
perdas, e não para distribuição ou intercâmbio. 
A Coleção ativa faz a conservação a curto e médio prazo, para gestão e 
distribuição. Nestes locais são mantidas amostras oriundas de coleções base, 
dedicando-se a avaliação, documentação e intercâmbio de germoplasma. 
A Coleção nuclear reúne a maior variabilidade genética de uma espécie no 
menor número possível de amostras. 
A Coleção de trabalho ou do melhorista fornece material para o melhorista 
ou para instituições de pesquisaque fazem melhoramento. As sementes são 
conservadas a curto prazo. 
De acordo com o tipo de amostra, os bancos de germoplasma podem ser 
divididos em: bancos de sementes, bancos de campo, bancos in vitro e bancos in 
situ. Os Bancos de sementes conservam sementes ortodoxas em condições 
controladas de temperatura e umidade. Os Bancos de campo conservam espécies 
com sementes recalcitrantes ou de propagação vegetativa (café, citrus, cacau, 
mandioca, cana-de-açúcar). Os Bancos in vitro são coleções de germoplasma 
mantidos em laboratório em condições que reduzam o crescimento das amostras. A 
conservação é feita através de meristemas ou outros tecidos das plantas. Os 
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Bancos in situ são coleções de germoplasma conservadas no local de origem. Esses 
bancos são constituídos de reservas genéticas ou conservação de ecossistemas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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