Carlos Henrique Siqueira de Carvalho. Embrapa Café/Fundação Procafé

Transcrição

1 Carlos Henrique Siqueira de Carvalho Embrapa Café/Fundação Procafé

2 105 espécies conhecidas Espécies de Café Espécies de Importância Comercial: - Coffea arabica: 65% (Café arábica) - Coffea canephora: 35% (Café robusta)

3 Espécies silvestres de maior importância C. liberica C. dewevrei C. stenophylla C. congensis C. racemosa C. salvatrix C. kapakata C. eugenioides

4 Provável origem de Coffea arabica Coffea eugenioides x Coffea canephora 2n = 22 (diplóide) 2n = 22 (diplóide) Coffea arabica 2n = 44 cromossomos Alotetraplóide

5 ORIGEM DE Coffea arabica Diplóide A Diplóide B Coffea eugenioides 2n = 2x = 22 Coffea canephora 2n = 2x = 22 Gametas Híbrido Gametas Alotetraplóide Coffea arabica 2n = 2x = 44

6 Histórico do Melhoramento Genético do Cafeeiro no Brasil : Introdução Típica (cultivada 250 anos) : Bourbon Vermelho (Ilha de Reunião) : Criação do IAC (D. Pedro II) e do Programa Café : Introdução da Cultivar Sumatra : Início Melhoramento do Café no IAC (Dr. Krug) : Início Trabalhos Dr. Alcides Carvalho : Início Programa de Resistência à Ferrugem no IAC

7 Dr. Alcides Carvalho Nascimento: 20/09/1913 Local: Piracicaba, SP IAC = 1935 até 1993 (58 anos)

8 Histórico do Melhoramento Genético do Cafeeiro no Brasil - Surgimento de Cultivares oriundas de mutações naturais: Amarelo de Botucatu, Maragogipe, Bourbon Amarelo, Caturra Vermelho e Caturra Amarelo a 1952: Seleção da Cultivar Mundo Novo Oriunda do cruzamento natural Bourbon Vermelho x Sumatra : Cruzamento Artificial Caturra Amarelo x M. Novo Resultou no Lançamento da Cultivar Catuaí (1972)

9 Histórico do Melhoramento Genético do Cafeeiro no Brasil - Início anos 1970, após constatação da ferrugem no Brasil, outras Instituições de Pesquisa: UFV, Epamig, UFLA, IBC (Fundação Procafé), IAPAR passaram a desenvolver seus próprios programas de melhoramento.

10 Métodos de Melhoramento 1. Introdução de cultivares 2. Seleção de plantas individuais com teste de progênies ou seleção de linhas puras 3. Hibridação 3.1. Métodos de condução das populações segregantes: - Genealógico - Retrocruzamentos - Seleção Recorrente

11 Métodos de Melhoramento 4. Híbridos F1 Simples ou Complexos (Clones) 5. Aproveitamento de Mutações Naturais

12 Cortesia: Fazuoli

13 Principais Parâmetros de Seleção Alem da resistência à ferrugem, são priorizadas a produtividade e o vigor. O porte baixo das plantas. Resistências complementares, a Phoma, BM, nematóides, estiagens e Pseudomonas. Maturação diferenciada. Qualidade dos frutos/grãos e bebida.

14 Melhoramento para resistência à ferrugem

15 APARECIMENTO DA FERRUGEM NAS REGIÕES CAFEEIRAS DO MUNNDO CIFC - Portugal 1955 Fonte: Várzea (2005).

16 IMPORTÂNCIA DA RESISTÊNCIA À FERRUGEM Cultivar Suscetível Cultivar Resistente

17 A grande maioria das cultivares resistentes cultivadas em todo o mundo são derivadas de: Híbrido de Timor (C. arabica x C. Canephora) (1918) Ilha do Timor Caturra x HDT CIFC 832/1 Catimor Oeiras, Palma II Villa Sarchi x HDT CIFC 832/2 Sarchimor Arara, Obatã Caturra x HDT CIFC 1343 Catimor var. Colômbia Catuaí x HDT CIFC 2570 Paraíso, Sacramento, etc ICATU (C. arabica x C canephora IAC) Catucaí, IPR 103 Catindu (Caturra x Seleções Indianas - SH3) Saíra, IPR

18 A resistência à ferrugem em cafeeiros é condicionada por genes (S H ) S H 1, 2, 4, 5 C. arabica S H 3 - C. liberica S H 6, 7, 8, 9 - C. canephora

19 Os genes de virulência (v) em H. vastatrix são inferidos pela aplicação do conceito de gene-agene de Flor Teoria do gene-a-gene de Flor Para cada gene condicionando a resistência na planta, há um correspondente gene de virulência no agente patogénico.

20 Interação cafeeiro - ferrugem interação Cafeeiro Ferrugem S H 1 - S H 9 v1 - v 9 Genes de resistência Genes de virulência Susceptível Resistente

21 Teoria do gene-a-gene de Flor Exemplo: Ferrugem v 5 Não virulenta Cafeeiro S H 2,5 v 1,v5 v 3,v5 v 2,5 Não virulenta Não virulenta virulenta v1,v3,v4,v5,v6,v7,v8,v9 Não virulenta v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7,v8,v9 virulenta Cortesia: Várzea

22 A perda de resistência nas cultivares de cafeeiro deve-se ao aparecimento de novas raças fisiológicas O que são raças fisiológicas?

23 Novas raças. Como se originam? Mutação - Pressão seleção Cultivares resistentes de degrau em degrau as Passo a passo ferrugens as ferrugens adquirem adquirem novos novos genes genes de virulência de virulência S H 2, 3, 4, 5 - v 1, 2, 3,4, 5 S H 1, 2, 3, 5 - v 1, 2, 3, 5 S H 1, 2, 5 S H 1, 5 - v 1, 2, 5 - v 1, 5 Catuaí, Mundo Novo S H 5 - v 5 Raça II

24 Na Índia foram caracterizadas muitas raças fisiológicas de ferrugem Possível explicação para este fenômeno Os genes de resistência S H simples ou associados encontram-se pulverizados por todos os campos cafeeiros Neste país foram criados muitos degraus e a ferrugem tem a vida facilitada

25 NO BRASIL AS CULTIVARES ESTÃO TAMBÉM PERDENDO A RESISTÊNCIA À FERRUGEM. CATIMORES QUE PERDERAM PARTE DA RESISTÊNCIA: Oeiras, Sabiá Tardio, Palma I, Palma II SARCHIMORES QUE PERDERAM PARTE DA RESISTÊNCIA: Obatã, IPR 99, Outros derivados de Híbrido de Timor: Paraíso, Sacramento, Derivados de Icatu: Catucaí, IPR 103

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27 Será possível retardar ou impedir o aparecimento de novas raças de ferrugem? Como? tentar evitar o efeito de degrau em degrau

28 Como aumentar a probabilidade de desenvolver uma cultivar que tenha resistência à ferrugem mais duradoura? 1) Piramidar genes de resistência (SH1 a SH9, SH? 2) Criar a maior diversidade genética possível entre as plantas.

29 RESISTÊNCIA AO BICHO-MINEIRO Originária de cruzamento entre C. racemosa e Blue Mountain, obtido pelo IAC. Trabalhos em andamento no IAC, Fundação Procafé e IAPAR. Foi cruzada com Catimor 417 para adquirir resistência à ferrugem. Atualmente se encontra em geração F5, mas ainda segrega para algumas característica importantes. Na Fundação Procafé essa população recebeu o nome de SIRIEMA

30 C. racemosa

31 Siriema Catuaí Catuaí Siriema Siriema: resistência ao bichomineiro e à ferrugem e tolerância à seca. Super precoce.

32 Cultivares clonais As mudas possuem as mesmas características genéticas da planta matriz É possível a utilização de plantas híbridas e de plantas que ainda não podem ser propagadas por sementes. Plantas híbridas produzem cerca de 40% a mais. É mais reunir várias características de interesse, em uma cultivar, como resistência à ferrugem, ao bichomineiro e a nematóide e alta produtividade. Reduz de 30 para 10 anos o tempo para a obtenção de uma nova cultivar.

33 Seleção de Plantas Matrizes de Café Arábica Fundação Procafé: IAC: Resistência ao bicho-mineiro e à ferrugem Alta produtividade Resistência ao bicho-mineiro e a nematóide Baixa cafeína IAPAR: Alta produtividade, resistência ao bichomineiro Epamig: Plantas superiores

34 Produção de frutos de clones Siriema produzidos por embriogênese somática, avaliados de 2010 a Varginha, MG. Genótipo Produção (sacas beneficiadas/ha) Média Clone 1 12,52 19,63 51,50 27,89 Clone 3 17,22 26,53 68,30 37,35 Clone 5 16,57 26,15 57,61 33,44 Clone 12 15,62 24,65 49,06 29,78 Clone 13 11,73 18,08 60,91 30,24 Clone 14 13,70 21,10 57,24 30,68 Clone 18 18,00 29,89 48,64 32,18 Catucaí Amarelo 2SL 20,18 32,75 52,81 35,25

35 PLANTAS MATRIZES COM RESISTÊNCIA À FERRUGEM Planta Matriz PRODUÇÃO ANUAL (Kg/planta) 1º 2º 3º 4º Média % 14 0,50 5,80 8,80 5,30 5, ,35 5,20 5,80 5,30 4, ,00 6,80 13,50 6,00 7, ,95 9,10 13,00 6,30 7, ,95 6,20 12,00 3,80 6, ,70 9,20 10,90 4,40 7, Catuaí 0,50 4,80 4,60 4,30 3,55 100

36 Propagação de café por embriogênese somática Explantes foliares Folhas no lab Indução de calos Calos embriogênicos Crescimento de calo em meio líquido Regeneração de embriões Plãntulas in vitro Mudas prontas para plantio Planta matriz Embriões em estádio cotiledonar plantados em substrato. Crescimento dos embriões em biorreator

37 Kg de café beneficiado/ha/ano Aumento de produtividade como resultado do melhoramento % Típica Mundo Novo Adaptado de Carvalho, 1981

38 Cultivares de Café Arábica Desenvolvidas no Brasil Cultivares Registradas no RNC/MAPA: 52 Susceptíveis à Ferrugem 71 Resistentes à Ferrugem - Catimor: Oeiras, Katipó, Sabiá (Catimor x Acaiá), Outras. - Sarchimor: Iapar 59, IPR , Obatã, Tupi, Tupi RN, Arara, Acauã (M. Novo x Sarchimor), Sarchimor MG8840, Outras.

39 Cultivares com Características Especiais Alta capacidade produtiva Arara, Catucai amarelo 24/137, Sabiá e Acauã novo. IPR 103, Obatã (irrigado) Alta resistência à ferrugem Acauãs, IBC-Palma, Arara, Japi, Tupi, IPR 99, Obatã, Paraíso, Sacramento,... Resistência à Phoma Catucai 2SL, c 479, Japi, Palma 2, IPR 103 Resistência a M exigua Acauã, Acauã novo, Catucaí , Tupi RN IAC 125, Paraíso

40 Resistência a Pseudomonas Catucai Vermelho 20-15, IPR 102 (Catucaí) Resistência a M. paranaensis = IPR 100 Tolerância a seca e calor = Acauã, Palma 2, Azulão Resistência ao bicho-mineiro, ferrugem e tolerância à seca = Siriema Maturação diferenciada Precoces: CatucaÍ , Siriema Tardios: Acauãs, IBC-Palma, Arara, IPR 103 Bebida especial = Catiguá MG 2

41 Muito obrigado!