Desafios e limitações ao melhoramento genético da bananeira · melhoramento genético da...

Desafios e limitações ao

melhoramento genético da

bananeira

Edson P. Amorim, Janay A. Santos-Serejo, Claudia F.

Ferreira, Fernando Haddad, Sebastião O. Silva

III Congreso Latinoamericano y del Caribe de Plátanos y Bananos

Corupá, Santa Catarina, Brasil

ResistênciaTolerância

Agronomia Qualidade

Seca

Frio

Salinidade

Áreas marginais...

Fusarium

Sigatokas

Nematoides

Broca do rizoma...

Produtividade

Porte baixo

Ciclo curto

Perfilhamento

Sabor

Aroma

Vida de prateleira

Despencamento

Fotos: Embrapa

Melhoramento Genético

Limitações ao melhoramento de Musa

Fontes de resistência à pragas e doenças

Baixa fertilidade feminina

Esterilidade masculina e ou feminina

Pouco conhecimento sobre genética em Musa

Natureza poliploide e genomas diferentes em combinação

Baixa produção de sementes

Longo ciclo para a caracterização agronômica...

Diploides Triploides Tetraploides

Sem valor comercial Comercial Comercial

Presença de sementes Sem sementesGeralmente sem

sementes

Pesquisa Agricultor Agricultor

Fotos: Edson Perito Amorim

Melhoramento na Embrapa (1976-hoje)

Produção de sementes

> 800.000 obtidas

Fotos: Edson Perito Amorim

Não iremos ensinar e

sim discutir o

melhoramento genético

das bananas e dos

plátanos

Genética em Musa

CARACTERÍSTICAS TIPOS DE AÇÃO GÊNICA REFERÊNCIA

Altura de planta Um gene recessivo denominado de dw que

provavelmente está próximo à região centromérica

e apresenta efeito de dosagem em tetraploides

Ortiz e Vuylsteke

(1995)

Nanismo em plátanos

tipo French

Um gene recessivo principal para internódios

falsos curtos com modificadores afetando a altura

da planta

Ortiz e Vuylsteke

(1995b)

Peso do cacho Interação epistática que aumenta rendimento em

híbridos poliploides

Ortiz (1995)

Resistência à murcha

de Fusarium

Um gene dominante para a raça 1.

Sistema poligênico para a raça 4

Larter (1947); Vakilii

(1965a). Rowe (1991)

Resistência a

Sigatoka-negra

Um gene recessivo principal e dois genes aditivos

menores com efeito de dosagem em híbridos de

plátanos

Ortiz & Vuylsteke

(1994a)

Tamanho e peso de

fruto

Maiores frutos em poliploides, devido à epistasia.

Vários genes dominantes em M. acuminata ssp.

malaccensis.

Ortiz (1995)

Rowe (1984)

Genética em Musa

Experimentos para estimar parâmetros

genéticos em Prata;

Cruzamentos, retrocruzamentos, F2;

Controle genético de características

importantes;

Adaptabilidade e estabilidade...

Parentais

Calcutta 4

Resistência às Sigatokas e

ao mal-do-Panamá – uso

por ≠s programas de

melhoramento

M53

Base genética das

cultivares da Embrapa –

resistência às Sigatokas e

ao mal-do-Panamá

Fotos: Edson Perito Amorim

Programa de melhoramento de diploides

Mais de 20 diploides utilizados;

Todos resistentes a Fusarium

raça 1 (alguns a SN e SA);

TR4??

Parentais

Fotos: Edson Perito Amorim

Parentais

Perrier et al., 2011

Melhoramento

reconstitutivo

com base em

possíveis

ancestrais

Híbridos triploides (código Embrapa NG)

Fotos: Edson Perito Amorim

Cruzamentosx

Concentrar cruzamentos em épocas do ano

favoráveis;

Forma de coleta de pólen;

Conservação do pólen;

Proteção das flores femininas...

xCruzamentos

Maçã resistente ao mal-do-Panamá

Fotos: Edson Perito Amorim

xCruzamentos

Uso de tetraploides elite: novos triploides

Foto: Edson Perito Amorim

xCruzamentos

Foto: Edson Perito Amorim

Novos

híbridos

Plantio

Setembro

Cultura de tecidos

Resgate de embriões: adequação da técnica

5% de eficiência

+ 30% de eficiência

Cultura de tecidos

Fertilização in vitro: foco em Cavendish

Fotos: Janay A. Santos-Serejo

Cultura de tecidos

Conservação de germoplasma

Fotos: Edson Perito Amorim

Cultura de tecidos

Suspenções celulares: cisgenia

Fotos: Janay A. Santos-Serejo

Seleção

Bahia

Agronômicos

Sigatoka-amarela

Fusarium

Nematoides

Broca do rizomaFoto: Edson Perito Amorim

Norte do Brasil Sigatoka-negra

Seleção

Avaliação para Fusarium: campo e casa de

vegetação

Fotos: Fernando Haddad

r = 0,97 (p≤0,001)

Seleção

Avaliação para Fusarium: campo e casa de

vegetação

Fotos: Fernando Haddad

Seleção

Biotecnologia

Suporte ao programa de

melhoramento visando acelerar o

desenvolvimento de novas cultivares

Diferentes estratégias

Biotecnologia

Duplicação de cromossomos:

desenvolvimento de triploides

Uso de diferentes diploides: melhoramento

reconstitutivo e biofortificação

Foto: Edson Perito Amorim

Biotecnologia

Foto: Edson Perito Amorim

64 autotetraploides

obtidos a partir de

6 diploides

Biotecnologia

Fingerprinting: germoplasma elite da

Embrapa (cultivares e DM) - microssatélites

Fotos: Edson Perito Amorim

Biotecnologia

Marcadores moleculares: desenvolvimento

de SSR e EST-SSR

Biotecnologia

Tolerância a seca: fenotipagem de todo o

germoplasma elite da Embrapa (- DM)

Fotos: Lorenna Mattos-Moreira

Biotecnologia

Tolerância a seca: análise de parâmetros

fisiológicos

Figura 7. Avaliação com o Clorofilômetro.

Fotos: Lorenna Mattos-Moreira

Biotecnologia

Tolerância a seca: Perfil de proteínas em gel

2-D

Figura 7. Avaliação com o Clorofilômetro.

Fotos: Lorenna Mattos-Moreira

Biotecnologia

Tolerância a seca: proteínas identificadas –

desenvolvimento e validação de SSR (SAM)

Figura 7. Avaliação com o Clorofilômetro.

Biotecnologia

Pós-colheita: proteômica com ênfase em

Prata

Figura 7. Avaliação com o Clorofilômetro.

Fotos: Rafaella de Lima Roque

Biotecnologia

Pós-colheita: proteômica com ênfase em

Prata

Fotos: Rafaella de Lima Roque

Biotecnologia

Pós-colheita: identificação de rede de

proteínas – aumentar o tempo de prateleira

Fotos: Rafaella de Lima Roque

Biotecnologia

Despencamento dos frutos: identificar genes

e desenvolver marcadores moleculares, a

partir de genótipos contrastantes

Fotos: Marciene Amorim Rodrigues

Biotecnologia

Despencamento dos frutos: identificação de

dois genes diferencialmente expressos via RT-

qPCR – desenho de primers e validação

(SAM)

Biotecnologia

Fusarium: seleção de genes (Costa, 2013) e

desenho de primers (validação) via RT-qPCR

– Maçã, Prata-Anã e BRS Platina - Cisgenia

Uso de promotores específicos para raízes

desenvolvidos pela Embrapa

Biotecnologia

Biotecnologia

eBSV: avaliação da diversidade do vírus na

coleção de germoplasma da Embrapa e nas

principais regiões produtoras do Brasil

Biotecnologia

Primers: BSOLV (Obino L’Ewai), BSGFV

(Goldfinger)...47 primers: associados com as

oito estirpes distintas de BSV que infectam

Musa

Biotecnologia

Não apresentam a estirpe do BSV

Primer BSGFV VM1

&

Brasil & Cultivares

Extensão do território

Cultivares diferentes

Prata

Pacovan

Plátanos

Cavendish

Maçã

Figo

...

Parceiros

Parcerias consolidadas na fase final de

difusão da tecnologia;

Descentralização do programa de

melhoramento – melhoramento local

Necessidade de avaliar os novos híbridos em

regiões produtoras nas fases iniciais de

melhoramento.

05 hectares de campos experimentais;

01 Laboratório;

02 Casas de vegetação e 02 Telados;

Equipe de campo: 03 empregados e 05

terceirizados;

Aproximadamente 20 Pesquisadores

Multiplicação in vitro dos genótipos:

Equipe & Infraestrutura

Rede de Ensaios

Redimensionamento

Novas estratégias de

divulgação

Produtores modelo

Participação dos

produtores mais

efetiva

Avaliação internacional

9 híbridos da Embrapa em teste na África

Garantida Japira Pacovan Ken Preciosa

VitóriaTropical Princesa Platina Caprichosa

SA: Resistente

SN: Medianamente suscetível

MP: Resistente

Doenças

BRS Pacoua

Tipo Pacovan;

Mãe: Pacovan;

Produção: até 25 t ha-1;

Lançamento: Pará;

> 1.000 ha plantados.

Fotos: Edson Perito Amorim

Obrigado

edson.amorim@embrapa.br

+55 (75) 33128058