Contextualização do Programa de Melhoramento Genético Vegetal ...

Contextualização do Programa de Melhoramento Genético da FEPAGRO
Juliano Garcia Bertoldo
Pesquisador em Recursos Melhoramento Genético/Recursos Genéticos Vegetais
Legenda

Sumário
1. Melhoramento genético- Conceitos
- Importância2. Melhoramento na FEPAGRO- Histórico
- Principais métodos utilizados3. Perspectivas

Melhoramento Genético
Legenda

Definição
“The key is man's power of accumulative selection: nature gives
successive variations; man adds them up in certain directions
useful to him. In this sense he may be said to make for himself
useful breeds.”
(The Origin of Species, Charles Darwin 1859)
“É a Arte e a Ciência de modificar geneticamente as plantas”.
(Poehlman, 1965)

Quais as aplicações?
1. Uso em novas áreas agrícolas => soja PR/RS
2. Mecanização agrícola => soja, sorgo
3. Cultivo de espécies não-tradicionais => cana/beterraba
4. Composição da semente => proteína/ferro
5. Redução de custos => produtividade, resistência, insumos
(Allard, 1972; Borém, 1997; Bueno et al. 2006)

Phenotypes of Some Crops and
Their Progenitors
A plant of the maize progenitor,
teosinte (left), with multiple
stalks and long branches, is
shown next to a plant of
cultivated maize (right) with its
single stalk. A maize ear (inset)
bears its grain naked on the
surface of the ear, whereas a
teosinte ear (inset) has its grain
(not visible) enclosed in the
triangular casing that comprises
the ear
Doebley, et al., 2006.

Phenotypes of Some Crops and
Their Progenitors
Wild rice (left) has a panicle
that shatters, whereas
cultivated rice (rice) has a
solid panicle of grain
Doebley, et al., 2006.

Phenotypes of Some Crops and
Their Progenitors
The massive fruit of cultivated
tomato (right) next to the
miniscule fruit of its progenitor
(left).
Doebley, et al., 2006.

Phenotypes of Some Crops and
Their Progenitors
A wild sunflower
plant (left) has
many small heads
borne
on multiple slender
stalks, whereas a
cultivated
sunflower plant
(right) has a single
large head borne
on a thick stalk.
Doebley, et al., 2006.

Melhoramento Genético na FEPAGRO

Histórico
Legenda

Histórico
Em sua trajetória, a FEPAGRO FORRAGEIRAS destacou-se como
uma instituição de pesquisa geradora de conhecimento e
materiais forrageiros, como o cornichão cv. São Gabriel e o
azevém cv. São Gabriel.
No Brasil, a única cultivar disponível de cornichão (Lotus
corniculatus L.) é o São Gabriel, desenvolvido pela FEPAGRO
FORRAGEIRAS, a partir de pesquisas entre 1955 e 1965, tendo
seu cultivo se expandido para outros países, demonstrando o
pioneirismo da FEPAGRO.
Legenda

Histórico
Em 1990, a cultura do kiwi foi introduzida no Programa de Pesquisa da
FEPAGRO SERRA, no município de Veranópolis, RS.
A coleção envolve mais de 26 cultivares, introduzidas de outros centros de
pesquisa brasileiros e italianos e doações de produtores locais.
Em 2006, foram feitos cruzamentos visando à obtenção de cultivares de A.
deliciosa com baixa exigência de frio, cujos frutos tenham qualidade
comercial superior a das cultivares encontradas no mercado hoje.
Legenda

Histórico
Desde 1937, quando foi criada como Campo de Multiplicação de Grãos, a
Estação Experimental de Júlio de Castilhos já desenvolveu importantes
trabalhos fitotécnicos com culturas como milho, trigo, linho, soja, amendoim,
feijão, tremoço, mandioca, colza, girassol e forrageiras.
Os trabalhos experimentais com soja tiveram início em 1946.
Após 1987 até hoje, os trabalhos com soja intensificaram-se e mais 13 novos
cultivares foram lançados, totalizando 24.
Legenda

Histórico
•
• O melhoramento de feijão inicia na década de 1950, e as
primeiras linhagens surgem na década de 1960 – introduções
(Guateian 6662).
• Nesta época foram realizadas parcerias com o CIAT/Colômbia.
• Na década de 1970 a Estação de Osório/Maquiné tornou-se o
principal Centro de Pesquisa com feijão como órgão ligado
ao Estado.
Legenda

Histórico
• A FEPAGRO foi pioneira no melhoramento genético de trigo.
Em 1919, o Ministério da Agricultura criou as duas primeiras
Estações Experimentais, a de Ponta Grossa, no Paraná, e a de
Alfredo Chaves (hoje FEPAGRO SERRA, em Veranópolis).
• Em 1924, o governo brasileiro contratou o geneticista sueco
Iwar Beckman, com base na indicação feita pelo professor
Herman Nilsson-Ehle do renomado Instituto Svalöv da Suécia.
Em 1925, Beckman realizou as primeiras hibridações de trigo no
Brasil.
• Ainda hoje, a cultivar Frontana, oriunda dos trabalhos de
pesquisa daquela época, é utilizado em cruzamentos em
programas de melhoramento genético de trigo de instituições
brasileiras.
Legenda
Nilsson-Ehle

Programas de Melhoramento da FEPAGRO
FEPAGRO LITORAL NORTE
Centro de Pesquisa do Litoral Norte
FEPAGRO VALE DO TAQUARI
Centro de Pesquisa Emílio Schenk
FEPAGRO SERRA
Centro de Pesquisa Carlos Gayer
FEPAGRO SEMENTES
Centro de Pesquisa de Sementes
FEPAGRO FORRAGEIRAS
Centro de Pesquisa Anacreonte
Ávila de Araújo
FEPAGRO SUL
Centro de Pesquisa Domingos
Petroline
FEPAGRO NORDESTE
Centro de Pesquisa da Região
Nordeste

Programa de Melhoramento de forrageiras
Responsável: Ionara Fatima Conterato
FEPAGRO FORRAGEIRAS
Centro de Pesquisa Anacreonte Ávila
de Araújo
BR 290, km 412 | Caixa Postal 18
97300-000 | São Gabriel | RS
Telefone/Fax: (55) 3232-5411
CNPJ: 97.263.461/0015-94
E-
mail: forrageiras@fepagro.rs.gov.br

Programa de Melhoramento de feijão
Responsável: Juliano Garcia Bertoldo
FEPAGRO LITORAL NORTE
Centro de Pesquisa do Litoral Norte
RS 484, km 05
95530-000 | Maquiné | RS
Telefone/Fax: (51) 3628-1588 e
3628-1285
CNPJ: 97.263.461/0018-37
E-mail: maquine@fepagro.rs.gov.br

Programa de Melhoramento de Frutíferas Temperadas
Responsável: Cláudia Martellet Fogaça
FEPAGRO SERRA
Centro de Pesquisa Carlos Gayer
RSC 470, km 170,8 | Caixa Postal
44
95330-000 | Veranópolis | RS
Telefone/Fax: (54) 3441-1374
CNPJ: 97.263.461/0013-22
E-mail: veranopolis@fepagro.rs.gov.br

Programa de Melhoramento de soja
Responsável: Liege Camargo da Costa
FEPAGRO SEMENTES
Centro de Pesquisa de Sementes
Rua Estação Experimental, S/N |
Cerrito
Caixa Postal 03 | 98130-970 | Júlio
de Castilhos | RS
Telefone/Fax: (55) 3271-1504
CNPJ: 97.263.461/0008-65
E-mail: sementes@fepagro.rs.gov.br

Programa de Melhoramento de trigo
Responsáveis: Jacson Zuchi
Rogério Aires
FEPAGRO NORDESTE
Centro de Pesquisa da Região Nordeste
BR 285, km 05 | Caixa Postal 20
95200-970 | Vacaria | RS
Telefone: (54) 3231-1065
CNPJ: 97.263.461/0002-70
E-mail: mario-carbonera@fepagro.rs.gov.br

Programa de Melhoramento de Olerícolas
Responsável: Ivan Renato Cardoso Krolow
FEPAGRO SUL
Centro de Pesquisa Domingos Petroline
3º Distrito | Vila Domingos Petroline, s/nº |
Povo Novo
Caixa Postal 126 | 96200-970 | Rio Grande | RS
Telefone: (53) 8414-5103
CNPJ: 97.263.461/0006-01
E-mail: sul@fepagro.rs.gov.br

Programa de Melhoramento de citros,
mandioca, sorgo e batata
Responsáveis: Elisabeth Lisboa de Saldanha Souza
Zeferino Genésio Chielle
FEPAGRO VALE DO TAQUARI
Centro de Pesquisa Emílio Schenk
1º Distrito, Fonte Grande | Caixa Postal 12
95860-000 | Taquari | RS
Telefone: (51) 3653-1019 | Fax: (51) 3653-1219
CNPJ: 97.263.461/0012-41
E-mail: fruticultura@fepagro.rs.gov.br

Ideótipo de cultivo na FEPAGRO?
Produtividade
Área de cultivo
Insumos e energia
Impacto ambiental
Qualidade nutricional

Fixação Biológica de Nitrogênio (FBN)?
A utilização de inoculantes representa atualmente uma
economia de 9 bilhões de reais ao ano para o país,
sendo que a prática do uso do produto inoculante
acrescenta até 15% no rendimento da soja e com um
custo de 0,5% do custo total de instalação da lavoura
(bem menor que o custo de utilização de adubação
nitrogenada e com um rendimento maior em termos de
produtividade).

Estresse Hídrico?
No Rio Grande do Sul o feijão é cultivado no período de primavera-verão, como
safra e safrinha. Segundo AVILA (1994) a probabilidade da precipitação pluvial
superar a evapotranspiração potencial nos meses de dezembro a fevereiro,
em praticamente todo o estado, é inferior a 60%.
Este fato indica elevada frequência de ocorrência de deficiência hídrica e
consequentemente redução no rendimento de grãos, sendo uma das principais
limitações para a cultura de feijão no Rio Grande do Sul (MALUF et al., 2001).
O screening para cultivares resistentes ou tolerantes e a compreensão dos
mecanismos são de extrema importância a fim de melhorar a produção de
muitas culturas (CARVALHO et al., 1998).

Métodos de Melhoramento na FEPAGRO
1.Introdução de plantas
2. Seleção em linhas puras
3. Hibridações (cruzamentos dirigidos)
4. Modificações genéticas

1. Introdução de plantas
Identificação de fonte de germoplasma
Fonte de variação em
cruzamentos
Ensaios preliminar ou de observação
Ensaios preliminares de rendimento
Ensaios de valor de cultivo e uso (VCU)
Registro da cultivar

2. Seleção em linhas puras (cultivares ou linhagens)

3. Hibridação (Cruzamentos dirigidos)
a. Pré-melhoramento
b. Escolha dos genitores
c. Obtenção da população segregante
d. Condução da população segregante
e. Ensaios de avaliação

a. Pré-melhoramento
Legenda

a. Pré-melhoramento
Souza, 2009

a. Pré-melhoramento
Zeferino,
2013

a. Pré-melhoramento
Krolow, 2013

Variedades locais,
indígenas,tradicionais ou
landraces
Variedades modernas
com alta produtividade
Perda de genes
EROSÃO GENÉTICA

. Escolha dos genitores
Iraí
Ciclo (dias): Precoce (74 dias)*
Estatura(cm): Baixa (24 a 41cm)
Rendimento: 1800 kg.ha -1
Hábito de crescimento: Tipo I
Porte: Ereto
Cor da Flor: Lilás
Fepagro 26
Ciclo (dias): Intermediário (87-91 dias)
Estatura(cm): Elevada (80-90cm)*
Rendimento: 2.000 kg.ha -1
Hábito de crescimento: Tipo II
Porte: Ereto
Cor da Flor: Roxa

Souza, 2009

c. Obtenção da população segregante
Legenda

c. Obtenção da população segregante

Multiplicação da geração F 1

d. Condução da população segregante F 2 e avaliação

Tabela 2 – Frequência de utilização dos métodos de condução de
plantas em relação ao modo de reprodução.
Modo de reprodução
Método Autógamas Alógamas Rep. Assexuada
Massal Ocasionalmente Frequentemente Rara
Populacional Ocasionalmente Rara Rara
Genealógico Frequentemente Frequentemente Rara
SSD Frequentemente Ocasionalmente Rara
Retrocruzamento Frequentemente Ocasionalmente Rara
Seleção Recorrente Ocasionalmente Frequentemente Rara
(Borém, 1997)

X
Genitores – 1 a 2 anos
F 1 – 1 ano
F 2 – F 7 – 4 anos
Método populacional o ou bulk
Método genealógico ou pedigree
Método SSD
Método retrocruzamentos
Ensaios de avaliação (EPL, VCUs) > 4 anos

d. Condução da população segregante e avaliação
Krolow, 2013

Linha 1
Método genealógico ou pedigree
Linha 2
Método população ou bulk
Linha 3

e. Ensaios de avaliação
Ensaio preliminar de rendimento (EPL)
- etapa de avaliação das linhagens elite (códigos)
- 1 a 2 anos
Ensaios de Valor de Cultivo e Uso (VCU)
- realizados em rede
- mínimo 2 anos

Ensaio preliminar de Linhagens

MAF 0611
Grupo preto
Sel. Fepagro 26 2005/06
Rendimento: 1500 kg.ha -1
Rendimento Médio : 850 kg.ha -1
SM 0511
Grupo rajado
O.Branco x Iraí
Rendimento: 743 kg.ha -1
Rendimento Médio : 850 kg.ha -1

Favreto, 2010

População de Lotus corniculatus
(cornichão) para avaliação de
caracteres morfo-agronômicos.
Populações de azevém
comum,cultivares gaúchas e
uruguaias foram avaliadas
morfo-agonomicamente no ano
de 2012.

Ensaios de Valor de Cultivo e Uso (VCU)

http://www.agricultura.gov.br/vegetal/registros-autorizacoes/registro/registro-nacional-cultivares

http://www.agricultura.gov.br/vegetal/registros-autorizacoes/registro/registro-nacional-cultivares/formularios-registro-cultivares-requisitos

Ensaios para fins de Determinação do Valor de Cultivo e Uso – VCU conforme Portaria 294/98
Espécie: Feijão (Phaseolus vulgaris L.)
Obs.: Marcar com (*) a cultivar geneticamente modificada e com (**) a cultivar essencialmente derivada.
EMPRESA: Fundação Estadual de Pesquisa Agroecuária - FEPAGRO
ENDEREÇO: Rua Gonçalves Dias, 570 - Porto Alegre/RS - CEP 90130-060 - Fone: (51) 3288-8000
Linhagem Local do Ensaio Data prevista de
Responsável pelo Ensaio
1. Juriti
Localidade e UF instalação
Nome Telefone
2. SM 1107
Município
3. SM 1110
Maquiné RS 04 a 15/09/12 Juliano Garcia Bertoldo (51) 3628-1588
4. SM 2010
5. Guapo Brilhante
6. Pérola
Júlio de Castilhos RS 04 a 15/10/12 Liege Camargo da Costa (55) 3271-1504
7. SM 1010
8. SM 0910
9. SM 0710
Veranópolis RS 04 a 15/10/12 Claudia Martellet Fogaça (54) 3441-1374
10. Carioca
11. SM 2210
Vacaria RS 04 a 15/10/12 Jacson Zuchi (54) 9138-2202
12. Iraí
Santa Rosa RS 04 a 15/10/12 Ivar José Kreutz (55) 3512-5135
Local/Data: Maquiné, 05 de setembro de 2012 Responsável pelas informações: Juliano Garcia Bertoldo
Endereço: Centro de Pesquisa do Litoral Norte, Rod. 484, km5 – Maquiné/RS – CEP 95530-000 – Fone: (51) 3628-1588

Ensaios de Valor de Cultivo e Uso (VCU)
Zuchi, 2013
Zuchi, 2013

Ensaios de Valor de Cultivo e Uso (VCU)
Medeiros, 2013

Ensaios de Valor de Cultivo e Uso (VCU)
SM 9809
S/Antracnose
LP 0151
C/ Antracnose
Souza, 2009

Ensaios de Valor de Cultivo e Uso (VCU)
Zeferino,
2013
Zeferino,
2013

Ensaios de Valor de Cultivo e Uso (VCU)

Quadro 1 – Resumo dos resultados safra 2012/13 VCU Interno de Feijão da FEPAGRO.
Local Época Ano
Genótipos (Cariocas)
Testemunhas (kg/ha)
Carioca
Rendim.
médio
testemunhas
CV
(%)
Valor F
tabelado
SM0710 SM0910 SM1010 Carioca Pérola
Maquiné 1ª safra 2012/13 . . . . . . . .
Maquiné 2ª safra 2013 950.00 889.17 957.50 965.00 1016.67 22.93 2.0779ns
Vacaria 1ª safra 2012/13 2526.64 2594.88 2633.10 2383.45 2438.82 2411.13 17.28 0.8228ns
Santa Rosa 2ª safra 2013 2633.33 2582.22 2466.67 1717.78 1988.89 1853.33 20.14 18.1088*
Veranópolis 1ª safra 2012/13 3687.93 2998.09 3697.70 3020.27 3399.14 3209.70 21.63 0.8241ns
Veranópolis 2ª safra 2013
Júlio de Castilhos 1ª safra 2012/13 670.00 821.67 803.33 791.67 636.67 714.17 29.69 1.5208ns
Júlio de Castilhos 2ª safra 2013 498.33 545.83 626.67 381.67 367.50 374.58 21.20 11.4574*
Média geral
Média água (1ª safra) 2294.86 2138.21 2378.04 2065.13 2158.21 2111.67
Média seca (2ª safra) 1360.56 1339.07 1350.28 1021.48 1124.35 1113.96
1827.71 1738.64 1864.16 1543.30 1641.28 1612.81
* - Significativo a
5%
**- Significativo a
1%
ns - Não
significativo

PERSPECTIVAS

Produção de sementes e distribuição
Legenda

Repasse de parte das sementes
de acordo com a necessidade
da FEPAGRO
MULTIPLICADORES DE
SEMENTES
(Prosementes, Bionatura, outros).
CENTROS DE
MULTIPLICAÇÃO
DA FEPAGRO
DVTP
ASSOCIAÇÕES,
SINDICATOS,
PREFEITURAS,
OUTROS.
Distribuição de
lotes grandes.
Distribuição de lotes
pequenos (100 g a 5
kg) a pequenos
agricultores via Centros
de Pesquisa.
Distribuição de
lotes pequenos
ou médios.
AGRICULTORES

Tabela 3 – Lista de cultivares registradas e protegidas da
Número Nome
FEPAGRO.
Espécie Ano
1 FEPAGRO São Gabriel Azevém-anual 2006
2 FEPAGRO 27 Cebola 2006
3 FEPAGRO C 13 Citrange 2007
4 FEPAGRO 26** Feijão 2006
5 Guateian 6662 Feijão 1998
6 Iraí Feijão 1998
7 Rio Tibagi Feijão 1998
8 FEPAGRO-RS 13 Vassourinha Mandioca 1999
9 FEPAGRO-RS 14 Taquari Mandioca 1999
10 FEPAGRO 21 Milho 2000
11 FEPAGRO 22 Milho 2003
12 FEPAGRO S 395 Milho 2005
13 RS 20 Milho 1998
14 S-265 Milho 2008
15 S-268 Milho 2008
16 S-397 Milho 2008
17 Save 332 Milho 1998
18 Save 342 A Milho 1998
19 Save 394 Milho 1998
20 FEPAGRO 16** Soja 2000
21 FEPAGRO 31** Soja 2008
22 FEPAGRO 36RR* ** Soja 2010
23 FEPAGRO 37RR* ** Soja 2010
24 FEPAGRO-RS 10 Soja 1998
25 Ipagro 21 Soja 1998
26 Ivorá Soja 1998
27 RS 5 (Esmeralda) Soja 1998
28 RS 7 (Jacuí) Soja 1998
29 RS 9 (Itaúba) Soja 1998
30 FEPAGRO 17 Sorgo 2002
31 FEPAGRO 18 Sorgo 2002
32 FEPAGRO-RS 11 Sorgo 1998
33 FEPAGRO-RS 12 Sorgo 1998
34 FEPAGRO 15** Trigo 1998
35 RS 1 (Fênix) Trigo 1998
36 RS 8 (Westphalen) Trigo 1998
*OGM;
**registradas e protegidas.

Tabela 4 – Lista de cultivares em processo de registro.
Número Nome Espécie Ano
1 FEPAGRO Garapiá Feijão 2013
2 FEPAGRO Formoso Feijão 2013
3 FEPAGRO Reck Citrange 2013
4 FEPAGRO Sacy Citrange 2013

Tabela 5 – Perspectivas de registro de cultivares.
Espécie
Número de
variedades
Ano
Feijão (Phaseolus vulgaris L.) 2 2014/15
Sorgo (Sorghum bicolor L.) 3 2013/14
Batata-doce (Ipomoea batatas L.) 3 2013/14
Citrange (Citrus sinensis L.) 1 2013/14
Cebola (Allium cepa L.) 2 2014/15
Milho (Zea mays L.) 1 2014/15
Mandioca (Manihot esculenta Crantz) 2 2014/15
Mostarda (Brassica juncea L.) 1 2015/16

FINEP - PROINFRA 2012

"O impossível, em geral, é o que não se tentou."
( Jim Goodwin )
Obrigado!
Juliano Garcia Bertoldo
Pesquisador em Recursos Melhoramento Genético/Recursos Genéticos Vegetais
FEPAGRO Litoral Norte – Maquiné/RS
E-mail: jgbertoldo@fepagro.rs.gov.br