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Núcleo de Biotecnologia e Melhoramento

NÚCLEO DE BIOTECNOLOGIA E MELHORAMENTO (NBM)

Pesquisa Em Atividade

Contato:

55-3220-8899 Prédio:77 Sala:36/37/39/41 – Ramal 249

Projetos

Pesquisa

Descrição: Devido ao avanço não planejado da urbanização e à exploração descontrolada dos recursos naturais, a Mata Atlântica apresenta severas alterações ambientais, em relação a sua constituição original, como a alteração da fauna e flora nativas pela invasão de espécies exóticas e a supressão de amplas áreas de florestas nativas. A redução indiscriminada desses ecossistemas pode reduzir sua diversidade biológica, vindo a comprometer o potencial evolutivo das espécies, em função da perda da variabilidade genética, reduzindo o potencial adaptativo que as populações têm de se adaptarem às mudanças ambientais. Com isso, é imprescindível a implantação de projetos de conservação e recuperação das florestas nativas da Mata Atlântica. No entanto, para efetivação de qualquer programa relacionado a esta finalidade, é necessária a realização de estudos genéticos, de modo a permitir o acesso a informações até então desconhecidas para grande parte das espécies florestais nativas. O presente projeto tem como objetivo analisar a variabilidade genética de espécies florestais com a finalidade de selecionar indivíduos potencialmente candidatos a árvores matrizes. Serão determinados parâmetros genéticos como heterozigosidade, riqueza alélica e taxa de endogamia, além da caracterização da variabilidade genética das espécies em estudo. O projeto objetiva estudar a estrutura genética de espécies florestais nativas da Mata Atlântica, com ênfase na análise da variabilidade genética para fins de seleção de árvores matrizes.

Descrição: Para a implantação de um PMP de milho crioulo na região de Ibarama, RS serão desenvolvidas, de maneira integrada, ações de extensão e projetos de pesquisa. Neste sentido, os pesquisadores e acadêmicos da UFSM, juntamente com a EMATER/RS, realizarão um conjunto de atividades destinadas a agricultores familiares e extensionistas rurais com atuação na região, seja do serviço público, de organizações não-governamentais, cooperativas ou vinculados a movimentos sociais e sindicais, visando à sensibilização e organização de grupos de ação para se envolver na constituição do PMP. Dentro dessas atividades, destacam-se a realização de reuniões, um seminário local e micro-regional, dias-de-campo nas unidades de produção agrícola e nas unidades experimentais a serem constituídas, além de unidades de aprendizagem destinadas à formação de monitores, acadêmicos e agricultores, os quais deverão cumprir papel de agentes de divulgação e sensibilização de agricultores familiares e extensionistas da região Centro-Serra. Além das atividades de implementação de um PMP serão, também, desenvolvidas ações de extensão e dois projetos de pesquisa relacionados à conservação integrada (in situ on farm e ex situ) do germoplasma de milho crioulo. Adicionalmente, as cultivares crioulas de milho mantidas em Ibarama serão caracterizadas em relação: a sua composição química, sendo identificados seus principais componentes; e a sua diversidade genética, em nível molecular, por meio de marcadores microssatélites. Finalmente, será efetuada uma primeira iniciativa de melhoramento propriamente dito, em que serão obtidas progênies de meios irmãos por meio do cruzamento ao acaso de cultivares a serem definidas pelos agricultores e equipe técnica do PMP, as quais, na safra 2012/2013, terão seus parâmetros genéticos estimados.

Descrição: As experiências desenvolvidas em Ibarama RS, em que 23 famílias rurais formaram a Associação de Guardiões de Sementes de Milho Crioulo, multiplicando, trocando e comercializando suas sementes com outros agricultores, a instituição do Dia da Troca de Sementes Crioulas no município que, depois, estendeu-se para toda região Centro Serra do estado e a criação da Festa Estadual do Milho Crioulo, têm impulsionado uma significativa e gradual substituição das cultivares híbridas pelas cultivares locais, tradicionais ou crioulas (CLTCs) de milho. Entretanto, há entraves que necessitam ser equacionados para o desenvolvimento e consolidação dessas atividades relacionadas às CLTCs. Essas limitações estão relacionadas à ausência de registro no Cadastro Nacional de CLTCs; à incidência de pragas e doenças durante o processo de produção, com a consequente redução da qualidade fisiológica e sanitária das sementes; às perdas ocorridas no armazenamento pela contaminação do produto com fungos e pelo ataque de insetos; às dificuldades na classificação e padronização das sementes, devido às diferenças de formas e tamanho das sementes das cultivares. Face ao exposto, o presente projeto tem por objetivo contribuir para a conservação da agrobiodiversidade, da variabilidade genética e do etnoconhecimento associado ao resgate, manejo e conservação de CLTCs de milho na região de Ibarama RS. Por meio de entrevistas semi-estruturadas serão levantados aspectos socioeconômicos, culturais, ecológicos e técnico-produtivos das famílias de agricultores mantenedores das CLTCs. Os descritores morfoagronômicos, ambientais e socioculturais utilizados pelos agricultores de Ibarama-RS na identificação e distinção fenotípica das CLTCs de milho serão organizados em um formulário que será empregado na caracterização dessas cultivares. Para esta caracterização serão implantadas Unidades Experimentais Demonstrativas (UEDs) em três propriedades com condições edafoclimáticas representativas da região. Nas UEDs.

Descrição: O Eucalyptus é gênero de grande importância para a economia e produção de vários bens, entre eles podem-se citar a lenha para energia, carvão, celulose, papel, entre outras. Entre as espécies do gênero, Eucalyptus dunnii destaca-se pela importância, principalmente para os estados da região Sul do Brasil, por apresentar um bom crescimento e resistência a geadas. Entretanto, essa espécie apresenta problemas em relação à produção de mudas por clonagem, devido, principalmente, à dificuldade de enraizamento. O objetivo deste trabalho é desenvolver protocolos de propagação vegetativa por microestaquia e micropropagação para Eucalyptus dunnii, visando o estabelecimento de uma metodologia eficiente para a produção de mudas a partir de material de origem seminal. O material vegetal utilizado será oriundo de plantios comerciais da empresa Stora Enso, localizada em Rosário do Sul – RS. A pesquisa será conduzida no Laboratório de Cultura de Tecidos do Núcleo de Biotecnologia e Melhoramento do Departamento de Fitotecnia e nas dependências do Viveiro Florestal do Departamento de Ciências Florestais da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). O estudo consiste na comparação de dois métodos de clonagem (microestaquia e micropropagação), e do uso de reguladores de crescimento em diferentes concentrações. As avaliações consistirão de avaliação dos melhores reguladores de crescimento na técnica de micropropagação e, entre as técnicas, de avaliações de sobrevivência em casa de vegetação e sobrevivência, altura das mudas (cm) e diâmetro do colo (mm) a campo, além da investigação entre os diferentes genótipos testados.

Descrição: A modernização da agricultura no Brasil, iniciada nos anos 1960, vem acarretando uma redução na biodiversidade e na variabilidade genética, ocasionando, também perdas de conhecimentos e valores socioculturais associados aos cultivos agrícolas. A intervenção dos atores sociais no sentido de promover o resgate, o manejo e a conservação de bancos comunitários de sementes de cultivares locais, tradicionais ou crioulas (CLTCs) pode auxiliar a minimizar este cenário adverso. Nesse sentido, as experiências desenvolvidas em Ibarama RS, em que 23 famílias rurais formaram a Associação de Guardiões de Sementes de Milho Crioulo, multiplicando, trocando e comercializando suas sementes com outros agricultores, a instituição do Dia da Troca de Sementes Crioulas no município que, depois, estendeu-se para toda região Centro Serra do estado e a criação da Festa Estadual do Milho Crioulo, têm impulsionado uma significativa e gradual substituição das cultivares híbridas pelas CLTCs. Entretanto, há entraves que necessitam ser equacionados para o desenvolvimento e consolidação dessas atividades relacionadas às CLTCs. Dentre essas limitações destaca-se a inexistência de caracterização por descritores morfológicos e agronômicos das cultivares conservadas pelos agricultores de Ibarama, o que impede o seu registro no Cadastro Nacional de CLTCs e o subsequente acesso ao seguro da agricultura familiar em caso de frustração de colheita. Face ao exposto, o presente projeto tem por objetivo realizar a caracterização das CLTCs de milho mantidas em Ibarama RS, o que permitirá identificar as potencialidades, fragilidades e vocações de uso destas CLTCs. Para esta caracterização serão implantadas Unidades Experimentais Demonstrativas (UEDs) em três propriedades com condições edafoclimáticas representativas da região. Os descritores morfoagronômicos empregados na caracterização dessas cultivares serão aqueles estabelecidos pelo Ministério do Desenvolvimento Agrário. Nas UEDs será usado delineament.

Descrição: A bracatinga (Mimosa scabrella Benth.) é uma árvore nativa do Brasil, ocorrendo desde Minas Gerais até o Rio Grande do Sul. Sua madeira é usada para energia como lenha e carvão. A madeira roliça é também muito procurada para escoras na construção civil. Além disso, como é uma espécie pioneira agressiva, seu plantio é recomendado para proteger e recuperar solos fracos e erodidos. Os bracatingais brasileiros apresentam reduzida produtividade, que pode ser melhorada pela introdução de árvores com maior diâmetro. O aumento do diâmetro pode ser obtido pela manipulação dos níveis de hormônios vegetais nas células durante a micropropagação. Com a finalidade de contribuir para esse propósito, neste projeto, o objetivo geral foi estudar o cultivo in vitro de bracatinga por meio de explantes isolados a partir de sementes germinadas.

Descrição: O cultivo in vitro de calêndula por meio da micropropagação é uma alternativa para a produção desta espécie vegetal, cuja técnica pode ser empregada para garantir a qualidade e a uniformidade das plantas produzidas, além de impedir a presença de contaminantes. Como consequência, a matéria-prima oriunda do cultivo in vitro tem características fitoquímicas padronizadas. Para tanto é necessário que ocorra a indução da proliferação celular in vitro que é estimulada, dentre outros fatores, pelo balanço hormonal, ou seja, pelo gradiente que gera um equilíbrio entre as citocininas e as auxinas, exógenas e endógenas, afetando o controle do desenvolvimento vegetal. Diante da importância da espécie, o projeto teve como objetivos: avaliar a desinfestação superficial de sementes; selecionar metodologias de germinação in vitro; avaliar o potencial de regeneração no cultivo in vitro e; avaliar a influência do tempo de cultivo no tipo de calo formado e na regeneração a partir de calos de calêndula.

Descrição: A cerejeira-do-rio-grande (Eugenia involucrata DC.), espécie nativa que ocorre em vários estados do Brasil, dentre eles o Rio Grande do Sul, possui diversas características de interesse, tanto no que se refere a recursos não madeiráveis (uso paisagístico, alimentício e na recuperação de áreas degradadas) como madeiráveis (madeira de excelente qualidade e durabilidade). No entanto, essa espécie possui sementes altamente recalcitrantes, o que dificulta sua propagação e conservação pela via sexual. Além disso, há relatos sobre a redução de suas populações naturais. O objetivo deste trabalho é estabelecer protocolos para a morfogênese e o cultivo in vitro de E. involucrata por meio de fragmentos foliares e segmentos nodais, possibilitando a propagação e a conservação in vitro de seu germoplasma. Da mesma forma, objetiva-se avaliar a variabilidade genética existente em populações naturais de E. involucrata comparando-as com a de acessos existentes no banco ativo de germoplasma e banco de seedlings da Embrapa Clima Temperado. Para o cultivo in vitro, diferentes fontes de explantes serão usadas, em experimentos de desinfestação, estabelecimento, multiplicação, calogênese, alongamento e rizogênese; e conservação in vitro de germoplasma. Serão estudados diversos meios de cultura, reguladores de crescimento e condições de cultivo. Também serão realizados experimentos de aclimatização ex vitro. Após a extração e a quantificação do DNA genômico das amostras de cerejeira serão efetuados ensaios com marcadores moleculares RAPD. A partir deste trabalho, serão estabelecidos protocolos eficientes de desenvolvimento e de multiplicação in vitro da espécie, os quais poderão ser utilizados para a produção de mudas, incentivo ao cultivo desta espécie e estudos mais avançados de transformação genética, bem como para a criação de bancos de germoplasma in vitro. Da mesma forma, serão obtidas informações sobre o atual estado da variabilidade genética das populações naturais e daquelas existe.

Descrição: O butiazeiro (Butia eriospatha), originário da América do Sul, encontra-se em processo de extinção. Sua exploração econômica é justificada por suas potencialidades, porém apresenta uma germinação lenta, problema que o cultivo in vitro de embriões zigóticos pode eliminar, além de poder contribuir para a sua conservação e para inserir a espécie no contexto produtivo. Os objetivos deste trabalho foram estabelecer uma metodologia para a desinfestação superficial, avaliar o efeito do ácido giberélico (GA3) sobre a germinação in vitro e definir o melhor meio de cultura para o crescimento de embriões zigóticos de butiazeiro.

Descrição: A propagação vegetativa in vitro vem-se destacando como ferramenta para a implantação de florestas clonais, substituindo-se as práticas convencionais por técnicas que passaram a garantir a superioridade genética dos indivíduos. Nesse sentido, a cultura de tecidos em espécies lenhosas vem ganhando grande impulso nas ultimas décadas, sendo sua utilização rotineira em muitas empresas do ramo florestal, demonstrando ser uma ferramenta tecnológica viável para a produção de mudas de alto padrão genético, fisiológico e sanitário. Açoita-cavalo é uma espécie nativa da família das Malvaceae muito explorada na extração de madeira pelas características que possui. A cultura de tecidos, através da micropropagação, pode ser empregada na produção de mudas de alta qualidade em grande escala com a finalidade de obter plantas sadias para a formação de populações e/ou para a recuperação de matas degradadas. O presente trabalho tem como objetivo contribuir para os esforços relacionados à exploração sustentável de espécies florestais nativas, e mais especificamente Luehea divaricata Mart. & Zucc. (açoita-cavalo), a partir do conhecimento de sua propagação in vitro e da diversidade genética de populações naturais. Para atender o objetivo pretende-se desenvolver diferentes experimentos relacionados à propagação in vitro de açoita-cavalo procurando desenvolver-se uma micropropagação efetiva com a aplicação de diferentes técnicas de cultura de tecidos de maneira a estabelecer um protocolo apropriado para a espécie com a utilização desta ferramenta biotecnológica. De maneira complementar, visa-se estabelecer mecanismos de conservação in vitro através de experimentos com a utilização de técnicas de crescimento mínimo. Para a análise da diversidade genética de açoita-cavalo serão amostradas árvores de três populações diferentes localizadas no Estado de Rio Grande do Sul. Com esta finalidade, serão realizadas a extração, a amplificação e a quantificação de amostras de DNA genômico conforme pr.

Descrição: A espécie Aspilia montevidensis (Spreng.), pertencente a sub-família Asteroideae, é conhecida popularmente como mal-me-quer do campo, mal-me-quer amarelo e calêndula amarela, sendo de ocorrência natural ou espontânea (nativa) nas regiões sul e sudeste (exceto Rio de Janeiro) do Brasil. É uma planta herbácea, perene, ramificada desde a base, apresenta 30-50 cm de altura, podendo chegar a 80 cm. Muito vistosa quando em floração pela grande quantidade de flores amarelas, reproduz-se por sementes e o florescimento ocorre na primavera e no verão. Ocorre naturalmente como invasora nos campos nativos da região Sul do Brasil e tem potencial ornamental. O OBJETIVO GERAL deste projeto de pesquisa é obter informações sobre o desenvolvimento de Aspilia montevidensis (Spreng.) que possam auxiliar no seu cultivo e melhoramento genético como espécie ornamental. Como OBJETIVOS ESPECÍFICOS estão: Estudar e quantificar o sincronismo do desenvolvimento entre a haste principal e as ramificações em Aspilia montevidensis (Spreng.); estimar a temperatura base de desenvolvimento da espécie; estimar o plastocrono da espécie; determinar a qualidade fisiológica das sementes; efetuar estudos sobre a biologia floral, como determinar o período de antese, determinar a expressão sexual da flor individual, da inflorescência, da planta individual e do grupo de plantas, determinar a viabilidade do grão de pólen.

Descrição: A canafístula (Peltophorum dubium (Sprengel) Taubert) é uma espécie nativa com ampla dispersão geográfica, ocorrendo, inclusive, no Rio Grande do Sul. Sua madeira possui alto valor econômico, além de ser uma espécie recomendada para a recuperação de áreas degradadas e muito utilizada no paisagismo. Estudos sobre a propagação in vitro desta espécie, além de oferecer a possibilidade de produções homogêneas em plantios comerciais e com características desejáveis, podem contribuir para os esforços de conservação ex situ da espécie. O principal entrave para a produção de mudas de canafístula por meio da cultura de tecidos encontra-se, atualmente, na dificuldade de enraizamento das partes aéreas regeneradas in vitro. Os objetivos deste trabalho consistem em otimizar a multiplicação in vitro, bem como promover o enraizamento de explantes de origem seminal e propiciar a aclimatização ex vitro das mudas obtidas. Para a multiplicação in vitro serão testadas diferentes citocininas; para promover o enraizamento será avaliada a utilização de uma única etapa, empregando-se baixas concentrações de auxinas durante todo o período de cultivo e, de duas etapas, em que, durante a fase inicial do enraizamento, são testadas concentrações mais altas de auxina e, depois, essa classe de fitorreguladores é eliminada do meio nutritivo para promover o desenvolvimento das raízes formadas. Para a aclimatização ex vitro, as partes aéreas passarão, inicialmente, por um período de adaptação ainda na sala de cultivo para, após, serem transferidas para casa de vegetação, onde serão testados diferentes substratos.

Descrição: Estudos envolvendo a aplicação de técnicas como a micropropagação e a embriogênese somática na produção de mudas de espécies florestais nativas (açoita-cavalo, canafístula, bracatinga, quaresmeira) e exóticas (Pinus eliiotti) para uso em ativades de florestamento e reflorestamento.

Descrição: Indução de embriões somáticos em germoplasma melhorado de culturas agrícolas e florestais visando sua utilização como explantes para a transformação genética, conservação in vitro e micropropagação.

Descrição: Tem sido registrado na literatura que espécies do gênero Ipomoea vêm manifestando diferentes graus de tolerãncia a herbicidas. O objetivo geral do trabalho com corriola é conhecer seu comportamento in vitro, sua regeneração pelas vias direta e indireta e, ao final, realizar experimentos de seleção in vitro visando à identificação de genótipos tolerantes aos herbicidas utilizados no seu controle.

Descrição: Na região de Santa Maria, o cultivo de batata ocupa anualmente 3,5 mil ha. A reduzida produtividade é decorrente, entre outros fatores, da baixa qualidade fitossanitária da batata-semente, sendo muito freqüente a utilização de semente própria. Em conseqüência, as cultivares perdem gradualmente o vigor e a capacidade de produção, pela infecção por uma ou mais viroses. A recuperação das cultivares é efetuada por técnicas da cultura de tecidos consideradas preservar sua identidade genética. Todavia, estes procedimentos não excluem a possibilidade de geração de variantes, as quais podem ser úteis no melhoramento genético, mas são indesejáveis na micropropagação. A origem ou natureza do explante e o número de subcultivos podem estar envolvidos no aparecimento de variantes somaclonais. O projeto tem por objetivo manter e assegurar a identidade genética dos tubérculos-semente pré-básicos das cultivares de batata Asterix e Macaca produzidos no âmbito do Programa Regional Integrado de Batata-Semente e, simultaneamente, estabelecer condições de cultivo in vitro que gerem variantes somaclonais para o melhoramento. Para tanto, clones com períodos diferentes de sub-cultivo serão avaliados em relação ao seu comportamento in vitro, características morfológicas e marcadores de DNA. Indices de similaridade genética calculados a partir de dados moleculares e morfológicos, isolados e combinados, serão utilizados em análises de agrupamento visando à detecção de variantes somaclonais.