Biotecnologia acelera lançamento de novas cultivares de café

A técnica de predição genômica permite a identificação de materiais que possuem em seu DNA genes favoráveis ​​à expressão de características de interesse na cadeia produtiva.

A aplicação da técnica de seleção genômica ampla (GWS) permite que o melhoramento genético de cafeeiros se torne mais ágil e eficaz. Essa foi uma das conclusões do documento Aceleração do melhoramento do café via seleção genômica: agilidade e eficiência no lançamento de novas cultivares, resultado do trabalho de pesquisadores da Embrapa Café (DF), da Universidade Federal de Viçosa (UFV) , da Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM), do Instituto Federal do Triângulo Mineiro (IFTM) e da Empresa Mineira de Pesquisa Agropecuária (Epamig).

Com a técnica de predição genômica, é possível identificar materiais que possuam em seu DNA genes favoráveis ​​à expressão de determinadas características de interesse na cadeia produtiva, utilizando marcadores moleculares. Assim, a presença de determinados marcadores é capaz de indicar que a planta possui uma característica relacionada a eles, como, por exemplo, resistência a determinada doença, boa produtividade, etc.

O GWS permite prever precocemente o comportamento dos indivíduos, o que, sem a ferramenta, só seria possível na idade adulta. Isso é especialmente importante para o melhoramento de organismos perenes, que geralmente levam muito tempo para atingir a idade adulta ou a fase de produção. É o caso de animais, espécies florestais, árvores frutíferas, cana-de-açúcar e café. O valor genético genômico é a previsão das características fenotípicas que um indivíduo terá e que é estimada pelos milhares de marcadores moleculares distribuídos no genoma. “Esses marcadores podem ser analisados ​​em qualquer fase do desenvolvimento da planta, inclusive quando jovem (mults). Seria uma previsão de como o indivíduo se comportará em termos de características de interesse agronômico”, detalha a pesquisadora da Embrapa Eveline Caixeta, que coordenou a pesquisa que avaliou a eficiência do GWS na previsão de características produtivas, agronômicas e resistência a doenças e pragas. do cafeeiro. O trabalho também analisou a eficiência da técnica para prever o valor genético genômico (GEBV) de populações dessas plantas em melhoramento.

“Nosso objetivo com esta publicação é demonstrar como uma das ferramentas biotecnológicas disponíveis pode auxiliar os programas de melhoramento genético do café e, assim, acelerar a aquisição de cultivares melhoradas”, diz Caixeta. Segundo o pesquisador, os estudos de seleção genômica em café ainda são incipientes e as informações nessa área são importantes para subsidiar ações de melhoria da cultura. Estudos na área também ajudam a dar maior sustentabilidade ao sistema produtivo da cadeia do café, segundo o cientista.

Os estudos registraram que o GWS contribuiu para o melhoramento tanto do café arábica quanto da canephora, ao permitir a redução do tempo necessário para completar o ciclo de seleção fenotípica. “Obtivemos resultados semelhantes para ambas as espécies e para as principais características agronômicas de cada uma delas. De acordo com o trabalho inicial que fizemos, estimamos uma redução de metade do tempo de seleção para ambos”, relata.

Programas brasileiros de melhoramento do café

Trabalhos de seleção genética são realizados no Brasil desde 1932. Eles tiveram grande impacto no desenvolvimento de cultivares com diferentes características agronômicas de interesse para a cafeicultura. O melhoramento genético permitiu a adaptação do cafeeiro a diferentes regiões do país; atribuíram maior produtividade, estabilidade e precocidade, e resistência à ferrugem do cafeeiro, principal doença da cultura. Características como tolerância à seca e geada, arquitetura adequada para adensamento; tamanho pequeno e formato de copo adequado para colheita mecanizada; e alta granulometria e qualidade da bebida também têm sido alvo de pesquisadores ao longo dos anos.

A técnica foi bem sucedida tanto para arábica quanto para canephora.

Programas de melhoramento genético de plantas resultam em fortes impactos na produção agrícola, conforme analisa o chefe geral da Embrapa Café, Antônio Fernando Guerra. “Inicialmente, o melhoramento genético de plantas baseava-se exclusivamente em características morfoagronômicas para selecionar indivíduos em populações segregantes”, ou seja, aquelas que associam alta média e variabilidade genética suficiente para permitir a seleção de linhagens com desempenho superior aos seus genitores. Vários cruzamentos foram realizados e as plantas com melhor desempenho agronômico foram selecionadas, o que poderia levar mais de dez anos para obter os resultados esperados.

Guerra explica que, há cerca de 40 anos, os marcadores moleculares foram desenvolvidos e passaram a ser utilizados como ferramenta auxiliar para informações fenotípicas, permitindo avanços significativos em diversos programas de melhoramento.

Ele diz que os programas de melhoramento estão incorporando novas tecnologias. As abordagens mais utilizadas são a seleção assistida por marcadores moleculares (SAM) e a seleção genômica ampla (GWS). “Em plantas perenes com ciclos longos, como o café, a aplicabilidade de ampla seleção genômica é de grande importância. Essa estratégia permite aumentar os ganhos genéticos, para diversos caracteres agronômicos, por unidade de tempo, o que permite reduzir o tempo de lançamento de cultivares de café”, afirma o chefe-geral.

Embora a maioria dos programas de melhoramento brasileiros se concentre principalmente no desenvolvimento de cultivares de C. arabica, a crescente importância da espécie C. canephora (café canéfora) tem despertado o interesse em obter também cultivares dessa espécie. O cultivo comercial do café canéfora no Brasil foi impulsionado a partir da década de 1950, com o advento dos cafés solúveis e, posteriormente, com sua utilização em grãos torrados e moídos, em blends (blend) com arábica. Esse aumento da demanda por C. canephora estimulou a produção brasileira e, consequentemente, a expansão do parque cafeeiro nacional e o desenvolvimento de novas cultivares.

“O processo de melhoramento genético é um trabalho de longo prazo e, muitas vezes, quando uma cultivar é desenvolvida, outros problemas aparecem, tornando um desafio constante aos melhoristas sempre buscar novas cultivares”, diz Eveline Caixeta. Este cenário impulsiona a necessidade de agregar novas tecnologias capazes de aumentar a dinâmica e capacidade de resposta dos programas de melhoramento.

O pesquisador diz ainda que o potencial de melhoria da biotecnologia está não apenas na redução do tempo de execução do programa, mas também na sólida base científica que pode explicar a genética e a bioquímica das mudanças que ocorreram ou podem ocorrer no processo de melhoramento genético. Em outras palavras, permite conhecer com mais detalhes e precisão a genética da planta e as previsões de suas características.

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