Diversidade Agrícola, Mutagênese e Técnicas de Melhoramento Genético

Por que o Agricultor de Pequena Escala Mantém a Diversidade?

O agricultor de pequena escala mantém a diversidade por diversos motivos:

• Aproveitamento da heterogeneidade ambiental.
• Estabilização da produção e aumento da segurança alimentar.
• Satisfação de diferentes necessidades.
• Flexibilidade para se adaptar a mudanças.
• Questões estéticas e afetivas.

Comparativo entre Agricultura Tradicional e Moderna

Agricultura Tradicional:

• Heterogeneidade.
• Menor produção por aporte de trabalho humano.
• Insumos locais.

Agricultura Moderna:

• Homogeneidade.
• Maior produção por aporte de trabalho humano.
• Insumos importados.

Complexidade de Ecossistemas

Ecossistemas Naturais: mais complexos, mais diversos.

Ecossistemas Agrícolas: mais simples, mais vulneráveis a pragas.

Erosão Genética

A erosão genética implica na perda do conhecimento local associado aos cultivos e na perda de autonomia.

Mutações

Mutações podem acontecer espontânea e aleatoriamente na natureza ou em razão de fatores ambientais.

Mutagênicos Físicos

Os mutagênicos físicos incluem raios ultravioletas e radiações ionizantes (raio X, gama, partículas alfa e beta, prótons e nêutrons). Eles são mais eficientes na obtenção de mutantes.

Raios Gama

São radiações eletromagnéticas ionizantes que podem penetrar muitos centímetros nos tecidos. Podem ser obtidos por radioisótopos (núcleos instáveis que emitem radiações) ou de reatores em reações nucleares. Seu uso é semelhante ao do raio X.

Vantagem: Podem ser utilizados em tratamento prolongado em casa de vegetação ou em campo (plantas expostas aos raios gama durante seu desenvolvimento).

Retrocruzamento

Cruzamento de um híbrido com um de seus pais ou um indivíduo geneticamente similar aos seus pais com o intuito de alcançar descendentes com uma identidade genética o mais próxima possível dos pais.

Benefícios do Retrocruzamento

• Se os pais recorrentes possuem um genótipo puro, ao final do processo de retrocruzamento, um genótipo puro é recuperado.
• Como não há “nova” recombinação, o conjunto puro não é perdido.

Desvantagens do Retrocruzamento

• Opera de forma ineficiente para herança quantitativa.
• É mais limitada para transmitir características recessivas.
• Na prática, segmentos de genoma provenientes de pais não recorrentes frequentemente se apresentam e podem trazer características genéticas indesejadas com eles.
• Em cruzamentos muito amplos, uma recombinação limitada pode manter milhares de genes estrangeiros dentro do cultivar puro.
• Muitos retrocruzamentos são necessários para produzir um cultivar novo, o que pode levar anos.

DNA Recombinante e Transformação Gênica

DNA Recombinante: Isolamento de gene de um organismo, clonagem e transferência para organismo receptor por meio de vetor.

Transformação Gênica: Processo de introdução do gene a ser transferido no genoma circular do plasmídeo Ti.

Eletroporação

Abrange a formação de poros temporários nas membranas celulares através de descargas elétricas.

A técnica de DNA recombinante abre ao melhorista acesso a um novo e variado conjunto de genes, inacessível com as técnicas convencionais. A transformação gênica é rotineira em milho, alfafa, tomate, mamão, trigo, sorgo, soja, entre outros.

Variação Somaclonal

Variabilidade proveniente do cultivo in vitro.

Tipos de Variações

Variações Fisiológicas: ocorrem em resposta a dado estímulo e desaparecem quando este é removido.

Variações Epigenéticas: relacionadas com a regulação gênica, persistem após a remoção do estímulo, mas não são herdadas pela progênie de origem sexual.

Variações Genéticas: são herdáveis e constituem material de interesse para o melhorista.

Causas das Variações Somaclonais

• Crossing over somático entre cromátides irmãs.
• Ativação de transposons.
• Amplificação gênica.
• Abberrações cromossômicas.
• Alteração do cariótipo da espécie.