REVISÃO MARCADORES MOLECULARES

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USO DE MARCADORES MOLECULARES NO DESENVOLVIMENTO DE NOVAS CULTIVARES

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Discentes: Jonildo de Melo

       Marcelo Bertão

Docentes Responsáveis: Profa. Dra. Soraia Apparecida

               Profa. Dra. Sanerli de Jarbas Vasconcelos

Jaboticabal – SP, Junho de 2015.

RESUMO

Devido a constante necessidade de aumento na quantidade de alimentos produzidos para atender a demanda de uma população cada vez mais numerosa, é necessário que novas alternativas e/ou ferramentas sejam utilizadas para atingir tal objetivo.

Dentre estas alternativas, as diversas áreas da biologia molecular, em especial a utilização de marcadores moleculares, têm ganhado cada vez mais espaço no desenvolvimento de novos produtos que atendam aos interesses da sociedade. Sem sombra de dúvida, o melhoramento genético vegetal clássico teve um papel fundamental no desenvolvimento de cultivares que atendessem as demandas impostas pela sociedade ao longo dos anos. Entretanto, devido às expectativas de um crescimento populacional cada vez mais rápido, este processo deve ser otimizado e cada vez mais preciso.

 Neste contexto, o uso de marcadores moleculares se caracteriza como uma alternativa extremamente importante, pois devido a suas características intrínsecas, como a não interferência do ambiente e a possibilidade de utilização em qualquer estádio de desenvolvimento da planta, possibilitam o seu emprego de forma bastante efetiva no processo de Seleção Assistida por Marcadores (MAS). Assim, o processo de desenvolvimento de novas cultivares torna-se menos oneroso, menos trabalhoso, mais preciso e eficiente, pois a partir da MAS, consegue-se reduzir de maneira bastante considerável o número de plantas ao longo de todo o processo de seleção. Além disso, ao final de todo o processo, a certeza da obtenção de uma nova cultivar com características desejadas é consideravelmente superior aos métodos clássicos, pois com o auxílio da MAS tem-se um acompanhamento das suas características de interesse ao longo de todo o processo de seleção.

Nesta revisão bibliográfica, buscaremos demostrar, de forma muito resumida, o que está sendo feito na área científica para o desenvolvimento de marcadores moleculares e o emprego destes no desenvolvimento de novas cultivares. Devido ao espaço reduzido que possuímos para expor os resultados encontrados, optamos for comentar de maneira bem resumida sobre os principais marcadores moleculares utilizados e enfocar nos trabalhos realizados com as principais culturas de expressão mundial. Assim sendo, decidimos abordar a utilização de marcadores moleculares, principalmente nas culturas da soja, milho, trigo, cana-de-açúcar e arroz.

SUMÁRIO

RESUMO        2

1.INTRODUÇÃO        4

2. TIPOS DE MARCADORES MOLECULARES MAIS UTILIZADOS        5

2.1 RAPD (Random Amplified Polymorphism DNA)        5

2.2 SCAR (Sequence Characterized Amplified Regions)        6

2.3 AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphisms)        6

2.4 SSR (Simple Sequence Repeat)        7

2.5 SNP (Single Nucleotide Polymorphism)        7

3. EMPREGO DE MARCADORES MOLECULARES EM GRANDES CULTURAS        8

3.1 Marcadores Moleculares na Cultura da Soja        8

3.2 Marcadores Moleculares na Cultura do Milho        11

3.3 Marcadores Moleculares na Cultura do Arroz        13

3.4 Marcadores Moleculares na Cultura do Trigo        14

3.5 Marcadores Moleculares na Cultura da Cana-de-Açúcar        16

4.        CONSIDERAÇÕES FINAIS        18

5.        REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        19

        

1. INTRODUÇÃO

A população mundial está em crescimento constante, o que obrigatoriamente torna necessário o aumento da produção de alimento para que as necessidades nutricionais da população sejam mantidas. Até o ano de 2050, estima-se que a população mundial alcançará o número de 9,6 bilhões de pessoas, tornando necessário o aumento de 70% na produção de alimentos, para atender a demanda por alimentos de todo este contingente de pessoas (FAO, 2015).

        Ao mesmo tempo em que a demanda por alimento cresce, crescem também as preocupações com a preservação do meio-ambiente e dos recursos hídricos, impedindo desta forma, o aumento da área para atender a crescente demanda por alimento, tornando imprescindível o desenvolvimento de uma agricultura mais competitiva e eficiente.  Para isto, diversas áreas de pesquisa agrícola têm se esforçado mundialmente para conseguir atender as exigências impostas pelo cenário mundial.

 Dentre as áreas de maior relevância, destaca-se o melhoramento genético vegetal, a qual o emprego de técnicas de biologia molecular terá um papel fundamental para superar os desafios impostos a agricultura mundial e os marcadores moleculares (MM) surgem como uma alternativa para tornar possível a seleção assistida por marcadores (MAS), fazendo com que o processo de desenvolvimento de novas cultivares torne-se mais dinâmico, rápido e eficaz.

        Os MM consistem em uma das ferramentas mais importantes da biologia molecular para o desenvolvimento de cultivares com valor agronômico superior, pois possibilitam a seleção de novos genótipos baseado exclusivamente na sua constituição gênica, eliminando a interferência ambiental, que muitas vezes, mascara o verdadeiro valor genotípico das plantas dificultando o trabalho do melhorista (ALZATE-MARIN et al, 2005).

        Os MM se caracterizam como de grande importância para o melhoramento genético, pois além de possibilitar a MAS, quando estreitamente ligados ao gene de interesse, possibilitam também, o monitoramento de diversos genes ao mesmo tempo, visto que geralmente, em um programa de melhoramento genético não é um, mas são vários os genes de interesse. Além disso, eles são bastante úteis quando os genes de interesse são de difícil mensuração.