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Solução de problemas por meio de uso de ferramentas biotecnológicas
Ferramentas biotecnológicas disponíveis
Linhas de pesquisa em desenvolvimento
Pré-melhoramento
Diversidade genética em espécies de Coffea
Diversidade genética em café arábica
Linhas de pesquisa em desenvolvimento
Pós-melhoramento
Fingerprinting / Impressão digital
Caracterização molecular de cafeeiros e cultivares
Certificação de pureza / Rastreabilidade
Mistura de grãos : Bourbon, Catuaí, Icatu, mistura / amostras cegas
Linhas de pesquisa em desenvolvimento
Melhoramento Genético
#1 Métodos clássicos de seleção Hibridação e seleção Problemas a serem resolvidos / Ciclo longo Bicho-mineiro Ferrugem Nematoides Arquitetura Cafeína Óleo Cafés especiais
Resistência da cultivar IAC 125 RN às raças 1 e 2 de Meloidogyne exigua .
Nematoide Cultivar IG NO/g raiz FR Classificação
M. exigua raça 11
Catuaí Vermelho IAC 144 4,6 2649,5 1,12 Suscetível
IAC 125 RN 0,5 51,5 0,02 Resistente
M.exigua raça 2*
Catuaí Vermelho IAC 144 4,1 2585,3 2,10 Suscetível
IAC 125 RN 0,0 16,4 0,01 Resistente
IG = Índice de galhas. Plantas com IG2 são consideradas resistentes segundoTaylor e Sasser (1978).
NO/g raiz = Número médio de ovos por grama de raiz avaliado em quatro plantas com IG 2.
FR = Fator de reprodução calculado a partir da razão entre a população final e a população inicial de 5 mil
ovos e juvenis J2 inoculada por vaso de 300 mL.
#1 Métodos clássicos de seleção Resistência múltipla Ferrugem e nematoides
#2 Clonagem por embriogênese somática Estratégia Seleção Cafeeiros de alto valor agronômico Gerações iniciais do programa Maior eficiência no processo Clonagem Validação Recomendação
#2 Clonagem por embriogênese somática
Objetivos / Eficiência Ferrugem Bicho-mineiro Nematoides
#2 Clonagem por embriogênese somática Objetivos - Qualidade Cafeína Óleo Características especiais 1,1 0,07% 14 21% sensoriais químicas físicas
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Teor de óleo (%)
0
10
20
30
40
50
Sem
ente
s (
no)
#2 Clonagem por embriogênese somática Características químicas e sensoriais Café naturalmente sem cafeína IAC 045125
#3 Marcadores para seleção assistida SSR
Cultivares resistentes ao bicho-mineiro
#3 Marcadores moleculares para seleção assistida SNP
Ausência de cafeína nos grãos
Acessos de C. arabica com teores mínimos de cafeína (Silvarolla et al., 2004) ◦ caracterização molecular
◦ identificação de marcadores para seleção assistida
#3 Marcadores moleculares para seleção assistida SNP
Ausência de cafeína nos grãos
Quantificação da expressão de CS em frutos de café
#3 Marcadores moleculares para seleção assistida Ausência de cafeína nos grãos Marcadores SNP para seleção-assistida
Eficiência superior a 90%
#4 Expressão gênica diferencial em larga escala Identificar bases da resistência a agentes
bióticos diversos – Marcadores moleculares Bicho-mineiro / Microarranjos – 20 mil genes
#4 Expressão gênica diferencial em larga escala Identificar bases da resistência a agentes
bióticos diversos Bicho-mineiro / Microarranjos – 20 mil genes não infestadas eclosão oviposição
#4 Expressão gênica diferencial em larga escala Identificar bases transcricionais da resistência
à agentes bióticos diversos Bicho-mineiro / Microarranjos – 20 mil genes
#5 Genes relacionados ao transporte de nutrientes
Estado nutriconal influencia a reação das plantas Identificação das bases moleculares do processo Bicho-mineiro / Cercospora / Pseudomonas / Ferrugem
Redes metabólicas associadas a processos de defesa
que possam auxiliar ao controle efetivo no campo
Quantificação relativa de transcritos de genes-alvo relacionados com o transporte de potássio em mudas
Linhas de pesquisa em desenvolvimento
Pós-colheita e qualidade
#6. Expressão de genes ligados às fases fenológicas É possível definir início e fim de uma fase fenológica? Genes expressos especificamente em frutos
Variação: fases fenológicas, cultivares, colheitas Desenvolvimento dos
frutos crescimento maturação amadurecimento
Influência ambiental
Fases fenológicas
ov
ch ex
v
vc c en
SET/OUT/NOV/DEZ JAN/FEV/MAR ABR/MAI/JUN
Genes marcadores
PAL, CHS, manB CS, AAT, ACS, ACO, ETR, ICL água, luz,
temperatura
csp1, GLA, ER5
PAL temperatura
e água
Padrão de expressão dos
genes marcadores
PAL +/- +/- ++ - +/- + - CHS + + + - + + - manB + + + - + + + csp1 - - - + + + + GLA - - - ++ + + + ER5 - - - + + + + CS +/- +/- + + - - - AAT - - - - + + + ACS +/- +/- +/- +/- ++ + + ACO +/- +/- +/- +/- ++ ++ + ETR +/- +/- +/- +/- ++ ++ ++ ICL - - - + ++ ++ ++
#7. Expressão de genes ligados à qualidade de sementes Porquê as sementes perdem rapidamente a viabilidade? Análise da expressão de genes ligados à qualidade das sementes : viabilidade e vigor de sementes.
COLHEITA
DESMUCILADO
DESPOLPADO NATURAL
1 DESCASCADO
Armazenar úmido
4
3
2
Rápida Lenta
Rápida Lenta
Rápida Lenta
5 6 10 9
8 7
1- Coletar, descascar manualmente e armazenar úmido sem pergaminho
2- Coletar antes da secagem
3- Coletar antes da secagem
4- Coletar antes da secagem
5- Coletar após a secagem
6- Coletar após a secagem
7- Coletar após a secagem
8- Coletar após a secagem
9- Coletar após a secagem
10- Coletar após a secagem
0, 4, 8, 12 0, 4, 8, 12 0, 4, 8, 12
0, 4, 8, 12 0, 4, 8, 12 0, 4, 8, 12
#7. Expressão de genes ligados à qualidade de sementes