Breve introdução à biotecnologia de plantas

Muitas plantas “naturais” (selvagens)
não são boas para alimentação
Há cerca de 1 milhão de
anos, cada “pessoa”
precisava de cerca de
100 ha para se alimentar
A domesticação das
plantas e o começo da
agricultura
Primeiros
objectivos
Tornar comestíveis, plantas que o não eram
e aumentar a produção
As plantas que hoje usamos em agricultura são
muito mais produtivas e saudáveis, mas…
Hoje, cada pessoa
tem menos de 0,35 ha
para se alimentar
(tinha 0,5 ha em 2000 )
Tendo que utilizar
cerca de 1/2 da
energia e produtos
químicos que usava
em 2000, por cada
tonelada de milho
Ferramentas e marcos principais do
melhoramento de plantas
7.000 A.C. - Selecção (trigo, arroz e outros cereais)
100 A.C. - Clonagem (enxertia, estacaria)
1694 - Descoberta a reprodução sexuada
1876 - 1º cruzamento entre géneros (trigo+centeio)=>Triticale
1900 - Milho híbrido (nos EUA)
1909 - Fusão de células
1927 - Mutação por raios-X
1967 - Plantas a partir de células isoladas
1970 - Manipulação do ADN
1983 - Primeiras plantas ”transgénicas”
1993 - Primeira comercialização de plantas transgénicas
Os desafios aos melhoradores
1950 - 2.5 mil milhões
1960 - 3 mil milhões
...
...
1999 - 6 mil milhões
2011 - 7 mil milhões
2025 - 8 mil milhões
1
1000
1500
1800
1950
Arroz bravo
Teosinto –
O parente do
milho actual
Couve-flor e Bróculos
mesmo ancestral genético (Brassica oleracea)
seleção e melhoramento geraram diversidade
A Biotecnologia permite acelerar o
processo e aumentar a sua precisão
Originalmente, as cenouras eram de todas
as cores menos laranja!...
Só no início do
séc.XVIII os
holandeses
obtiveram as
cenouras laranjas
O Melhorador manipula as
características transferindo os
genes responsáveis por elas
Modernas práticas agrícolas
Agricultura sustentável
Informação
Agricultura de precisão
(agricultura de conservação)
Biotecnologia
As ferramentas da biotecnologia
1. Cultura in vitro
2. Engenharia genética
3. Análise do genoma
Transferir as boas características (arroz)
(2) Remoção das
anteras
(1) Abertura das flores
MM
MM
1
2 3 4 5
6 7 8 9
10 11
(3) Polinização
controlada
(4) Novas
sementes
Os biotecnólogos terapeutas
MM
MM
1
2 3 4 5
6 7 8 9
10 11
Selecção assistida por marcadores
Mondego
COTArroz
Análise
morfológica/
agronómica/
molecular
Estação Agronómica Nacional
IBET / ITQB
IBET / ITQB
Na eng. genética usa-se cultura in vitro
Ar estéril na bancada e
material de dissecção
desinfectado
E utilizamos uma bactéria do solo
Gene de interesse colocado na
bactéria, para ela transferir à planta
Agrobacterium
Melhoramento dirigido
É importante conhecer melhor as plantas e o seu
funcionamento e diversidade,
e combinar as novas ferramentas da
biotecnologia com o melhoramento tradicional
Maior rapidez
Selecção assistida
por marcadores
moleculares
Maior precisão
Mais fácil preservar
as características
boas da planta
Outros exemplos de resultados já conseguidos
1ª geração de “arroz dourado”
Arroz dourado
(enriquecido em pro-vitamina A)
Resistência ao vírus
da papaia
2ª geração de “arroz dourado”
ITQB & IBET
Instituto de Tecnologia Química e
Biológica
Instituto de Biologia Experimental e
Tecnológica
Oeiras
Obrigada !
Estufa (ITQB)
COTArroz, Salvaterra de Magos
Margarida Oliveira
[email protected]