No final do ano de 1999 o mundo acordou finalmente para atroz realidade da fome no mundo, mercê das inúmeras notícias publicadas em jornais diários e veiculadas por todos os canais de

Todas as noites, nos países em vias de desenvolvimento quase 800 milhões de pessoas s e deitam com fome. Afirma o primeiro número do estado da Insegurança Alimentar no Mundo, publicado a 14 de

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Recursos Genéticos Vegetais: importância, conservação e sua utilização

Os recursos genéticos vegetais constituem parte essencial da biodiversidade e são responsáveis pelo desenvolvimento sustentável da agricultura e da agro indústria.

O planeta Terra conta, neste momento, com cerca de 6,4 mil milhões de habitantes (http://www.tranquileye.com/clock). Este número continua a aumentar e prevê-se que duplique antes de estabilizar.

Como alimentar esta população em crescimento exponencial é um grande desafio para toda a humanidade.

Cientistas, e cada vez mais o público em geral, têm vindo a aperceber-se dos benefícios que advêm da conservação da biodiversidade (Plucknett et al., 1987)

Há milénios que a humanidade explora a variação dentro das espécies silvestres e cultivadas que usa. Os agricultores, por exemplo, guardariam semente, daquelas plantas que tivessem revelado uma maior resistência a doenças ou um crescimento mais rápido, para usar no ano seguinte. Este processo é tão importante nos nossos dias como para os primeiros agricultores (Hawkes et al., 2000).

O IPGRI definiu recursos genéticos vegetais como: “material genético das plantas que seja de valor para o presente e futuro das gerações humanas”.

O potencial de uso da diversidade biológica pode ser observado e manejado por meio dos recursos genéticos que são formados pelas espécies de plantas, animais e microrganismos com valor socio-económico actual ou futuro para o homem.

A conservação desses recursos e o estudo dos genes neles contidos são estratégicos para satisfazer as crescentes demandas alimentares da população mundial. Hoje, cerca de 60% dos alimentos que chegam à mesa dos consumidores em grande parte do mundo, são baseados em apenas quatro produtos: batata, arroz, trigo e milho.

Existem duas estratégias de conservação, cada uma composta de várias técnicas. A estas duas estratégias dá-se o nome de conservação ex situ e in situ e foram definidas na Convenção sobre Diversidade Biológica (1992) assim:

Conservação ex situ significa conservação fora do habitat natural de componentes da diversidade biológica.”

Conservação in situ significa conservação dos ecossistemas e habitats naturais e manutenção e recuperação de populações viáveis de espécies no seu ambiente natural, e no caso de espécies cultivadas ou domesticadas, no ambiente onde elas desenvolveram as suas características distintivas.”

Cada uma destas duas estratégias básicas pode ser subdividida em várias técnicas específicas como indicado pela tabela 2.1

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 Estratégias e técnicas de conservação.

Métodos de Conservação

Estratégias

Técnicas

Definição

Conservação ex situ

Armazenamento da semente

Colheita de amostras de sementes num local e sua transferência para armazenamento num banco de genes. As amostras são normalmente desidratadas até uma humidade adequada e depois mantidas a uma temperatura inferior a zero.

Armazenamento In Vitro

Colheita e manutenção dos explantes (amostras de tecido) num ambiente estéril e livre de agentes patogénicos.

Banco de Genes no Campo

Colheita da semente ou outro material vivo num local e sua transferência e plantação num segundo local. Normalmente conserva um largo número de accessions de poucas espécies.

Jardim Botânico/ Arboreto

Colheita da semente ou outro material vivo num local e sua transferência e plantação num segundo local sob a forma de uma colecção de plantas vivas de espécies num jardim ou espécies de árvores num arboreto.

Armazenamento de ADN/ Pólen

Colheita de ADN ou pólen e armazenamento em local apropriado, normalmente em condições refrigeradas.

Conservação in situ

Reserva Genética

Localização, gestão e monitoramento da diversidade genética em populações silvestres naturais em áreas bem definidas de maneira a fazer-se uma conservação activa de longo termo.

On-farm

Gestão sustentada da diversidade genética de variedades tradicionais desenvolvidas localmente associadas a espécies silvestres e ervas daninhas, ou de forma tradicional feita pelos agricultores.

Fonte - The ex situ conservation of plant genetic resources por J. G. Hawkes et al., 2000

Quando se utiliza uma só variedade ou uma mão cheia de cultivares com um fundo genético semelhante, para serem plantadas ou semeadas em determinado terreno, estes podem ser especialmente vulneráveis a pragas, doenças e a um clima mais severo (Baker, 1971; NAS, 1972; Harlan, 1975; Wilkes, 1977; Chang et al., 1979; Eckholm, 1982; Williams, 1982).

Desde a antiguidade, que são os agricultores os fiéis depositários dos recursos genéticos vegetais, mas hoje em dia, este germoplasma tende a ser preservado em bancos de genes (Plucknett et al., 1987).

Os bancos de germoplasma contêm amostras ao alcance fácil de melhoradores de plantas. Os cientistas precisam de material disponível, caracterizado e bem preservado, para que possam lutar contra as muitas e variadas ameaças à produtividade agrícola (Plucknett et al., 1987).

Sem os bancos de genes, os melhoradores teriam que estar continuamente a organizar expedições à procura de amostras para os seus programas de melhoramento. Para além disso, os bancos contêm variedades tradicionais que já não são cultivadas, assim como populações de espécies silvestres de cultivares que de outra maneira já estariam extintas graças à expansão da agricultura e outras formas de desenvolvimento (Plucknett et al., 1987).

O material da planta destinado a armazenamento do germoplasma deve ser multiplicado quando a amostra colhida for pequena.

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História da Exploração e Conservação dos Recursos Genéticos

Embora a preocupação de colher recursos fitogenéticos para proceder à sua conservação, tenha menos de um século, a colheita de recursos fitogenéticos com sentido exploratório e de introdução de plantas exóticas, perde-se no tempo, datando de 1495 a.C., o mais antigo registo conhecido, de uma expedição de colheita de plantas, segundo o qual, a Rainha Hatsheput do Egipto, enviou uma expedição à Somália, em busca de árvores produtoras de resinas fragantes (incenso) (Coats, 1969, citado por Ford-Lloyd & Jackson, 1986).

Crónicas dispersas no tempo até ao século XVII, relatam várias missões de colheita de plantas, mas terá sido o século XVIII, a Idade de Ouro dos colectores de plantas (Ford-Lloyd & Jackson, 1986).

No período de 1743 a 1820, vários botânicos sob a orientação de Sir Joseph Branks (Presidente da Royal Society e do Royal Garden de Kew), partiram para várias partes do mundo, em busca de espécies exóticas. Três destes botânicos merecem particular destaque. São eles:

§         Francis Masson (1741-1806) com as suas expedições a África do Sul, Madeira, Canárias, Açores e Índias Orientais;

§         David Nelson (1799) com a sua fatídica expedição às Ilhas do Pacífico;

§         George Caley (1770-1829) que procurou plantas em várias regiões da Austrália, tendo enviado muitas sementes para Kew, acompanhadas de detalhadas descrições botânicas (Ford-Lloyd & Jackson, 1986).

No século XIX e início do século XX, salienta-se o trabalho de George Forrest com as suas expedições aos Himalaias e China, de onde trouxe muitas espécies de prímulas e rododendros, e ainda, Peter Barr que viajou por Espanha, Portugal e Alpes colhendo narcisos (Ford-Lloyd & Jackson, 1986).

Colher diversidade, para estes botânicos, significava colher o maior número de espécies possível, não sendo por isso, as suas colheitas representativas da variabilidade genética dos “taxa” colhidos.

Alphonse de Candolle observou que a diversidade genética das espécies cultivadas estava centrada em determinadas regiões geográficas, tendo dado o primeiro contributo para a compreensão da origem das plantas cultivadas ao publicar em 1882 o seu livro intitulado “Origine des Plantes Cultivées” (Ford-Lloyd & Jackson, 1986).

August Weissman em 1883, foi o primeiro a usar o termo germoplasma, combinando germe “o que é origem da vida” e plasma “o material vivo” (Prendes, 1993).

Nikolai Ivanovich Vavilov auxiliado pelos seus colaboradores, realizou a avaliação da diversidade genética de plantas cultivadas e das suas parentes selvagens, na perspectiva do melhoramento vegetal. Para tal, realizou entre 1916 e 1930 várias expedições pelo mundo à procura de diversidade das plantas cultivadas (Pamella, 1986). Com base no estudo do material colhido, Vavilov verificou que a diversidade das plantas cultivadas estava geograficamente confinada a áreas restritas, tendo formulado em 1926 a primeira hipótese de existência de seis “Centros de Origem” (Sensu Vavilov) das plantas cultivadas. Em 1935 aumentou este número para dez, acabando por fixa-lo em oito, com algumas subdivisões em 1951 (Zohary, 1970).

Seguiram as pegadas de Vavilov, Harry V. Harlan (1930) a colher cevada, Jack R. Harlan e Hermann Kuckuck que colheram trigos e Jack Hawkes que colheu batatas, tendo em 1936 Harry V. Harlan alertado a Humanidade para o facto da variabilidade genética existente nos “Centros de Origem” estar a desaparecer devido ao abandono, nesses locais, da agricultura tradicional (Williams, 1984).

Em 1961 a Organização para a Alimentação e a Agricultura da Organização das Nações Unidas (FAO), tendo como objectivo avaliar a necessidade de colher esta diversidade genética, promoveu a primeira Reunião Técnica Internacional sobre exploração de recursos vegetais, da qual saiu a recomendação de criação de uma comissão de cientistas para assistir a FAO nesta matéria e a sugestão de criação de Centros Exploratórios nos maiores centros de diversidade. Assim alguns anos mais tarde é criado pela Organização das Nações Unidas (ONU) o primeiro Centro em Izmir na Turquia (Williams, 1984), a que se seguiram outros em diferentes zonas do globo. A Comissão começou a trabalhar em 1965, promovendo conferências internacionais, tendo saído da 1ª Conferência em 1967 as linhas mestras do Programa Internacional de Conservação dos Recursos Genéticos e ao mesmo tempo um alerta para a Comunidade Científica Internacional.

Finalmente, é criado em 1973 o International Board for Plant Genetic Resources (IBPGR), actualmente denominado International Plant Genetic Resources Institute (IPGRI) que a partir de 1974 passou a ser a entidade responsável pela coordenação mundial da exploração e conservação de recursos fitogenéticos. Estavam assim lançadas as bases para um programa global e concertado de conservação dos recursos genéticos vegetais a nível mundial.

Em Portugal já desde a década de 40-50 que os fitomelhoradores vinham colhendo material, principalmente com o objectivo da sua integração nos programas de melhoramento, mas a maioria desta material perdeu-se por falta de condições de conservação e armazenamento (Farias, 1993).

Em 1977, realizaram-se as primeiras colheitas sistemáticas com o suporte financeiro e técnico da FAO/IBPGR e do NUMI (Núcleo de Melhoramento do Milho), tendo sido apenas colhido milho. No ano seguinte, foram colhidos para além do milho, feijão, feijão-frade e ervilha (Marcelino, 1992).

Em 1978, é aceite pela FAO/IBPGR que o Banco Nacional do Milho existente no NUMI passe também a funcionar como Banco Internacional de Germoplasma de Milho do Programa Mediterrânico (Farias, 1993).

De 1977 a 1989 as colheitas de germoplasma vegetal em Portugal decorreram sempre com bom ritmo, tendo-se iniciado em 1990 a realização de missões conjuntas com o Vegetable Gene Bank at Wellesbourne e com a Direcção Regional de Entre Douro e Minho.

Em Setembro de 1992 o Governo Português reconheceu o banco de germoplasma existente no NUMI como Banco Português de Germoplasma Vegetal (BPGV).

De 3 a 5 de Junho de 1996, realiza-se, em Braga, a I Conferência Técnica sobre Recursos Genéticos Vegetais em Portugal com a coordenação de Rena Farias e Ana Cristina Botelho.

Em Outubro de 1997 foram inauguradas as novas instalações do Banco Português de Germoplasma Vegetal e Núcleo de Melhoramento de Milho, em S. Pedro de Merelim pelo Sr. Secretário de Estado para a Agricultura e Desenvolvimento Rural, Dr. Capoula dos Santos.

No ano de 2001 foram iniciados vários projectos:

*       Projecto nº 34, do PROGRAMA AGRO, (2001-2004) – Etnobotânica, o uso e a gestão das plantas aromáticas e medicinais e a sua utilização sustentável como contributo para a valorização do meio rural;

*       Projecto nº 58, do PROGRAMA AGRO, (2001-2004) – Recursos Genéticos de Cucurbitáceas – Abóboras e Melancia;

*       Projecto nº 238, do PROGRAMA AGRO, (2001-2004) – Avaliação, conservação e obtenção de material isento de vírus de populações regionais de Allium;

*       Projecto nº 58-3555-1-F157 (2001-200-) – Caracterização e colheita de populações das espécies silvestres do género Daucus. (De que faz parte o presente trabalho)

Outro projecto também importante é o PROJECTO AGRO, medida 9 – Infraestruturas e Equipamentos…

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Conservação e uso de recursos genéticos em Portugal

Em 1977, quando se iniciaram as colheitas sistemáticas de milho, não se imaginava a incalculável riqueza genética existente em Portugal. Mas, com a decorrer dos anos, verificou-se que este país possui uma enorme e valiosa variabilidade genética, quer a nível das espécies cultivadas, quer a nível das espécies silvestres, como no caso do trigo dos pardais, que facilmente encontramos na berma das estradas e também de espécies silvestres e cultivadas do género Allium (alho, alho francês, cebolinho cebola, A. roseum, A. sphaerocephalum etc.). Neste momento, encontram-se no BPGV cerca 14000 "accessions", pertencentes a 114 espécies. Todo este trabalho de colher, conservar, avaliar e descrever o material que se encontra armazenado nas colecções base, activa e de campo BPGV, é realizado com o principal objectivo de garantir a preservação deste tão valioso tesouro nacional, para que mais tarde possa ser utilizado.

O Banco Português de Germoplasma, testemunho vivo da biodiversidade em Portugal (Rena Farias, 1996), tem desenvolvido uma série de actividades:

 

*       Missões de Colheita;

*       Introdução de sementes;

*       Conservação;

*       Caracterização morfológica, molecular e avaliação preliminar;

*       Informação Documentação;

*       Promoção da educação/ formação aplicada aos recursos genéticos vegetais.

 

Missões de Colheita – Introdução de sementes - Enriquecimento da Variabilidade

O BPGV, desde 1976 até esta data, tem realizado missões sistemáticas de colheita em todo o território de Portugal Continental e nas Ilhas da Madeira e Porto Santo. Foram realizadas durante este período missões de colheita de cereais (milho, centeio, cevada e aveia), leguminosas grão (feijão, feijoca, feijão-frade, fava, grão, ervilha e tremoços), hortícolas (couves, nabiças, nabo, espinafre, pepino, melão, melancia e cenoura), condimentares e aromáticas (alho, cebola, pimento, salsa e coentros, lúpulo, poejo, mentas), medicinais, forragens e pastagens e fibras.

Ao mesmo tempo foram introduzidos no BPGV quarenta e três (43) accessions de milho recolhidos no Yemen e duzentos e dezassete (217) recolhidas em Marrocos para serem conservadas a longo prazo neste Banco.

Nos critérios de colheita foi priorizada a recolha de ecótipos agronómicos, seleccionados pelos agricultores através dos séculos e adaptados às diferentes condições edafoclimáticas do país.

 

Conservação de germoplasma

As sementes encontram-se conservadas a médio prazo (+/- 30 anos), em condições de temperatura de 0 – 5ºC e uma humidade relativa de 40 – 45%, constituindo a Colecção Activa, e a longo prazo (+/- 100-150 anos), em condições de temperatura de -18ºC, constituindo a Colecção Base. As espécies de propagação vegetativa são conservadas como colecção de campo, como é o caso da colecção de alho, de lúpulo espontâneo e a de aromáticas e medicinais.

 

Caracterização morfológica e avaliação preliminar

A caracterização e a avaliação preliminar das colecções existentes num Banco de Germoplasma são fundamentais a fim de ser possível a utilização deste material em programas de melhoramento, na biotecnologia industrial, na investigação pura e noutras áreas de investigações afins.

No Banco, tais acções começam com a correcta identificação de cada espécie, registo do acesso, avaliação preliminar e caracterização biológica e agronómica por meio de descritores criados e publicados pela equipe científica ligada ao IPGRI. Uma subsequente avaliação mais profunda é feita através de comparações com cultivares com parâmetros conhecidos. A caracterização biológica envolve estudos nos aspectos reprodutivos, e a discriminação da variabilidade está a aumentar com as novas técnicas de marcadores moleculares.

 

Documentação e Informação

A documentação das actividades relacionadas com a gestão do BPGV é uma tarefa prioritária, já que os dados gerados são de importância primordial para uma gestão eficiente das colecções aí conservadas. Como estes dados têm um carácter dinâmico, têm que ser actualizados com uma certa frequência. Como actividades de gestão do banco, temos:

*       Registo das amostras

*       Limpeza das amostras

*       Redução do teor de humidade das sementes

*       Testes de germinação

*       Acondicionamento e conservação das amostras

*       Regeneração e multiplicação

*       Testes de controlo das accessions

*       Intercâmbio. (Filomena Marcelino, 1996)

O sistema de documentação possibilita uma melhor gestão dos recursos genéticos, porque é um meio eficaz para:

 

*       Planear futuras missões, tendo em conta os dados de passaporte que permitem localizar as áreas negligenciadas ou áreas super-amostradas;

*       Planificar actividades e estabelecer prioridades, tendo em conta os dados de colheita, regeneração, multiplicação e caracterização;

*       Seleccionar material para um programa de investigação, com base nos dados de caracterização e avaliação;

*       Localizar o material conservado através dos dados de acondicionamento e conservação;

*       Facilitar a organização e actualização dos dados;

*       Facilitar o acesso à informação sobre o material conservado através da elaboração de relatórios, catálogos ou envio de disquetes. (Filomena Marcelino, 1996)

 

A organização da informação do BPGV é efectuada através do sistema de bases de dados:

 

*       Dados de passaporte;

o        Introdução

o        Intercâmbio

o        Colheitas

*       Caracterização e avaliação preliminar, química e molecular;

*       Regeneração ou multiplicação

 

Utilização

É necessário que se compreenda que um Banco de Germoplasma Vegetal não é uma casa comercial, nem um armazém de sementes, é fundamentalmente um local cujas principais funções são a conservação e avaliação do material vegetal e por esse motivo a quantidade de sementes que possui não é ilimitada, e se estivesse sempre a fornecer sementes acabaria com o stock existente. O risco seria muito alto já que muitos dos ecótipos agronómicos e populações locais que desapareceram do campo dos nossos agricultores, foram salvas porque foram colhidas a tempo e estão a ser conservadas.

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