Melhoramento genético e manejo varietal em cana-de

Melhoramento genético e manejo varietal em cana-de-açúcar: histórico, variabilidade,
seleção, obtenção de cultivares, conceitos de manejo varietal e principais cultivares
Aula 8
Prof. Marcos Landell
Marcos Guimarães de Andrade Landell
Luciana Rossini Pinto
Instituto Agronômico de Campinas (IAC/Apta/SAA)
[email protected]
1. INTRODUÇÃO
Apesar da história da cana-de-açúcar, ao longo dos últimos sete séculos, estar
associada principalmente à produção do açúcar, há registros da propagação vegetativa
desse vegetal em seus centros de origem, destinado, também, à ornamentação e
alimentação “in natura”. Nesse período, os nativos asiáticos propagavam as formas de
Saccharum que apresentassem cores mais atraentes associadas ao baixo teor de fibra e
caldo mais açucarado. Provavelmente, depois de sua introdução como planta ornamental, a
oito mil anos atrás, a cana migrou, aos poucos, de uma ilha para outra no Pacifico Sul e
dai, durante pelo menos três mil anos para a Península Malaia, a Indochina e a costa que
rodeia a baia de Bengala.
A transição da cana, da condição de planta ornamental para planta de colheita deve
ter ocorrido na parte tropical da Índia séculos antes da era Cristã. Da Índia, a cana de
açúcar alcançou a Pérsia no século VI d.C, propagando-se pelas regiões mediterrâneas
chegando
ao
Egito,
Marrocos,
Espanha
e
Sicília,
iniciando
a
agroindústria
canavieira/açucareira mediterrânea (641 d.C). Sob a influencia árabe estabeleceu-se a Arte
da refinação do açúcar no Egito no ano 1000 dC onde se produziu um açúcar cristal de boa
qualidade que foi comercializada até o leste da Índia. No século XV, a cana-de-açúcar foi
levada pelos Portugueses e Espanhóis para a Ilha da Madeira, Açores, Canárias, Cabo
Verde e São Tomé, assim como para a África Ocidental (Castro, 1995).
Em 1493, supostamente, Cristóvão Colombo, introduziu no “Novo Mundo” a
cultivar Crioula, resultado de uma hibridação natural entre Saccharum officinarum e
Saccharum barberi (Bremer, 1932). Durante aproximadamente 250 anos manteve-se em
cultivo, sendo substituída, posteriormente, por formas de cana “nobre” (Saccharum
officinarum), assim conhecida pelo seu maior teor de sacarose. Até o início do século XX,
S. officinarum era responsável por grande parte da matéria-prima mundial, através de
cultivars como Bourbon.
À doença do sereh e posteriormente, ao mosaico e à gomose, pode ser creditada a
grande importância que assumiu a técnica do melhoramento genético, a partir de 1880.
Inicialmente, objetivou-se a resistência às principais doenças conhecidas, utilizando-se
como “ferramenta”, o cruzamento interespecífico, envolvendo, Saccharum officinarum, S.
spontaneum, S. barberi e S. sinense. A exploração dessas outras espécies proporcionou
uma significativa alteração no ideótipo varietal. Plantas, antes sem capacidade de
perfilhamento, passaram a apresentar, a partir de então, não apenas tal característica, como
também grande habilidade de brotação após o seu corte. Colmos que apresentavam
diâmetro excessivo e baixíssimo teor de fibra, agora eram de média grossura, com valores
médios-altos de fibra (EDGERTON,1955).
Desde o advento de hibridações manipuladas, o perfil varietal se distinguiu,
oferecendo à indústria uma nova concepção de matéria-prima. Os programas de
melhoramento genético da cana conduzidos em dezenas de países têm sido responsáveis
por essa mudança essencial, usando para tanto de estratégias de hibridação e seleção
diferenciadas. São eles que, atentos às novas demandas, lançam no exercício de construir
os cenários de médio e longo prazo, equivalente ao seu ciclo de produção tecnológica.
2. MELHORAMENTO GENÉTICO DA CANA-DE-AÇÚCAR: HISTÓRICO,
CONCEITOS E MÉTODOS.
As cultivars de cana-de-açúcar que hoje conhecemos são na realidade híbridos
interespecíficos do gênero Saccharum (família Poaceae, antes classificada como
Gramineae). Podemos identificar características importantes para a produção agrícola que
estão mais relacionados a uma espécie ou outra. Por exemplo: alto teor de sacarose é uma
característica que proveio basicamente de Saccharum officinarum. As características de
perfilhamento e capacidade de brotação de soca se originam em Saccharum spontaneum.
Na figura 1 temos ilustrado as espécies participantes do gênero Saccharum e que
estão envolvidas como ascendentes das cultivars atuais.
2
Classificação botânica
Gênero Saccharum
Daniel & Roach, 1987
S. officinarum
(2n = 60-80)
S. edule
(2 n = 80)
S. robustum
(2n = 60-205)
S. sinense
(2n = 111-120)
S. barberi
(2n=80-124)
S. spontaneum
(2n = 40-128)
Figura 1 – Classificação botânica das espécies do gênero Saccharum.
O centro de origem desse gênero se restringe ao continente asiático, envolvendo a
ilhas próximas a Indonésia, assim como países grande dimensão como a Índia e a China
(Figura 2).
Centro de Origem
Origem:
–
Centro de Origem e Centro de Diversificação  Continente Asiático:
• Chinês
• Indiano
Manufatura do
• Indo-malaio
açúcar: 500 d.C. na
Pérsia/Iran
•Antes de 3.000 A.C. domesticada por nativos
da Nova Guiné e da região da Indonésia
–Uso: para cercas e consumo in natura
Figura 2 – Centro de origem das espécies do gênero Saccharum.
3
A seguir serão apresentadas as principais características de cada uma das espécies
envolvidas nesse gênero.
a) Caracterização sumária da espécie Saccharum officinarum.
- Complexo poliplóide;
- Centro de diversidade: Nova Guiné;
- Origem: S. spontaneum + Miscanthus + Erianthus
- Características:
- Alta sacarose, diâmetro grosso (+);
- Boas características para a indústria de açúcar;
- Suscetível ao mosaico;
- Espécie básica: utilizada para recorrência (nobilização);
- Espécie cultivada no final do século 18 até o início do século 20.
Figura 3. Diferentes colmos de S. officinarum.
b) Caracterização sumária da espécie Saccharum spontaneum.
- Espécie altamente polimórfica;
- Cresce no trópico e subtrópico de 8° S a 40° N (Japão, Indonésia até Mediterrâneo
e África);
- Plantas variam de baixo porte até 5 m, diâmetro de 3 a 15 mm, folhas caracterizase pela ausência quase e completa sem limbo (restrita à nervura central);
- Alta adaptabilidade a desertos, charcos, áreas salinas, nível do mar até nas
montanhas do Himalaia;
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- Modernamente é a espécie que tem dado maior contribuição ao melhoramento no
que diz respeito ao vigor, dureza, resistência ao estresse hídrico, perfilhamento,
capacidade de rebrota e resistências às pragas e doenças.
Figura 4. Plantas de S. spontaneum. Contidas em canteiros devido à facilidade e
emissão de rizomas e perfilhamento “indefinidos”.
c) Caracterização sumária das espécies Saccharum barberi e S. sinense.
- Eram cultivadas pelos nativos no Norte da Índia e da China respectivamente;
- Segundo D’Hont & Paulet (2000) estas duas espécies se originam da hibridação
entre a S. officinarum e S. spontaneum;
- Apresentam colmos finos a médios e não são de interesses para o melhoramento
atual principalmente pela dificuldade de florescimento e a esterilidade.
Figura 5. Plantas de S. barberi.
5
d) Caracterização sumária da espécie Saccharum robustum.
- Suponha-se que tem sido originado da introgressão de S. spontaneum com outros
gêneros na região de Nova Guiné;
- admite-se seis grupos de híbridos destas espécies, 3 com 2n=60, 2 com 2n=80 e
um com 2n=114-205;
- Admite-se que a partir dessa espécie é que a S. officinarum evoluiu, por meio de
seleções humanas de tipos mais macios e mais açucarados;
- É de interesse para o melhoramento pelo seu alto teor de fibra e pelo vigor de seus
colmos (20-45mm), Havaí (H) e Coopersucar (SP), atual CTC (Centro de
Tecnologia canavieira).
Como vimos, até o inicio do século XX, os canaviais do Brasil eram compostos por
tipos de S. officinarum. A grande epidemia do vírus do mosaico da cana foi responsável
pelo estabelecimento dos primeiro programas de melhoramento genético no Brasil, dentre
esses, o do Instituto Agronômico de Campinas que se iniciou em 1933, e é o mais antigo
em atividade no Brasil. A principio, usou-se o método de introdução de plantas, que
consiste em trazer de outras regiões produtoras, de preferência aquelas que tenham alguma
similaridade edafoclimática com a região de destino, cultivares comerciais para serem
testadas nas novas condições de cultivo.
O IAC foi responsável pela introdução ou pela avaliação de diversos cultivares no
período de 1935 a 1975, cultivares que contribuíram no seu tempo como base para a
grande canavicultura comercial que haveria de se estabelecer no Brasil posteriormente. O
quadro abaixo resume essa contribuição durante o período do século 20 que foi utilizada
como estratégia de melhoramento, a introdução de cultivares.
Desses materiais introduzidos ou estudados pelo IAC, as cultivares CO290
(décadas de 30 e 40), Co 419 (décadas de 50 e 60), CB 41-76 (décadas de sessenta e
setenta) e NA56-79 (décadas de setenta e oitenta) tornaram-se esteios da canavicultura
paulista nos respectivos períodos, ocupando áreas superiores a 50% do total cultivado.
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Quadro 1 – Introdução e/ou estudo de cultivares de cana-de-açúcar no Estado de São
Paulo provenientes de outras regiões canavieiras do mundo ou do Brasil,
realizadas pelo Instituto Agronômico de Campinas.
Cultivar
Período de Introdução
e/ou estudo
Origem da Cultivar
POJ 36, POJ 213, POJ 979,
POJ 2714, POJ 2727 e POJ2878
1928-1935
Java
Co281, Co290, Co312 e Co313
1930-1938
Coimbatore, Índia
Co419
1943-1951
Coimbatore, Índia
CB40-13, CB40-69 e CB41-76
1953-1956
Campos do Brasil - RJ
NA56-79
1968-1973
Norte da Argentina
Outro processo de melhoramento é a obtenção de cultivares por meio de hibridação
e seleção. O processo de hibridação enseja a geração de famílias que apresentam ampla
variabilidade genética. Essa condição propicia o processo de seleção. Naturalmente, esse
processo é mais caro e trabalhoso que o processo de introdução de plantas, no entanto, é
muito mais eficiente, pois posteriormente à geração da variabilidade, via hibridação, se
vale da seleção local sobre diferentes famílias, possibilitando o aparecimento de indivíduos
com grande adaptação para “nichos” mais específicos de produção.
Esse processo foi o responsável pelo grande salto de produtividade que o Brasil
experimentou nos últimos vinte e cinco anos através de trabalhos desenvolvidos pela
Copersucar (hoje CTC), pelo PLANALSUCAR (hoje RIDESA), e mais recentemente pelo
Programa Cana IAC, os quais usaram desse procedimento para obtenção de suas cultivares.
Na atualidade contamos com mais programas de melhoramento, o da Monsanto-Canavialis
e da Syngenta.
Após o surgimento do Proálcool, na década de 70 do século XX, houve um
expressivo aumento dos teores de sacarose nas cultivares lançadas até o ano de 2000, como
pode ser observado na Figura 5. O advento da colheita de cana crua, nos últimos anos,
promoveu um decréscimo de aproximadamente 7 kg de açúcar por tonelada de cana.
Portanto, a redução do teor de sacarose desta última década, não está relacionada ao perfil
varietal e sim ao novo “ambiente” promovido pela colheita da cana crua, e ao efeito da
palha sobre a extração industrial.
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Figura 5 – Evolução do teor de sacarose (Pol %) em cultivares cultivadas no período 1970 – 2000.
2.1. PROCESSOS PARA OBTENÇÃO DE VARIABILIDADE E SELEÇÃO.
O sucesso de um programa de melhoramento genético está condicionado à
utilização e ao manejo corretos dos recursos genéticos ao longo dos ciclos seletivos
(RESENDE, 2002). O melhoramento genético da cana-de-açúcar inicia-se com a obtenção
de populações com ampla variabilidade genética. Para obtenção dessa variabilidade,
utiliza-se o processo de hibridação para geração de populações segregantes. Isso pode ser
obtido, convencionalmente, pelos seguintes tipos de hibridações:
a) Cruzamentos Bi-Parentais: cruzamento simples utilizando-se dois parentais
conhecidos;
b) Policruzamentos: quando é utilizado um grupo de parentais selecionados, que é
intercruzado. Nesse caso, conhece-se somente o parental feminino, de onde serão coletadas
as panículas fecundadas por machos diversos.
No Brasil, a atividade de hibridação tem sido desenvolvida em áreas litorâneas da
Bahia e Alagoas, que oferecem condições climáticas bastante favoráveis ao florescimento e
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à viabilidade dos grãos de pólen. Muitos programas de melhoramento de cana no mundo
utilizam-se de “Casa de Fotoperíodo”, ou seja, aplicam condições artificiais para induzir o
florescimento da cana.
O planejamento dos cruzamentos é realizado adotando-se como critérios principais:
1. grau de endogamia entre parentais;
2. teor de açúcar;
3. produtividade agrícola;
4. resistência às principais doenças (carvão, mosaico, ferrugens [Marrom e
Alaranjada], amarelinho e escaldadura);
5. capacidade de brotação da soqueira;
6. hábito ereto de crescimento da touceira dos genitores.
O grau de sucesso nessa etapa correlaciona-se com a qualidade da coleção de
genótipos mantida para o fim de hibridação. Ela deve receber, de maneira contínua,
germoplasma de diversas origens e, principalmente, conter uma estratégia para
incorporação de indivíduos oriundos do processo de seleção recorrente, que tem como
principal objetivo alterar a média populacional dos caracteres no sentido de uma melhor
adequação aos interesses agrícolas (VENCOVSKY & BARRIGA, 1992). O conhecimento
da herdabilidade dos caracteres de maior importância econômica, também tem um grau de
grande importância na eficácia do processo seletivo.
Na cana-de-açúcar, o genótipo de cada planta pode ser transmitido integralmente
através das gerações e multiplicados via clonagem através dos colmos (BRESSIANI,
2001). Dessa forma, a nova cultivar de cana estará disponível na população na primeira
fase de seleção (geração F1), ou seja, teoricamente, se houvessem instrumentos de
discernimento eficazes, a cultivar seria obtida logo após o processo de hibridação. No
entanto, isso é normalmente atingido após 10 anos de avaliações contínuas. Nesse período,
amplia-se a área experimental, as observações são repetidas em diferentes condições
edafoclimáticas e distintos anos e, assim os melhores materiais se distinguem.
O eficaz progresso genético decorre da habilidade do melhorista em conduzir
eficientemente todas as etapas desse longo processo, desde o planejamento da hibridação
até os ensaios de competição em diferentes locais e épocas de colheita, passando por etapas
de seleção em que o componente tácito é bastante exercitado. Diversos trabalhos destacam
a base comum na árvore genealógica dos principais programas de melhoramento de cana
no mundo (TAI & MILLER, 1978; POMMER & BASTOS, 1984; PIRES, 1993). Esse
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estreitamento da base genética é um aspecto crítico em relação à endogamia, afetando a
variabilidade genética das populações. Na prática, porém, o que ocorre é a constatação de
variabilidade em níveis que ensejam uma seleção satisfatória e ganhos genéticos
significativos, principalmente, para o caráter “produção agrícola”.
O fato de a cana-de-açúcar ser multiplicada via propagação vegetativa, perpetua
formas que podem apresentar alto grau de heterose, proporcionando a segregação
constatada em F1.
Os componentes de produção determinantes para o potencial agrícola são:
a) altura de colmo (h);
b) número de perfilhos (C);
c) diâmetro de colmos (d).
Considerando a densidade do colmo igual a 1, o valor de tonelada de cana/ha pode
ser estimada pela fórmula: TCH = (0,007854 x d2 x h x C)/E, onde: TCH = Tonelada de
colmos por hectare, d = diâmetro médio; h = Altura de colmos, C = Número de colmos
por metro e E = Espaçamento entre sulcos de plantio.
Figura 6 - Componentes de produção em cana-de-açúcar e o cálculo do TCH volumétrico.
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2.2. FASES DE SELEÇÃO
2.2.1. SELEÇÕES INICIAIS
O termo “seleção” é definido como a reprodução diferencial dos diferentes
genótipos em condições naturais ou sob intervenção do homem, esta última conhecida
como seleção artificial, baseada em critérios definidos pelo próprio melhorista
(RESENDE, 2002).
Para exemplificar o processo de seleção, estaremos doravante, reportando-nos ao
que é executado no programa de melhoramento de cana do Instituto Agronômico de
Campinas (IAC).
Após a obtenção das sementes, essas serão germinadas no “Núcleo de Produção de
Seedlings e Mudas” instalado no Centro Avançado de Tecnologia do Agronegócio Cana do
IAC – APTA. Posteriormente, os “seedlings” produzidos são distribuídos em nove regiões
com características edafoclimáticas distintas, abrangendo algumas das mais importantes
áreas canavieiras do Centro-Sul do Brasil. Esses pontos de introdução são: Piracicaba,
Ribeirão Preto, Jaú, Mococa, Pindorama, Assis e Adamantina, no Estado de São Paulo,
Goianésia, no Estado de Goiás e Cocos Bahia (Figura 7).
Os clones obtidos nos respectivos pontos recebem a nomenclatura respectivamente assim:
Piracicaba = IAC(ano)1000; Ribeirão Preto IAC(ano) 2000; Jaú = IAC (Ano)3000;
Mococa = IAC(ano)4000; Pindorama = IAC(ano)5000; Assis = IAC(ano)6000;
Adamantina = IAC(ano)7000; Goianésia-GO = IAC(ano)8000 e Cocos – BA =
IAC(ano)9000. Neste sentido, por exemplo a cultivar IAC87-3396; a semente que a
originou foi obtida em 1987, o ponto de seleção foi Jaú IAC87-3396. As centenas, dezenas
e unidades diz respeito a sequencia da planta selecionada no campo de seedlings, ou seja,
neste caso a 96ª. planta selecionada.
No quadro 2 são apresentado o cronograma de todas as fases de seleção que
integram o programa de melhoramento de cana desenvolvido pelo IAC.
Para avaliação das fases descritas, as características serão quantificadas pelas
escalas conceituais apresentadas no quadro 3. Essa escala conceitual é aplicada,
principalmente, nas fases iniciais de seleção com intuito de aprimorar a percepção tácita do
melhorista.
A escala de conceito 1 é utilizada para características como: altura, perfilhamento,
diâmetro de colmo, germinação e brotação de soqueiras. A escala 2 presta-se para
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avaliações fitopatológicas, principalmente relacionadas à ferrugem (AMORIN et al.,
1987), utilizando-se para tanto de diagrama com a intensidade de sintomas foliares.
Conceitua-se, ainda, o florescimento e hábito de crescimento de touceiras. Adota-se, para a
cultivar padrão, a nota 4, no caso das características relacionadas à produção, tais como,
altura e diâmetro de colmos e perfilhamento.
Figura 7. Regiões onde são realizadas as introduções de seedlings, seleções regionais de
clones e ensaios de competição varietal Nacional pelo Programa Cana do
Instituto Agronômico – IAC
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Quadro 2 - Cronograma das fases de seleção no programa de melhoramento de cana IAC.
Fases
Plantio
Seleção e Colheita
(mês/ano)
(mês/ano)
Tipo de avaliação
HIBRIDAÇÃO: Realizada em Junho/Ano 0. A germinação das sementes em Agosto /Ano 0
- Levantamento de doenças nas
FS1 = SEEDLINGS
- Planta individual com as touceiras
espaçadas 0,50 m na linha e 1,50 m
na entrelinha.
Junho / Ano1
progênies em cana-planta de FS1;
Novembro/Ano 0
- Seleção fenotípica em soca de FS1
através da avaliação de diâmetro de
Março / Ano 2
colmos, altura, n°. Perfilhos, Brix
refratomêtrico e fitossanidade.
Dezembro / Ano 2
- Seleção fenotípica;
Março / Ano 3
- Seleção fenotípica e quantificação
biométrica para plantio FS3;
Março / Ano 2
FS2 = CLONES
Duas linhas de 3,0 m, espaçadas em
1,50 m na entrelinhas.
Abril, Maio e Agosto/ Ano 3
- Análises tecnológicas
Junho e Agosto / Ano 3
- Avaliação de outros caracteres
(florescimento,
isoporização
e
hábito de crescimento, etc)
Março/Ano4
- Seleção na soca FS2
- Escolhas de clones a serem
FS3 = CLONES
Cinco linhas de 15,0 m, espaçadas
em 1,50 m nas entre linhas.
Fevereiro / Ano 5
Março / Ano 4
estudados em ensaios regionais com
bases nas informações simultâneas
dos campos FS2 e FS3
- TCH, Pol (%) cana e TPH, curva
Março / Ano 5
ENSAIOS REGIONAIS
Parcelas de 5 linhas de 8,0 m,
espaçadas
em
1,50m,
em
delineamento em Blocos ao acaso
com 4 repetições ou 4 linhas de 1215 m (colheita mecanizada).
- 1° corte – Ano 6;
de
- 2° corte – Ano 7;
biométrica (altura, diâmetro e n°.
- 3° corte – Ano 8;
de colmos/m);
- 4° corte – Ano 9
- Em Fevereiro do Ano 7 faz-se a
maturação,
caracterização
eleição dos melhores clones, os
quais deverão ser multiplicados
visando o Ensaio Nacional no Ano
8.
- TCH, Pol (%) cana e TPH, curva
de
ENSAIO NACIONAL
Competição e época de colheita
Março / Ano 8
maturação,
caracterização
- 1° corte – Ano 9;
biométrica (altura, diâmetro e n°.
- 2° corte – Ano 10;
de colmos/m);
- 3° corte – Ano 11;
- Ano 10 – Formação de viveiros
- 4° corte – Ano 12
estratégicos contemplando os clones
elites possíveis cultivares. Aplicando
“Sistema de Prioridades”.
PROTEÇÃO / REGISTRO E
LIBERAÇÃO DA CULTIVAR
Ano 11-12
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Quadro 3 - Escala conceitual de notas para avaliação de clones em fases de seleção no
Programa Cana IAC.
Notas
Conceito 1
Conceito 2
1
2
3
Excepcional
Ótimo
Muito bom
Muito resistente
Resistente
Moderadamente resistente
Grupo Médio
4
5
6
Bom
Médio
Abaixo da média
Intermediária +
Intermediária Moderadametne suscetível
Grupo Inferior
7
8
9
Inferior
Ruim
Péssimo
Suscetível
Muito sucestível
Extremamente suscetível
Grupo Superior
Fonte: Landell, 1995 e Amorim et al. 1987.
Na primeira fase de seleção FS1, instala-se o campo de “seedlings” com as plantas
individualizadas em touceiras, adotando-se o espaçamento de 1,50m entre as linhas e
0,50m entre plantas. São realizadas observações ao longo dos ciclos de cana planta e soca,
quantificando índices de doenças nas progênies. A seleção final é feita em cana soca
aproximadamente nove meses após o primeiro corte, utilizando-se de critérios visuais e
pelo uso do refratômetro de campo para avaliação do Brix. Atualmente, adota-se a seleção
massal com taxas de seleção diferenciadas em função da qualidade da família.
Na fase FS2, instala-se o campo de seleção com a multiplicação de duas linhas de
três metros por clone (2 x 3). Nessa segunda fase é feita uma pré-avaliação utilizando-se
das escalas conceituais para características morfológicas e condições fitossanitárias, além
do Brix. Após a identificação dos melhores clones, é realizada a biometria, conforme a
seguinte metodologia:
- Altura do colmo: medido da base à inserção da folha +3, amostrando-se
cinco colmos seguidos na linha;
- Diâmetro do colmo: estimado nos mesmos cinco colmos, mensurado no meio do
internódio na altura dada por um terço de comprimento do colmo;
- Número de colmos: estimado com a contagem dos colmos de todas as linhas da
parcela.
A fase FS3 consiste de um campo de seleção onde cada clone é estabelecido numa
parcela de cinco linhas de doze a quinze metros (5 x 12-15). Nessa fase são realizadas as
mesmas avaliações da fase anterior e em épocas também semelhantes. Concomitantemente,
são mantidos os campos de seleção das fases FS2 e FS3, permitindo as observações, no
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mesmo período, dos parâmetros de produção e da longevidade de produção. A avaliação
tecnológica é realizada coletando-se amostras na soca de FS2 em três épocas distintas para
caracterizar a curva de maturação de cada genótipo.
2.2.2. ENSAIOS DE COMPETIÇÃO VARIETAL
Os clones que se destacarem na fase FS3 participarão dos ensaios de seleção nas
empresas sucroalcooleiras colaboradoras do programa. Atualmente, cerca de 350 ensaios
de competição varietal (ensaios Regionais e Nacionais) são conduzidos juntamente com
usinas e cooperativas. O software CAIANA foi criado como um instrumento gestor,
permitindo grande dinamismo para realização dos relatórios estatísticos desses ensaios.
Então, depois de tomada amostras de colmos para análises tecnológicas e colheita
das parcelas experimentais, os dados são inseridos neste software para análises estatísticas
dos clones e padrões, os quais são via de regra, as cultivares comerciais para as respectivas
épocas de colheita, seja de maturação precoce, média ou tardia e, de pronto obtenção dos
resultados como apresentado no Quadro 4. Neste relatório é apresentado, além das
informações da unidade onde foi estabelecida o ensaio, os resultados de PC - (Pol % cana);
TCH – (Tonelada de colmos por hectare); MCv (Margem de Contribuição da cultivar em
si) e TPH (Tonelada de pol por hectare).
Uma rede de 126 empresas integram o chamado PROCANA IAC. A geração de
dados em parceria com estas empresas permite que elas tenham contato precoce com a
tecnologia “cultivar” a ser lançada posteriormente pelo IAC. Essa estratégia aumenta a
eficácia da difusão de tecnologias IAC, permitindo sua adoção mais efetiva pelo setor
sucroalcooleiro.
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Quadro 4 - Relatório estatístico de um experimento de competição varietal da rede de
ensaios IAC.
PROGRAMA CANA IAC
Ensaio: Estadual 2009 - Piracicaba
Época: 1
Espaçamento: 1,4 m
Usina: Iracema
Plantio: 4/3/2009
Município: Iracemápolis -SP
Solo: ?
Levantamento: 17/6/2011
Corte: 2
Ciclo: 385 dias
Cultivar
IACSP974039
*RB855453
IACSP982030
IACSP994010
IACSP983021
*RB966928
IACSP991305
IACSP991419
IACSP994008
*RB867515
IACSP994007
IACSP994011
*RB855156
IACSP974048
IACSP992110
IACSP991418
IACSP994013
IACSP991308
*CTC9
IACSP983020
IACSP992121
IACSP991352
MEDIAS
MEDIAS PAD.
DMS(10%)
CV
QM Resíduo
Lim. Inf.(5%)
Lim. Sup.(5%)
F. Variedade
Prob.>F
PC
14,0
12,9
12,8
11,9
12,4
12,8
11,8
11,8
12,0
13,4
10,8
11,5
12,8
11,4
11,6
13,3
11,9
12,1
12,2
11,1
10,3
10,7
TCH
1s a
4d abc
7d abc
13i abc
8i abc
5d abc
15i abc
14i abc
11i abc
2s ab
20i cd
17i abc
6d abc
18i abc
16i abc
3s ab
12i abc
10i abc
9i abc
19i bcd
22i d
21i cd
12,1
12,8
2,6
7,30
0,78
12,4
13,3
3,36 **
0,00
123,2
121,4
113,8
117,2
112,6
103,3
110,5
109,6
107,2
92,3
113,0
105,4
91,5
100,2
97,0
82,2
89,8
87,8
87,7
91,1
93,2
81,0
MCv
1s
2s
4s
3s
6s
11d
7s
8s
9s
15i
5s
10d
16i
12d
13d
21i
18i
19i
20i
17i
14d
22i
a
a
abc
ab
abc
abc
abc
abc
abc
abc
abc
abc
abc
abc
abc
bc
abc
abc
abc
abc
abc
c
101,4
99,3
36,0
12,27
154,85
92,8
105,7
3,15 **
0,00
1150
831
714
571
646
658
488
471
499
663
250
386
546
306
320
540
371
379
372
238
78
82
1s
2s
3d
7d
6d
5d
11i
12i
10d
4d
19i
13i
8d
18i
17i
9d
16i
14i
15i
20i
22i
21i
480
614
677
48,70
54644,06
492
736
3,31 **
0,00
TPH
17,3 1s a
15,6 2s ab
14,5 3s
14,0 4s
14,0 5s
13,3 6d
13,1 7d
12,9 8d
12,9 9d
12,4 10d
12,2 11d
12,2 12d
11,8 13d
11,4 14i
11,1 15i
11,0 16i
10,8 17i
10,6 18i
10,6 19i
10,2 20i
9,6 21i
8,6 22i
abc
abc
abc
abc
abc
abc
abc
abc
abc
abc
abc
bcd
bcd
bcd
bcd
bcd
bcd
bcd
cd
d
12,3
12,7
5,6
15,69
3,71
11,7
13,7
3,32 **
0,00
16
2.3. CARACTERIZAÇÃO DOS AMBIENTES DE PRODUÇÃO
Sendo assim, cabe ao melhorista selecionar os indivíduos superiores, sendo que esta
tarefa muitas vezes é dificultada quando se trabalha em diferentes ambientes, e não se tem
a preocupação de caracterizá-los em relação ao seu potencial edafoclimático. Uma
estratégia adotada é o desenvolvimento de pequenos programas regionais, reduzindo assim
a diversidade ambiental e suas interações na população introduzida. Essa estratégia não
impede de se selecionar genótipos de adaptação ampla, com base na média dos diversos
locais. Mas a opção por uma seleção específica para cada local considerado deverá
proporcionar ganhos superiores, como constatado por BRESSIANI (2001).
O programa de melhoramento de cana desenvolvido pelo Instituto Agronômico de
Campinas adota, inicialmente, uma estratégia de seleção regional, onde indivíduos
adaptados a cada uma das regiões destacadas na Figura 7 são eleitos. Teoricamente, no
final desse processo de seleção regional, tem-se uma cultivar regional, em um curto espaço
de tempo (6 a 7 anos). Para tanto, a acumulação de observações em anos sucessivos,
abrangendo ciclos distintos das plantas (cana planta, soca e ressoca), interagindo com anos
agrícolas subseqüentes, é usada como principal ferramenta para o exercício do
discernimento do melhorista. Estratégias semelhantes são utilizadas nos programas de
melhoramento de cana da Austrália (COX et al.,2000) , África do Sul (SASA, 2004) e do
Caribe (KENNEDY & RAO, 2000).
Conforme podemos observar, nos quadros 5 e 6, regiões como Ribeirão Preto,
Assis e Piracicaba diferem acentuadamente nos parâmetros climáticos. Assim, na região
02, existe um maior excedente hídrico no período de crescimento vegetativo (C.V.) em
relação às demais, o que, associado às elevadas temperaturas, justifica as altas
produtividades aí alcançadas. A região de Assis, dentre todas estudadas, é a única que não
apresenta déficit hídrico histórico no período de maturação, prejudicando esse processo
fisiológico. Destaca-se também, a grande diferença das regiões 01 e 07 em relação às
médias de temperaturas nos períodos de crescimento vegetativo e maturação (Mat), com
diferenças médias de 2,2 e 3,0° C, respectivamente.
17
Quadro 5 - Características edafoclimáticas das nove regiões de seleção utilizadas pelo
Programa Cana IAC.
Regiões
Clima*
Região 1
Piracicaba
Cwa
Região 2 Ribeirão
Preto
Cwa para Aw
Região 3
Jaú
Latossolo Vermelho distrófico típico álico
Argissolo Vermelho distrófico
Latossolo Vermelho eutroférrico
Cwa
Latossolo Vermelho distroférrico
Latossolo Vermelho eutroférrico
Latossolo Vermelho distrófico típico álico
Aw
Latossolo Vermelho distrófico
Latossolo Vermelho distrófico típico álico
Região 4 Mococa
Região 5
Pindorama
Solo
Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico
Aw
Cwa para Cfa
Neossolo Quartzarénico órtico
Região 7
Adamantina
Cwa
Latossolo vermelho eutrófico
Região 8 Goianésia
- GO
Cwa
Latossolos distróficos e ácricos
Região 9 Cocos BA
Cwa
Latossolos distróficos e neossolos quartzarênicos
Região 6
Assis
18
Quadro 6 - Dados de P – Etp (precipitação e evapotranspiração potencial), temperaturas
máximas e mínimas no período de crescimento vegetativo (C.V.) – outubro a
março e no período de maturação (Mat.) – abril a setembro e os grupos de
solos predominantes.
P-Etp
Temperatura
Temperatura
Máxima
Mínima
Solos
predominantes
Regiões
C.V.
Mat.
C.V.
Mat.
C.V.
Mat.
Argissolo e
Regional 1
Piracicaba
+268,4
-161,3
29,2
25,9
16,6
10,5
Latossolos
+452,6
-141,2
30,0
27,2
17,20
12,5
Latossolos
+303,6
-88,2
29,2
26,0
17,30
13,0
Latossolos
+439,2
-126,8
29,6
26,8
17,0
12,5
Argissolos
+307,6
-118,4
29,8
26,9
18,0
13,2
Argissolos
+360,6
-40,8
29,3
26,0
17,10
11,9
Latossolos e
Regional 2
Ribeirão Preto
Regional 3
Jaú
Regional 4
Mococa
Regional 5
Pindorama
Regional 6
Assis
Argissolos
Regional 7
Adamantina
+195,0
-105,0
31,3
28,7
18,70
13,7
Latossolos e
Argissolos
Regional 8
Goiás
-256,2
-501,7
30,96
31,67
20,67
18,12
Latossolos
No quadro 7, estão relacionadas as características inerentes às regiões de estudo
que, no processo de seleção, são metas peculiares a serem agregadas às outras
características varietais prioritárias. Como ilustração, pode-se destacar a região 01, onde
existe um esforço no sentido de identificar genótipos com maior potencial de
desenvolvimento no período de setembro a abril, ou seja, que apresente grande eficiência
no aproveitamento da água disponível no período, o que, normalmente, ocorre nos clones
de maior tolerância ao alumínio. Na região 02, por exemplo, que se destaca pelo grande
déficit hídrico no período de maturação, agravado pela alta freqüência de solos ácricos,
busca-se genótipos capazes de sobressair na brotação no período de seca e, posteriormente,
19
no crescimento das touceiras. O oposto ocorre na região de Assis, onde uma grande ênfase
é dada para o potencial de maturação, pois esse consiste na principal limitação para a
produtividade agroindustrial competitiva.
Quadro 7 - Características peculiares objetivadas no processo de seleção em cada uma das
regiões de estudo.
Regiões
Problemas fitossanitários
Características peculiares priorizadas
priorizados por região
Regional 1
Aumento do potencial de produção agrícola e tolerância
Piracicaba
ao alumínio em subsuperfície
Ferrugens
Regional 2
Maior capacidade de brotar em período de estresse
Mosaico
Ribeirão Preto
hídrico
Escaldadura
Regional 3
Maior resistência às doenças fúngicas, maior
Ferrugens
Jaú
capacidade de produção em solos de baixa fertilidade
Carvão
Escaldadura
Regional 4
Maior potencial de maturação em condições de baixo
Mococa
estresse hídrico
Ferrugens
Regional 5
Maior capacidade de brotação em período de estresse
Escaldadura
Pindorama
hídrico
Nematóides
Regional 6
Maior potencial de maturação em condições de baixo
Mosaico
Assis
estresse hídrico
Estrias de folhas
Ferrugens
Regional 7
Capacidade de realizar grande acúmulo de massa verde
Adamantina
no período de crescimento vegetativo
Regional 8
Goiás
Regional 9
Carvão
Capacidade de suportar período de estresse hídrico e
ausência de florescimento
Carvão
Perfil responsivo à irrigação
Bahia
Carvão
Nos quadros 8 e 9 são apresentados os diversos Ambientes de Produção de Canade-açúcar segundo critérios de PRADO (2013). O Programa Cana do IAC adota tais
critérios para suas análises.
20
Quadro 8 – Critérios para definir ambientes de produção da cana-de-açúcar
segundo modelo AMBICANA IAC.
Onde: P – Argissolos;
e- Eutrófico; m – Mesotrófico; d – distrófico; ma –
Mesoálico; a – álico e w – ácrico;
21
Quadro 9 – Critérios para definir ambientes de produção da cana-de-açúcar
segundo modelo AMBICANA IAC.
Onde: G – Gleissolos; M – Chernossolos; N – Nitossolos; L – Latossolos; C –
Cambissolos; F – Plintossolos; RQ – Neossolos Quartzarênicos; RL – Neossolos Litólicos;
e e- Eutrófico; m – Mesotrófico; d – distrófico; ma – Mesoálico; a – álico e w – ácrico;
22
2.4. MANEJO VARIETAL
A produtividade agrícola expressa por uma determinada cultivar, é conhecida como
expressão fenotípica para o caráter em questão, e composta pelo genótipo da planta
somado ao efeito ambiental e a interação desses dois componentes (Figura 8). O manejo
varietal em cana-de-açúcar é uma estratégia que procura explorar os ganhos gerados da
interação genótipo versus ambiente, ou seja, tem como objetivo alocar diferentes cultivares
comerciais no ambiente que proporcione a melhor expressão produtiva dessa no contexto
considerado, conforme apresentado na Figura 9. Essa visão engloba um conhecimento
especializado sustentado por elementos tácitos somados às informações geradas em um
nicho específico.
A qualificação do ambiente de produção fornece material essencial para essas
interpretações, proporcionando a adoção de estratégias de manejo que reúnam ambientes
mais homogêneos a partir da estratificação de sub-regiões equivalentes. A estratificação é
um procedimento útil, mas restrito em sua eficácia em razão de ocorrência de fatores
incontroláveis dos ambientes, como temperatura e chuvas.
Produtividade Agrícola
=
Expressão fenotípica
Composta por
Genótipo da Planta (g)
+
Ambiente (e)
+
Interação desses dois componentes (ge)
Figura 8 – Esquema ilustrando a expressão da produtividade agrícola (TCH).
23
Figura 9 – Esquema ilustrando respostas diferenciadas de genótipos frente a diferentes
ambientes e rendimento de colmos por hectare.
Na figura 9 temos um grupo de dados (10 locais) de produção agrícola de cana para
duas cultivares. Para análise da estabilidade e adaptabilidade de cada cultivar foi utilizado
o método de regressão linear proposto por Eberhart e Russell.
O coeficiente de regressão linear (b) indica que o genótipo que apresenta b > 1,0,
tem comportamento consistentemente melhor em ambientes favoráveis (adaptabilidade
específica para ambientes favoráveis) e b < 1,0, tem desempenho relativamente melhor em
ambientes desfavoráveis (adaptabilidade específica para ambientes desfavoráveis).
Assim, os conceitos de ambientes de produção são insuficientes quando
desconhecemos a resposta do genótipo em relação à diversidade ambiental. Assim, uma
cultivar deve ser analisada sob os seguintes critérios:
a) capacidade produtiva;
b) “responsividade”;
c) estabilidade fenotípica.
Alguns autores reconhecem o genótipo ideal como aquele que tem alta capacidade
produtiva, é responsivo para ambientes favoráveis além de pouco afetado por condições
desfavoráveis (Ex: IACSP93-3046 na figura 10). No entanto, há cultivares que
apesar
de ter um comportamento mediano sob condições ambientais desfavoráveis, se sobressaem
nos melhores ambientes, caracterizando-se como responsivas / exigentes (Ex: IACSP94-
24
2101 na figura 11). Outras se destacam apenas em ambientes desfavoráveis e são
denominadas rústicas/não exigentes (Ex: IACSP94-2094 na figura 12). Freqüentemente, as
cultivares que se enquadram nesse último grupo tem um menor potencial produtivo.
Figura 10 - Exemplo de cultivar, IACSP933046, com perfil estável/responsivo, quando
manejada em ambientes distintos.
Figura 11 – Exemplo de cultivar, IACSP942101, com perfil responsivo e exigente quando
manejada em ambientes distintos.
25
Figura 12 - Exemplo de cultivar, IACSP942094, com perfil de não responsivo/rústico,
quando manejada em ambientes distintos.
Na cultura da cana de açúcar, o genótipo é grandemente influenciado pelo
ambiente, como pode ser observado através da Figura 13. Nota-se um ponto de transição
entre dois diferentes tipos de solos, do centro para esquerda, o solo foi classificado como
Argissolo, no qual a planta está mais alta e, do centro para direita, um Neossolo
quartzarênico. Da mesma maneira, observa-se, pela Figura 14, que à medida que o
ambiente de produção piora, ocorre um decréscimo nos rendimentos de cana por hectare
(TCH) e no índice ambiental.
Baseado na rede de experimentação do PROCANA IAC e em informações de
outras instituições, construímos os quadros 10 e 11, estabelecendo a amplitude dos
ambientes e a época de colheita mais apropriada para cada uma das cultivares citadas.
26
Argissolo x Neossolo Quartzarênico
Figura 13 – Resposta da cana à transição entre diferentes ambientes de produção
(Ambientes C1 e E1).
Figura 14 – Dados de produtividade agrícola (média de dois cortes) em diferentes
ambientes de produção (Ambientes B1, D1 e E2), quanto à tonelada de
colmos por hectare (TCH) e o índice ambiental.
27
Quadro 10 – Indicação de alocação de cultivares CTC, IAC e RB, considerando-se os
ambientes de produção, perfil de resposta aos diversos ambientes de
produção e a época de colheita (baseado no banco de ensaios PROCANA
IAC).
Características das Cultivares
AMBIENTES
Cultivares
SUP.
MÉD.
PERFIL RESPOSTA
INF.
RESP.
RÚST.
EST.
ÉPOCA SAFRA
OUT.
INV.
PRIM.
CTC2
CTC4
CTC6
CTC7
CTC9
CTC11
CTC12
CTC14
CTC15
CTC16
CTC 17
CTC 18
CTC19
CTC20
CTC21
CTC22
CTC23
CTC24
CTC25
CTC9001
CTC9002
CTC9003
IAC86-2210
IAC87-3396
IAC91-1099
IAC91-2195
IAC91-2218
IACSP93-6006
IACSP93-2060
IACSP93-3046
IACSP94-2094
IACSP94-2101
IACSP95-3028
IACSP95-5000
IACSP95-5094
IACSP96-2042
IACSP96-3060
RB835054
RB845210
RB855156
RB855453
28
Quadro 10 (continuação) – Indicação de alocação de cultivares CTC, IAC e RB,
considerando-se os ambientes de produção, perfil de resposta aos diversos
ambientes de produção e a época de colheita (baseado no banco de ensaios
PROCANA IAC).
Características das Cultivares
AMBIENTES
Cultivares
SUP.
MÉD.
PERFIL RESPOSTA
INF.
RESP.
RÚST.
EST.
ÉPOCA SAFRA
OUT.
INV.
PRIM.
RB855536
RB867515
RB92579
RB925211
RB928064
RB935744
RB937570
RB965902
RB966928
RB988082
SP80-1816
SP80-1842
SP80-3280
SP81-3250
SP83-2847
SP83-5073
SP86-42
SP86-155
SP87-365
SP91-1049
A caracterização das novas cultivares também é feita por critérios morfológicos
(Figura 15), tais como as características do palmito, presença ou ausência e tamanho de
aurículas, formato e características da gema, tamanho e características dos entrenós, etc.
Outro aspecto fundamental a ser considerado no manejo de produção da cana-deaçúcar é associação ambiente e época de colheita. As figuras 16 e 17 ilustram esse
conceito, indicando para as condições do Centro-Sul brasileiro a melhor época de corte em
função do ambiente considerado. Esse trabalho é fruto de dezenas de ensaios de época de
corte com centenas de clones e cultivares em solos de caráter eutrófico, mesotrófico,
distrófico, ácrico e álico. Para confecção da matriz, quanto à tonelada de colmos por
hectare em 3° corte, apresentada pela Figura 17, foram utilizados 6.948 dados (Fonte
Caiana - Programa Cana IAC).
29
Figura 15- Características morfológicas da IACSP95-5000.
CICLO OUTONO
(+1)
(01/abr – 21/jun)
CICLO
INVERNO
(0)
(22/jun – 21/set)
CICLO
PRIMAVERA (-1)
(22/set – 30/nov)
Eutrófico (+2)
+3
+2
+1
Mesotrófico(+1)
+2
+1
0
Distrófico (0)
+1
0
-1
Álico (-1)
0
-1
-2
Ácrico (-2)
-1
-2
-3
Figura 16 - Matriz, adaptada para latossolo com compontes “solos” e “épocas de
colheitas”, indicando o manejo de colheita em função de solos e épocas de
corte.
CICLO OUTONO
CICLO INVERNO
(+1)
(0)
(-1)
(01/abr – 21/jun)
(22/jun – 21/set)
(22/set – 30/nov)
Eutrófico (+2)
109
93,5
90,4
Mesotrófico(+1)
100
102
91,3
Distrófico (0)
84,1
82,6
71,9
Ácrico (-2)
86,3
67,3
60,9
CICLO PRIMAVERA
Figura 17- Dados de produção de 3° corte, em diferentes solos e épocas de colheita.
(Fonte: Caiana – Programa Cana – IAC)
30
O conceito predominante é que para o inicio de safra (safra de outono em São
Paulo) deveríamos reservar os melhores solos, pois as cultivares precoces são tidas como
exigentes em solos. Os dados acima, porém, nos revelam que as produtividades dos talhões
cortados em inicio de safra são mais preservadas quando colhidas nesses diversos solos, ou
seja, a redução de produção é inferior (21%), enquanto que os talhões colhidos no final de
safra, apresentam redução de TCH dos solos eutróficos para ácricos de 33%.
Assim, a utilização de ambientes inferiores (baixa fertilidade associada à baixa
capacidade de armazenamento de água) para colheita no inicio da safra, passa a ser
desejável, pois, promove: a preservação da produtividade ao longo dos cortes conferindo
maior longevidade aos canaviais e reduzindo custos de investimento; melhor maturação
para o período inicial da safra em comparação a alocação convencional (cultivars precoces
em solos melhores), pois esse processo é acelerado em virtude das restrições ambientais.
Portanto, agrega valores qualitativos para matéria-prima colhida no inicio da safra;
redução da amplitude de produtividade, no contexto da empresa, promovendo, assim,
melhor eficiência na utilização de insumos (fertilizantes, herbicidas, etc), e reduzindo dessa
forma, os custos de produção.
Desta forma, a aplicação dos conceitos de ambientes de produção, associada ao
conhecimento da resposta varietal e o período de desenvolvimento da cana (época de
plantio e de colheita), permitem estabelecer estratégias adequadas para obter a melhor
expressão de produção diante de um amplo conjunto de fatores.
No quadro 12 apresentamos um exemplo prático da aplicação destes conceitos no
processo de desenvolvimento das quatro últimas cultivares de cana-de-açúcar lançadas
pelo IAC em outubro de 2007. Para tanto, os ambientes de produção foram agrupados em
FAVORÁVEIS, MÉDIOS E DESFAVORÁVEIS, procedendo-se a avaliação em três
períodos da safra.
31
Quadro 12. Produtividade agrícola (TCH) de cultivar IACSP95-5000 lançada em 2007,
comparada aos padrões comerciais, nas três épocas de colheita (Safra de
Outono, Inverno e Primavera) em ambientes de produção de diferentes
potenciais - Favorável, médio e desfavorável.
OUTONO
AMBIENTES
FAVORÁVEIS
INVERNO
TCH
PC
TPH
TCH
PC
TPH
TCH
PC
TPH
IACSP95-5000
130,7
13,0
16,9
119,5
15,9
18,9
96,0
16,0
15,4
RB835486
105,5
13,6
14,4
RB855453
112,4
13,7
15,3
RB72454
120,3
12,7
15,2
112,9
15,6
17,5
81,8
16,0
13,1
109,7
15,9
17,5
16,9
SP81-3250
CV%
11,8
7,1
3,8
13,8
7,8
15,6
13,2
8,2
dms(t-10%)
4,7
0,4
0,8
7,5
0,6
1,4
6,3
0,6
1,3
112,8
13,2
14,8
112,4
16,2
18,2
83,7
17,4
14,6
RB835486
89,6
13,5
12,0
RB855453
98,1
13,2
12,9
RB72454
107,2
12,3
13,2
112,3
15,7
17,6
82,6
16,8
13,8
106,7
16,5
17,7
IACSP95-5000
MÉDIOS
SP81-3250
DESFAVORÁVEIS
PRIMAVERA
CV%
15,3
9,9
18,3
16,5
7,8
18,5
14,8
6,2
16,0
dms(t-10%)
4,9
0,4
0,8
8,2
0,5
1,4
7,9
0,5
1,4
IACSP95-5000
94,0
14,4
13,3
92,6
16,8
15,7
77,5
16,2
12,5
RB835486
77,3
14,9
11,5
RB855453
81,4
14,9
12,1
RB72454
85,9
13,6
11,6
86,0
16,0
13,9
75,0
15,7
11,8
85,3
15,9
14,1
SP81-3250
CV%
15,9
6,1
16,3
15,4
5,7
16,5
14,1
10,2
19,3
dms(t-10%)
5,0
0,3
0,7
8,7
0,5
1,6
7,1
0,8
1,5
3. APLICAÇÕES DA BIOTECNOLOGIA NO MELHORAMENTO DA CANA-DEAÇÚCAR
A biotecnologia constitui uma ferramenta valiosa para os programas de
melhoramento genético, principalmente, por oferecer a possibilidade de reduzir o tempo
gasto na produção de novas cultivares com características agronômicas desejáveis. Embora
a aplicação da biotecnologia na cana-de-açúcar é relativamente recente, progressos têm
sido obtidos nas diferentes áreas de pesquisa. Marcadores moleculares, por exemplo, têm
sido amplamente utilizados em estudos de diversidade genética e caracterização de
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germoplasma, os quais são fundamentais para ampliar a base genética das cultivares de
cana-de-açúcar.
Esses marcadores também apresentam o potencial de diferenciar de forma segura e
precisa clones individuais, proporcionando perfis únicos de DNA, isto é, uma “impressão
digital” (fingerprinting) para cada clone de interesse. Este tipo de análise é essencial
quando se deseja proteger legalmente uma nova cultivar, garantindo ao melhorista a sua
patente e conseqüentemente, o retorno do investimento financeiro à Instituição de Pesquisa
envolvida no desenvolvimento da nova cultivar.
Outra aplicação dos marcadores moleculares é a construção de mapas de ligação, os
quais permitem a localização de regiões genômicas de efeito significativo na expressão de
características agronômicas importantes. A disponibilidade de marcadores genéticos
fortemente ligados a genes de resistência, por exemplo, pode auxiliar na identificação de
plantas resistentes, nas fases iniciais de avaliação, sem a necessidade de submeter às
mesmas ao ataque do patógeno.
Estudos de expressão gênica, pela análise das etiquetas de seqüências expressas
(ESTs), obtidas em estímulo a diferentes sinais do ambiente como estresse biótico e
abiótico têm permitido identificar os genes diretamente envolvidos em cada resposta. A
identificação destes genes apresenta conseqüências significativas tanto para o mapeamento
quanto para a manipulação genética.
Certamente, o grande impacto da biotecnologia no melhoramento da cana-deaçúcar advém do desenvolvimento de cultivares transformadas. A busca contínua por
estratégias de controle de doenças na produção agrícola, bem como a necessidade
crescente de uma agricultura sustentável, tem despertado grande interesse na tecnologia de
organismos geneticamente modificados como uma ferramenta moderna para incorporação
de características de interesse na cana-de-açúcar. Dessa forma, genes conferindo
resistência a pragas, doenças, tolerância a herbicidas, ao alumínio e à seca, poderão ser
diretamente inseridos em materiais elites, garantindo o potencial produtivo desses
materiais.
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4.
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