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MELHORAMENTO DO FEIJOEIRO ASSISTIDO POR MARCADORES MOLECULARES

James Dominic Kelly¹

INTRODUÇÃO

A falta de alimentos no mundo tem muitas causas das quais a principal é o nível de investimento em pesquisa agrícola. Isto é particularmente problemático para culturas pequenas onde os investimentos dos setores públicos e privados são mínimos.

Nos países onde o feijão é um item de alimento básico, os financiamentos do setor público deveriam ser ampliados e os investimentos do setor privado deveriam ser estimulados. Esta será uma conquista da cultura baseada em pequenos fazendeiros que se utilizam métodos de produção tradicional com recursos limitados e onde o valor de novas tecnologias e variedades não é reconhecido.

Uma mudança de mentalidade voltada à aquisição de novas tecnologias deveria acontecer. Novas variedades devem ser valorizadas pelos que plantam feijão se os rendimentos estiverem em ascensão. Esta mudança tem ocorrido nas grandes culturas, sobretudo as que plantam híbridos e os agricultores estão querendo pagar para que novos híbridos com características melhoradas sejam desenvolvidos. Será tal mudança alcançada para o feijão?

O aumento do valor para a cultura deveria auxiliar a empurrar este aspecto para frente já que baixo preço estipulado pelo governo em muitos países tem relegado esta cultura a áreas menos produtivas com menor investimento de capital. Mecanismos precisam ser estabelecidos que permitam conferir o valor a ser colocado no commodities de sementes de tal forma que rendimentos possam ser gerados e suportem futuros avanços genéticos na cultura. Sem esta renda adicional, a cultura vai adoecer como commodities e os consumidores terão acesso limitado a este item alimentar que complementa as deficiências de uma dieta de cereal.

O melhoramento de feijão deve ser estimulado pelo aumento de investimento, acesso a novas ferramentas, idéias e influxo de novos pesquisadores que estejam interessados no melhoramento da cultura em trazer avanços de ciência e genética para o feijoeiro. O setor privado precisa estar envolvido neste esforço, e velhas atitudes institucionais devem mudar. Melhoristas de feijão devem poder ter acesso às mesmas tecnologias que os melhoristas de soja têm; o governo precisa valorizar esta cultura tal como valoriza as culturas do arroz, milho e trigo. A produção deve aumentar para ter o mesmo ritmo de outras culturas e poder competir igualitariamente por área. O valor do feijão como alimento funcional deveria aumentar o nível de consumo o que poderia fornecer um aumento de assuntos relacionados a saúde onde nutrientes e proteínas são escassos.

Os problemas do século 21 de obesidade, hipertensão, doença cardíaca, câncer e diabetes são gritantes. Como melhoristas de feijão, nós poderíamos aumentar a produtividade, mas não com nossas mãos amarradas com fundos limitados, idéias retrógradas e uma visão irresponsável sobre transformação genética por pessoas que limitam o acesso da cultura a produtores pobres do 3º mundo. OGMs (organismos geneticamente modificados) estão no futuro de todas as culturas e precisam ser desenvolvidos para feijão.

A oportunidade de geneticamente alterar processos dentro do genoma de uma planta deveriam permitir aumento da resistência a doenças e alterações na composição de nutrientes, os quais seriam benéficos para o consumidor. Estes processos deveriam ser investigados como parte de um processo de melhoramento como um todo. Finalmente, melhoristas de feijão devem ser totalmente integrados a este processo. O produto final será uma variedade e esta variedade deve competir não somente com outros feijões, mas com outros cultivos e o valor devem ser inclusos aos consumidores para que a cultura continue a ser produtiva e a ter demanda.

Será que o melhoramento do feijoeiro está realmente mudando? Será que os marcadores moleculares têm realmente transformado o melhoramento do feijoeiro? Quais são as mudanças que estão sendo esperadas no futuro? Será que os feijões ainda são competitivos no mercado atual frente às culturas bioenergéticas? Debates sobre alimento e combustível estão nos cercando e os fazendeiros do EUA não estão satisfeitos com os preços que tem aumentado para todo o commodities, mas os grãos de consumo como alimento e seu uso são menos interessantes. Alta demanda de combustível e os preços dos fertilizantes vão direcionar os preços a um aumento e os produtores de feijão serão beneficiados, mas os consumidores não.

A cultura do feijoeiro é um cultura minoritária nos EUAs, ainda assim os pesquisadores de feijão tem sido capazes de manter um nível de descoberta em suas pesquisas que rivalizam conquistas em grandes culturas. A produtividade pode ter aumentado a nível nacional, mas o plantio do feijão é muitas vezes relegado a solos menos férteis, ambientes com estresses em muitos países. Preços superiores em commodities poderiam resultar na revisão do status da cultura do feijoeiro em muitos países como os EUAs, México, Brasil e seus valores em complementaridade funcional alimentícia a outros cereais ser reconhecida.

A alimentação das pessoas é importante, mas fornecer um espectro balanceado de alimentos a ser consumido é crítico para a saúde humana. Feijões não ingressaram na cadeia alimentar como componentes em partes devido ao seu alto preço em relação a outras culturas oleaginosas. Algum trabalho preliminar em localização gênica foi com sucesso demonstrado em feijões e muitos destes marcadores estão sendo colocados em ação em programas de melhoramento de vários países. Os tipos de marcadores e o número de microssatélites disponíveis para o melhoramento do feijão são limitados. O mapa core de feijão tem sido útil para guiar melhoristas, mas não está suficientemente saturado para fornecer detalhes para estudos quantitativos. O melhoramento do feijoeiro tem sofrido um número considerável de mudanças nas últimas duas décadas. Novas tecnologias genômicas, seleção assistida por marcadores, muitas ferramentas como “differential display”, bibliotecas de expressão, marcadores SNPs específicos não têm sido empregados em feijões quando comparada a outras culturas.

Já que os melhoristas de feijão têm sido bem sucedidos no desenvolvimento de um número de marcadores para caracteres de importância econômica, porque este trabalho não continua? Será que perdeu sua novidade? O feijoeiro é uma das poucas culturas onde os melhoristas têm aplicado a seleção assistida por marcadores para a resistência a doenças. Novos sistemas de marcadores não têm correspondido a suas expectativas. Os melhoristas de feijão seguem a maioria mais do que tomam a liderança.

Nós embarcamos em mapeamento e não em “gene tagging”. Em alguns casos, fomos constrangidos por estar trabalhando com caracteres quantitativos complexos, e não com genes únicos condicionando resistência a doenças. Mapeamento com número limitado de marcadores não vai ser frutífero. Apesar das tentativas corajosas de desenvolver marcadores microssatélites (esforços interessantes de desenvolvimento de marcadores SSR foram conduzidos foram dos EUA, no Canadá, Colômbia/CIAT, Brasil, Europa), o polimorfismo foi avaliado no nível macro, grandemente restringidos as diferenças de pool gênico e não alcançaram o nível micro onde os melhoristas trabalham com populações de base genética restrita de cultivares elite. O mapa de feijão tem sido estendido, mas sua aplicação ainda está para ser provada. Eu gostaria de ver um novo foco em caracteres e não em mapeamento, mas não estou convencido.

PROJEÇÕES FUTURAS

Desenvolvimento de SNPs e aplicação em soja e milho, requerendo informação custosa de seqüência; Quem pode colocar um valor nas culturas?; Investimentos de dólares têm sido derramados nas grandes culturas e tem resultado em OGMs que focam em caracteres específicos de valor para investidores do setor privado; Como podemos melhoram a produção de grãos? Como aumentar a resistência a doenças e ingressar no campo de melhoria da qualidade nutricional – quais caracteres, quais as metodologias, quais os compostos, variabilidade para estes caracteres, estudos limitados; como pode ser aumentado na presença de variabilidade genética? A estratégia deveria ser a mesma para os componentes nutricionais como teor de proteína. Nós não podemos esperar o desenvolvimento de um alimento perfeito a partir de feijão se nós comemos uma variedade de comidas; nós precisamos ser capazes de produzir feijões a um preço que o público possa consumir particularmente aquele de baixa renda já que outras fontes de proteínas estão fora de seu alcance. Como melhoristas nós temos falhado em manter o ritmo de nosso passo com aumento de produtividade dos outros cereais, e estamos limitados com commodities curta e sazonal, cultivada em áreas marginais, com recursos limitados, e com uma visão de cultivo de um velho mundo e não de práticas modernas sendo utilizadas para maximizar a produtividade tal como em outro commodities em termos de insumos, fertilizantes, pesticidas, e atenção.

Onde estamos agora? Uso de ferramentas melhores para identificar variação genética útil; necessitamos de um sistema de transformação eficiente – Brasil teve liderança nesta área, mas sinto que precisamos de um sistema de Agro que nos permita entrar no campo da genômica, não necessariamente dos OGMs de campo a menos que a característica seja direcionada aos consumidores.

Ferrugem no loco B4:

•          Precisa de um marcador TRAP no Dourado, Ouro Negro, PI-Andino, Pinto-114, Tacana;

•          Desde B190, nós devemos considerar o Dourado – gene 108 e Ur-5 podem ser alélicos;

•          O que aconteceu com a tentativa de correr o marcador Ur-5 no 115M – alguma novidade?

•          Cruzamentos entre Dourado e B190 devem ser considerados para testar esta teoria.

•          Precisamos selecionar a raça apropriada, nova raça MI ou raça 98, 99 to para testar o alelismo em cruzamento RxR.

•          Também é possível que o Ouro Negro pertença ao mesmo cluster, loco e seja alélico se os cruzamentos corretos e raças forem utilizados para testar isto.

•          Se P-114 não tiver um marcador, e o PI tiver nós devemos discutir com Talo a possibilidade de investigar a sua população F2 com marcador TRAP já que ele tem dados fenotípicos de reação a ferrugem em raças 99, 98 entre outras.

•          Qual a reação da raça MI sobre Mx 309, PI e Dourado comparada a 115M?

•          Existe algum jeito de ligar este trabalho com o do loco Co-3/Co-9 no grupo de ligação B4?

•          Genes ancestrais têm sido descritos e o fato de ser de origem Andina e MA o gene da ferrugem pode se tornar “coloquial” como os genes de antracnose.

 * Palestra proferida no IX CONAFE - www.conafe.com.br

¹  Michigan State University.Department of Crop and Soil Sciences. East Lansing, MI 48824.
   E-mail: kellyj@msu.edu