GUERRA E PAZ. Sizuo Matsuoka VIGNIS S.A.

Transcrição

1 GUERRA E PAZ Sizuo Matsuoka VIGNIS S.A. sizuo.matsuoka@vignis.com.br

2 A GUERRA DOS CEM ANOS Época Medieval ( ): Guerra dos 100 anos entre os reinados Anglo-Saxão e Francês Igualmente a guerra entre S x F no melhoramento da cana-de-açúcar está fazendo mais de 100 anos Sacarose Fibra

3 CANAS NOBRES S. officinarum Domesticada por aborígenes CANAS NOBRES S. officinarum Cultivadas a partir de meados do século 18

4 AS CANAS CULTIVADAS ANTES DO FINAL DO SÉCULO 18 Ilustração do século 18 Cana grossa, sem flor: S. officinarum) Cana fina e florescida: S. sinense/barberi)

5 MAIS DE 100 ANOS DE CULTIVO DAS CANAS NOBRES (Saccharum officinarum) LEVARAM AO ACÚMULO DE VÁRIAS DOENÇAS SEREH (PROVAVELMENTE UM COMPLEXO CAUSADO PELA GOMOSE, ESCALDADURA- DAS-FOLHAS, PODRIDÃO VERMELHA, ETC.), MOTIVOU E ESTIMULOU A BUSCA DE SOLUÇÃO PELO MELHORAMENTO GENÉTICO SEREH GOMOSE ESCALDADURA PODR. VERMELHA

6 CONCEPÇÃO DO MELHORAMENTO GENÉTICO DA CANA-DE-AÇÚCAR Iniciou-se há mais de 100 anos atrás em Java (hoje Indonésia) para incorporar maior RESILIÊNCIA Saccharum officinarum Saccharum sinensi/barberi Saccharum spontaneum Baixa fibra Açucarada Baixa resiliência Retrocruzamentos Alta fibra Insípida Alta resiliência Variedades de cana-de-açúcar VARIEDADES MODERNAS: HÍBRIDOS DE 4ª a 10ª GERAÇÃO

7 INDIVÍDUOS F 1 DO PIONEIRO TRABALHO DE MELHORAMENTO GENÉTICO DA CANA-DE-AÇÚCAR Esses materiais (F 1 ) não atendiam ao ideótipo estabelecido: alta Sacarose e baixa Fibra Tiveram, então, de fazer retrocruzamentos para S. officinarum, assim perdendo uma boa parte da RESILIÊNCIA buscada

8 RESILIÊNCIA: CAPACIDADE DE ABSORVER CHOQUES Então, RESILIÊNCIA de cultivares abrange a ADAPTABILIDADE e a ESTABILIDADE, dois fatores tradicionalmente estudados em clones na fase final de melhoramento genético.

9 INTERAÇÃO PLANTA AMBIENTE: RESILIÊNCIA PLANTA: ESSENCIALMENTE UM ORGANISMO INTEGRADOR RESILIÊNCIA: CARACTERÍSTICA PRIMORDIAL NAS PLANTAS

10 AGRICULTURA O AMBIENTE É MANEJADO PARA PRETENSAMENTE PROPICIAR À PLANTA O MÍNIMO DE ESTRESSE A VARIEDADE É MELHORADA PARA QUE PROPICIE A MÁXIMA PRODUTIVIDADE NAQUELE AMBIENTE PARTICULAR ISTO É, A VARIEDADE É SELECIONADA DE ACORDO COM A SUA MELHOR ADAPTABILIDADE E ESTABILIDADE, OU SEJA, SUA MAIOR RESILIÊNCIA

11 CULTIVO DA CANA-DE-AÇÚCAR Num ciclo de 12 meses, a cana-de-açúcar está sujeita a um cem número de estressores, bióticos e abióticos, interativos e sinergísticos, tanto na parte aérea como no perfil do solo OU SEJA: a planta tem de fisiologicamente manejar todas as condições do exato local onde cresce (não pode evitar nem camuflar) CONCLUSÃO: FALTA A DESEJÁVEL RESILIÊNCIA

12 GAP ENTRE PRODUTIVIDADE POTENCIAL E REAL Moore, P.H Field Crops Research, 92: NO AMBIENTE AGRÍCOLA A OCORRÊNCIA DE ESTRESSORES É REGRA E NÃO EXCEÇÃO: COMO RESULTADO, SEMPRE OCORRE UM GAP ENTRE A PRODUTIVIDADE REAL E A POSSÍVEL QUANTO MAIOR A RESILIÊNCIA, MENOR O GAP

13 A PRODUTIVIDADE DA CANA-DE-AÇÚCAR ATINGIU SEU CEILING CAPACITY NO MUNDO TODO

14 PRODUTIVIDADE AGRÍCOLA ESTAGNADA

15 A INDÚSTRIA ESTABELECE QUAIS DEVEM SER AS CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DA VARIEDADE Baixa fibra Alta sacarose Alta pureza AO MESMO TEMPO, A CANA TEM DE ATENDER TODOS OS REQUISTOS AGRONÔMICOS E APRESENTAR ALTA PRODUTIVIDADE PARA TANTO, ELA TEM DE APRESENTAR BOA ADAPTABILIDADE E ESTABILIDADE, OU SEJA, BOA RESILIÊNCIA

16 COMPOSIÇÃO GENÔMICA DE HIBRIDOS DE CANA-DE-AÇÚCAR PARA ATENDER AQUELA EXIGÊNCIA INDUSTRIAL E AINDA TODAS AS OUTRAS CARACTERÍSTICAS AGRONÔMICAS, A COMPOSIÇÃO GENÔMICA DA CANA CONVENCIONAL DEVE SER DE ±80% DE GENOMA DE S. officinarum e ±20 DE S. spontaneum. Saccharum spontaneum S. officinarum

17 PARADIGMA: FIBRA % CANA NÃO PODE SER SUPERIOR A 15; DE PREFERENCIA ABAIXO DE 12 CANA-DE-AÇÚCAR = FIBRA (12±2); SACAROSE (17±3%) ESSE DRIVE DIRECIONOU OS PROGRAMAS DE MELHORAMENTO GENÉTICO DA CANA-DE-AÇÚCAR NOS ÚLTIMOS 100 ANOS ISTO SE CONSTITUIU NUM GRAVE ENTRAVE AO ROMPIMENTO DO TETO DE PRODUTIVIDADE QUAL A ALTERNATIVA?

18 TRIÂNGULO DA CANA-DE-AÇÚCAR TRIÂNGULO DO DIABO BIOMASSA CLIMA, SOLO CLIMA, E SOLO MANEJO E MANEJO BAIXA FIBRA FIBRA SACAROSE Adaptado de: Botha, F The biomass, fibre and sucarose dilemma in realising the agronomic potential of sugarcane. II Workshop on Sugarcane Physiology for Agronomic Applications. CTBE/UNICAMP, 29 out.

19 ANALOGIA COM A GANGORRA FIGURA REPRESENTANDO O PARADIGMA: FIBRA (12±2) E SACAROSE (17±3%) NA CANA-DE-AÇÚCAR CONVENCIONAL Baixa fibra Alta sacarose BAIXA RESILIÊNCIA

20 O TRADE-OFF FIBRA SACAROSE EM Saccharum COMPORTA VÁRIOS GRAUS DE ARRANJO, DE ACORDO COM O ARRANJO DE CROMOSSOMOS DOS ANCESTRAIS TRADEOFF FIBRA - SACAROSE

21 AO SE TIRAR A TRAVA DA FIBRA, OU SEJA, ALTERNANDO A GANGORRA, TEMOS A CANA ENERGIA ALTA FIBRA Baixa sacarose RESILIÊNCIA E PRODUTIVIDADE

22 COMPOSIÇÃO GENÔMICA DA CANA-DE-AÇÚCAR E DA CANA ENERGIA CANA ENERGIA CANA-DE- AÇÚCAR Fig. 4. Estimated proportions of the genome arising from S. officinarum (green) and S. spontaneum (red) for K = 2 clusters, determined with STRUCTURE (Pritchard et al.,2000) on 180 hybrids, 19 S. spontaneum and 29 S. officinarum accessions. Gouy, M. et al., Field Crops Research 171:

23 TRIÂNGULO DA CANA ENERGIA TRIÂNGULO DO DIABO TRIÂNGULO NATURAL BIOMASSA BIOMASSA Clima, solo e manejo Clima, solo e manejo BAIXA FIBRA SACAROSE ALTA FIBRA SACAROSE

24 VIGOROSO, PROFUSO E PROFUNDO SISTEMA RADICULAR DE CANA ENERGIA

25 CANA ENERGIA: VIGOROSO SISTEMA RADICULAR E RIZOMAS CRUZAMENTO NÃO TEM RIZOMA POSSUI VIGOROSO RIZOMA rizomatocidade S. officinarum S. spontaneum

26 VIAGEM AO TUNEL DO TEMPO 1000 AD 1750 AD Uba S. sinense Caiana List. S. officinarum 1920 AD Var. Hibrido Cana energia 2017 AD

27 DE VOLTA AO PASSADO...E AO FUTURO LIVRANDO-SE DA AMARRA DA FIBRA TEMOS AMPLA POSSIBILIDADE DE OBTER VARIEDADES DE ALTA PRODUTIVIDADE E MAIS RESILIENTES

28 CANA ENERGIA A ENERGIA VERDE OBRIGADO PELA ATENÇÃO