Ambiente Biotecnologia

Estratégias e Resultados da Conservação de Germoplasma-Semente a Longo Prazo

A Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia inclui entre os seus métodos de conservação de recursos genéticos o manejo de um Banco de Germoplasma de Sementes ou Coleção de Base de Sementes (Colbase), que no âmbito nacional faz parte da Curadoria de Germoplasma da Embrapa, juntamente com os Bancos Ativos (BaGs).

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A Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia inclui entre os seus métodos de conservação de recursos genéticos o manejo de um Banco de Germoplasma de Sementes ou Coleção de Base de Sementes (Colbase), que no âmbito nacional faz parte da Curadoria de Germoplasma da Embrapa, juntamente com os Bancos Ativos (BaGs).

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O Banco foi criado em 1976, em consonância com as recomendações do International Plant Genetic Resources Institute (IPGRI), quais sejam, conservação em câmaras frias a -20ºC e sementes com conteúdo de umidade 7% e objetivando conservar fontes genéticas para uso futuro em programas de melhoramento e pesquisas, prevenir e evitar perdas de valiosos recursos genéticos. As atividades básicas relacionadas ao manejo, conservação e uso de germoplasma-semente são recebimento do germoplasma-semente, documentação, controle de qualidade e monitoramento da viabilidade das sementes durante o período de armazenamento.

 Na Colbase são conservados acessos de germoplasma nacional e internacional de variedades e cultivares obsoletas, espécies silvestres, espécies afins, raças locais e indígenas. Atualmente, aproximadamente 87.000 acessos de diferentes espécies estão conservados a longo prazo. As principais espécies conservadas são Phaseolus vulgaris (feijão- 10393 acessos), Oryza sativa (arroz – 8776 acessos), Triticum aestivum (trigo- 5583 acessos), Glycine max (soja- 4436 acessos), Sorghum bicolor (sorgo – 3587 acessos) e Zea mays (milho – 2926 acessos).

O enriquecimento da coleção de germoplasma-semente é realizado por meio de intercâmbio e de coleta de sementes de espécies cultivadas e nativas.

O sistema de documentação e informação permite que cada uma destas atividades, seja registrada para cada amostra por produto, constituindo-se no banco de dados da Colbase.

O monitoramento das qualidades fisiológica e sanitária dos produtos que compõem a Colbase é de fundamental importância. Por meio do monitoramento tem sido identificados quais acessos devem ser regenerados e/ou multiplicados, assim como quais patógenos associados às sementes estão contribuindo para a deterioração ou perda de viabilidade dos acessos.

As condições ideais para a conservação a longo prazo de germoplasma- semente são igualmente ideais para a conservação de patógenos a ele associados. Verifica-se que um dos problemas em culturas agronômicas, em todo o mundo, tem sido causado por doenças de plantas. Em países desenvolvidos, estima-se que para algumas culturas, há um prejuízo médio de 15 a 20% do potencial da produção agrícola, devido às doenças. De modo geral, inúmeros danos podem ser provocados em plantas por fungos considerados patogênicos, quando associados às sementes, como redução da produção, má qualidade de sementes e grãos, perdas de poder germinativo e de vigor, ocorrência de plântulas anormais, podridão de raízes, deterioração de sementes, morte de pré e pós- emergência de plântulas.

Entre as principais doenças disseminadas por sementes citamos: brusone (Pyricularia oryzae), mancha parda (Drechslera oryzae) e escaldadura (Gerlachia oryzae) em arroz; antracnose (Colletotrichum lindemuthianum) em feijão, helminthosporiose (Drechslera sorokiniana) em trigo; queima da haste( Phomopsis sp.), antracnose (Colletotrichum dematium) e podridão branca (Sclerotinia sclerotiorum) em soja; helminthosporiose (Helminthosporium maydis) e podridão branca (Diplodia maydis) em milho; antracnose (Colletotrichum gossypii) e ramulose (Colletotrichum gossypii var. cephalosporioides) em algodão; damping-off (Fusarium, Rhizoctonia e Cylindrocladium) e die-back (Cylindrocladium, Diplodia, Botryodiplodia e Fusarium) em sementes florestais.

A análise sanitária de 13.952 acessos da Colbase detectou a presença de fungos patogênicos e de armazenamento em suas sementes. Isto sugere que os Bancos Ativos podem servir como centro de diversidade para os patógenos. Tem sido recomendado a estes Bancos, a produção e o uso de sementes sadias, para evitar a perpetuação e disseminação de patógenos de plantas e salvaguardar o germoplasma a ser conservado.

A conservação de germoplasma-semente de espécies autóctones, na Colbase está condicionada ao conhecimento de suas características morfo-fisiológicas, de seu comportamento germinativo, de sua tolerância ao dessecamento e sensibilidade ao congelamento. Há mais de uma década, pesquisadoras da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia vêm se dedicando ao estudo de sementes de espécies autóctones (madeireiras, frutíferas, ornamentais e medicinais) para fins de conservação a longo prazo. Estes estudos visam determinar os padrões para testes de germinação e de conteúdo de umidade, caracterizar o tipo de dormência das sementes e avaliar sua tolerância ao dessecamento e sensibilidade ao congelamento a -20ºC e -196ºC. Tais parâmetros são utilizados para classificar as sementes quanto ao seu comportamento para fins de conservação em ortodoxas, intermediárias ou recalcitrantes e avaliar sua qualidade fisiológica antes e durante seu armazenamento na Colbase.

Sementes de 138 espécies nativas, coletadas em distintos locais dos estados de Minas Gerais, Bahia, Tocantins, Goiás, Santa Catarina, Rio Grande do Sul, Área de Influência do Aproveitamento Hidrelétrico de Serra da Mesa - GO e Distrito Federal, já foram estudadas e classificadas para fins de conservação. As temperaturas de incubação indicadas para a germinação destas sementes são as alternadas de 20-30°C e as constantes de 20°C, 25°C e 30°C. Para a conservação destas sementes a -20ºC, tem sido adotado o conteúdo de umidade ? 8%. Sementes de 120 espécies foram classificadas como de comportamento ortodoxo, uma vez que mostraram-se tolerantes à desidratação e ao congelamento em temperaturas sub-zero. Atualmente, 542 amostras de 82 espécies nativas com sementes ortodoxas, estão conservadas a -20°C, na Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia.

Sementes de duas espécies foram classificadas como intermediárias, pois toleraram a redução parcial do conteúdo de umidade, contudo, apresentaram perda significativa de viabilidade quando expostas a -20°C. Sementes de 16 espécies foram classificadas como recalcitrantes, mostrando-se intolerantes à desidratação e ao armazenamento a curto prazo, em baixas temperaturas (5ºC, 10ºC e 15ºC).

Não existe um método disponível, na atualidade, para a conservação a longo prazo de sementes recalcitrantes, portanto técnicas de conservação alternativas precisam ser definidas. A conservação in vitro, seja em condições de crescimento lento ou criopreservação de eixos embrionários isolados, ou de suas partes, são os métodos mais promissores para a conservação a médio e longo prazo, respectivamente. Tem sido relatado que eixos embrionários podem tolerar teores de umidade por volta de 12% e subsequente congelamento em nitrogênio líquido. Eixos embrionários criopreservados são resgatados usando a cultura e tecidos, sendo que deles se originam plantas inteiras. Tanto a conservação em condições de crescimento lento quanto a criopreservação estão sendo pesquisadas na Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia. Essas técnicas são muito promissoras para a conservação de germoplasma de espécies nativas que apresentam sementes recalcitrantes, como por exemplo, Araucaria angustifolia (pinheiro do Paraná) da Floresta Subtropical, Eugenia uniflora (pitanga), Myrciaria cauliflora (jabuticaba) da Floresta Semidecidual, Bertholletia excelsa (castanha-do-Pará) e Virola surinamensis (ucuuba) da região Amazônica, Campomanesia adamantius (gabiroba), Eugenia bimarginata (falsa-cagaita), Eugenia dysenterica (cagaita),Euterpe edulis (palmito), Hancornia speciosa (mangaba), Inga cylindrica (ingá), Inga ingoides (ingá), Salacia sp. (bacupari), Talisia esculenta (pitomba), Tapirira guianensis (tapirira), Virola sebifera (virola) do Cerrado. Embora se saiba que a propagação dessas espécies ocorra principalmente via sementes, apenas informações preliminares sobre sua germinação e seu crescimento estão disponíveis. Existem relatos de que a propagação vegetativa a partir de mudas pode ser realizada com sucesso em alguns casos. 

 

Referências Bibliográficas

FAIAD, M.G.R.; SALOMÃO, A.N.; FERREIRA, F.R.P.; GONDIM, M.T.P; WETZEL, M.M.V.S.; MENDES, R.A .; GOES, M. de. Manual de procedimentos para conservação de germoplasma semente a longo prazo na Embrapa, Brasília: Embrapa, 1998. 21 p. ( Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia. Documento, 30).

International Plant Genetic Resources Institute. Genebank standarts. Rome, 1994. 13 p.

SALOMÃO, A. N.; EIRA, M.T.S.; CUNHA, R. da; SANTOS, I.R.I.; MUNDIM, R.C.; REIS, R.B. dos. 1997. Padrões de germinação e comportamento para fins de conservação de sementes de espécies autóctones: madeireiras, alimentícias, medicinais e ornamentais. (Embrapa - Cenargen. Comunicado técnico, 23) 12 p.

SANTOS, I.R.I. Criopreservação: potencial e perspectivas para a conservação de germoplasma vegetal. Rev. Bras. Fisiol. Veg., 12: 70-84, 2000.

Marta Gomes Rodrigues Faiad Antonieta Nassif Salomão Izulmé Rita Imaculada dos Santos



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