Diversidade molecular, relação genética, desenvolvimento e produção de genótipos Coffea canephora oriundos de matrizes selecionadas de lavouras antigas do Sul do Espírito Santo

Resumo: Com relação às atividades ligadas ao negócio agrícola em nível mundial,
o agronegócio cafeeiro está entre as de maior importância econômica e social,
sendo o principal meio de subsistência para mais de 125 milhões de pessoas e
produzido em mais de 60 países. A produção cafeeira comercial baseia-se
principalmente em duas espécies a Coffea arabica e Coffea canephora. Em
relação ao Brasil o cultivo do cafeeiro (Coffea sp.) é uma atividade de extrema
importância em que o país é o maior produtor e exportador mundial de café,
sendo responsável pela produção de 75% de todo café arábica e 25% do café
conilon consumido no mundo (LIVRAMENTO et al., 2017). O país teve
participação total de 33,48% nas exportações no ano de 2015, seguido pelo
Vietnã que deteve 18,23% das exportações do produto. Em 2016, foram
produzidas 51,37 milhões de sacas de café descascado, representando um
crescimento de 18,8% em comparação ao ano anterior (ABIC, 2017; SANTOS,
et al., 2018).
O café conilon foi introduzido no estado do Espírito Santo (região sul do
estado) há cerca de 100 anos; contudo, só foi destinado para comercialização
a partir de 1972. E, hoje o estado é o maior produtor de café conilon do Brasil e
os produtores estão constantemente buscando renovar suas lavouras para
torná-las mais produtivas. Entretanto, a adoção de poucas cultivares, em sua
maioria constituída de clones, vem reduzindo a variabilidade genética da
espécie no estado e muitos genótipos importantes para o melhoramento do
cafeeiro já foram e estão sendo perdidos nesses processos de renovação das
lavouras.
Neste trabalho os genótipos utilizados representam parte da
variabilidade genética do cafeeiro conilon que não foi estudada e que ainda
resta no Sul do Espírito Santo (local provavelmente de maior variabilidade da
espécie no país) e são, portanto, de grande interesse para o melhoramento da
cultura, corroborado ainda pelo fato da espécie apresentar grande variabilidade
genética. Assim, tendo grande importância para os programas de
melhoramento do cafeeiro, por fornecer uma fonte de novos genes.
Neste sentido a avaliação da variabilidade dos materiais ainda existentes
é de primordial e sabe-se qua atualmente o estudo molecular da diversidade
genética vem se demonstrando cada vez mais eficiente, necessário e refinado,
uma vez que as técnicas moleculares estão evoluindo e os descritores
morfológicos estão se tornando insuficientes para a descrição de um
indivíduo.Então é importante a utilização de marcadores moleculares SNPs
(Single Nucleotide Polymorphism), que consistem na variação de sequência de
DNA e que podem ser identificados em praticamente todos os genes.
Diante das considerações este trabalho tem como objetivo avaliar e
caracterizar a diversidade e a estrutura genética por meio da tecnologia DarTseq,
avaliar o desenvolvimento e a produção de 285 famílias de meios-irmãos
de café Conilon, sendo genótipos promissores e inéditos provenientes de
sementes de matrizes selecionadas de lavouras antigas do Sul do Espírito
Santo. Onde o trabalho visa obter dados morfológicos e moleculares de
genótipos de café conilon, como parte de um processo de seleção de genótipos
para o melhoramento da cultura e também pormover a cooperação e a
conservação da variabilidade da espécie.
Os genótipos de café conilon (Coffea canephora) que serão avaliados
são provenientes de sementes. As sementes foram coletadas de matrizes
superiores em mais de 30 lavouras seminais antigas do Sul do Espírito Santo
com lavouras de até 80 anos aproximadamente e com no mínimo 20 anos de
implantação, porém as mais novas advindas de lavouras de sementes antigas.
O experimento foi instalado em abril de 2018 em Mimoso do Sul – ES
(21°03′50″S 41°21′57″W) com o delineamento
em blocos aumentados. Foram plantadas 285 famílias de meios-irmãos com
cinco plantas cada família, totalizando 1425 plantas. A cada 5 famílias foram
plantadas 5 plantas de um determinado clone superior. Os clones superiores
utilizados foram A1, P2, R0, RBS e Verde.
Será realizada a caracterização dos genótipos, a avaliação do
desenvolvimento vegetativo, avaliação da produção e qualidade física dos
grãos. E, posteriormente realizada a extração de DNA de folhas jovens,
seguindo o protocolo de Doyle e Doyle (1990) adaptado por Sereno et al.
(2006). A extração de DNA será realizada em 14 clones superiores do
programa de melhoramento do Incaper e de aproximadamente de 174
genótipos discrepantes quanto às características fenotípicas avaliadas com
prioridade para produção e referente a caracteres relacionados à qualidade.
Posteriormente os DNAs dos genótipos serão enviados para empresa
Diversity Arrays Tecnology Pty Ltd (DArT P/L) da Austrália, onde será
realiazada a genotipagem por sequenciamento DArT-seqTM, que combin GBS
com Diversity Arrays Technology (DART), envolvendo a redução da
complexidade do genoma usando enzimas de restrição Pstl/TaqL seguido pelo
sequenciamento de sequências curtas através do Ilumina Hiseq 2500. Será
realizada a filtragem dos dados avaliada a diversidade genética e a estrutura
genética da população e análises genética e "diversidade filogenética".
Serão também avaliadas as produções das famílias de meios-irmãos
referente a duas colheitas com identificação e ranqueamento de todos os
materiais proporcionando a discriminação quanto a produtividade e também
para características físicas, peneira e defeitos, dos grãos colhidos de todos os
materiais estudados com identificação e ranqueamento de todos os materiais
proporcionando a discrimiação quanto a estas características.
E, assim com esse trabalho espera-se possibilitar a identificação de
materiais genéticos superiores e divergentes e facilitar a orientação destes para
utilização em cruzamentos ou mesmo para composição de variedades clonais.
Além de possibilitar a formação de recursos humanos capacitados. Identificar e
selecionar SNPs e possibilitar avaliação em futuros trabalhos a associação
destes.

Data de início: 19/09/2018
Prazo (meses): 96

Participantes:

Papel	Nome
Aluno Doutorado	LUINA RIBEIRO NÓIA
Aluno Doutorado	IASMINE RAMOS ZAIDAN
Coordenador	ADÉSIO FERREIRA
Coordenador	MARCIA FLORES DA SILVA FERREIRA
Pesquisador	JOÃO FELIPE DE BRITES SENRA