Documentos 143 - · PDF fileEditoração eletrônica: Oscar Castro Composição e impressão: Embrapa Clima Temperado 1ª edição 1ª impressão 2005: 50 exemplares Todos os direitos

ISSN 1806-9193

Dezembro, 2005

Documentos 143

Conservação ex situ derecursos genéticosvegetais na EmbrapaClima Temperado

Pelotas, RS2005

Exemplares desta publicação podem ser adquiridos na:

Embrapa Clima TemperadoEndereço: BR 392 km 78Caixa Postal 403 - Pelotas, RSFone: (53) 3275 8199Fax: (53) 3275-8219 / 3275-8221Home page: www.cpact.embrapa.brE-mail: [email protected]

Comitê de Publicações da Unidade

Presidente: Walkyria Bueno ScivittaroSecretária-Executiva: Joseane M. Lopes GarciaMembros: Cláudio Alberto Souza da Silva, Lígia Margareth Cantarelli Pegoraro,Isabel Helena Vernetti Azambuja, Claudio José da Silva Freire, Luís AntônioSuita de Castro, Sadi Macedo Sapper, Regina das Graças V. dos SantosSuplentes: Daniela Lopes Leite e Luís Eduardo Corrêa Antunes

Revisores de texto: Sadi Macedo Sapper/Ana Luiza Barragana ViegasNormalização bibliográfica: Regina das Graças Vasconcelos dos SantosEditoração eletrônica: Oscar CastroComposição e impressão: Embrapa Clima Temperado

1ª edição1ª impressão 2005: 50 exemplares

Todos os direitos reservadosA reprodução não-autorizada desta publicação, no todo ou em parte, constituiviolação dos direitos autorais (Lei no 9.610).

Conservação ex situ de recursos genéticos vegetais na Embrapa Clima Temperado / Rosa Lia Barbieri. [et al.]. -- Pelotas: Embrapa ClimaTemperado, 2005. 27 p. — (Embrapa Clima Temperado. Documentos, 143 ).

ISSN 1806-9193

1. Recurso genético vegetal - Banco de germoplasma – Fruta de ClimaTemperado - Hortaliça – Grãos – Planta medicinal – Planta gramíneaforrageira . I. Barbieri, Rosa Lia. II. Série. CDD 631.5233

Autores

Rosa Lía BarbieriBióloga, Dra.Embrapa Clima [email protected]

Caroline Marques CastroEng. Agrôn., Dra.Embrapa Clima [email protected]

Andréa MittelmannEng. Agrôn., Dra.Embrapa Clima [email protected]

Ariano Martins de Magalhães Jr.Eng. Agrôn., M.Sc.Embrapa Clima [email protected]

Arione da Silva PereiraEng. Agrôn., Dr.Embrapa Clima [email protected]

Daniela Lopes LeiteEng. Agrôn., Dra.Embrapa Clima [email protected]

Eva ChoerEng. Agrôn., Dra.Embrapa Clima [email protected]

Irajá Ferreira AntunesEng. Agrôn., Dr.Embrapa Clima [email protected]

Luis Antonio Suita de CastroEng. Agrôn., M.Sc.Embrapa Clima [email protected]

Maria do Carmo Bassols RaseiraEng. Agrôn., Dra.Embrapa Clima [email protected]

Márcio Paim MariotEng. Agrôn., Dr.Universidade Federal de [email protected]

Paulo Ricardo Reis FagundesEng. Agrôn., Dr.Embrapa Clima [email protected]

Sérgio Delmar dos Anjos e SilvaEng. Agrôn., Dr.Embrapa Clima [email protected]

Rosa TreptowEcon. Dom., M.Sc.Prof.(a) aposentada da Universidade Federal [email protected]

Apresentação

A Embrapa Clima Temperado tem se preocupado com a conser-vação e uso da agrobiodiversidade da região Sul do Brasil, desen-volvendo ações de resgate, conservação e caracterização degermoplasma de hortaliças, frutas, grãos, forrageiras, medicinaise oleaginosas adaptadas aos agroecossistemas da região. Osesforços se refletem na manutenção pela Unidade de váriosbancos ativos (BAGs) e coleções de germoplasma. A EmbrapaClima Temperado mantém, no País, os únicos bancos ativos degermoplasma de batatas silvestres e cultivadas, cenoura, frutasnativas de clima temperado, prunóides e azevém. Além disso,possui importantes BAGs e coleções que reúnem grande variabili-dade genética de cucurbitáceas, pimentas, batata-doce, cebola,espinheira-santa, feijão, arroz, milho e mamona.

A conservação dos recursos genéticos constitui importantecontribuição da Embrapa Clima Temperado não só para a própriaagrobiodiversidade, como para a sustentabilidade da agricultura ea independência dos agricultores brasileiros.

João Carlos Costa GomesChefe Geral

Embrapa Clima Temperado

Sumário

11

11

13

14

15

16

17

18

19

20

21

Conservação ex situ de recursos genéticos vegetais naEmbrapa Clima Temperado ........................................

Introdução ..............................................................

Banco ativo de germoplasma de cucurbitáceas ............

Banco ativo de germoplasma de Capsicum ..................

Banco ativo de germoplasma de cebola ......................

Banco ativo de germoplasma de cenoura ....................

Banco ativo de germoplasma de batata-doce ...............

Banco ativo de germoplasma de batata e parentessilvestres ................................................................

Banco ativo de germoplasma de prunóides ..................

Banco ativo de germoplasma de frutas nativas do Suldo Brasil .................................................................

Banco ativo de germoplasma de espinheira-santa .........

Banco ativo de germoplasma de azevém .....................

Coleção de germoplasma de feijão .............................

Coleção de germoplasma de arroz ..............................

Coleção de germoplasma de milho .............................

Coleção de germoplasma de mamona .........................

Referências bibliográficas ..........................................

22

23

24

25

26

27

Conservação ex situ derecursos genéticos vegetaisna Embrapa ClimaTemperado

Introdução

Parte essencial da biodiversidade, os recursos genéticos sãoformados pelas espécies de plantas, animais e microorganismoscom valor socioeconômico atual ou potencial para o homem(Valois et al., 1996). Esses recursos são indispensáveis para odesenvolvimento sustentável da agricultura e da agroindústria,sendo considerados como matérias-primas valiosas e fundamen-tais para o desenvolvimento da sociedade (Querol, 1993). Tam-bém o melhoramento genético depende diretamente da variabili-dade genética do germoplasma disponível aos melhoristas(Rubenstein et al., 2005).

Os recursos genéticos vegetais devem ser conservados emsistemas vivos, isto é, na forma de plantas, sementes ou tecidoscom potencial para reprodução. Nesse contexto, são de grandeimportância a implantação e manutenção de coleções e bancosativos de germoplasma (Barbieri, 2003). O germoplasma, que é opatrimônio genético de uma espécie, é composto pelos parentessilvestres das plantas cultivadas, por variedades locais, tambémconhecidas como variedades crioulas ou landraces, por varieda-des obsoletas ou antigas, por linhas avançadas de melhoramento

Conservação ex situ de recursos genéticos vegetais naEmbrapa Clima Temperado12

e por variedades elite atuais (Hoyt, 1992).

Um banco ativo de germoplasma é uma coleção de acessos queé rotineiramente usada para fins de pesquisa, conservação,caracterização, avaliação e uso, cujos objetivos são reduzir aerosão genética, conservar fontes de genes para uso futuro eidentificar e caracterizar genótipos para utilização em sistemasagrícolas. Os acessos são multiplicados de acordo com a deman-da e regenerados periodicamente (Barbieri, 2003).

A seguir, serão apresentados os bancos e as coleções degermoplasma mantidos pela Embrapa Clima Temperado. Nestesbancos e coleções estão presentes espécies importantes na dietada população brasileira. A manutenção destes bancos, associadaà pesquisa, assume papel fundamental na segurança alimentardo País.

13Conservação ex situ de recursos genéticos vegetais na


Banco Ativo de Germoplasma de Cucurbitáceas

Este banco ativo de germoplasma (BAG) contém 283 acessosrepresentativos da variabilidade genética de cucurbitáceascultivadas no Rio Grande do Sul, Paraná e Santa Catarina. Osacessos são variedades locais de abóbora (Cucurbita moschata,Cucurbita maxima e Cucurbita pepo), gila (Cucurbita ficifolia),melão (Cucumis melo), pepino (Cucumis sativus), melancia emelancia-de-porco (Citrullus lanatus), bucha-vegetal (Luffacylindrica), porongo (Lagenaria siceraria), melão-de-são-caetano(Momordica charantia) e melão-de-cheiro ou cruá (Sicanaodorifera). O objetivo deste BAG é preservar e caracterizar avariabilidade genética de cucurbitáceas que vêm sendocultivadas por pequenos agricultores no Sul do País. Variedadeslocais de abóboras, melões, melancias e pepinos vêm sendoperdidas aceleradamente devido à substituição por variedadeshíbridas, ou pelo abandono do cultivo pelos agricultores. Oresgate e a conservação deste germoplasma é essencial paraassegurar o desenvolvimento sustentável e atender a nichos demercado, como agricultura ecológica, produção de doces eabóboras ornamentais.

Variedade local de Cucurbita maxima cultivada em SãoLourenço do Sul (RS), catalogada sob número 225 nobanco ativo de germoplasma de cucurbitáceas.

Foto

: A

nton

io R

.M. de

Med

eiro

s


Banco Ativo de Germoplasma de Capsicum

O gênero Capsicum compreende as pimentas e pimentõescultivados, incluindo seus parentes silvestres. O BAG contém331 acessos de variedades locais cultivadas,predominantemente, no Rio Grande do Sul. A maioria dosacessos pertence à espécie Capsicum baccatum, e sãoprovenientes de pequenas propriedades do município de Turuçu,RS (considerada a capital brasileira da pimenta vermelha). Osdemais acessos pertencem às espécies C. annuum, C. frutescense C. chinense. O objetivo deste BAG é preservar e caracterizar avariabilidade genética de pimentas e pimentões que vem sendocultivada por pequenos agricultores no Sul do país. Este BAGtem grande importância por ser a base de um programa demelhoramento de C. baccatum que vem sendo desenvolvido pelaEmbrapa Clima Temperado, em cooperação com a EmbrapaHortaliças, visando o desenvolvimento de cultivares de altaqualidade e sanidade para atender as demandas dos produtores.

Variabilidade genética para cor, fomato e tamanho de frutoem diferentes acessos de pimenta do banco ativo degermoplasma de Capsicum.

Foto

: A

nton

io R

.M. de

Med

eiro

s



Banco Ativo de Germoplasma de Cebola

O BAG conta com 163 acessos, sendo composto por variedadeslocais de cebola (Allium cepa) do Rio Grande do Sul e de SantaCatarina, e por variedades comerciais. Este BAG serve de basepara o programa de melhoramento genético de cebola, e é aprincipal coleção de germoplasma desta espécie no país. AEmbrapa Clima Temperado lançou três cultivares (‘Primavera’,‘Aurora’ e ‘BRS Cascata’) desenvolvidas a partir de seleçãomassal de variedades locais conservadas no BAG.

Bulbos de cebola da cultivar BRS Cascata.

Foto

: C

laud

io R

uas

Sch

imul

feni

ng


Banco Ativo de Germoplasma de Cenoura

Neste BAG são conservados 72 acessos de cenoura (Daucuscarota). Destes, 18 são variedades crioulas da região Sul doBrasil, nove são acessos adaptados às condições tropicais, 20são cultivares comercializadas no mercado brasileiro e 25 sãoacessos introduzidos dos Estados Unidos, nos quais se encontragermoplasma oriundo da China, República Checa, Hungria, Áus-tria, Espanha e Egito. O valor genético das variedades crioulasconservadas nesta coleção é comprovado na cultivar ‘Brasília’,lançada pela Embrapa Hortaliças em 1981 a partir degermoplasma coletado na região Sul do Rio Grande do Sul, e querepresenta cerca de 80% da área de cenoura do Brasil. As ativi-dades desenvolvidas neste banco de germoplasma são de grandeimportância para assegurar a disponibilidade de recursos genéti-cos de cenoura para atender à demanda dos programas de me-lhoramento genético desta espécie.

Acessos do banco ativo de germoplasma decenoura da Embrapa Clima Temperado.

Foto

: A

nton

io R

.M. de

Med

eiro

s



Banco Ativo de Germoplasma de Batata-Doce

Este BAG conta com 38 acessos de variedades locais de batata-doce (Ipomoea batatas) do Rio Grande do Sul. Tem por objetivocontribuir para a conservação dos recursos genéticos destaespécie e permitir a seleção de genótipos para obtenção decultivares promissoras para cultivo em larga escala. A maioriados acessos apresenta variações na coloração da polpa, emtonalidades que variam do branco ao creme. Entretanto, têm sidoobtidos acessos com polpa amarela, ricos em pró-vitamina A eaté mesmo em tonalidades de rosa e roxo intenso. Ao longo dosanos, nas pequenas propriedades rurais do Rio Grande do Sul,em um processo alheio às entidades de pesquisas, tem ocorridoseleção de genótipos de batata-doce, com importantescaracterísticas agronômicas. Entretanto, na maioria dos casos,não expressam totalmente o potencial produtivo, por estareminfectados com viroses, assim como não existe um processo deavaliação relacionado à qualidade e produtividade desse material.As atividades incluem a limpeza viral, a caracterização sensoriale morfológica, a avaliação da produtividade e obtenção demudas matrizes livres de viroses. Com relação à produtividade, aprimeira geração livre de vírus (GLV1) plantada a campo tempossibilitado aumento na produtividade de até 118%,

dependendo dogenótipo avaliado.Durante os três últimosanos,aproximadamente 20mil mudas foramtestadas em lavourascomerciais. Cincoacessos têmapresentado excelenteaceitação pelosprodutores.

Variabilidade genética para coloração depolpa cozida em três diferentes acessos dobanco ativo de germoplasma de batata-doceda Embrapa Clima Temperado.

Foto

: Lu

is A

ntôn

io S

. de

Cas

tro


Banco Ativo de Germoplasma de Batata e ParentesSilvestres

O BAG de batata e parentes silvestres da Embrapa Clima Tempe-rado conta com 292 acessos. Destes, 148 são da espécieSolanum tuberosum, 120 de S. commersonii, 20 de S.commersonii forma malmeanum e quatro de S. muelleri. Ogermoplasma de S. tuberosum conservado no BAG é constituídopor cultivares nacionais e importadas e por clones avançados,selecionados em função de sua adaptação à região de climasubtropical. Os acessos de batata silvestre do BAG são oriundosde coletas no Sul Brasil. Este germoplasma, habitando e evoluin-do na região de exploração comercial da espécie cultivada éfonte de genes de resistência a estresses bióticos e abióticos osquais não são encontradas no pool gênico da batata cultivada. OBAG de batata e parentes silvestres vem sendo utilizado nosprogramas de melhoramento genético de batata da Embrapa e deoutras instituições nacionais de pesquisa, bem como no inter-câmbio com outros países.

Flores de um acesso de Solanum commersonii do bancoativo de germoplasma de batata e parentes silvestres.

Foto

: A

nton

io R

.M. de

Med

eiro

s



Banco Ativo de Germoplasma de Prunóideas

O BAG é composto por 827 acessos de pessegueiro (Prunuspersica), 113 de ameixeira (P. salicina), 7 acessos de ameixeiraeuropéia (P. domestica), um de amendoeira (P. amygdalus),quatro de damasqueiro (P. armeniaca), dois acessos de umezeiro(P. mume), quatro de cerejeira (P. cerasus), dois de capulim (P.serotina), três de P. avium, um de P. mahaleb, um de P.kansuensis e um de P. manshurica. Vários desses acessos sãopopulações naturalizadas e adaptadas às condições de climasubtropical, de baixa exigência de frio. As prunóideas,notadamente, o pessegueiro, a ameixeira e a nectarineira, têmgrande importância econômica e social no Brasil. Apesar dosesforços dos programas de melhoramento genético, que inicia-ram na década de 50, muitos são os problemas enfrentados poraqueles que se dedicam a essas espécies, salientando-se osfitossanitários. Este BAG é um esteio para os programas demelhoramento genético de prunóideas, pois fornece a variabilida-de genética que lhes é indispensável.

Acessos do banco ativo de germoplasma de prunóides nocampo, em diferentes estádios fenológicos.

Foto

: A

lber

to C

ente

llas-

Que

zada


Banco Ativo de Germoplasma de Frutas Nativas doSul do Brasil

No BAG de frutas nativas do Sul do Brasil, são conservadas oitopopulações de araçazeiro (Psidium cattleianum), 86 acessos depitangueira (Eugenia uniflora), 10 acessos de cerejeira do mato(Eugenia involucrata), um acesso de jabuticabeira (Pliniatrunciflora), dez acessos de guabirobeira (Campomanesiaxanthocarpa), seis populações de feijoa (Acca sellowiana), trêsacessos de guabiju (Myrcianthes pungens), seis acessos de uvaia(Eugenia pyriformis), quatro populações de butiá (Butia capitata),uma população de ingazeiro (Inga uruguensis), duas populaçõesde araticum (Rollinia sylvatica) e 17 acessos de amora silvestre(Rubus spp). O BAG serve de base para a construção de umconhecimento sistematizado a respeito da dinâmica dos recursosgenéticos destas espécies, considerando sua utilização, conser-vação e uso pelas comunidades humanas. Fruteiras nativas,exploradas comercialmente em pequenas propriedades,oportunizariam uma renda adicional, ao mesmo tempo em quetrariam benefícios a seus consumidores, já que a maioria apre-senta propriedades nutracêuticas, sendo ricas em substânciasantiiinflamatórias, antioxidantes e vitaminas.

Acesso de pitanga do banco ativo de germoplasmade fruteiras nativas do Sul do Brasil.

Foto

: A

lber

to C

ente

llas-

Que

zada



Banco Ativo de Germoplasma de Espinheira-Santa

O BAG conta com 33 acessos de Maytenus ilicifolia e Maytenusaquifolium, coletados em 17 municípios do Rio Grande do Sul.Estas espécies, conhecidas popularmente como espinheira-santaou cancorosa, cujo princípio ativo tem ação medicinal paragastrite e úlcera gástrica, são consideradas em risco de extinção,devido ao extrativismo nas populações naturais e à expansão dasáreas agrícolas e urbanas. Considerando a importância medicinaldestas espécies e a erosão genética a que elas vêm sendo sub-metidas, a manutenção desta coleção é de grande importância.Através da exploração sustentável dos recursos genéticos daespinheira-santa, ela pode se tornar parte da matriz agrícola doSul do Brasil, como fonte de renda alternativa para os produtoresrurais.

Ramos com frutos de Maytenus ilicifolia.

Foto

: C

arlo

s A

ugus

to P

osse

r da

Silv

eira


Banco Ativo de Germoplasma de Azevém

O BAG conta com 201 acessos de azevém (Lolium multiflorum).O germoplasma conservado neste BAG é composto porpopulações naturalizadas coletadas no Sul do Brasil (RS, SC ePR). O azevém anual foi introduzido no Brasil por volta de 1875,estando hoje largamente disseminado. É a principal forrageira declima temperado utilizada no Sul do País. Grande número depopulações vêm sendo mantidas, em cultivo ou de forma natural,em diferentes condições de clima, solo e sistemas de produção.Estas populações são a base do melhoramento genético deazevém do Brasil.

Foto

: A

na L

uiza

Bar

raga

na V

iega

s

Caracterização agronômica de populações do bancoativo de gemoplasma de azevém.



Coleção de Germoplasma de Feijão

A coleção é composta por 400 acessos de feijão (Phaseolusvulgaris). Destes, cerca de 140 são materiais crioulos. O objetivoprimordial deste banco é preservar e caracterizar o germoplasmade feijão coletado e desenvolvido na região de abrangência desteCentro de Pesquisa, especialmente, aquele do Rio Grande do Sul.O germoplasma crioulo de feijão existente na Região Sul doBrasil apresenta grande variabilidade genética, com perspectivasfavoráveis de uso tanto direto, como como fontes a programasde melhoramento. A cultura do feijão é praticada na Região Sulhá mais de 100 anos, daí derivando esta grande variabilidade,fruto da seleção natural e artificial, pelo homem. Os trabalhos jádesenvolvidos compreendem o lançamento de oito cultivares defeijão a partir do programa de melhoramento; o provávellançamento de duas novas cultivares selecionadas diretamenteem populações crioulas, nos próximos dois anos, e odesenvolvimento de duas populações de base genética ampla,denominadas Pool Gênico Rio-grandense I e Pool Gênico Rio-grandense II, populações estas construídas a partir da inclusãode germoplasma crioulo coletado no Rio Grande do Sul.

Acesso do banco ativo de germoplasma de feijão no campo.

Foto

: Iraj

á Fe

rrei

ra A

ntun

es


Coleção de Germoplasma de Arroz

A Embrapa Clima Temperado mantém uma coleção degermoplasma de arroz (Oryza sativa) composta pelos principaisgenótipos desenvolvidos pela pesquisa gaúcha, acrescida decultivares e linhagens introduzidas de outras instituições nacio-nais e internacionais. Atualmente, a coleção de germoplasma dearroz irrigado mantida na Embrapa Clima Temperado consta de129 acessos, sendo 27 cultivares e 102 linhagens. Constamtambém do germoplasma disponível na Unidade cerca de 600entradas provenientes da Coleção Nuclear do BAG de arrozirrigado da Embrapa Arroz e Feijão. Acrescido a estes, eventual-mente estão disponíveis linhagens do Rice Cold ToleranceNursery, provenientes do IRRI, nas Filipinas. No ano de 2004

foram obtidos 15genótipos (crioulos)originários de diversasregiões do RS, os quaisestão sendo avaliados ecaracterizados pelo pro-grama. A partir destacoleção, a Embrapa ClimaTemperado, isoladamenteou em parceria comoutras instituições,disponibilizou para o setorprodutivo orizícola, desde1972, 18 cultivares dearroz irrigado.

Diferentes acessos da coleção degermoplasma de arroz da EmbrapaClima Temperado.

Foto

: A

riano

Mar

tins

de M

agal

hães

Jr.



Coleção de Germoplasma de Milho

A coleção de germoplasma de milho é composta por 769genótipos, contendo milho comum, doce, farináceo, pipoca (Zeamays) e teosinto (Zea mexicana). O objetivo desta coleção é deevitar a perda de recursos genéticos e conservar fontes de genespara uso nos programas de melhoramento. A partir da coleção jáforam fornecidos vários genótipos para programas de melhora-mento. A conservação é feita em câmara fria e a renovação dassementes é obtida através de autofecundação das linhagens,recombinação manual e plantio isolado das populações.

Diferentes acessos da coleção de germoplasma de milhoda Embrapa Clima Temperado.

Foto

: Sér

gio

Del

mar

dos

Anj

os e

Silv

a


Coleção de Germoplasma de Mamona

A coleção de mamona (Ricinus communis) contém 133genótipos, com 17 variedades comerciais e 116 acessosnaturalizados, coletados na região de clima temperado, principal-mente na metade sul do Rio Grande do Sul. Tem como objetivoevitar a perda de recursos genéticos e conservar fontes de genespara uso em programas de melhoramento. Com a expansão dacultura da mamona no RS, esta coleção tem grande importânciacomo fonte de variabilidade para o programa de melhoramentoda Embrapa Clima Temperado, devido ao grande potencial produ-tivo, conteúdo de óleo e adaptação à região. A conservação éfeita em câmara fria e a renovação das sementes é obtida atra-vés de autofecundação das linhagens, recombinação manual eplantio isolado das populações.

Acessos da coleção de germoplasma de mamona culti-vados no campo.

Foto

: Sér

gio

Del

mar

dos

Anj

os e

Silv

a



Referências Bibliográficas

BARBIERI, R.L. Conservação e uso de recursos genéticos vege-tais. In: FREITAS, L.B.; BERED, F. Genética e evolução vegetal.Porto Alegre: UFRGS, 2003. p. 403-414.

HOYT, E. Conservação dos parentes silvestres das plantas culti-vadas. Dellaware: Addison-Wesley Iberoamericana, 1992. 52 p.

QUEROL, D. Recursos genéticos, nosso tesouro esquecido. Riode Janeiro: AS-PTA, 1993. 206 p.

RUBENSTEIN, K.D. et al. Crop genetic resources: an economicappraisal. Washington: USDA, 2005. 41 p.

VALOIS, A.C.C.; SALOMÃO, A.N; ALLEM, A.C. Glossário derecursos genéticos vegetais. Brasília: Embrapa-SPI, 1996. 62 p.

Documents

Documentos 143 - · PDF fileEditoração eletrônica: Oscar Castro Composição e impressão: Embrapa Clima Temperado 1ª edição 1ª impressão 2005: 50 exemplares Todos os direitos