Técnicas de melhoramento genético vegetal e animal

1. BIOTECNOLOGIA
Prof.ª Viviane Santos Moreira

2. Reimplementar a vida baseada na escolha
humana
biotecnologianavida.blogspot.com

4. Variabilidade genética
e-porteflio.blogspot.com
virtual.epm.br
bulevoador.com.br

5. Primeiros indícios
Influência do homem
sobre as espécies
cultivadas
inovabrasil.blogspot.com
Identificar
características de bom
interesse econômico
Seleção inconsciente
lce.esalq.usp.br

6. Melhoramento Genético
Ciência voltada para obtenção de
genótipos superiores aos atualmente
utilizados sob determinadas condições
ecológicas.
MELHORIA AMBIENTAL

7. Melhoramento genético
Aumentar as frequências
gênicas
Aumento do percentual
dos alelos favoráveis
Redução dos
desfavoráveis

8. Plantas Criação
Melhora-
autógamas de novos Posterior
mento
(auto- genótipo seleção
Genético s
fecundação)
kokopelli-seed-foundation.com

9. a.C.
Domesticação do
trigo, cevada, ervilhas, lentilhas, bana
na, maça, batata, milho.
creiaemjesus.com.br
lituraterre.com

10. Era Cristã
Redescobertas da regras de
Mendel
Métodos de melhoramento
Geneticista de plantas e animais
domésticos
Microorganismos – produção
de antibióticos, vitaminas e
enzimas.
blog.mcientifica.com.br

11. Milho: Zea mays
Resistência a Sensíveis a
Gene de
doença+baixa doença + alta
interesse
produtividade produtividade
RESISTENTE
E
ALTA
PRODUTIVIDADE
deeproot.co.uk

12. Gene favorável não está disponível na
espécie em questão.
ESPÉCIES SILVESTRES APARENTADAS
Cruzamento entre silvestres e cultivados
HÍBRIDOS
Retrocruzamento com a espécie
cultivada, acompanhada de seleção
Descendentes semelhante ao parental
cultivado com genes derivados da
espécie silvestre

13. Cruzamentos interespecíficos
• Trigo e centeio
• Triticale (cultivado, atualmente, em larga
escala)
• Mistura de milhares de genes das duas
espécies.
biologie.uni-hamburg.de

14. Incompatibilidade entre espécies
Espécies A, B,e C
Espécie A e C são incompatíveis
Usa espécie ponte: B (compatível com as
duas)
A cruza com B, que posteriormente cruza com
C
Transferência de genes

15. Plantas autógamas e alógamas
 TÉCNICAS CONVENCIONAIS:
 seleção de culturas autógamas e alógamas
 hibridização no melhoramento
 retrocruzamento
 endogamia
 heterose em variedades híbridas
 seleção recorrente
 variedades sintéticas
 métodos de melhoramento de plantas
propagadas assexualmente

16. Melhoramento Convencional
Transferência de Limitações
genes intrínsecas
Incompatibilidade
sexual
Cruzamento
Redução do pool
gênico
Processo árduo e demorado

17. Introdução de
genes exógenos
Técnicas
biotecnológicas
Ganhos expressivos
de produção.

18. Melhoramento convencional +
entretenimento.r7.com engenharia genética
Aperfeiçoamento da exploração agrícola
Aumento do rendimento de
grãos, raízes e folha
blogreen.ligadonessa.com
Aumento da tolerância a acidez e
elementos tóxicos
semadinjapan.blogspot.com
Aumento da toletância a problemas
híbridos, temperatura, ataque de
microorganismos, insetos e pássaros.

19. Melhoramento convencional X
Engenharia Genética

20. Leis de Mendel (1900)
 Desenvolvimento da genética
 Incorporar bases genéticas as técnicas
rudimentares de melhoramento
 Surgimento da Biotecnologia
portaldoagronegocio.com.br

21. Biotecnologia
Técnica que utiliza organismos vivos ou partes destes, para
fazer ou modificar produtos, melhorar plantas ou
animais, ou desenvolver microrganismos para uso
específico.
Obtenção de genótipos com maior
produtividade e qualidade
Transformação genética - introdução
controlada de um gene ou fragmento de
DNA no genoma de uma célula receptora e
sua posterior expressão.

22. Tecnologia do DNA recombinante
Endonuclease de
restrição Produzir
novos
arranjos
cienciadiaria.com.br
CÓDIGO GENÉTICO
UNIVERSAL

23. Clonagens em plantas

24. Primer
uel.br
As endonucleases reconhecem
seqüência especificas de dupla-fita de
DNA, conhecidas como seqüência de
reconhecimento

25. Plasmídeo
 Incorporar fragmentos
extras contendo genes que
não continha.
 Facilitada pela existência
de plasmídios bacterianos
 Pequenos DNA circulares
com capacidade de
replicarem de forma
autônoma na célula.
libertaria.pro.br

26. Melhoramento
não se restringe
mais ao
organismo
flaviovisa.com

27. Transformação de Plantas
Estudo de função gênica
Estudo de regulação gênica
Melhoramento genético de plantas
 Nutrição
 Resistência à fatores bióticos e abióticos
Biofábricas
 Fármacos
 Vacinas
 Anticorpos
dfrural.wordpress.com
 Biomateriais

28. Técnicas de transformação
Métodos diretos:
– Eletroporação de protoplastos
– Biobalística
Métodos indiretos:
– Agrobacterium tumefaciens

29. Eletroporação de Protoplastos
 Introdução de moléculas de DNA (em plasmídeos , por
exemplo) em células vegetais desprovidas de paredes
celulares (protoplastos)
Obtenção de protoplasto: Incubação do tecido vegetal
em meio de digestão composto de enzimas
pectocelulolíticas;
www.unimedia.fr/.../soc98/socproto6.htm

30. O material é incubado numa solução contendo DNA
Pulsos elétricos de alta voltagem
Abrem os poros da membrana plasmática
 DNA entra na célula onde se integra no genoma.

31. Os protoplastos
reconstituem suas
paredes, dividem-
se, formam
colônias, calos, regenera
m plantas por
embriogênese ou
organogênese
Nicotiana tabacum

32. Limitações:
• Baixa eficiência de transformação
• Baixa eficiência de obtenção de
transformantes estáveis
• Obrigatoriedade do uso de protoplastos

33. Técnicas de transformação
Métodos diretos:
– Eletroporação de protoplastos
– Biobalística
Métodos indiretos:
– Agrobacterium tumefaciens

34. Biobalística
Bombardeamento de partículas
Aceleração de micropartículas que
atravessam a parede celular e a membrana
plasmática, de forma não letal, carreando
DNA para o interior da célula
Meristemas apicais e as células
embriogênicas mais eficientes
cgm.icb.ufmg.br

35. pioneersementes.com.br

36. Milho Bt produzido por Biobalística
Cultura de
 Genes específicos tecidos
de Bacillus
thuringiensis que
levam à produção de
proteínas tóxicas a
determinadas ordens
de insetos
considerados pragas
(insetos que causam
danos econômicos)
para a cultura.
http://neetescuela.com/modificacion-genetica-de-las-plantas/

37.  Vantagens
• Permite a transformação de diferentes tipos
de células e tecidos independentemente do
genótipo
• Envolve menos manipulação das células
 Limitações
• Baixa freqüência de transformação estável
• Materiais e reagentes são caros
• A inserção de múltiplas cópias pode levar ao
silenciamento gênico

38. Técnicas de transformação
Métodos diretos:
– Eletroporação de protoplastos
– Biobalística
Métodos indiretos:
– Agrobacterium tumefaciens

39. Agrobacterium tumefaciens
• Proliferação de tumor (galha de coroa)
promovido pela bactéria Agrobacterium
tumefeciens
Desviar o metabolismo
da planta hospedeira
Fragmento de DNA
plasmidial, denominado T-
DNA é transferido para a
célula vegetal e integrado
ao seu genoma.
genmol.blogspot.com

40. bib2011genetik.wikispaces.com

41. Engenheiro genético natural
Obtenção de linhagens desarmadas: o T-DNA
original, contendo os oncogenes, é deletado pelo
processo de dupla recombinação.
Preparação do vetor: o T-DNA contendo o(s) gene(s) de
interesse é preparado em vetores .

42. ufpel.edu.br

43. Confirmação da transformação
roche-applied-science.com

44. BENEFÍCIOS

45. Insulina Humana
10emtudo.com.br

46. Indústria farmacêutica
Produção de
vacinas, anticorpos, proteínas
e produtos farmacêuticos
derivados de plantas, em que
seu custo fosse baixo e de
fácil acesso.
saude.abril.com.br

47. Aproveitamento de áreas devastadas
GANHO ECOLÓGICO
Produzir plantas capazes de sobreviverem em
solo já descartados pela agricultura
Produzir alimentos nas mesmas áreas de uso
Diminuição da degradação do solo

48. engenhariaagronomicamc.blogspot.com
pt.dreamstime.com

49. foxpragas.wordpress.com
portalatento.com

50. entrejovensmundomissao.blogspot.com

51. Soja transgênica
Primeiro vegetal
transgênico produzido
no Brasil
Sul do país
Linhagens
adaptadas ao cerrado
professormarcianodantas.blogspot.com

52. Tomate
Genes que alteram a biossíntese do
etileno
Retardamento do amadurecimento
blog.multivegetal.com

53. Arroz Dourado
Arroz transgênico
Enriquecido com B- caroteno
Precursor da vitamina A
souagro.com.br

54. Batata
Alteração das vias
metabólicas de
biossíntese dos
ácidos graxos.
Maior teor de
amido
Menor absorção
de óleo durante a
fritura.
bibianaswiechdeborba.blogspot.com

55. Feijão transgênico
CTNBio - Comissão Técnica Nacional
de Biossegurança aprovou a
liberação para cultivo comercial do
feijão geneticamente modificado
(GM) desenvolvido pela Embrapa
(instituição pública de pesquisa
brasileira)
Resistente ao vírus do mosaico
dourado, pior inimigo dessa cultura
agrícola no Brasil e na América do
Sul.
mercadoetico.terra.com.br

56. Riscos Superalimentos
Superpragas
Perda da biodiversidade
paixaoporalimentos.blogspot.com

58. sstrabalho.wordpress.com
Biosegurança
 Práticas seguras, nível ambiental e da
saúde humana.
 Impactos e riscos potenciais
 Alergias provocadas por OMG
 Aumento da resistência a antibióticos
 Novos vírus por recombinação genética
FDA (Administração de Alimentos e
Medicamentos) regulamenta os transgênicos

59. Conjunto de
processos
seletivos
Direcionamento
de acasalamento SELEÇÃO NATURAL
X
SELEÇÃO ARTIFICIAL
Frequência
alélica
formandosestadual2010.zip.net
Interesse
econômico

60. Identifica variações na sequência de DNA que
permitem diferenciar os indivíduos de uma
espécie e identificar os animais com
predisposição genética
cibpt.wordpress.com

61. Principais métodos
 Sinalização de genes  Desenvolvimento de
de resistência a mapas gênicos
doenças, pragas e  Heterose
insetos.  Reconstituição de
 Caracterização de pedigrees
germoplasma  Testes de pureza
 Melhoramento dos genética
pais híbridos  Seleção de
 Introgressão gênica resistência a
 Seleção auxiliada por patógenos exóticos
marcadores

62. Inseminação artificial e transferência
de embriões
paixaocapixaba.com.br
cptcursospresenciais.com.br
PROGRAMAS DE
MELHORAMENTO GENÉTICO

64. Eficiência de produção
Padronização de animais
Velocidade de
cavet-uss.blogspot.com
crescimento
Ganho de peso
Conformidade para corte
blog.faa.edu.br Facilidade de parto
Produtividade de leite
Animais resistentes
cachoeiracoffees.com.br

65. Interesse médico-farmacêutico
 Vacas e ovelhas para produção de proteínas
no leite.
 Redução do custo quando comparado aos
microorganismos.
agrorural-ms.blogspot.com

66. Oferta de lã
Programas de
melhoramento que
geram melhor
lã, sem necessidade
de suplementar a
dieta com
aminoácidos, enxofre
.
interural.com

67. Prejuízos
 Reações alérgicas
 Perca da biodiversidade
 Não ocorrência da seleção natural
 Características não selecionadas pela
natureza.
SOBREVIVÊNCIA

68. mst.org.br
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA
AGROPECUÁRIA
cnpt.embrapa.br

69. Referências
• CARPENTIERI-PIPOLO, V. et al Culturas
transgênicas: uma abordagem de benefícios e
riscos. Londrina: EDUEL, 2009, 414p.
• GRIFFITHIS, A. J. F. et al Introdução a
genética.7ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara
Koogan, 2002,794p.