MÉTODOS DE MELHORAMENTO DE PLANTAS DE ...

MÉTODOS DE MELHORAMENTO DE PLANTAS DE PROPAGAÇÃOASSEXUADAProf. Moeses DannerEstrutura genética de populações e teoria da seleçãoNa natureza existem plantas de propagação sexuada e assexuada. Algumasplantas de importância econômica se propagam exclusivamente por sementes (sexuada),como é o caso da soja, feijão, arroz, entre as plantas autógamas, e milho, entre plantasalógamas.Outras plantas se reproduzem principalmente por propagação vegetativa(assexuada), como é o caso da cana-de-açúcar. Por outro lado, a maioria das plantasfrutíferas, que são perenes, produz sementes em condições naturais, porém, por questõescomerciais e de formação de pomares, elas são propagadas vegetativamente. Neste caso,algumas delas são espécies autógamas (pessegueiro, nectarineira, citros) enquantooutras são alógamas (maçieira, parreira, mangueira, mamoeiro).Em outras espécies não há sistema de reprodução, ou seja, a planta não produzsementes em condições naturais, sendo o exemplo mais clássico o alho. Esta espécie sepropaga exclusivamente por meio vegetativo, o que condiciona baixa variabilidadegenética, somente obtida através de mutações. Este fato dificulta o melhoramento destaespécie e, teoricamente seu risco de extinção é alto devida sua baixa flexibilidade eadaptação às condições adversas.Por possuírem diferentes estruturas genéticas, existem diferentes métodos parase desenvolver cultivares, que levam em consideração o sistema de reprodução daespécie (espécie de reprodução vegetativa, autógama ou alógama).Neste tópico serão discutidos os métodos de melhoramento utilizados paraplantas propagadas vegetativamente, com ênfase em plantas frutíferas de climatemperado.A principal característica da propagação vegetativa é que as plantaspropagadas por este método são clones da planta-mãe. As variedades em geral sãoaltamente heterozigotas e quando em reprodução sexual expressam ampla segregação nageração F1, ao contrário de plantas autógamas de propagação sexuada. Estavariabilidade é explorada no melhoramento genético através de cruzamentos entrevariedades heterozigotas e posterior seleção dos indivíduos com fenótipo desejado dapopulação segregante e sua avaliação. Se estes genótipos se mostrarem superiores sãomultiplicados vegetativamente, o que determina a fiel multiplicação de seus genótiposem um grande número de plantas-clones, possibilitando uniformidade genética, fatorconsiderado essencial para a exploração comercial em pomares, devido ahomogeneidade que facilita os tratos culturais.A propagação vegetativa pode ser realizada através das técnicas de estaquia,alporquia e enxertia, que depende de sua adaptação e facilidade e formação de mudasem cada espécie. Por exemplo, a técnica de estaquia é utilizada largamente paraespécies como a figueira. A alporquia por sua vez se mostrou eficiente para ajabuticabeira, para a qual a estaquia não se mostrou viável. No caso da enxertia elamostra importância na propagação de citros, macieira, pessegueiro e videira, entreoutras. Ultimamente a cultura de tecidos tem sido um método auxiliar na propagaçãovegetativa, após o desenvolvimento de um protocolo específico de cada espécie.Outro fator diferencial ocorre na cultura dos citros, a qual além de poder serpropagada assexuadamente por enxertia, podem ser obtidos plantas-clones oriundos de

sementes, geradas dos embriões nucelares. Estas plantas não são desenvolvidas a partirde fertilização e meiose, como é o caso do embrião zigótico, mas sim de mitose dascélulas da nucela, e apresentam o mesmo genoma da planta-mãe, embora oriundos desementes. Este fenômeno que ocorre em citros, com a formação de duas ou mais plantasde uma só semente, sendo uma do embrião zigótico e as demais oriundas do embriãonucelar, é denominada de poliembrionia.Vantagens e desvantagens da propagação vegetativa no melhoramento deplantasA maior vantagem da propagação vegetativa é que em qualquer fase doprograma de melhoramento, plantas que apresentem características favoráveis,tanto de ordem qualitativa quanto quantitativa, podem ser fixadas geneticamenteatravés da multiplicação e reproduzidas em larga escala e indefinidamente. Estesclones podem ser utilizados como cultivares comerciais, avaliação em diferentescondições ou como fonte para posteriores hibridações. Esta possibilidade demultiplicação vegetativa compensa o tempo maior necessário ao ciclo de espéciesperenes, do cruzamento à primeira avaliação da progênie, que é em média de três anosem frutíferas de clima temperado.Por outro lado, este fato pode ser observado como desvantagem, pois esteprocedimento induz o melhorista ao não aproveitamento de níveis intermediários dacaracterística de interesse, principalmente algumas de difícil mensuração, como é a detolerância ou resistência a doenças. Este fato também acarreta perda da variabilidadegenética da população trabalhada. Desse modo, no caso de plantas F1 oriundas decruzamentos dirigidos com o intuito de selecionar plantas resistentes à doenças e queapresentam nível intermediária de resistência, podem ser submetidas a obtenção dageração F2, que através da recombinação gênica, ou seja, segregação, pode gerarindivíduos com maior nível de resistência, ou ainda retrocruzamento com um parentalcom bom nível de resistência.A propagação vegetativa proporciona rápida multiplicação das plantas,propagação em larga escala, e induz as plantas à precocidade de produção, devido àausência de período juvenil, em relação a sua propagação por sementes. A própriaconjugação da propagação sexuada com assexuada destas espécies frutíferas facilitamos trabalhos de melhoramento, devido a exploração do vigor de híbridos altamenteheteróticos como cultivares comerciais.Porém, a uniformidade de plantas em um pomar determina que elas são maisvulneráveis a estresses de ambiente, o que pode acarretar em baixa sustentabilidade deseu cultivo em determinada região sujeita ao estresse.Breve relato do melhoramento de frutíferas de clima temperado no BrasilO melhoramento genético está intimamente relacionado com a variabilidadegenética, que tem papel fundamental nos programas de cruzamento e seleção degenótipos melhorados. O Brasil é o centro de origem de algumas frutas tropicais como oabacaxi, o caju, a goiaba e o maracujá, assim como algumas frutas nativas de climasubtropical, principalmente as da família Myrtaceae, como a jabuticaba, pitanga, cerejado-mato,etc. Para estas frutas o Brasil detém a variabilidade genética existente.Por outro lado, as frutíferas de clima temperado, como a macieira, a videira e opessegueiro, que são importantes economicamente no sul do Brasil, são espécies

HibridaçãoA escolha dos genitores é um aspecto importante na hibridação. A escolha deveser baseada em características complementares e, pelo menos um dos genitores deveapresentar baixa necessidade e frio. Desse modo, o conhecimento das características dogermoplasma disponível é essencial na escolha.A hibridação envolve diversas etapas: coleta de pólen do genitor masculino,emasculação das flores e polinização da planta mãe.Coleta de pólenO pólen deve ser coletado de flores bem desenvolvidas, mas ainda não abertas,para evitar contaminação por pólen vindo de outras flores. Isto acarretaria mistura nafutura progênie.As flores devem ser colhidas em saquinhos de papel. Em seguida, as anterasdevem ser separadas da seguinte maneira. Os botões florais são invertidos sobre umapeneira de malha fina (1,5-2 mm) e esfregados levemente sobre a tela. As anerasatravessam a tela e caem sobre uma pequena bandeja de papel, confeccionada eidentificada com o nome do genótipo e data de coleta. As bandejas são deixadas àtemperatura ambiente e fora do alcance da luz solar direta. A deiscência das anterasocorre de 24 a 36 horas após a coleta.Após secas, as anteras e o pólen são recolhidos em frascos de vidro, tamponadoscom algodão e colocados em dessecador com substância higroscópica, a sílica gel.Quando se deseja conservar o pólen para utiliza-lo no ano seguinte, como é o caso decruzamentos que envolvam o genitor feminino precoce e o masculino tardio, osdessecadores devem ser colocados em congeladores a aproximadamente - 18º C. nestascondições o pólen pode permanecer viável por até 3 ou 4 anos.Teste de viabilidade do pólenO método mais utilizado nos programas de melhoramento genético de frutíferasde clima temperado, para testar a viabilidade de pólen, é a germinação in vitro.Para realizar este método, primeiramente é confeccionado um meio de culturapadrão, com 10% de sacarose + 1% de agar, diluídos em água destilada. Entretanto,pólen de algumas cultivares de ameixeira, germinam melhor com a adição de 20 a 40ppm de ácido bórico. O meio é aquecido para dissolver completamente o ágar, semebulir. Ainda quente, são colocadas 3 a 4 gotas de meio sobre tubos de PVC de 1,5 cmde diâmetro e 0,5 cm de altura, colados sobre lâminas comuns.Após esfriar o meio, o pólen a ser testado é polvilhado levemente sobre asuperfície do meio de cultura, com auxílio de um pincel. As lâminas são colocadas emplacas de Petri, com papel umedecido no fundo, para simular uma câmara úmida. Asplacas de Petri são, então, colocadas à temperatura de aproximadamente 25º C. Três aquatro horas após, pode ser feita a contagem dos grãos de pólen germinados e nãogerminados. Sob microscópio ótico são contados de 100 a 200 grãos de pólen porgenótipo, obtendo-se o percentual de germinação.Em geral, uma boa viabilidade de pólen é considerada entre 50 a 80%.Entretanto, quando utiliza-se pólen vindo do exterior, admite-se até 30% ou menos degerminação, realizando-se polinização em um maior número de flores.

delas não é fertilizada pelo seu próprio pólen e algumas cultivares de pereira são machoestereis,com pólen não viável.Entretanto, como na ameixeira, em geral se faz a emasculação quando as floresestão no estádio de balão, principalmente para facilitar a polinização cruzada e reduzirvisita das abelhas para evitar contaminação por pólen de plantas não desejadas.Geralmente são emasculadas 2 a 3 flores por cacho floral, sendo as demaisremovidas. Este processo apresenta outra vantagem, pois frutas originárias de floresemasculadas são facilmente reconhecidas por ocasião da colheita, pois não apresentamcálice.Quando não realiza-se a emasculação das flores os ramos ou as plantas devemser protegidas, como na ameixeira.Os cachos florais polinizados devem ser identificados.a) Pessegueiros e ameixeirasCUIDADOS COM AS SEMENTESAs frutas oriundas das flores previamente polinizadas devem ser colhidasmaduras. Com auxílio de uma tesoura são cortados os endocarpos (caroços) ao meio,sem causar dano às sementes (amêndoas).As sementes são tratadas com hipoclorito de sódio e colocadas em sacosplásticos, contendo papel filtro embebido em solução fungicida e vedados com calor eacondicionados em câmara fria para estratificação.Os saquinhos são checados periodicamente para verificar a umidade. O períodode estratificação pode variar de 60 a 90 dias. A retirada das sementes pode ser realizadaquando iniciam a germinação. Após, são plantadas em sementeira, em casa-devegetaçãoou telado.Os seedlings são levados a campo, no primeiro inverno após a realização daspolinizações e três anos após a mesma, os seedlings podem ser avaliados pela primeiravez. Em geral, na primeira avaliação eliminam-se as plantas indesejáveis e raras são asseleções efetuadas. É preferível efetuar uma segunda avaliação, na frutificação do anoseguinte, para então, selecionar os genótipos interessantes e eliminar todos os demais.Os genótipos selecionados são propagados por enxertia e colocados em coleção, paraavaliação mais criteriosa.EmbrioculturaSementes de pessegueiros e ameixeiras, oriundas de cruzamentos com cultivaresou seleções de maturação precoce, não germinam em condições naturais. Isto porque, amaturação da polpa ocorre antes que o embrião esteja completamente desenvolvido, fatoque ocorre em frutas com período de desenvolvimento inferior a 115 dias da plenafloração a colheita.Assim, o cultivo de embriões torna-se necessário para permitir odesenvolvimento do embrião e a posterior formação dos seedlings.Em linhas gerais, o procedimento consiste em colher as frutas no início damaturação e desinfestá-las com álcool 70%. Em seguida, retira-se as sementes dointerior do endocarpo, em condições de assepsia em câmara de fluxo laminar.Cuidadosamente é efetuada a retirada do tegumento e a colocação das sementes emtubos de ensaio contendo meio de cultura, normalmente o WPM (wood plant media).

Após o desenvolvimento do seedling ele vai para aclimatização em casa-devegetaçãoe segue os procedimentos já descritos.b) Macieiras e pereirasAs frutas originárias das hibridações devem ser colhidas próximo à maturação.As sementes devem ser removidas e bem lavadas e desinfestadas em hipoclorito desódio.A estratificação pode ser realizada seguindo procedimentos descritos parapessegueiro e ameixeira, a temperatura de 3 a 5º C para sementes de macieira e durante6 a 14 semanas.Os demais procedimentos são semelhantes aos descritos para pessegueiro eamexeira.SELEÇÃOA seleção dos genótipos é bastante subjetiva, dependendo principalmente daexperiência do melhorista e dos objetivos do programa de melhoramento.No caso de caracteres quantitativos a avaliação de correlações de caracteres econhecimento de herdabilidade do caráter são essenciais para um planejamento racional.Seleção para resistência a doenças, por exemplo, necessita de uma metodologiaespecífica. É preciso conhecer a relação patógeno-hospedeiro, ter boas fontes deresistência, estudar o modo de herança da resistência e ter um bom método de screeninge seleção dos indivíduos resistentes. Quando não se consegue preencher todos osrequisitos, costuma-se fazer a avaliação das plantas baseadas na incidência da doença,nas condições de campo, o ideal, entretanto, é a inoculação do patógeno em condiçõescontroladas.