Bancos de germoplasma: o que são? Para que valem?

Os recursos genéticos fazem parte da biodiversidade. Bancos de germoplasma ou bancos de genes permitem conservar material genético de uma ou mais espécies exóticas ou nativas de animais, plantas e microrganismos. Devido ao conjunto de espécies que abriga, reúne uma riqueza de informações de valor inestimável. Por isso, sua preservação é considerada um bem essencial para as gerações atuais e futuras. A ideia é semelhante à conservação de espécies nativas em florestas e outros ambientes naturais.

A trajetória civilizacional

Observemos a trajetória da espécie humana em nosso planeta. No início, há dezenas de milhares de anos, nossos ancestrais viviam da coleta de produtos da natureza, como frutas, folhas, raízes, além da caça e da pesca. Tratava-se exclusivamente do extrativismo. Assim, a espécie humana era nômade, sempre migrando em busca de lugares que oferecessem recursos alimentares, que variavam de acordo com a estação do ano, períodos de seca ou chuva, entre outros.

Uma das características da espécie humana é a busca de soluções para seus problemas. O nomadismo era um problema para uma espécie social, que precisava viver em comunidade, sem o risco de insegurança alimentar. Além disso, as migrações contínuas e prolongadas eram muito problemáticas para a educação e sobrevivência das crianças, dependentes dos pais durante muitos anos.

Assim nasceu a agricultura. Aprendemos a plantar e criar animais. Portanto, houve a necessidade de domesticar as espécies de interesse. Aprendemos a selecionar as melhores plantas e animais, os mais nutritivos, os mais produtivos e os mais saborosos.

Com a produção agropecuária, mesmo em pequena intensidade, vieram as pragas e doenças. Assim, plantas e animais precisavam resistir a esses predadores e parasitas para serem colhidos ou abatidos. E assim a seleção para outras características desejáveis ​​ocorreu ao longo de milênios.

Acelerando a história do ser humano, as leis da genética foram descobertas e passamos a buscar ativamente espécies com as características desejadas, por meio de cruzamentos controlados. Essa ação é chamada de melhoramento genético. No início, o melhoramento clássico tinha uma única ferramenta, que era cruzar duas variedades ou dois animais compatíveis entre si, com atributos desejáveis, e depois selecionar os melhores, em sua prole. Na segunda metade do século XX, surgiu a engenharia genética e, mais recentemente, novas ferramentas de melhoramento genético, como edição de genes e seleção genômica, abriram perspectivas quase ilimitadas de melhoria da produção agropecuária.

Diversidade

Mas tudo isso só é possível se tivermos diversidade genética. Assim, a manutenção de bancos de germoplasma vai muito além da preservação da biodiversidade, sendo essencial para a solução de desafios como a fome e a pobreza e, em última instância, para a soberania e segurança alimentar de uma nação. Os recursos genéticos mantidos nos bancos permitem acessar características de fundamental importância para o melhoramento de plantas e animais, tornando-os mais produtivos, tolerantes a estresses ambientais – como secas ou chuvas excessivas, altas ou baixas temperaturas – salinidade e outras condições adversas do solo. , ou criando plantas e animais que são tolerantes ou resistentes a pragas e doenças.

Além disso, permitem a criação de espécies com características nutricionais mais adequadas, melhorando o teor de vitaminas, minerais, proteínas ou outros nutrientes essenciais. Também podemos melhorar características como sabor, perfume, cor, digestibilidade ou palatabilidade dos alimentos.

Existem também bancos ou coleções de microrganismos, onde é possível acessar espécies de interesse da Humanidade, como agentes de controle biológico, fixadores de nitrogênio, solubilizantes de nutrientes do solo ou bioativadores. Atualmente, elas atraem enorme atenção para a emergente consolidação da chamada bioeconomia em áreas de alta biodiversidade, como a região amazônica.

recursos genéticos

Diariamente recebemos informações sobre diversas formas de recursos. Por exemplo, temos recursos energéticos – fontes fósseis como petróleo, carvão e gás, ou fontes renováveis ​​como o sol, o vento ou a biomassa. Há também recursos hídricos – como oceanos, rios ou lagos, bem como recursos minerais como depósitos de ferro, cobre ou manganês. Plantas, animais e microrganismos representam os recursos genéticos fornecidos pela Natureza. Eles estão presentes em todas as nossas refeições diárias, desde pão com manteiga no café da manhã até arroz e feijão, salada e proteína animal no almoço e jantar.

A conservação segura desses recursos genéticos é realizada por bancos de germoplasma. O que pode acontecer no campo ou em ambientes naturais, quando é chamado de “in situ”, ou em laboratório ou câmaras de conservação (ambientes artificiais), que é chamado de conservação “ex-situ”. Os recursos são genericamente chamados de “germoplasma” e podem ser sementes ou partes de plantas, embriões, sêmen, tecidos ou microrganismos, normalmente mantidos em temperaturas muito baixas para manter sua viabilidade reprodutiva por um longo período de tempo.

bancos de germoplasma

Existem vários bancos de germoplasma no mundo, que geralmente são mantidos pelos governos dos países envolvidos. O Brasil é um país megadiverso, estima-se que um quinto da biodiversidade do nosso planeta esteja aqui. O Brasil também é um grande player na produção mundial de produtos agrícolas, o que aumenta muito sua responsabilidade na manutenção de bancos de germoplasma. Hoje, é muito provável que o Brasil esteja no top 10 dos países que mais conservam recursos genéticos animais, vegetais e microbianos do mundo.

Há também uma iniciativa global, chamada Svalbard Global Seed Vault, localizada na Noruega, que oferece armazenamento seguro, gratuito e de longo prazo de duplicatas de sementes de todos os bancos, realizadas em países que participam do esforço conjunto da comunidade global para garantir o futuro . abastecimento mundial de alimentos.

A instalação serve a um propósito humanitário e faz parte do sistema internacional para a conservação da diversidade genética de plantas liderado pela Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO). Sua operação e gestão é realizada por meio de uma parceria entre o governo da Noruega, o “Crop Trust” (uma organização internacional sem fins lucrativos) e o Centro para a Conservação de Recursos Genéticos dos países nórdicos.

Embora possa haver um papel para o Seed Vault no caso de uma catástrofe global, seu valor é considerado muito mais no fornecimento de backup para coletas individuais no caso de as amostras originais e suas duplicatas, mantidas em bancos convencionais, serem perdidas devido a a desastres naturais, conflitos humanos, mudanças de políticas, má gestão ou quaisquer outras circunstâncias.

Embrapa

A Embrapa mantém centenas de bancos de germoplasma distribuídos em todas as regiões do Brasil. A unidade central, coordenando esse esforço, é a Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, localizada em Brasília, DF. Conta com uma equipe de cientistas que se dedica, em tempo integral, à manutenção dos bancos de germoplasma, buscando sempre agregar novos acessos aos bancos existentes, atualizando catálogos, descrições e disponibilizando todas essas informações em sistemas online.

Quase todas as unidades de pesquisa da Embrapa têm uma atividade relacionada à manutenção de bancos de germoplasma. O que envolve grãos como arroz, feijão, soja, milho, cevada, aveia, sorgo, milheto, triticale ou centeio; tubérculos, como mandioca, ou vários vegetais. Também mantém bancos de inúmeras espécies de plantas forrageiras e medicinais. Existem bancos específicos para espécies frutíferas, como uva, citros, maracujá, coco e outras, além de essências florestais, incluindo macaúba.

Na área animal, existem dezenas de bancos de germoplasma ou centros de conservação para conservação de recursos genéticos, tanto para espécies exóticas de bovinos, ovinos, caprinos, equinos, aves e suínos, como para espécies nativas de abelhas, peixes, tartarugas e mamíferos médios. . A Embrapa também mantém dez grandes coleções de microrganismos úteis ou pragas de plantas cultivadas, que são inestimáveis ​​para melhorar os sistemas de produção, tornando-os mais sustentáveis.

As coleções biológicas que compõem os bancos de germoplasma podem ter diferentes denominações, de acordo com sua finalidade específica. Assim, uma coleção chamada “base” reúne toda a diversidade que foi coletada, de uma determinada espécie, não só no Brasil, mas também obtida em bancos de germoplasma de outros países.

Uma coleção base reúne a maior variabilidade possível de uma determinada espécie, ou seja, pais selvagens, genótipos de outros países, cultivares e genótipos de elite. A coleção de base serve para a conservação a longo prazo do material vegetal. Uma planta elite é conceituada como aquela que combina muitas características desejáveis, como alta produtividade, tolerância a pragas e doenças, ou possibilita seu crescimento em diferentes regiões.

Um conjunto básico é uma versão reduzida do conjunto básico. Por exemplo, recursos genéticos duplicados são eliminados. Já o acervo de obras é composto pelos recursos genéticos que estão sendo utilizados pelos cientistas para o melhoramento genético, seja por meio de técnicas clássicas ou por meio de novas ferramentas envolvendo a biotecnologia.

O Banco Ativo de Germoplasma (BAG), denominação comum para bancos de germoplasma vegetal, possui um número menor de recursos genéticos do que a coleção base, mas espera-se que todos os seus recursos sejam duplicados na coleção base. Seu objetivo é facilitar a organização e distribuição (troca) de materiais genéticos para melhoristas e instituições interessadas no Brasil e no exterior. As amostras BAG são utilizadas para avaliação, caracterização, documentação e intercâmbio de recursos genéticos e são uma das fontes de programas de melhoramento genético.

Em um contexto de grandes transformações, como as projetadas para as próximas décadas, que incluem mudanças climáticas, redução da área disponível para agricultura, maior demanda por produtos agrícolas e demanda por desenvolvimento sustentável, não há como superar os desafios que se colocam. sem contar com bancos de germoplasma. É uma imposição da sociedade moderna e uma obrigação dos governos de beneficiar seus cidadãos.

Por Décio Luiz Gazzoni, Engenheiro Agrônomo, pesquisador da Embrapa Soja e membro do Conselho Científico Agro-Sustentável