Melhoramento de plantas é tema de Simpósio

O IV Simpósio de Melhoramento de Plantas, evento promovido pela Sociedade Brasileira de Melhoramento de Plantas (regional DF) e organizado pela Embrapa e UnB, foi realizado nos dias 24 e 25 de outubro, no auditório Irineu Cabral, na Embrapa Sede. O evento reuniu estudantes de graduação e pós-graduação de diferentes áreas do conhecimento com professores e pesquisadores da área de melhoramento genético vegetal.

O simpósio foi considerado pela professora da Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária da Universidade de Brasília (FAV/UnB) Nara Souza, presidente do evento, um grande sucesso, com mais de 270 inscritos. “Por se tratar do melhoramento de plantas, que é um segmento específico da agronomia, ficamos muito felizes com o resultado. Tivemos mais resumos enviados que todas as outras edições e conseguimos a premiação para os 10 (melhores), que foram apresentados de forma oral pelos alunos de graduação e pós-graduação. Isso permitiu a eles a oportunidade de demonstrarem sua pesquisa e treinarem a apresentação oral”, afirmou a docente.

O chefe de Transferência de Tecnologia da Embrapa Cerrados, Fábio Faleiro, esteve presente e participou da abertura do evento. Segundo ele, o fato de hoje o Brasil ser um grande exportador de alimentos e produzir cinco vezes mais alimentos do que seria necessário para abastecer o mercado interno, em comparação com a década de 70, quando importava alimentos, se deve em grande parte ao melhoramento genético de plantas, que contribuiu em muito para essa revolução que aconteceu na agricultura brasileira nos últimos anos.

Da Embrapa Cerrados, participaram como palestrantes os pesquisadores Ailton Pereira e Walter Quadros Ribeiro Júnior. O pesquisador Ailton Pereira fez parte do painel sobre melhoramento de espécies nativas e tratou dos resultados do projeto de melhoramento do pequizeiro, desenvolvido em parceria com a Emater-GO e iniciado em 1999. Após mais de 20 anos de pesquisa, em 2022 foram lançadas as primeiras cultivares de pequi (sendo três com espinhos e três sem espinhos).

Em sua palestra, o pesquisador contou um pouco como foi realizada a pesquisa que resultou no lançamento dessas primeiras cultivares de pequi. “Iniciamos com os estudos de propagação não só do pequi, mas também da cagaita, mangaba, araticum, baru. Depois de dominar a propagação dessas espécies, tivemos que delimitar nossa pesquisa. Não daria para continuar trabalhando com todas. Foi aí que elegemos o pequi como nosso carro-chefe”, contou. 

O trabalho relacionado à propagação do pequi seguiu até 2005, sendo a enxertia a técnica escolhida para ser utilizada. Essa fase da pesquisa serviu de base para o que viria depois. “Uma vez dominada a técnica de propagação, nos tornamos aptos a garimpar o Cerrado em busca de matrizes de pequizeiros nobres para clonar e montar uma coleção de trabalho com fins de melhoramento genético e, também, de conservação da espécie. Percorremos mais de oito mil quilômetros, especialmente nos estados de Goiás, Mato Grosso e Minas Gerais”, contou.

As coleções foram implantadas em áreas da Emater-GO (Goiânia e Anápolis) e da Embrapa Cerrados (Planaltina-DF), contendo pequis de várias procedências e alta variabilidade genética quanto ao porte, forma de copa, época de floração e maturação, potencial de produção de frutos, tamanho de frutos e caroços, espessura e cor da polpa, espessura e resistência da casca, resistência e tolerância a doenças, dentre outras.

Montada a coleção, foram iniciadas as avaliações que levaram em conta aspectos quanto ao crescimento das plantas, arquitetura da copa, incidência de doenças, época de floração e maturação dos frutos, produção de frutos e caroços e relação peso de caroços e frutos. “A partir dessas avaliações, iniciamos a seleção e clonagem das plantas mais promissoras de acordo com nossos objetivos”, explicou o pesquisador.

Depois disso, segundo ele, foram feitos os clones que foram avaliados posteriormente em diferentes ambientes. Por fim, foram selecionadas e registradas as três cultivares de pequi sem espinhos (GOBRS 101, GOBRS 102 e GOBRS 103) e três cultivares de pequi com espinhos (GOBRS 201, GOBRS 202, GOBRS 203). Para auxiliar o produtor, também foi lançada na ocasião uma publicação com orientação para o cultivo do pequizeiro – acesse aqui.

“Celebramos muito esses lançamentos, mas eles foram apenas o primeiro degrau da escada”, afirmou o especialista. Segundo ele, assim que esse ciclo de melhoramento foi encerrado, um outro foi iniciado com o cruzamento entre plantas e a avaliação das progênies – trabalho que deve durar cerca de seis anos. “Se tudo der certo, pretendemos lançar em 2027 e 2032 mais cinco cultivares de pequi visando à diversificação clonal”, adiantou.

O painel também contou com a palestra do professor Lázaro Chaves, da Universidade Federal de Goiás, que tratou do melhoramento de espécies nativas. A mediação foi feita pelo professor do programa de pós-graduação em Agronomia e da Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária da Universidade de Brasília (FAV/UnB), Ricardo Carmona.

Assista ao vídeo de lançamento das cultivares de pequi: https://www.youtube.com/watch?v=SJGBPjSFHOw

Melhoramento de plantas anuais

O pesquisador Walter Quadros participou do painel sobre melhoramento de plantas anuais, apresentando a palestra “Fenotipagem no melhoramento de plantas”. Ele mostrou os resultados mais recentes dos trabalhos desenvolvidos na Embrapa Cerrados em parceria com a Universidade de Brasília (UnB) e o Forschungszentrum Jülich, da Alemanha.

Quadros citou a domesticação do milho, realizada nos primórdios da humanidade, como exemplo de sucesso de fenotipagem. “Para muitas espécies, a fenotipagem modificou drasticamente o fenótipo das plantas na domesticação. Ou seja, o material silvestre é muito diferente do material domesticado”, afirmou.

Segundo o pesquisador, a fenotipagem tradicional, com o auxílio da  intuição, é realizada muitas vezes a partir de características facilmente mensuráveis (peso, tamanho, formato dos frutos e estruturas vegetais), sendo responsável pela quase totalidade dos resultados de melhoramento genético e sempre será de grande importância. “A fenotipagem moderna não vai, em hipótese alguma, substituir a intuição e o esforço do melhorista”.

A fenômica, ferramenta constituída por uma plataforma (campo ou casa de vegetação) e processamento de imagens, tem como vantagens a caracterização rápida, precisa, não invasiva e automatizada, proporcionando a caracterização de inúmeros genótipos. Envolve robótica, drones, aviões e satélites e é usada na predição de produtividade e qualidade de forma não destrutiva e automatizada, podendo auxiliar na genômica e avaliar a tolerância a fatores bióticos (doenças e pragas) e abióticos (como tolerância à seca, salinidade, temperatura, pesticidas e eficiência no uso de fertilizantes).

Quadros apresentou a plataforma de fenotipagem instalada nos campos experimentais da Embrapa Cerrados ao lado da estação meteorológica e utilizada desde 2004. São avaliadas culturas como quinoa, cafés arábica e canéfora, soja, cana tradicional e cana energia, forrageiras (Andropogon spp., Panicum spp., braquiárias e estilosantes), biótipos de trigo sequeiro e irrigado, plantas de cobertura (milheto, quinoa e amaranto) e diversas espécies de safrinha. Em 2024, está sendo iniciado um projeto com milho e Panicum spp.

O período seco no Cerrado (maio a outubro) é ao mesmo tempo problema e solução, segundo Quadros, pois permite o trabalho de fenotipagem para seca a céu aberto. A plataforma de fenotipagem envolve um carretel autopropelido e uma barra com aspersores na qual a água circula do centro (excesso de água) para as extremidades (menores quantidades de água), gerando um gradiente de irrigação. O gradiente também pode ser gerado conforme a velocidade – mais velocidade, menos água e menos velocidade, mais água.

A plataforma permite a comparação entre diferentes espécies (triticale, trigo, milho, feijão, quinoa e amaranto) quanto à responsividade à irrigação (produtividade). Também podem ser usados diferentes genótipos de uma mesma espécie, como o trigo, permitindo a identificação de materiais mais tolerantes à seca ou eficientes no uso de água.

O pesquisador mostrou resultados de experimentos realizados na plataforma nos últimos dois anos, em que foram analisadas as respostas aos diferentes níveis de irrigação (lâminas d’água de pouco mais de 100 mm a 600 mm), destacando o desempenho, em comparação com outros materiais, de cultivares desenvolvidas pelos programas de melhoramento da Embrapa como o trigo irrigado BRS 394 e o trigo sequeiro BRS 404. Também está sendo feita uma análise conjunta, com dados de 2005 a 2024, comparando diversos materiais de trigo e de uma mistura de genótipos.

Também foram apresentados resultados de avaliações complementares de características associadas à sensibilidade das plantas de trigo à seca para validação da plataforma de fenotipagem, como o potencial hídrico, níveis de prolina (reguladora da osmose da planta), cerosidade das folhas; bem como de experimentos de manejo de solo e planta que consideram a interação entre genética e ambiente, como Plantio Direto (mais produtivo) e plantio convencional sob diferentes níveis de água; plantios em linha (mais produtivo) e distribuído com matraca na parcela; e o uso do redutor de crescimento (o produto não afetou a tolerância das plantas à seca).

Quadros lembrou que anteriormente a fenotipagem na plataforma era demorada, trabalhosa e destrutiva, realidade que foi alterada com o uso de sensores terrestres e embarcados em drones (termais e multiespectrais). Ele mostrou um equipamento móvel que acopla sensores que medem os diferentes níveis de água. Para validar os sensores, foram utilizados parâmetros de crescimento, produtividade e qualidade, bem como fisiológicos, como fotossíntese condutância estomática, prolina, cerosidade e potencial hídrico.

O pesquisador apresentou exemplos de culturas avaliadas por sensores multiespectrais e termais embarcados em drone quanto à responsividade à irrigação e à tolerância à seca, como a soja. Os sensores também são usados na modelagem para estimar a evapotranspiração das plantas em função do estresse hídrico, bem como para realizar, em parceria com a UnB, uma modelagem da reação bioquímica dos metabólitos.

O pesquisador citou experimentos de avaliação da tolerância à seca de culturas como soja (materiais transgênicos) e variedades de café (uniformidade da floração e avaliação dos atributos químicos dos grãos); de cana-de-açúcar tradicional; (produtividade e avaliações fisiológicas); de cana para energia e biomassa (vigor híbrido do cruzamento entre S. spontaneum, espécie rústica, e S. officinarum, com maior teor de açúcar, profundidade do sistema radicular, níveis de reposição da evapotranspiração e consumo animal); de quinoa; de amaranto como planta de cobertura; de espécies de forrageiras; de espécies de safrinha (feijão, quinoa, amaranto, triticale, trigo sarraceno e canola); e, mais recentemente, de milho.

Ao final da palestra, Quadros apontou as seguintes perspectivas de resultados da pesquisa: protocolos aperfeiçoados; mecanismos de tolerância à seca identificados; manejos que minimizem a seca; modelagem; novas cultivares estáveis mesmo com veranicos (safrinha) ou irrigadas; fenotipagem com sensores automatizados (terrestres ou embarcados em drones), não invasivos e em larga escala; e novos genes prospectados e validados.

O painel foi mediado pelo professor da Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária da Universidade de Brasília (FAV/UnB), Marcelo Fagioli, e também teve a palestra do professor José Airton Nunes, da Universidade Federal de Lavras, que abordou as questões da biometria aplicadas ao melhoramento genético de culturas anuais. Após as apresentações, os palestrantes responderam a perguntas dos participantes do evento.

Trabalhos de bolsistas da Unidade são destaque

Dos cerca de 50 trabalhos acadêmicos submetidos ao simpósio, 36 foram selecionados para avaliação por duplas de avaliadores. Os 10 trabalhos com as melhores notas (todas acima de 9,5) foram selecionados para apresentação oral durante o evento – destes, sete são de orientandos de pesquisadores da Embrapa Cerrados, abrangendo as culturas de girassol, café, pitaya, cevada e maracujá:

– Análise morfoagronômica de híbridos simples de girassol no Cerrado do Distrito Federal – 1ª autora: Carolaini Campos da Silva. Orientador: Renato Amabile.

– Desempenho morfoagronômico e composição química de grãos de café conilon cultivados em sistema irrigado no Cerrado – 1ª autora: Arlini Rodrigues Fialho. Orientador: Renato Amabile.

– Caracterização físico-química de frutos de acessos de pitaya do Banco Ativo de Germoplasma da Embrapa – 1ª autora: Ianny Marcelly Gomes Siqueira. Orientador: Fábio Faleiro.

– Adaptabilidade e estabilidade de genótipos de cevada irrigada no Cerrado do Distrito Federal – 1º autor: Rodolfo Dias Thomé (apresentado por Ricardo Meneses Sayd). Orientador: Renato Amabile.

– Diversidade genética de Banco Ativo de Germoplasma de Passiflora spp. Com base em SNPs obtidos por genotipagem por sequenciamento DArT-seq – 1ª autora: Taís Barbosa. Orientador: Fábio Faleiro.

– Análise decomponentes principais como ferramenta do melhoramento genético de girassol no Cerrado do Planalto Central – Kelly Cristina dos Santos Soares (apresentado por João Victor Melo). Orientador: Renato Amabile

– Seleção de híbridos de girassol no Cerrado via análise de componentes principais – 1ª autora: Mariana Alves Santos. Orientador: Renato Amabile.

“Acreditamos ser muito importante o reconhecimento, pela Sociedade Brasileira de Melhoramento de Plantas, dos trabalhos que a Embrapa desenvolve na área. Os sete destaques entre os 10 melhores trabalhos científicos submetidos no evento são frutos desse esforço”, comentou o pesquisador Renato Amabile.