programa de ensino - Agronomia – CCA – UFSC

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
DEPARTAMENTO DE FITOTECNIA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA
CURRÍCULO 2003-2
PROGRAMA DE ENSINO
DISCIPLINA: FIT5603 – Melhoramento de Plantas
TURMA: 0686
No. DE HORAS/AULA/SEMANAIS: 03
No DE HORAS/AULA/SEMESTRAIS: 54 PROFESSORES RESPONSÁVEIS: Rubens Onofre Nodari e Juliana Bernardi Ogliari
PROFESSORES COLABORADORES: Maurício Sedrez dos Reis e Miguel Pedro Geurra
EMENTA: Objetivos e conceitos. Evolução e reprodução de plantas cultivadas. Caracteres
quantitativos e qualitativos. Bases genéticas das características e Sistemas de condução de
plantas autógamas e alógamas. Híbridos e variedades. Poliploidia. Genética da resistência a
pragas e moléstias. Manutenção de germoplasma.
INTRODUÇÃO
Melhoramento de plantas é uma disciplina de fundamental importância para o curso de
Agronomia, o que é justificado pelo fato de que pelo menos 50% dos ganhos de produtividade
na agricultura moderna resultam de programas de melhoramento genético. Além disso, o
melhoramento genético é responsável pela produção de cultivares adaptadas aos mais
variados ambientes e necessidades humanas.
Genética, bioquímica, estatística, experimentação e botânica são pré-requisitos
essenciais para o atendimento dos tópicos abordados em sala de aula. Portanto, se você está
nivelado nos conteúdos destas disciplinas, aconselhamos que faça uma revisão o mais breve
possível.
FIT 5603 é uma disciplina que fornece princípios básicos de melhoramento genético de
plantas. Em consequência, a disciplina tenta apresentar pontos específicos, mas bem
balanceados, sobre os avanços no conhecimento científico e tecnológico nesta área. A
disciplina é também uma introdução requerida para disciplinas mais avançadas do
fitomelhoramento oferecidas por cursos de mestrado e doutorado.
Para ilustrar os princípios serão fornecidos exemplos de várias espécies, contudo, trigo
e milho proporcionarão a base para as discussões, pois grande quantidade de informações
sobre estas espécies estão a disposição.
JUSTIFICATIVA
O Melhoramento genético de plantas cultivadas é uma disciplina de fundamental
importância na formação de profissionais em Ciências Agrárias, pois possibilita o aprendizado
e a aplicação de conhecimentos básicos de genética no desenvolvimento de técnicas,
especialmente de cruzamentos e de sistemas de seleção. A utilização de técnicas adequadas
possibilita a criação de cultivares mais adaptadas a condições de ambiente específico ou de
ampla adaptabilidade. Além disso, existe uma permanente troca de genótipos para cultivo, e
isto requer uma investigação profunda e permanente.
A substituição de cultivares por outras de maior potencial tem gerado um aumento
significativo tanto na produtividade quanto na produção, com consequências diretas na
redução de custos dos cultivos.
Do ponto de vista profissional, várias instituições no país se dedicam ao melhoramento,
restando ainda uma perspectiva excelente, pois há uma necessidade crescente de técnicos
especializados nesta área. Em Santa Catarina, um numero extremamente reduzido de
melhoristas estão trabalhando em programas de melhoramento. Uma consequência direta é a
falta de genótipos adaptados as diversas regiões de cultivo.
OBJETIVO GERAL
Capacitar o aluno na aplicação dos conhecimentos básicos de genética no
desenvolvimento de técncias especializadas de cruzamentos e de sistemas de seleção para
obtenção de genótipos superiores.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Capacitar o estudante a conceituar Melhoramento de Plantas e identificar seus
objetivos. (Unidade I)
Capacitar o estudante a conhecer as bases genética da evolução. (Unidade II).
Capacitar o estudante a compreender os sistemas de conservação de germoplasma,
bem como conscientizá-lo da necessidade de conservação do germoplasma. (Unidade III)
Capacitar o estudante a compreender os diferentes sistemas de reprodução das
plantas e suas implicações no melhoramento. (Unidade IV).
Capacitar o estudante a identificar o comportamento dos genes e sua relação com o
fenótipo e o tamanho das populações segregantes. (Unidade V)
Capacitar o estudante a quantificar os diversos parâmetros genéticos envolvidos no
conhecimento da base genética das características. (Unidade VI)
Capacitar o estudante a manipular germoplasma de autofecundação com o objetivo de
obter variabilidade e selecionar tipos de alto potencial genético. (Unidade VII)
Capacitar o estudante a manipular germoplasma de fecundação cruzada com o
objetivo de obter variabilidade e selecionar tipos de alta capacidade genética. (Unidade VIII)
Capacitar o estudante a caracterizar populações de fecundação cruzada, identificar
processos de controle da polinização e utilizar adequadamente os efeitos de endogamia e
heterose. (Unidade IX).
Capacitar o estudante a estabelecer as bases genéticas das relações entre patógenos
e hospedeiros.(Unidade X)
Capacitar o estudante a compreensão da legislação sobre os direitos dos melhoristas e
sobre a produção de sementes e mudas. (Unidade XI)
PROGRAMA - UNIDADE E CONTEÚDO
I. Objetivos, histórico e conceito de Melhoramento de plantas.
II. Origem e Evolução das Plantas Cultivadas.
III. Biodiversidade. Uso e Conservação de Germoplasma. Pool gênico.
IV. Sistemas de reprodução de plantas e suas implicações no melhoramento.
V. Bases genéticas dos caracteres qualitativos: propriedades; ação gênica, ligação gênica,
alelos múltiplos, recombinação gênica.
VI. Bases genéticas dos caracteres quantitativos: propriedades e ação gênica; hipótese dos
fatores múltiplos (natureza da variação contínua); partição e estimação dos componentes
fenotípicos e genéticos da variação contínua; herdabilidade; ganho genético; interação
genótipo X ambiente.
VII. Sistemas de condução de produções autógamas: teoria da linha pura; seleção massal,
seleção individual com teste de progênies, genealógico, populacional, retrocruzamento,
métodos modificados, compostos e seleção recorrente.
VIII. Equilíbrio Hardy-Weimberg. Características das populações panmiticas. Endogamia e
heterose. Obtenção de linhagens, híbridos e sintéticos.
IX. Melhoramento de populações alógamas: seleção massal, seleção espiga por fileira,
seleção recorrente fenotipica, seleção recorrente para capacidade geral e específica de
combinação, seleção recorrente recíproca. Policruzamento.
X. Melhoramento para a resistência de plantas a doenças: bases genética; teoria gene-a-gene
(Flor); características dos genes de resistência; resistência horizontal e vertical. Estratégias
de melhoramento para resistência: métodos de melhoramento; multilinhas, piramidamento
de genes, seleção assistida por Marcadores Moleculares.
XI. Sistemas de proteção: UPOV, Lei de Proteção de Cultivares; Normas para a produção de
Sementes e Mudas; Lei de Sementes.
RECOMENDAÇÕES
Se os seus conhecimentos sobre os pré-requisitos estiverem abaixo da média,
provavelmente você terá dificuldades no aprendizado, pois o material será apresentado de
forma reduzida nas três aulas semanais. Portanto, será necessário resumir os assuntos
abordados em aula. Sugere-se ao aluno tomar extensas anotações e sim concentrar-se nos
aspectos básicos e nos conceitos emitidos em sala de aula. As aulas deverão ser como um
reforço das idéias obtidas com leituras prévias. O professor nunca cobrirá todos os pontos,
exemplos e detalhes mencionados nos capítulos dos livros recomendados para a leitura, mas
concentrará a atenção nos aspectos mais importantes, tentando resolver todas as dúvidas que
os estudantes terão após a leitura dos tópicos.
Outra dificuldade que provavelmente o estudante irá encontrar é com relação aos livros
textos, pois estes requerem uma base de conhecimentos genéticos em várias áreas, tais
como citogenética, genética de populações, genética molecular, evolução, etc.
Assim, recomenda-se: 1) ler sempre previamente e com atenção os tópicos da aula, 2)
entender os conceitos básicos, 3) procurar obter auxílio do professor e do monitor sempre
quem não houver um bom entendimento do material estudado.
Além disso, serão sempre recomendadas leituras complementares de artigos mais
atuais. Tais leituras deverão ser realizadas ao final de cada aula pois muitas delas necessitam
dos conceitos básicos. De qualquer forma, são imprescindíveis para o bom acompanhamento
da disciplina.
AVALIAÇÃO
Serão realizadas duas provas. Cada prova terá peso 0,40. O restante da nota (0,20)
será completado com as notas de trabalhos, exercícios, provas rápidas e participação em sala
de aula. A primeira prova será realizada uma semana após a conclusão da unidade VII e a
segunda prova após a última unidade. Trabalhos não entregues na data prevista terão nota
zero.
BIBLIOGRAFIA
Textos:
1.ALLARD, R.W. 1960. Princípios do Melhoramento Genético da Plantas. São Paulo, BlucherUSAID, 381p.
2.BOREM, A. Melhoramento de plantas. Viçosa, UFV, 1997, 547p.
3.DESTRO, D e MONTALVÁN, R. Nelhoramento Genético de Plantas. Londrina, UEL, 1999,
818.
4.PATERNIANI, E. ed. 1978. Melhoramento e Produção do Milho no Brasil. Fundação Cargill,
650p.
Leitura Complementar:
1.BREWBAKER, L. 1977. Genética na Agricultura. São Paulo, Poligono, 217p.
2.FEHR, W.R. 1987. Principles of Cultivar Development. London, Macmillan Publ., Vol. 1 e 2.
3.PINTO, R.J.B. 1995. Introdução ao Melhoramento Genético de Plantas. Editora da
Universidade de Maringá. 275p.
4.POEHLMAN, I.M. 1987. Breeding field Crops. 3 ed. Avi. Publishing Company. 724p.
5.RAMALHO, A. P. M.; SANTOS, J.B.; ZIMMERMANN, M.J. 1993. Genética Quantitativa em
Plantas Alógamas. Goiânia, UFG, 271p.
6. Artigos selecionados