Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento de Plantas

LGN 5799 - SEMINÁRIOS EMGENÉTICA E MELHORAMENTO DE PLANTAS

Melhoramento genético do feijoeiro para resistência a doenças e caracteres agronômicos

Aluno: Alisson Fernando ChioratoOrientador: Prof. José Baldin Pinheiro

Departamento de GenéticaAvenida Pádua Dias, 11 - Caixa Postal 83, CEP: 13400-970 - Piracicaba - São Paulo - Brasil

Telefone: (0xx19) 3429-4250 / 4125 / 4126 - Fax: (0xx19) 3433-6706 - http://www.genetica.esalq.usp.br/semina.php

FeijoeiroFeijoeiro• Fonte de proteína vegetal (+22%),

carboidratos, vitaminas, minerais e fibras;

• Cultura de importância econômica e social, principalmente para a agricultura familiar;

• Consumo por habitante ano: Menos de 16 KgMenos de 16 KgFonte: www.conab.org.br

FEIJOEIRO

É cultivado em três diferentes épocas de semeadura de acordo com o zoneamentoecológico:• da seca (janeiro/fevereiro)

• de inverno (abril/maio)

• das águas (agosto/setembro)

Feijoeiro: Principais Problemas

• Baixa produtividade:• ocorrência de doenças, • adversidades climáticas, • fertilidade do solo, • uso inadequado de cultivares,• semeadura fora do zoneamento agrícola;

Área/Mil ha Produção/Mil Ton.

4000 3500

Produção Nacional

MELHORAMENTO DE FEIJOEIRO

Épocas de Cultivo Produtividade Média São Paulo Kg/ha

Produtividade Média Brasil Kg/ha

1ª Safra 1812 1207

2ª Safra 1290 584

3ª Safra 1615 879

Potencial Produtivo da Cultura: Acima de 4000 Kg/haPotencial Produtivo da Cultura: Acima de 4000 Kg/ha

Produção de Feijão 2006/2007

Fonte: www.conab.org.br

Melhoramento de FeijoeiroMelhoramento de FeijoeiroPrincipais Características

- metodologia - dinamismo- integração multidisciplinar e interinstitucional- treinamento- possuirpossuir rederede experimental experimental e/oue/ou recursosrecursos

Centros de Origem da EspCentros de Origem da Espééciecie

Origem Origem MesoamericanaMesoamericana

ouou

Origem AndinaOrigem Andina

Mercado Brasileiro: Apenas Mercado Brasileiro: Apenas cultivares tipo cultivares tipo mesoamericanomesoamericano

Andinos

Mesoamericanos

AvaliaAvaliaçção e Exploraão e Exploraçção de Bancos de ão de Bancos de GermoplasmaGermoplasma

VariablidadeVariablidade GenGenééticatica CaracterizaCaracterizaççãoão do Germoplasmado Germoplasma

BAG BAG –– FEIJÃO IAC 2100 FEIJÃO IAC 2100 acessosacessos

DivergênciaDivergênciaGenGenééticatica

OtimizaOtimizaççãoão do germoplasmado germoplasma

PrediPrediççãoão de de combinacombinaççõesõesheterheteróóticasticas

CultivaresCultivares maismais produtivasprodutivas????????

Variabilidade Genética em Bancos de Germoplasma

Janela Inical do Programa Janela Dados de Planta

Janela dados de VagemJanela Dados de Plântula

AvaliaAvaliaçção e Exploraão e Exploraçção do Banco de ão do Banco de GermoplasmaGermoplasma

GrupoGrupo 4545GrupoGrupo 1818

XX

GrupoGrupo 3434GrupoGrupo 22

XX

DistânciasDistâncias IntergruposIntergrupos

7,507,5010,5010,50

Melhoramento do feijoeiroMelhoramento do feijoeiro

Qualidade tecnolQualidade tecnolóógica gica e nutricionale nutricional

Produtividade kg/ha

Estabilidade e adaptabilidade para produção

Resistência Resistência ààdoendoençças as

Porte de planta

PROGRAMA DE MELHORAMENTO

Características Relacionadas ao porte da planta

Cultivares com hábito indeterminado de crescimento tipo II e III. Cultivares que apresentem porte ereto a semi-ereto.

Evitar o contato da vagem com o solo e facilitar a colheita mecânica.

PORTE DE PLANTA IDEAL

I II III

MELHORAMENTO DE FEIJOEIRO

Características Relacionadas a Qualidade Tecnológica de Grãos.

Grãos carioca: Tamanho ideal, coloração clara com poucas listras, de coloração marrom pouco acentuada.

Grãos pretos: Qualidade de caldo (caldo preto), pouca descoloração após o cozimento, tegumento resistente.

MELHORAMENTO DE FEIJOEIRO

OBTER TAMBOBTER TAMBÉÉM QUALIDADE PARA M QUALIDADE PARA OUTROS TIPOS DE GRÃOSOUTROS TIPOS DE GRÃOS

PROGRAMA DE MELHORAMENTO

Características de Resistência a Doenças

DesenvolverDesenvolver cultivarescultivares resistentesresistentes aosaos principaisprincipaispatpatóógenos genos dada culturacultura comocomo antracnoseantracnose e e manchamancha

angular e angular e tolerânciatolerância a a outrosoutros patpatóógenos genos comocomofusariumfusarium e e mosaicomosaico douradodourado..

MELHORAMENTO DE FEIJOEIRO

Coleta de plantas com sintomas de doenças nas principais regiões do Estado de São Paulo

PROGRAMA DE MELHORAMENTO DE FEIJOEIRO NO IAC

Patógeno da Antracnose (Colletotrichum lindemuthianum)

Alta Variabilidade do Patógeno (mais de 50 raças catalogadas)

Principais raças no Estado de São Paulo avaliadas no programa

Raças 31, 65 e 89

Alta ocorrência da raça 81

Antracnose (Antracnose (CC. . lindemuthianumlindemuthianum))

Variabilidade patogênicaVariedade Exemplo de isolado

Ordem diferenciadora Valor binário Peru Costa Rica1 Michelite 1 R(0) S(1)2 MDRK 2 S(2) R(0)3 Perry Marron 4 S(4) R(0)4 Cornell 49-242 8 R(0) R(8)5 Widusa 16 R(0) S(16)6 Kaboom 32 R(0) S(0)7 Mexico 222 64 R(0) R(64)8 PI 207262 128 R(0) S(128)9 TO 256 R(0) S(256)

10 TU 512 R(0) R(0)11 AB 136 1024 R(0) S(1024)12 G2333 2048 R(0) S(2048)

Raça1 6 35451A designação das raças é obtida pela adição dos valores binários nas variedades suscetíveis.

MELHORAMENTO DE FEIJOEIRO

Inoculação do Patógeno para a identificação de plantas resistentes.

MELHORAMENTO DE FEIJOEIRO

Slide Ana

MELHORAMENTO DE FEIJOEIRO

Patógeno da Antracnose (Colletotrichum lindemuthianum)

Identificação de genes de resistência

PiramidaPiramidaçção de ão de GenesGenes

MELHORAMENTO DE FEIJOEIRO

Mancha-Angular (Phaeosariopsis griseola)

Identificação de genes de resistência

Murcha de Fusarium (Fusarium oxysporumf.sp.phaseoli)

Crestamento bacteriano comumXanthomonas axonopodis pv phaseoli)

VVíírusrus do do MosaicoMosaico DouradoDourado do do FeijoeiroFeijoeiro

Não existem genNão existem genóótipos tipos totalmente resistentes ao totalmente resistentes ao

vvíírus do mosaico douradorus do mosaico dourado

Características Relacionadas a Produtividade

Realização de Cruzamentos F1

F2/F3 Seleção de plantas individuais dentro de progênies

F2/F3 Antracnose

F4 até F8 Ensaios de Campo

2000 plantas Individuais

5 a 10 linhagens

MELHORAMENTO DE FEIJOEIRO

Características Relacionadas a Produtividade

Ensaios de VCU

Identificação das principais linhagens promissoras.

Avaliações durante dois anos para as principais épocas e regiões de cultivo da cultura no Estado de São Paulo

(Seca, Inverno e Águas).

Intercâmbio de linhagens entre as principais Institutos de pesquisa do Brasil.

Normas estabelecidas pelo Ministério da Agricultura

NORMAS PARA NORMAS PARA DETERMINADETERMINAÇÇÃO DO VALOR DE ÃO DO VALOR DE

CULTIVO E USO CULTIVO E USO -- VCUVCUAvaliaAvaliaççõesões: 2 anos: 2 anos nasnas principaisprincipaisregiõesregiões produtorasprodutoras de de feijãofeijãoEnsaiosEnsaios: m: míínimo de 3 locais / nimo de 3 locais / éépoca de poca de semeadurasemeaduraDelineamento ExperimentalDelineamento Experimental: blocos : blocos casualizados com 3 repeticasualizados com 3 repetiççõesões

Inverno 2006 – R.PretoÁguas 2005 - Taquarituba Seca 2006 - Tatui

VCU Mococa Capao Tatuí Monte Média ProdutividadeCarioca e Preto Bonito Alegre Máxima

Cultivares/Linhagens

IAC-Carioca Tybata (C) 2630 3437 1466 3143 2669 3437Pérola (C) 2129 2730 2220 3550 2657 3550IAC-Una (P) 2304 3855 1733 2738 2657 3855FT-Nobre (P) 1991 3637 2029 3845 2875 3845Gen 96A98-13-1-52-1 (C) 1925 3241 1695 3396 2564 3396Gen 96A45-3-51-52-1 (C) 3175 3943 2091 2925 3033 3943Gen 96A98-15-3-52-1 (C) 1770 2354 1837 2795 2189 2795Gen 96A3-P1-1-1 (P) 1650 2580 1562 2590 2095 2590Gen 96A98-5-1-1-55 (P) 2362 3650 1758 2835 2651 3650LP 9979 (C) 2408 4229 2333 3435 3101* 4229LP 01-38 (C) 2333 4254 2508 3930 3256* 4254LP 98-122 (P) 2150 4345 1558 2788 2710 4345LP 02-130 (P) 2691 4266 2075 3645 3169 4266BRS-Requinte (C) 2129 2883 1425 3376 2453 3376BRS-Pontal (C) 2387 4041 1525 3418 2843 4041BRS-Supremo (P) 2454 3962 2416 3240 3018 3962BRS-Grafite (P) 2008 3941 1662 3270 2720 3941CV-48 (C) 3155 4079 1808 3650 3173 4079Z-28 (C) 2366 3558 2037 3610 2893 3610Média 2317 3631 1881 3272 2775 xxxx

xxxxxxxxxxxxxxxxxx Kg/ha xxxxxxxxxxxxxxxxxx

VCU Águas de 2005

VCU Seca de 2006VCU Mococa Avaré Tatuí Esp. Sto Capão Média Produtividade

Carioca e Preto Pinhal Bonito Máxima

Cultivares/LinhagensIAC-Carioca Tybata (C) 1900 3938 2027 2659 1975 2499 3938Pérola (C) 2108 4269 2500 1306 1237 2245 4269IAC-Una (P) 2150 3794 2240 2462 1929 2376 3794FT-Nobre (P) 2033 3791 2398 2337 1929 2497 3791Gen 96A98-13-1-52-1 (C) 2041 4352 2129 1522 1583 2325 4352Gen 96A45-3-51-52-1 (C) 1833 4097 2550 1473 2450 2480 4097Gen 96A98-15-3-52-1 (C) 1679 3545 2379 1962 1570 2227 3545Gen 96A3-P1-1-1 (P) 1800 3551 1930 2799 1695 2355 3551Gen 96A98-5-1-1-55 (P) 1579 3682 2171 1306 1600 2067 3682LP 9979 (C) 2258 4320 2328 2094 1608 2521 4320LP 01-38 (C) 2479 4827 2462 1848 1416 2806 4827LP 98-122 (P) 1950 4130 2523 3143 1566 2662 4130LP 02-130 (P) 2208 3821 2273 2640 1666 2521 3821BRS-Requinte (C) 1941 4098 2601 3295 1820 2759 4098BRS-Pontal (C) 2295 4821 3736 2291 1437 2916 4821BRS-Supremo (P) 1950 3908 2500 988 1700 2209 3908BRS-Grafite (P) 1950 4247 2148 2140 2079 2512 4247CV-48 (C) 2150 4184 2263 2431 1454 2496 4184Z-28 (C) 2041 3840 2319 2348 2112 2532 3840Média 2018 4065 2394 2213 1681 2474 xxx

xxxxxxxxxxxxxxxxxx Kg/ha xxxxxxxxxxxxxxxxxx

Ribeirão Preto

Maio de 2006Mococa

Maio de 2006

Metodologia AMMIMetodologia AMMI

ESTUDOS DE ESTABILIDADE E ADAPTABILIDADE

PROGRAMA DE MELHORAMENTO DE FEIJOEIRO NO IAC

Características Relacionadas a Qualidade Tecnológica e Nutricional

Portaria 298 SDR/MAA de 14/10/1998, estabelecendo as normas de avaliação do Valor de Cultivo e Uso (VCU) para registro de novos cultivares de feijoeiro:- tempo de cozimento;- % de grãos inteiros após cozimento;- taxa de absorção de água antes e após cozimento;- % de proteína;- % de sólidos solúveis total no caldo;- coloração do caldo (preto).

Melhoramento para qualidade tecnológica enutricional

Inverno/2006

PROT STC TCOZ UMCO 17,7 11,2 35,6 5,7FE 20,4 11,1 35,2 7,2RP 21,1 11,2 23,1 7,0

FIBRA / TCOZ

FT FI FS TCOZÁguas 38,5 26,8 11,7 29,3Seca 37,2 26,4 10,8 28,8

Inverno 44,9 33,4 11,5 31,3

Desafios no Melhoramento de FeijoeiroDesafios no Melhoramento de Feijoeiro

● Sistema Nacional de Proteção de Cultivares: aderir ao novo sistema quando pertinente e oportuno;

● Sistema de Produção de Sementes: integrar ativamente o sistema;

● Avaliar, discutir e implementar (?) as técnicas de biologiamolecular nos Programas de Melhoramento;

● Melhoramento para fatores abióticos: seca, encharcamento do solo, frio, calor,...

● Formação efetiva de grupos multidisciplinares de pesquisa em feijão.

OBRIGADOOBRIGADO

FIMFIM

Foto: Campo de ProduFoto: Campo de Produçção de Sementes ão de Sementes IACIAC--AlvoradaAlvorada

MunicMunicíípio de Mococa pio de Mococa –– SP, 2007SP, 2007