Melhoramento Genético: Conceitos, Tipos e Cultivares

Melhoramento Genético: Conceitos e Aplicações

Melhoramento genético é o processo de selecionar ou modificar intencionalmente o material genético de um ser vivo para obter indivíduos com características de interesse.

O melhoramento genético é fundamental na domesticação de espécies de interesse ao ser humano, resultando em plantas com características desejáveis que correspondem às cultivares usadas na agricultura.

Exemplos de modificações a partir da mostarda silvestre incluem: couve-flor, brócolis, repolho, repolho crespo e couve-rábano.

Melhoramento Genético Clássico

O processo clássico envolve as seguintes etapas:

• Seleção
• Cruzamento
• Avaliação
• Novos cruzamentos e avaliações
• Plantio no campo e produção de sementes da nova cultivar
• Registro da cultivar
• Distribuição aos produtores.

Seleção Artificial vs. Seleção Natural

Na Seleção Artificial, a seleção natural é substituída pela escolha humana de indivíduos que melhor atendem a objetivos específicos. Um dos problemas associados é a erosão genética.

Variedade e Cultivar

Variedade é uma unidade taxonômica para designar diferentes cultigenes (resultado de seleção artificial) de uma espécie altamente polimórfica (com muitos cultigenes).

Exemplo: Brassica oleracea – espécie altamente polimórfica. Suas variedades incluem:

• acephala – couve comum ou manteiga
• capitata – repolho comum e roxo
• gemmifera – couve-de-Bruxelas
• sabauda – repolho savoy (repolho crespo ou de Sabóia)
• botrytis – couve-flor
• italica – couve-brócolis
• gongyloides – couve-rábano
• alboglabra – kailaan

Variedade vs. Cultivar:

• Beta vulgaris conditiva – beterraba, cicla – acelga verdadeira, Beterraba branca.
• CULTIVAR: Variedade cultivada comercialmente (da mesma espécie ou variedade botânica).
• Cultivar: Variedade de planta cultivada que, a partir de uma espécie natural, é submetida a melhoramento genético, apresentando características perfeitamente identificáveis que a distinguem de outras variedades.
• O termo variedade é utilizado quando alguns indivíduos da espécie diferem dos demais em caracteres botânicos (ex: cor da flor). Variedades geralmente são variações naturais que ocorrem nas espécies em seus ecossistemas de ocorrência.

Exemplos de cultivares:

• Couve-flor cultivar Piracicaba precoce 1
• Couve-flor cultivar São Joaquim
• Tomate cultivar Santa Clara
• Tomate cultivar Jessica F1

Composição de uma Cultivar

Uma cultivar pode ser constituída por:

Clone

População de indivíduos geneticamente idênticos, obtida por sucessivas propagações vegetativas, a partir de uma única planta de genótipo singular. São plantas de propagação vegetativa em geral, como alho, batata, batata-doce, morango e alcachofra.

• Cultivar Bintje de batata = clone
• Cultivar Achat de batata = clone
• Cultivar Campinas de morango = clone
• Cultivar Guarani de morango = outro clone
• Cultivar Centenário de alho = clone
• Cultivar Chonan de alho = outro clone

Linhagem ou Linha Pura

População de plantas geneticamente uniformes oriundas via semente verdadeira de uma planta homozigota (AA ou aa). As cultivares de plantas autógamas (alface, tomate, feijão-de-vagem, ervilha) são comumente constituídas por uma única linhagem ou linha pura, ou por mistura de linhagens muito semelhantes entre si.

• Cultivar Santa Clara tomate (1) = linhagem
• Cultivar Brasil 221 de alface = linhagem

Tipos de Polinização

Plantas Autógamas: Fazem autofecundação, são hermafroditas, realizam autopolinização, porém o pólen deve estar próximo ao estigma.

Plantas Alógamas: Caracterizam-se pela polinização cruzada, heterozigose e heterose. A fertilização ocorre quando o pólen de uma planta fertiliza o estigma da flor de outra planta. As plantas alógamas não propagam seus genótipos para a próxima geração como ocorre em espécies autógamas, mas sim seus alelos. Portanto, a cada geração surgirão novos indivíduos com constituição alélica diferente dos seus pais.

População de Polinização Aberta

Grupo de plantas geneticamente diferentes entre si, mas com algumas características fenotípicas comuns, pelas quais podem ser diferenciadas de outras cultivares. Em geral, as cultivares de plantas alógamas constituem-se de populações:

• Cenoura cultivar Brasília: população de indivíduos adaptados a culturas do verão.
• Cenoura cultivar Nantes: indivíduos adaptados a culturas do inverno.

Híbridos (Cultivares Híbridas)

Conjunto de plantas obtidas pelo cruzamento controlado de dois parentais. Quando estes dois materiais parentais são linhagens homozigóticas (AA ou aa), resulta em híbrido simples.

Exemplos: repolho Kenzan, repolho Matzukase, tomate Jessica, tomate Cyntia, pimentão Lígia, pimentão Magali.

Heterose (Vigor Híbrido)

Combinação e resistência dos dois pais, especialmente quando a resistência é conferida por alelos dominantes.

Diferença entre Melhoramento Vegetal e Ambiental

Melhoramento Vegetal (Forma mais antiga): Utiliza a diversidade existente no campo, procedendo-se à seleção e propagação das plantas com características mais interessantes.

Melhoramento Ambiental: Envolve fatores como solos, entomologia, fitopatologia, adubação, manejo de fertilidade, sementes, etc. Exemplo: “ataques” de fungos, bactérias e pragas. O uso de produtos para controle é considerado melhoramento ambiental.

Variedades resistentes são resultado do Melhoramento Genético.

Para problemas como o Vírus do mosaico (mamoeiro) e o fungo da vassoura de bruxa (cacau), o melhoramento genético tem sido impossível até o momento, implicando no manejo ambiental como única alternativa (ex: corte dos pés contaminados, mesmo carregados de frutas bonitas).

Conceitos Fundamentais

Gene: É a unidade de herança, a origem primária dos caracteres, responsável por armazenar as informações hereditárias.

Genótipo: É a constituição genética de um indivíduo proveniente de ancestrais comuns, definindo as características da espécie. Diferentes genótipos podem dar origem ao mesmo fenótipo, a partir de efeitos de dominância e recessividade.

Fenótipo: É o produto direto da informação proveniente do DNA, representando formas alternativas de expressão de um mesmo caráter que pode ser controlado por um ou vários genes. A variação fenotípica é influenciada pelo meio ambiente; alterações ambientais de diferentes intensidades levam a modificações em características entre populações da mesma espécie, mas sem possibilidade de transmissão às próximas gerações.