Aplicações da biotecnologia no melhoramento genético de plantas

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Aplicações da biotecnologia no melhoramento genético de plantas 
O que é melhoramento genético de plantas? Tornar 
as plantas mais úteis ao homem 
O melhoramento permite formas de aumento da 
produção de alimentos 
1. Uso de novas áreas agrícolas 
2. Aumento do rendimento por área 
3. Mecanização agrícola 
4. Redução de danos abióticos 
5. Novos usos 
O produto do melhoramento é o desenvolvimento de 
novas cultivares 
→ Grupo que é claramente distinguível de outros 
→ Homogênea 
→ Estável 
Medição do fenótipo → seleção 
• A seleção precisa ser baseada em variabilidade 
genética 
• Onde conseguir novas variabilidades? Bancos 
de germoplasma (bancos de sementes) 
Fenótipo = Genótipo + ambiente + G x A 
Característica qualitativa: menor influência do 
ambiente sobre o caráter 
Característica quantitativa: maior influência do 
ambiente sobre o caráter 
Ferramentas tradicionais no melhoramento de plantas 
1. Hibridação (cruzamento) controlada: indução de 
mutações e introdução de genótipos para 
geração de variabilidade 
2. Seleção artificial 
 
→ Obtenção de linhas puras pela seleção com 
bases no fenótipo 
Ferramentas de Biotecnologia disponíveis: 
Cultura de tecidos 
• Bancos de conservação in vitro: cultivo in vitro 
de explantes (meristemas, folhas, caules, etc) 
• Limpeza clonal: isolar o meristema para 
regenerar plantas livres de patógenos 
Uso: cultivo de plantas que não são 
comercialmente reproduzidas de forma 
vegetativa 
Cultivo de embriões 
• Uso: cruzamentos amplos (cruzar espécie pura 
com espécie silvestre) 
• Embrião resgatado desse cruzamento 
Cultivo de anteras 
• Coleta das anteras de F1 (Aa → A e a), que é 
cultivada e regenerada pela duplicação 
cromossômica → plântulas AA e aa 
• Uso: obtenção de plantas homozigotas 
Marcadores moleculares 
• Variações na sequencias de DNA que podem 
ou não estar envolvidos em características 
fenotípicas de interesse 
• Quanto maior a saturação de marcadores maior 
a possibilidade de encontrar algum que esteja 
relacionado a característica de interesse 
• Conhecimento do germoplasma 
• Mapeamento: identificar e mapear genes de 
interesse 
• Seleção artificial baseada em marcadores 
moleculares 
• Seleção genômica: genotipagem para tentar 
construir modelos de prevenção de fenótipos 
Transformação genética: Introdução de genes em 
organismos 
1. Escolha de um doador com o gene de interesse 
2. Clonagem do gene 
3. Transformação (direta ou indireta) 
CTNBio: responsável pela aprovação de novos 
transgênicos 
Edição genômica: utilização de nucleases sítio dirigida 
para modificar o genoma das espécies 
Tipos: 
1. Indução de uma mutação de ponto (indels) 
2. Pequenas inserções ou edições de poucas 
bases por meio de uma sequencia molde de 
DNA 
3. Inserção de sequencias mais longas transgenes 
ou não transgenes 
Tecnologias: ZFNs, TALENs, CRISPR 
Considerações finais: 
A biotecnologia vai muito além de técnicas de 
transgenia e pode ser empregada em diversas etapas 
do melhoramento genético, permitindo a diminuição do 
tempo e aumento da eficiência dos processos