6 de jan. de 2020

Melhoramento genético de plantas forrageiras xerófilas: Revisão

Isaias Vitorino Batista de Almeida, 
José Thyago Aires Souza, 
Mateus Costa Batista
Resumo
A precipitação é a principal variável climática para o Semiárido brasileiro, sendo um fator limitante para produção de vegetais, principalmente em regiões com histórico de ocorrência de baixas pluviosidades. Por outro lado, a pecuária é a principal atividade econômica dessa região e a produção de alimento para os animais, infelizmente, ainda se constitui no maior gargalo. A presente revisão tem como objetivo principal descrever o melhoramento
genético das principais plantas forrageiras xerófilas cultivadas no Semiárido brasileiro e das espécies com potencial de cultivo para as áreas com registro histórico de baixas precipitações. As espécies discriminadas são: palma forrageira, capim buffel, algodão mocó, flor-de-seda, mandacarú, feijão-bravo e maniçoba. O programa de melhoramento genético dessas espécies se inicia com a formação de um banco ativo de germoplasma (BAG) e compreende a realização de diferentes estratégias, como a domesticação da espécie, que envolve o cultivo, avaliação, caracterização agronômica e bromatológica dos acessos, estudo de diversidade genética, seleção de plantas, hibridação, alteração cromossômica, uso de ferramentas de biotecnologia, entre outras estratégias. A execução de programas de melhoramento genético dessas culturas xerófilas torna-se uma ferramenta necessária para cultivo, domesticação de materiais silvestres e obtenção de novas variedades, com maior potencial de produção e com a função de elevar a renda das propriedades rurais do Semiárido brasileiro.
O termo "xerófita" foi introduzido por Warming em 1895 para caracterizar plantas que conseguem viver em ambientes áridos, ou seja, que completam seu ciclo vital em regiões carentes de água. A palavra "xerófita" é usada para designar "plantas resistentes à seca", sendo um o termo genérico que caracteriza os diferentes mecanismos encontrados nas plantas superiores que representam a resposta evolutiva do vegetal à pressão de seleção exercida pela seca. Existem, basicamente, três mecanismos: fuga à seca ou plantas efêmeras, tolerância à seca em altos níveis negativos de potencial hídrico e tolerância à seca em baixos níveis de potencial hídrico (Prisco, 1986). Para Duque (2004), as plantas xerófilas são aquelas que toleram a escassez d’água, que fogem aos efeitos da deficiência hídrica ou que resistem à seca.
O autor define que elas podem ser classificadas em três tipos, conforme o modo como conseguem sobreviver: efêmeras, suculentas e lenhosas. As efêmeras são as plantas que aproveitam a estação chuvosa para completar todos os estádios fenológicos, cujo ciclo não ultrapassa algumas semanas ou meses. As suculentas são as cactáceas perenes a exemplo da palma forrageira e do mandacarú. As xerófilas lenhosas são as árvores e os arbustos, as plantas perenes e caducifólias, incluindo as plantas nativas da Caatinga. A principal planta xerófila cultivada no Semiárido brasileiro é a palma forrageira, pois a pecuária é a principal atividade econômica dessa região. Segundo Andrade et al. (2006), a produção de alimento para os animais, infelizmente, ainda se constitui no maior problema da pecuária no Semiárido, principalmente em regiões com baixa precipitação. Para criar bovinos, caprinos ou ovinos, de forma lucrativa, os agricultores familiares não poderão utilizar apenas as caatingas ou os pastos nativos, como únicos recursos forrageiros para garantir a manutenção
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de seus rebanhos. É necessário o cultivo de plantas adaptadas como forma de aumentar o suporte forrageiro (Lima et al., 2010). Nesse sentido, com vistas a tentar solucionar o problema alimentar dos rebanhos, sobretudo no período seco do ano, pesquisadores recomendam o cultivo de plantas forrageiras xerófilas, como forma de reduzir os riscos de perda da produção decorrentes das flutuações sazonais da precipitação (Andrade et al., 2010; Andrade et al., 2006; Duque, 2004).


A precipitação é a principal variável climática para o Semiárido brasileiro, sendo um fator limitante para produção de vegetais, em virtude de ser altamente variável, imprevisível, onde comumente ocorre em eventos descontínuos, em forma de pulsos de relativa curta duração (Andrade et al., 2010). Historicamente é conhecida a existência das grandes secas no Nordeste, como também o insucesso no cultivo de culturas agrícolas. Nos últimos seis anos o Nordeste brasileiro passou por um dos maiores ciclos de seca da história, com precipitações anuais inferiores a 200 mm em alguns municípios; sendo o cultivo de plantas forrageiras xerófilas a principal estratégia de convivência com a seca, como forma de garantir produção de alimento volumoso nestes anos. O sucesso no cultivo de uma espécie xerófila depende, primariamente, do material genético utilizado, principalmente com espécies não domesticadas a exemplo da flor-de-seda (Calotropis procera (Ait.) W.T. Aiton), do mandacarú (Cereus jamacaru P. DC.), do feijão-bravo (Capparis flexuosa L.) e da maniçoba (Manihot ssp.), sendo, portanto, necessário a condução de um programa de melhoramento genético da espécie, para a seleção de genótipos com maior potencial forrageiro. Sendo assim, a presente revisão tem como objetivo principal descrever o melhoramento genético das principais plantas forrageiras xerófilas cultivadas no Semiárido brasileiro e das espécies com potencial de cultivo para as áreas com registro histórico de baixas precipitações. 
A presente revisão traz informações sobre as principais plantas forrageiras xerófilas cultivadas no Semiárido brasileiro e algumas etapas no programa de melhoramento genético de cada espécie, a exemplo da palma forrageira (Opuntia spp.) e do capim buffel (Cenchrus ciliaris L.), como também de espécies com potencial de serem cultivadas para produção de forragem, a exemplo do algodão mocó (Gossypium hirsutum L. r. marie galante Hutch), da flor-de-seda (Calotropis procera (Ait.) W.T. Aiton), do mandacarú (Cereus jamacaru P. DC.), feijão-bravo (Capparis flexuosa L.) e maniçoba (Manihot ssp.). O melhoramento genético vegetal é a arte e ciência de aperfeiçoar o padrão genético de plantas em relação ao seu uso econômico, tendo como objetivos: selecionar e desenvolver plantas com maior potencial produtivo, para novas áreas agrícolas, para áreas desfavoráveis, materiais com redução de constituintes tóxicos, com resistência à pragas e doenças ou mesmo para condições de estresses abióticos, por exemplo, hídrico, salino, entre outras finalidades (Fritsche-Neto & Borém, 2011). Para iniciar um programa de melhoramento genético de uma espécie de planta é necessário proceder a um planejamento do programa, ou seja, realizar, inicialmente, levantamento bibliográfico do que foi feito em programas semelhantes; levantamento do germoplasma existente no centro de origem da espécie; verificar o modo de reprodução da espécie; definir os objetivos e analisar os entraves para execução do programa (Fritsche-Neto & Borém, 2011). Para haver o estabelecimento do programa de melhoramento genético, inicialmente, deve existir um banco ativo de germoplasma (BAG), que é uma coleção viva do patrimônio genético de uma espécie vegetal, que detém um número expressivo de acessos, incluindo materiais silvestres, genótipos crioulos, linhagens e cultivares (Costa et al., 2012; Fritsche-Neto & Borém, 2011; Ramos et al., 2007). No caso de plantas não domesticadas, a exemplo da flor-de-seda, do mandacarú, feijão-bravo e maniçoba a formação do BAG consiste apenas de plantas silvestres. O objetivo central dos bancos de germoplasma é a conservação dos recursos genéticos vegetais visando preservar a variabilidade genética das espécies, podendo ser utilizados nos programas de melhoramento genético de plantas. Em geral, o programa de melhoramento possui etapas distintas, que envolve avaliação e caracterização agronômica dos acessos do BAG, estudo de diversidade genética, seleção de plantas, hibridação, alteração cromossômica, uso de ferramentas de biotecnologia, entre outras estratégias (Costa et al., 2012; Fritsche-Neto & Borém, 2011; Ramos et al., 2007). A execução do programa de melhoramento genético de plantas não é uma tarefa fácil, demanda tempo, possui custos elevados até atingir a função principal do programa que é proceder ao registro de cultivares. Dessa forma, recomenda-se o desenvolvimento de um programa de melhoramento genético com espécies xerófilas forrageiras domesticadas ou com potencial de domesticação a exemplo da flor-de-seda, visto ter características agronômicas favoráveis, como potencial fisiológico de sementes, crescimento e produção de fitomassa. 
A escolha da planta forrageira xerófila para cultivo no Semiárido brasileiro, principalmente para as áreas com registro histórico de baixas precipitações, deve ser com base na capacidade do vegetal em resistir à seca, na fenologia da espécie e por meio das características agronômicas e bromatológicas da espécie. Com relação à capacidade do vegetal em resistir à seca, esta é uma característica essencial para o sucesso na atividade pecuária em propriedades rurais do Semiárido, visto que, historicamente se sabe da ocorrência de secas no Nordeste. Cultivar plantas com resistência comprovada a esse fenômeno é

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