Desvendando a Genética: Melhoramento e Biodiversidade

Conceitos Fundamentais em Genética

O que é Homozigoto?

Denomina-se homozigoto, ou puro, aquele indivíduo que apresenta uma característica determinada por pares de genes alelos idênticos.

O que é Heterozigoto?

Denomina-se heterozigoto, ou híbrido, o indivíduo que possui uma determinada característica condicionada por dois genes alelos distintos.

Genótipos e Linhagens

Como Obter Bons Genótipos?

Apenas um Genótipo

Heterozigótico e/ou homozigótico.

Vários Genótipos

Ex: Aa e AA (mesmo fenótipo, genótipos diferentes).

Tipos de Linhagens

Linhagens Predominantemente Heterozigóticas

Híbrido triplo ou duplo.

Linhagens Predominantemente Homozigóticas

Variedade sintética, mistura de linhagens puras.

Linhagem Pura

Autofecunda e produz uma geração homogênea e igual à parental.

Linhagem Híbrida

A descendência apresentava indivíduos diferentes da parental.

Heterose (Vigor Híbrido)

É o fenômeno pelo qual os filhos provenientes de cruzamentos apresentam melhor desempenho (mais vigor ou produção) do que a média dos seus pais.

Melhoramento Genético

Passos do Melhoramento Genético

• Identificação dos melhores genótipos.
• Provocação do aparecimento do genótipo quando necessário.
• Multiplicação dos genótipos desejados.

Dificuldades na Procura de Bons Genótipos

Aspectos da Dificuldade

Nem sempre é difícil.

Espécies Ainda Não Melhoradas

Apenas a coleta ou introdução de um genótipo já é uma grande contribuição.

Isolamento ou Indução de Mutantes

Exemplos: uva sem semente, melancia sem semente, arroz anão, sorgo anão. Consórcio: sorgo com capim, feijão.

Tipo de Herança do Caráter

Qualitativo ou Quantitativo.

Caráter Qualitativo

Coloração, presença de escamas, resistência.

Caráter Quantitativo

Peso, comprimento (altamente afetados por fatores externos).

Outras Dificuldades

Base genética estreita, recombinação e introgressão.

Problemas Adicionais

Frequência genotípica baixa, efeitos ambientais.

Para que Melhorar?

• Qualidade (nem sempre quantidade).
• Resistência.
• Preferência de consumidores.
• Plantas adaptadas ao manuseio (ex: sem semente ou espinhos).
• Adaptação a uma nova condição e comercialização.

Perfil do Melhorista

• Paciência.
• Persistência.
• Habilidade e conhecimento em: Genética, Estatística, Entomologia, Fitopatologia, Fisiologia Vegetal (parceria).

Recursos Genéticos

Definição de Recursos Genéticos

São o conjunto de combinações de genes resultantes da evolução das espécies.

Importância e Desafios dos Recursos Genéticos

• Compreendem espécies silvestres, com potencial agrícola, até genes clonados.
• Constituem a base da segurança alimentar mundial.
• Têm potencial agrícola atual ou futuro.
• Possibilitam desenvolver variedades mais produtivas, resistentes e de qualidade.
• Auxiliam cada país a aumentar sua produtividade e sustentabilidade de sua agricultura e a desenvolver-se.
• Mas... podem ser perdidos ou até desaparecer: Erosão Genética.

Biodiversidade e Conservação

A Biodiversidade

Está composta de genes, espécies e ecossistemas. Os genes são a parte herdável e suas múltiplas combinações compõem as diferentes espécies. Uma espécie é um grupo de indivíduos semelhantes no fundamental, capazes de trocar genes, e separados de outros grupos proximamente relacionados por diferenças morfológicas e reprodutivas que originam a variabilidade entre eles.

Ecossistemas

São complexos dinâmicos formados por comunidades de plantas, animais, microrganismos e seu ambiente abiótico, que interagem formando uma unidade funcional.

Onde Conservar a Biodiversidade?

Conservação In Situ

No seu habitat natural (ecossistemas naturais e agrícolas).

Conservação Ex Situ

Bancos genéticos (ex: CENARGEN), ambientes onde crescem as raças selvagens.

Conceitos Relacionados à Conservação

Cultivo

Atividades envolvidas no cuidado com uma planta: arar, plantar, podar, regar, etc.

Domesticação

Resposta genética de plantas e animais que estão sendo cuidados.

• Processo evolutivo operando sob influência de atividades humanas.

Raça Local (Landrace, Etnovariedade)

Uma população domesticada (ou semidomesticada) selecionada em uma paisagem cultivada dentro de uma região geográfica restrita, com alta variabilidade fenotípica e relativamente alta variabilidade genética.

Cultivar Moderno

Uma população (ou clone) altamente selecionada e modificada, adaptada exclusivamente a monoculturas intensivas com variabilidade fenotípica e genética bastante reduzidas.

Espécies de Vida Silvestre

Se conservam em ecossistemas naturais (áreas protegidas – santuários, parques naturais, reservas genéticas ou da biosfera – intactos ou ligeiramente modificados pelos seres humanos).

Espécies Cultivadas

Se conservam em agroecossistemas (sistemas tradicionais de cultivo: propriedades, hortas, jardins de autoconsumo, modificados pelo ser humano com fins de produção).

Agrodiversidade

Inclui, além da diversidade biológica, aspectos físicos e climáticos, bem como socioculturais e a diversidade de manejos.

Diversidade Genética de Culturas Agrícolas

É proveniente de:

• Parentes Nativos: ambientes naturais.
• Raças Locais ou Etnovariedades.
• Parentes Invasores: ambientes modificados pelos seres humanos em situações de agricultura tradicional.

Centros de Vavilov

Locais onde ocorre a maior diversidade – grande variabilidade genética dentro de espécies e variedades.