Baixe Melhoramento Genético do Fumo e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Agronômica, somente na Docsity! 1 LGN 0313 Melhoramento Genético MELHORAMENTO GENÉTICO DE FUMO (Nicotiana tabacum L.) Guilherme José Farias Engenheiro Agrônomo (ESALQ – 2006) Mestre em Genética e Melhoramento de Plantas (2009) Doutorando Sumário Importância da cultura e panorama atual Botânica, grupos varietais e manejo Melhoramento Genético Objetivos Técnicas Etapas Fotos Melhoramento de FUMO . . . POR QUÊ ??? Maiores Produtores e Exportadores (mil toneladas de fumo) 399 598 928 2410 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 EUA Índia Brasil China Total mundial: 6.496,4 mil t Fonte: Atlas do Tabaco, 2006 121 135 157 184 466 0 100 200 300 400 500 Índia Zimbábue EUA China Brasil Produção Exportação 399 598 928 2410 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 EUA Índia Brasil China Total mundial: 6.496,4 mil t Fonte: Atlas do Tabaco, 2006 121 135 157 184 466 0 100 200 300 400 500 Índia Zimbábue EUA China Brasil Produção Exportação 173 312 362 402 1800 0 500 1000 1500 2000 Indonésia Japão Rússia EUA China Consumo (bilhões de cigarros) Consumo 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Soja grão Açúcar Carne Avícola Farelo de Soja Café Carne Bovina Fum o Óleo de Soja Suco de Frutas Carne Suína 7° Lugar Exportações Agropecuárias Brasileiras (valor em milhões de dólares) Fonte: MAPA, 2006 2 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Soja grão Açúcar Carne Avícola Farelo de Soja Café Carne Bovina Fum o Óleo de Soja Suco de Frutas Carne Suína 7° Lugar Exportações Agropecuárias Brasileiras (valor em milhões de dólares) Fonte: MAPA, 2006 0 1000 2000 3 0 4000 5000 6 0 7000 8000 9 0 10000 Soja Cana Café Fumo Algodão 4° Lugar Introdução Consumo mundial de cigarros: 5 trilhões / ano BRASIL: Maior exportador e 2º maior produtor Indústria: US$ 5 bilhões Impostos: US$ 4 bilhões 2,4 milhões de empregos diretos e indiretos 200 mil famílias de produtores 360 mil hectares cultivados Realidade do Produtor Preço médio recebido = R$ 4,30 / kg de folhas Produtividade média = 1.844 kg / ha Rendimento médio = R$ 8.000 / ha plantado Tamanho médio das propriedades : 16,4 ha Área média com fumo : 2,7 ha Fonte: Afubra, 2006 Market Share Mundial GLH 3,1% JTC 6,4% ITL 3,6% Altadis 2,0% BAT Souza Cruz 15,1% Altria Phillip Morris 17,6% CNTC 33,7% Outros 18,5% Fonte: Atlas do Tabaco, 2006 Souza Cruz Unidade Rio Negro - PR 5 Secagem das Folhas - Cura Secagem em ESTUFA Fumo Virginia e Amarelinho Amadurecimento desuniforme Colheita em etapas Tipos: Estufa convencional Estufa de ar-forçado – Estufa L.L. = Loose Leaf = Folha Solta Secagem das Folhas - Cura Secagem em GALPÃO Fumos Burley, Maryland, Comum, Oriental Amadurecimento uniforme Colheita = planta inteira Tipos: Galpão convencional GB1 GB2 Chapecó Classificação das Folhas → T: Ponteiras → B: Meeiras → C: Semi-meeiras → X: Baixeiras } } } } Classes: Classificação das Folhas Subclasses (Virginia) O (alaranjadas) L (verde limão) R (castanhas) Tipo 1 : Primeira 2 : Segunda 3 : Terceira Ideal (Virginia): BO1 Cotação (2006) = R$5,81 / kg Alcalóides do Fumo Nicotina (90 a 95%) Substância alcalóide básica Princípio ativo do tabaco Proteção contra herbivoria Outros alcalóides (5 a 10%) Nornicotina Anabasina Anatabina Nitrosaminas (TSNA’s): cancerígenas Genetic Engineering on Nicotiana tabacum for Reduced Nornicotine Content Conversão: Nicotina - Nornicotina Nornicotina: precursora de TSNA Gene da N-Demetilase: CYP82E4 Silenciamento com RNAi A estratégia se mostrou eficaz J. Agric. Food Chem. 2006, 54, 9071-9078 Lily B. Gavilano, Nicholas P. Coleman, Leigh-Emma Burnley, Melissa L. Bowman, Newton E. Kalengamaliro, Alec Hayes, Lowell Bush, and Balazs Siminszky 6 Formação de TSNA NICOTINA NORNICOTINA NNN (TSNA) N - Demetilase Nitrosação GENE CYP82E4 Senescência e Cura Cura e Processamento GAVILANO et al., 2006 RNAi PROGRAMAS DE MELHORAMENTO Principais Empresas Objetivos do Melhoramento Principais linhas de pesquisa: Melhora da qualidade; Aumento da produtividade; Resistência às principais viroses (TMV, PVY, TSWV); Resistência à murcha bacteriana; Resistência aos nematóides de galhas; Tolerância a amarelão; Cultivares com baixos níveis de alcalóides. Impacto dos Cultivares 1,12,1 26,8 6,6 0 5 10 15 20 25 30 1980 1991 1998 2005 (i.a. kg/ha) Sistema Float + Cultivares Resistentes Fonte: Souza Cruz, 2006 T Geração de Variabilidade Métodos Convencionais Cruzamentos Biparentais, multiparentais, retrocruzamentos, dialélicos Método da População (Bulk) e Genealógico (Pedigree), Seleção Recorrente Biotecnologia Obtenção de somaclones Cultura de tecidos Cultura de células Hibridação somática (fusão de protoplastos) Produção de haplóides e duplo-haplóides Indução de mutação Não há cultivares comerciais transgênicos 7 Suporte ao Melhoramento M E L H O R A M E N T O D O F U M O Casas de Vegetação Banco de Germoplasma Análises Químicas Cultura de Tecidos Marcadores Germoplasma Fontes de resistências N. repanda: nematóides, TMV, fogo selvagem, mancha angular; N. lagsdorfii: fogo selvagem, mofo azul, antracnose, PVY, TMV; N. suaveolens: mofo azul, PVY, TMV, fogo selvagem, mancha angular N. repanda Técnicas Auxiliares Seleção assistida por marcadores Fusão de Protoplastos: Superação de incompatibilidade Cultura de Tecidos e de Células Técnicas Auxiliares Caracteres Avaliados Resistência a nematóides e viroses Dias do plantio ao florescimento Número de folhas emitidas até florescimento Altura da planta no florescimento Data para capação Valor agronômico Produtividade de fumo curado Desenvolvimento do Germoplasma DOENÇAS AGRONÔMICAS QUÍMICA FUMAÇA Tipos de seleções: 10 Estufa Bandejas no Float Etapas realizadas com produtores Casas de Vegetação Planejamento Semeação Repicagem Podas InoculaçõesSeleções Transplante. Replante Polinizações / Colheita de Folhas Colheita de Frutos ANO AGRÍCOLA Escolha e Preparo das áreas Croquis Estaqueamento Adubação Tratos Culturais Coleta de Dados MAIO AGOSTO a SETEMBRO DEZEMBRO a MARÇO N AGRÍCOLA CICLO 120 a 240 dias (4 a 8 meses) Envelopes com Sementes 11 Semeação Caixas com Tratamentos Caixas com tratamentos Tamanho ideal para Repicagem Repicagem Plântulas recém repicadas Após 1 semana 12 Estufa Desenvolvimento das Mudas Desenvolvimento das Mudas Desenvolvimento das Mudas Desenvolvimento das Mudas Irrigação e Float 15 Flores Encapadas Colheita de Flores Colheita de Anteras Secagem e Armazenamento do Pólen Cruzamentos Cruzamentos Etiquetados 16 Frutos Maduros Lavoura Demonstrativa CSC 416 Dias de Campo Polinização em Grande Escala (Produção de Sementes) OBRIGADO ! Guilherme José Farias Contato: gjfarias@esalq.usp.br Doutorando ESTÁGIOS Contatos no CMF Souza Cruz: Dr. Carlos Eduardo Pulcinelli (Gerente) cmeduardo@souzacruz.com.br Angenilson Delfrate (Coordenador Agrícola) angenilson@brturbo.com.br