Agrobiotecnologia e melhoramento no séc. XXI. Pedro Fevereiro

Transcrição

1 Agrobiotecnologia e melhoramento no séc. XXI Pedro Fevereiro

2 Um mundo em mudança ò Clima e stresses ambientais ò Disponibilidade dos factores de produção ò Regras de produção (greening/organic) ò Valores e preços de mercado ò Sustentabilidade (social/económica/ ambiental)

3 A produção tem que crescer 60% até

4 Nos últimos anos FAO 2016

5 Como chegámos até aqui ò Domesticação ò Práticas agronómicas ò Melhoramento ò Constante incorporação do conhecimento na prática agrícola

6 5000 AC

7 100 DC Belgium, 1700 DC Germany, 100 DC 500 AC Italy, 1400 DC 1500 DC

8 Selvagem Cultivado

9 (10,5) 15B/a= 1T/ha (1,7) Amarelo Polinização aberta; Azul híbridos sintéacos; Vermelho híbridos simples; Verde - OGMs

10 Melhoramento (duas vias) 1 Explorar a Variabilidade Existente Métodos tradicionais de seleção QTLs - Loci de CaracterísAcas QuanAtaAva Mapeamento por associação OpAmização do Fitobioma 2 - Induzir Variabilidade Mutagénese não dirigida Haploidização/poliploidização Híbridos inter específicos Variação Somaclonal Modificação GenéAca Edição do Genoma

11 Explorar a diversidade alélica existente Journal of Experimental Botany, Vol. 61, No. 12, pp , 2010

12 Ingo Potrykus Introduzir variabilidade

13

14 Expressão do gene da T6P de Arabidopsis em Tabaco Água doce 0,5% Água do mar 3,5% Almeida et al. (2005) Euphytica 146:

15 Novas Técnicas de Melhoramento ò Nucleases direcionadas para sequências específicas ò RNAi (RNA de interferência) ò Mutagénese dirigida ò Agro-infiltratação (Agrobacterium) ò Cisgenese ò Enxertia sobre porta-enxerto geneticamente modificado ò Melhoramento reverso ò Metilação do DNA dirigida por pequenos RNAs

16 RNAi e o vírus da mancha circular da papaia (PRSV) Kapoho field trial started in papayaringspot.aspx

17 Crispr/Cas e a edição do genoma

18 Crispr/Cas e a ferrugem do arroz Bloqueamento da expressão de um gene (factor de transcrição ERF) que regula negaavamente a resistencia à ferrugem em arroz Wang et al., 2016 PloS one

19 80 genomas sequenciados Gossypium raimondii Theobroma cacao (cocoa tree) Theobroma cacao (cocoa tree) cv. MaAna 1-6 Azadirachta indica (neem) Eucalyptus grandis (Rose gum) Fragaria vesca (wild strawberry) Malus domes<ca (apple) "Golden Delicious" Prunus amygdalus (almond) Prunus avium (sweet cherry) cv. Stella Prunus mume (Chinese plum or Japanese apricot) Prunus persica (peach) Pyrus bretschneideri (ya pear or Chinese white pear) cv. Dangshansuli Pyrus communis (European pear) cv. Doyenne du Comice Citrus clemen<na (ClemenAne) Citrus sinensis (Sweet orange) Populus trichocarpa (poplar) Vi<s vinifera (grape) genotype PN40024 Mimulus gufatus Solanum lycopersicum (tomato) cv. Heinz 1706 Solanum pimpinellifolium (Currant Tomato) Solanum tuberosum (potato) Solanum commersonii (commerson's nightshade) Nico<ana benthamiana Nico<ana sylvestris (Tobacco plant) Nico<ana tomentosiformis Capsicum annuum (Pepper) Betula nana (dwarf birch) Aethionema arabicum Arabidopsis lyrata Arabidopsis thaliana Ecotype:Columbia Brassica rapa (Chinese cabbage) Capsella rubella Eutrema salsugineum Eutrema parvulum Leavenworthia alabamica Sisymbrium irio Thellungiella parvula Cannabis sativa (hemp) Carica papaya (papaya) Kalanchoe Citrullus lanatus (watermelon) Cucumis melo (Muskmelon) DHL92 Cucumis sativus (cucumber) 'Chinese long' inbred line 9930 Hevea brasiliensis (rubber tree) Jatropha curcas Palawan Manihot esculenta (Cassava) Ricinus communis (Castor bean) Cajanus cajan (Pigeon pea) var. Asha Arachis duranensis (A genome diploid wild peanut) accession V14167 Arachis ipaensis (B genome diploid wild peanut) accession K30076 Cicer arietinum (chickpea) Cicer arietinum L. (chickpea) Glycine max (soybean) var. Williams 82 Lotus japonicus (Bird's-foot Trefoil) Medicago truncatula (Barrel Medic) Phaseolus vulgaris (common bean) Linum usitatissimum (flax) Capsicum annuum var. glabriusculum (Chiltepin) Petunia Utricularia gibba (humped bladderwort) Setaria italica (Foxtail millet) Aegilops tauschii (Tausch's goatgrass) Brachypodium distachyon (purple false brome) Hordeum vulgare (barley) Oryza brachyantha (wild rice) Oryza glaberrima (African rice) var CG14 Oryza rufipogon (red rice) Oryza sativa (long grain rice) ssp indica Oryza sativa (Short grain rice) ssp japonica Panicum virgatum (switchgrass) Phyllostachys edulis (moso bamboo) Sorghum bicolor genotype BTx623 Triticum aestivum (bread wheat) Triticum urartu Zea mays (maize) ssp mays B73 Musa acuminata (Banana) Musa balbisiana (Wild banana) Phoenix dactylifera (Date palm) Elaeis guineensis (African oil palm) Spirodela polyrhiza (Greater duckweed)

20 Conclusão ò Quando: ò Uma parte substancial das substâncias acavas estão a ser rearados do mercado; ò Os fatores de produção estão a encarecer; ò As condições climatéricas se extremam; ò --- ò Não será altura de pensar em ualizar tudo o que sabemos para ter variedades mais resilientes e produavas?

21 A criação e o uso do conhecimento estão na base da sobrevivência da espécie humana Obrigado pela Vossa Atenção