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Anotações da apresentação Melhoramento de caracteres especiais
Introdução – Slide 2
Estamos acostumados a ver o melhoramento genético atuar para elevar a
produção, tornar as plantas resistentes a doenças, fazê-las serem tolerantes à condições
adversas. No entanto, existem nichos que necessitam ser atendidos com relação à alguns
requisitos. É, nesse caso, então, que entra o melhoramento de caracteres especiais, que,
como o próprio nome diz, é o melhoramento de características incomuns, como o arroz
preto, o algodão colorido e a soja marrom.
Algodão colorido – Slide 3
O algodão colorido foi desenvolvido pelos incas em 4.500 AC, bem como por
outros povos antigos das Américas, África e Austrália.
Já foram identificadas 39 espécies silvestres de algodão com fibras coloridas. Na
maioria dessas espécies primitivas, o algodão possui fibras coloridas, principalmente na
tonalidade marrom. Porém, já foram descritos algodões coloridos em tonalidades verde,
amarela, azul e cinza. Esses algodões, por longos períodos, foram descartados pela
indústria têxtil mundial e até mesmo foi proibida sua exploração em vários países por
serem considerados como contaminação indesejável dos algodões de tonalidade branca
normal. Esses tipos coloridos foram preservados pelos povos nativos e nas coleções de
algodão em vários países.
No Brasil, foram coletadas plantas de algodoeiros asselvajados, nas tonalidades
creme e marrom, em misturas com algodoeiros brancos cultivados, das espécies G.
barbadense L. e G. hirsutum L. raça, marie galante Hutch, conhecidos como algodões
arbóreos. Esses algodões coloridos tinham uso apenas artesanal ou ornamental,
principalmente nos Estados da Bahia e Minas Gerais.
Estes algodoeiros foram preservados em bancos de germoplasma da Embrapa
Algodão, em Patos, PB, desde 1984.
A partir de 1989, foi iniciado o trabalho de melhoramento genético, após uma visita
de empresários têxteis japoneses, que demonstraram interesse em adquirir este tipo de
fibra.
Como foi o processo de melhoramento? – Slide 4
Inicialmente foi efetuada uma avaliação da produtividade e das características das
fibras dos 11 acessos de algodão arbóreo colorido existentes no Banco de Germoplasma.
Constatou-se que o comprimento das fibras dos acessos coloridos variou de 25,9 a
31,6 mm; a resistência era muito fraca, com 60% dos materiais variando de 19,5 a 21,7
gf/tex, o que impossibilitaria sua industrialização em fiações modernas, que exigem
algodões de alta resistência. As fibras eram também excessivamente finas e de baixa
uniformidade.
A produtividade, no campo variou de 294 a 1.246 kg/ha.
Foi determinado como objetivo do programa de melhoramento elevar a resistência
das fibras, a finura, o comprimento e a uniformidade, bem como estabilizar a coloração
das fibras nas tonalidades creme e marrom e elevar a sua produtividade no campo.
Utilizou-se primeiramente, o método de seleção individual com teste de progênies, e,
posteriormente, o método de hibridação seguido de seleção genealógica, para se
obter variações nas tonalidades de cores.
Como foi o processo de melhoramento? – Slide 5
A partir de 1996, foram incluídos nas pesquisas, algodões de coloração verde e,
procuradas novas combinações de cores, por meio de cruzamentos dos algodões
marrom, creme e verde. O método de seleção individual com teste de progênies consistiu
em separar plantas coloridas nas 11 entradas originais que constituíam o BG, de modo
que propiciasse a análise das características agronômicas e das fibras de cada uma das
plantas eleitas. Por meio desse método foram obtidas e estudadas 1.085 plantas, que
resultaram em 217 linhas de progênies de tonalidades creme a marrom.
O método de hibridação foi utilizado para obter nova variedade e combinação de
cores diferentes, pelo cruzamento dos algodoeiros nativos do Brasil, de coloração creme
e marrom, com as cultivares americanas Arkansas Green (verde) e Texas (marrom
intenso). Esses cruzamentos estão nas gerações F2 e F3 e irão resultar cultivares com
tonalidades de cores mais variadas em futuro próximo.
Outra opção que foi utilizada pela Embrapa para a obtenção de cultivares de
algodão colorido foi a introdução dos genes que controlam a coloração verde, na cultivar
comercial mais plantada no Nordeste (CNPA 7H), por meio da técnica de
retrocruzamentos. Para isso, foram efetuados três ciclos de retrocruzamentos utilizando-
se a cultivar Arkansas Green como progenitor doador e a CNPA 7H como progenitor
recorrente.
Com o processo de melhoramento contínuo, as linhagens avaliadas em 1997, em
Patos e Monteiro, PB, apresentaram produtividade em torno de 1.500 kg/ha, resistência
de fibras na faixa de 23 a 25 gf/tex, finura fina (I.M.) de 3,4, comprimento de fibra (S.L.
2,5%) de 29,5mm e uniformidade de 48,0%.
Cultivares de algodão colorido lançadas – Slide 6-8
BRS Verde: Em 1996, foi realizado o cruzamento entre o material Arkansas Green,
de fibra verde, com a cultivar CNPA 7H, de ampla adaptação à região Nordeste,
realizando-se, em seguida, mais dois retrocruzamentos com a CNPA 7H para recuperar
algumas características de fibra deste progenitor. A população resultante foi submetida à
seleção genealógica com vistas à melhoria dos caracteres de fibra, principalmente a
resistência da fibra que era baixa no doador da cor verde. Após vários ciclos de seleção e
testes comparativos, chegaram-se a três linhagens que compuseram um bulk que deu
origem à BRS Verde, lançada no ano de 2003. Como a incidência de doenças é baixa na
região Nordeste, esta cultivar destina-se, preferencialmente, a esta região, já que não foi
avaliada a resistência às doenças no decorrer dos trabalhos de melhoramento. A fibra da
BRS Verde tem uma instabilidade em relação à cor, pois os pigmentos que causam a cor
verde são sensíveis à luz solar. Graças a esta característica, recomenda-se que a fibra
seja colhida em duas etapas, primeira e segunda colheitas, evitando assim que a fibra
fique muito exposta ao sol no campo. Na Tabela 1, são apresentadas algumas
características dessa cultivar e feita a comparação com um de seus progenitores, cultivar
CNPA 7H de fibra branca. O comprimento da fibra da BRS Verde está em torno de 30
mm, sendo, portanto, de fibra média, com bom comprimento, semelhante ao da cultivar de
fibra branca CNPA 7H. A resistência da fibra está em torno de 26 g/tex. Com relação ao
ciclo, a BRS Verde se assemelha à CNPA 7H com 130–140 dias. A produtividade da BRS
verde, de acordo com a Tabela 1, em regime de sequeiro, ficou abaixo da produtividade
da CNPA 7H, mas é considerada boa.
Arroz tipo arbório – Slide 9-10
O Estado de São Paulo é o maior consumidor de arroz do País. Há alta demanda
por tipos especiais, como os utilizados na culinária internacional. Na italiana,
principalmente, é grande o consumo do arroz tipo arbório, específico para risotos.
O Instituto Agronômico está pesquisando tipos especiais de arroz para nichos de
mercado desde 1992, quando iniciou um programa de melhoramento genético específico
para esses tipos de arroz. O Vale do Paraíba é a principal região produtora de arroz do
Estado de São Paulo, que também se mostrou favorável ao plantio de tipos especiais,
com condições climáticas adequadas à produção e com qualidade de grãos equivalente
às principais regiões da Itália.
Atualmente, os tipos arbórios disponíveis no mercado são importados e o plantio
desses materiais, em geral, apresenta baixa produtividade e alta incidência de doenças.
O Instituto Agronômico, em cooperação com o Pólo Regional do Vale do Paraíba,
após 12 anos de pesquisas, coloca à disposição dos agricultores de São Paulo e de toda
a cadeia produtiva do agronegócio do arroz, a cultivar IAC 300 - tipo arbório para culinária
italiana.
A ‘IAC 300' originou-se do cruzamento entre a variedade italiana Arbório,
introduzida no banco de germoplasma do IAC, em 1992, e da PI CIA2606 (IRAT 112/IRAT
144). Os cruzamentos para os tipos arbórios foram realizados em 1997, no Instituto
Agronômico, em Campinas (SP). Após vários ciclos de seleção, utilizando-se do método
genealógico, no ano agrícola 2003/2004, a linhagem IAC 1889 destacou-se das demais
pelo seu tipo de grão e desempenho agronômico. Quando comparada com as
testemunhas importadas, apresenta panícula bastante densa e excelente qualidade
culinária, associada ao potencial produtivo. A partir do ano agrícola 2004/2005, passou a
ser avaliada em experimentos preliminares e avançados na região do Vale do Paraíba,
onde se destacou por suas qualidades culinárias e potencial produtivo.
Arroz para culinária japonesa (IAC 400) – Slide 11
A cultivar IAC 400 originou-se do cruzamento entre a linhagem 95Ay222 oriunda
dos ensaios avançados da Louisiana (USA) e da cultivar de grãos médios M202 da
Califórnia (USA). Os cruzamentos foram realizados, em 1995, em Campinas, no Instituto
Agronômico. Após vários ciclos de seleção, utilizando-se o método genealógico, no ano
agrícola de 2000/2001, a linhagem IAC 1755 destacou-se das demais pelo seu excelente
desempenho agronômico, planta com arquitetura moderna, panícula muito densa,
excelente qualidade culinária e com bom potencial produtivo. A partir do ano agrícola de
2001/2002, passou a ser avaliada em experimentos preliminares e avançados nas
principais regiões produtoras de arroz irrigado do Estado de São Paulo, onde se destacou
por sua alta produtividade e qualidades culinárias.
As avaliações da cultivar IAC 400 em experimentos preliminares e avançados
instalados no Estado de São Paulo, no período de 2001 a 2004, mostraram que a
produtividade foi muito superior às cultivares importadas e equivalente aos tipos
tradicionais de arroz irrigado cultivado em São Paulo (Tabela 1).
Arroz aromático – Slide 12
Originou-se do cruzamento realizado no Texas A & M University Agricultural
Research and Extension Center, em Beaumont, Texas, USA, envolvendo os genótipos:
Della-X2 e Lemont e retrocruzadas quatro vezes com o progenitor. Della-X2 é um
genótipo aromático e Lemont uma das principais cultivares comerciais dos Estados
Unidos.
Arroz preto – Slide 13
Cultivado na China há mais de quatro mil anos, com fama de produto afrodisíaco e
exótico, o arroz preto era chamado de “Arroz Proibido”, pois era consumido apenas pelo
Imperador, cabendo a seus súditos somente a produção dos grãos. A partir da década de
80, a China intensificou o melhoramento para arroz preto e hoje existem mais de 50
variedades modernas cultivadas naquele país. Este tipo especial de arroz tornou-se a
sensação entre chefs e gourmets, a começar pela cor – na verdade, lilás, que de tão forte
se torna preto -, pelo aroma leve de castanha e pelo sabor único. Depois de cozido,
segundo opinião de consultores gastronômicos, o grão de formato arredondado e curto
fica ‘al dente’ sem perder a textura macia e permanece inteiro. Considerado uma iguaria
na Europa e nos Estados Unidos, o arroz preto demorou a chegar ao Brasil. As notícias
desse grão extremamente aromático, de sabor especial, ficaram restritas aos amantes da
alta gastronomia até 15 anos atrás, quando os primeiros pacotes passaram a ser
encontrados em lojas especializadas.
Arroz preto (IAC-600) – Slide 14
A cultivar IAC 600 originou-se de seleção massal realizada em 1994, em uma
população da variedade chinesa Wang Xue Ren apresentava segregação para várias
características agronômicas e culinárias.
Dessa seleção originaram aproximadamente 150 linhagens com diferentes tipos de
grãos, panículas e porte de planta, até que
Arroz preto (IAC-600) – Slide 15-16
no ano agrícola de 1996/1997 a linhagem IAC 1762 apresentou boa estabilidade
agronômica e com potencial produtivo adequado para o padrão de tipos especiais,
adaptando-se aos sistemas de plantio irrigado e terras altas com irrigação suplementar.
Testes de qualidade culinária realizados nos Estados Unidos revelaram um aroma
acastanhado e teor de compostos fenólicos altos, dando a essa linhagem características
específicas. A partir de 2001, iniciou-se a purificação de sementes e os experimentos
avançados nas regiões produtoras do Estado de São Paulo para estimar o Valor de
Cultivo e Uso.
Feijão branco – Slide 17
Originou-se da seleção efetuada em linhagem do grupo comercial branco
introduzida no IAPAR em 1996 do Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT).
Essa linhagem foi avaliada em 14 ambientes do Paraná, nos anos agrícolas de 2004/2005
e 2005/2006, sendo oito ensaios estabelecidos na safra das águas e seis na safra da
seca. Em virtude da sua boa performance agronômica e qualidade de grãos, que atende a
demanda do mercado interno e externo, a linhagem dói registrada para cultivo no Serviço
Nacional de Registro de Cultivares em 2008.
Alto teor de triptofano e lisina em milho – Slide 18
Os grãos do milho apresentam proteínas de baixo valor biológico devido os baixos
teores de dois aminoácidos essenciais à dieta humana e de animais monogástricos: a
lisina e o triptofano.
Pesquisadores do Centro Internacional de Melhoramento de Milho e Trigo
(CIMMYT) desenvolveram milhos com qualidade protéíca melhorada (QPM) a partir de
materiais opaco-2 com endosperma modificados. Este trabalho resultou na geração de
materiais com níveis médios de triptofano e lisina aproximadamente 50% maiores que os
do milho comum.
O programa de desenvolvimento de cultivares de milho QPM começou com a
introdução de 23 populações QPM, que foram desenvolvidas no CIMMYT (Vasal et al.,
1980; Bjanarson & Vasal, 1992). Estes materiais foram avaliados em diversas regiões do
Brasil para características agronômicas.
Como foi o processo de melhoramento – Slide 19
De acordo com essas avaliações, a População 64 QPM foi selecionada e lançada
em 1988 como BR 451.
BR 451 foi melhorada por diversos ciclos de seleção recorrente, quatro de seleção
massal seguidos por três de famílias de meios-irmãos, principalmente para as
características: qualidade protéica, produtividade, resistência ao acamamento e
quebramento, sanidade dos grãos e empalhamento (Guimarães et al.,1997; Pacheco et
al., 1999).
Alto teor de triptofano e lisina em milho – Slide 20
Tabela: BR 451 apresenta grãos brancos e dentados com bom nível de
modificação do endosperma e teores de lisina e triptofano superiores aos do milho normal
(Tabela 2). Seus grãos, quando moídos, apresentam um alto rendimento de fubá de
excelente qualidade e granulometria. Sua farinha, em mistura com a farinha de trigo, tem
excelentes propriedades para panificação e produção de massas.
Alto teor de triptofano e lisina em milho – Slide 21
Precursor da serotonina, da melatonina e da niacina, o triptofano tem uma
importância vital. Descoberto em 1901, é utilizado há várias dezenas de anos para aliviar
a depressão, promover o sono ou ajudar a perder peso. Inúmeros estudos mostraram o
interesse e a eficácia do triptofano, nomeadamente para aumentar as concentrações de
serotonina. Esta desempenha um papel fundamental em múltiplas funções do organismo
e, em particular, na depressão, na ansiedade, no humor e no controlo do apetite.
Além de definir os níveis de serotonina direita, niacina, a vitamina B3 ou, é
extremamente essencial para a saúde eo funcionamento normal das células do cérebro e
do sistema nervoso. O bom funcionamento de células cerebrais saudáveis e neural
garante que a atividade elétrica do cérebro permanece estável e transmissão elétrica ou
química de sinais neurais continua sem problemas, sem experimentar quaisquer acessos
ou solavancos. O resultado visual deste aparece na forma de padrões de comportamento
saudáveis, euforia, diminuição da freqüência de ataques de ansiedade e alívio de
inquietação.
Soja marron – Slide 22
Objetivo: desenvolver cultivares de soja especiais para alimentação humana, com
sabor mais suave, semente de maior tamanho e elevado teor de proteína.
São 12 anos de melhoramento, depois dos cruzamentos, avançamos 5 gerações
pelo método SPD, colhendo-se apenas 2 vagens/planta.
Na geração F6 fazemos seleção de plantas e plantamos as progênies. Depois
fazemos experimentos com repetição (ensaio preliminar, intermediário e final) com os
materiais selecionados e por fim os melhores entram nos ensaios de VCU em 6 locais.
Depois passam pela fase de multiplicação das sementes. Como são materiais para
alimentação, além das características agronômicas, fazemos também avaliações
sensoriais, testes de cozimento, entre outras.
Soja marron – Slide 23
Em um supermercado de Uberaba, 819 pessoas degustaram a soja marrom
preparada com caldo de feijão: 80% das pessoas disseram que certamente comprariam o
produto; 13% informaram que provavelmente comprariam e 7% disseram que talvez
comprassem o produto.
Fizemos degustação da soja marrom, preparada com feijão, em supermercado no
município de Uberaba, com o objetivo de verificar a aceitação do produto no mercado
local", explica. Os pesquisadores da EPAMIG ofereceram a receita a 1.538 pessoas, 97%
aprovaram o sabor e oito em cada 10 que provaram, garantiram que comprariam o
produto.
Palha de milho colorida – Slide 24
Os agricultores e artesãos que se dedicam ao uso da palha do milho para a
produção de peças artesanais precisam de cultivares com palha longa de cores variadas
e de textura específica para cada técnica artesanal desenvolvida.
Esses produtores são, em geral, agricultores familiares e consideram que as
cultivares disponibilizadas no mercado não atendem adequadamente às exigências da
palha para o artesanato (Teixeira et. al., 2005).
Visando preencher essa lacuna no rol das cultivares disponibilizadas ao agricultor
brasileiro, foi desenvolvido um programa de seleção participativa tendo como ponto de
partida acessos do Banco de Germoplasma de Milho, resultando na indicação das
variedades de milho.
Como foi o processo de melhoramento – Slide 25
O processo de seleção iniciou-se com um levantamento e uma avaliação de dados
de passaporte de acessos do BG de Milho.
Primeiramente, foram feitas visitas aos usuários da palha de milho para
levantamento dos atributos necessários para o uso dela no artesanato.
Com base nas informações obtidas, foram avaliadas as fichas de coleta de acessos
e selecionados 50 acessos originários dos estados de MG, BA, PR, MS e SC que tinham
referências a atributos de palha, a exemplo de “palha roxa” ou “palha macia”.
Após a seleção inicial, as sementes foram multiplicadas para a condução de
ensaios de identificação dos acessos do Banco de Germoplasma de Milho que
apresentavam palha apropriada para artesanato.
Adicionalmente, foram avaliados caracteres relacionados à produtividade e ao
desempenho agronômico.
A avaliação dos caracteres contou com a contribuição de Extensionistas da
Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural de Minas Gerais (Emater-MG) e das
artesãs que trabalham com a palha do milho.
Soja sem sabor – Slide 26
O Programa Soja, coordenado pelo professor do Instituto de Biotecnologia Aplicada
à Agropecuária (Bioagro/UFV), Maurílio Alves Moreira, foi criado em 1986, com o objetivo
de melhorar as propriedades da soja e de seus derivados. O primeiro passo foi buscar
novas variedades do grão, sem aquele gostinho forte e desagradável. Os pesquisadores
identificaram as três enzimas responsáveis pelo sabor ruim e, por meio de melhoramento
genético molecular, desenvolveram as UFV TNs, que não contêm essas enzimas. O
resultado é um grão de sabor suave e mais atraente ao nosso paladar.
Feijão com grãos especiais – Slide 27
A cultivar IAC-Jabola é originária do cruzamento realizado no Instituto Agronômico,
em Campinas (SP), em 1999, entre as cultivares Jabola x IAC Carioca Tybatã.
Este cruzamento recebeu a denominação Gen 99TG34 e após seleções de plantas
até a safra das águas de 2001 foi identificada a linhagem Gen 99TG34-50, com grão tipo
Jalo.
Na safra das águas de 2005, essa linhagem integrou os ensaios de VCU
2005/2006/2007 de grãos especiais do Estado de São Paulo. Devido às características de
planta, tamanho e à coloração do grão, resistência a doenças, produtividade e
estabilidade da produção, a linhagem Gen 99TG34-50 recebeu a Denominação IAC-
Jabola.
Abóbora brasileirinha – Slide 28
Brasileirinha é uma cultivar de abóbora (Cucurbita moschata) com frutos bicolores
que foi desenvolvida com o objetivo de disponibilizar um produto diferenciado devido ao
aspecto ornamental (cores do Brasil) e a composição nutricional (combinação de beta-
caroteno e luteína) de seus frutos. Esta cultivar foi selecionada na geração F7, sendo
obtida via cruzamentos convencionais entre um acesso de frutos bicolores e a cultivar.
