Agrobiotecnologia e melhoramento no séc. XXI

Pedro Fevereiro

Ummundoemmudança

ò Clima e stresses ambientais

ò Disponibilidade dos factores de produção

ò Regras de produção (greening/organic)

ò Valores e preços de mercado

ò Sustentabilidade (social/económica/ambiental)

A produção tem que crescer 60% até 2050

https://ccafs.cgiar.org/bigfacts/#theme=food-security&subtheme=food-demand

Nos últimos anos

FAO 2016

Comochegámosatéaqui

ò Domesticação

ò Práticas agronómicas

ò Melhoramento

ò Constante incorporação do conhecimento na prática agrícola

5000AC

Germany,100DC

500AC 1400’DCItaly,1500’DC

100DC Belgium,1700’DC

Selvagem Cultivado

15B/a= 1T/ha

(10,5)

(1,7)

Amarelo–Polinizaçãoaberta;Azul–híbridossintéAcos;Vermelho–híbridossimples;Verde-OGMs

Melhoramento(duasvias)

2-InduzirVariabilidade

MutagénesenãodirigidaHaploidização/poliploidizaçãoHíbridosinterespecíficosVariaçãoSomaclonalModificaçãoGenéAcaEdiçãodoGenoma

1–ExploraraVariabilidadeExistente

MétodostradicionaisdeseleçãoQTLs-LocideCaracterísAcasQuanAtaAva

MapeamentoporassociaçãoOpAmizaçãodo“Fitobioma”

Journal of Experimental Botany, Vol. 61, No. 12, pp. 3211–3222, 2010

Exploraradiversidadealélicaexistente

Introduzirvariabilidade

Ingo Potrykus

ExpressãodogenedaT6PdeArabidopsisemTabaco

Almeida et al. (2005) Euphytica 146: 165–176

Água doce – 0,5% Água do mar – 3,5%

“Novas”TécnicasdeMelhoramento

ò  Nucleases direcionadas para sequências específicas

ò  RNAi (RNA de interferência)

ò  Mutagénese dirigida

ò  Agro-infiltratação (Agrobacterium)

ò  Cisgenese

ò  Enxertia sobre porta-enxerto geneticamente modificado

ò  Melhoramento reverso

ò  Metilação do DNA dirigida por pequenos RNAs

Kapoho field trial started in 1995 http://www.apsnet.org/publications/apsnetfeatures/Pages/papayaringspot.aspx

RNAieovírusdamanchacirculardapapaia(PRSV)

Crispr/Caseaediçãodogenoma

Crispr/Caseaferrugemdoarroz

Bloqueamentodaexpressãodeumgene(factordetranscriçãoERF)queregulanegaAvamentearesistenciaàferrugememarroz

Wang et al., 2016 PloS one

80genomassequenciadosGossypiumraimondiiTheobromacacao(cocoatree)Theobromacacao(cocoatree)cv.MaAna1-6Azadirachtaindica(neem)Eucalyptusgrandis(Rosegum)Fragariavesca(wildstrawberry)Malusdomes<ca(apple)"GoldenDelicious"Prunusamygdalus(almond)Prunusavium(sweetcherry)cv.StellaPrunusmume(ChineseplumorJapaneseapricot)Prunuspersica(peach)Pyrusbretschneideri(yapearorChinesewhitepear)cv.DangshansuliPyruscommunis(Europeanpear)cv.DoyenneduComiceCitrusclemen<na(ClemenAne)Citrussinensis(Sweetorange)Populustrichocarpa(poplar)Vi<svinifera(grape)genotypePN40024MimulusguFatusSolanumlycopersicum(tomato)cv.Heinz1706Solanumpimpinellifolium(CurrantTomato)Solanumtuberosum(potato)Solanumcommersonii(commerson'snightshade)Nico<anabenthamianaNico<anasylvestris(Tobaccoplant)Nico<anatomentosiformisCapsicumannuum(Pepper)

Betula nana (dwarf birch) Aethionema arabicum Arabidopsis lyrata Arabidopsis thaliana Ecotype:Columbia Brassica rapa (Chinese cabbage) Capsella rubella Eutrema salsugineum Eutrema parvulum Leavenworthia alabamica Sisymbrium irio Thellungiella parvula Cannabis sativa (hemp) Carica papaya (papaya) Kalanchoe Citrullus lanatus (watermelon) Cucumis melo (Muskmelon) DHL92 Cucumis sativus (cucumber) 'Chinese long' inbred line 9930 Hevea brasiliensis (rubber tree) Jatropha curcas Palawan Manihot esculenta (Cassava) Ricinus communis (Castor bean) Cajanus cajan (Pigeon pea) var. Asha Arachis duranensis (A genome diploid wild peanut) accession V14167 Arachis ipaensis (B genome diploid wild peanut) accession K30076 Cicer arietinum (chickpea) Cicer arietinum L. (chickpea)

Glycine max (soybean) var. Williams 82 Lotus japonicus (Bird's-foot Trefoil) Medicago truncatula (Barrel Medic) Phaseolus vulgaris (common bean) Linum usitatissimum (flax) Capsicum annuum var. glabriusculum (Chiltepin) Petunia Utricularia gibba (humped bladderwort) Setaria italica (Foxtail millet) Aegilops tauschii (Tausch's goatgrass) Brachypodium distachyon (purple false brome) Hordeum vulgare (barley) Oryza brachyantha (wild rice) Oryza glaberrima (African rice) var CG14 Oryza rufipogon (red rice) Oryza sativa (long grain rice) ssp indica Oryza sativa (Short grain rice) ssp japonica Panicum virgatum (switchgrass) Phyllostachys edulis (moso bamboo) Sorghum bicolor genotype BTx623 Triticum aestivum (bread wheat) Triticum urartu Zea mays (maize) ssp mays B73 Musa acuminata (Banana) Musa balbisiana (Wild banana) Phoenix dactylifera (Date palm) Elaeis guineensis (African oil palm) Spirodela polyrhiza (Greater duckweed)

Conclusãoò  Quando:

ò  UmapartesubstancialdassubstânciasacAvasestãoaserreAradosdomercado;

ò  Osfatoresdeproduçãoestãoaencarecer;ò  Ascondiçõesclimatéricasseextremam;

ò  ---

ò NãoseráalturadepensaremuAlizartudooquesabemosparatervariedadesmaisresilienteseproduAvas?

ObrigadopelaVossaAtenção

Acriaçãoeousodoconhecimentoestãonabasedasobrevivênciada

espéciehumana