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Geração de ativos biológicos via duplo-haploides em trigo: otimização de protocolo e produção de linhagens com alto valor agregado

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O trigo é a principal commodity agrícola que lidera a lista de importações da balança comercial brasileira, resultando em elevadas perdas de divisas e à dependência do trigo estrangeiro. Considerando a importância do trigo para a segurança alimentar, e a relevância do agronegócio para o crescimento do País, é necessário priorizar programas de melhoramento, capazes de gerar soluções para os constantes desafios de incremento de qualidade, rendimento e resistência aos principais estresses (a) bióticos, no menor tempo possível. Diante deste cenário, é fundamental para o sucesso de programas de melhoramento, a geração de Ativos Biológicos (AB) com características superiores, já que estes contribuem diretamente na obtenção de linhagens mais produtivas e competitivas. No entanto, o processo convencional de geração de ativos biológicos está na contramão desta urgência, já que é extremamente demorado e trabalhoso, levando de 10-12 anos para sua conclusão. Nesse contexto, a presente proposta visa à otimização de metodologia de produção de duplo-haploides (DH) em genótipos brasileiros de trigo, buscando acelerar este processo. Através da haploidização, é possível obter linhas totalmente homozigotas, em uma única geração, eliminando inúmeras etapas de autofecundação, reduzindo significativamente o tempo de criação de novas linhagens. Dos métodos disponíveis, a cultura de micrósporos se destaca, pois evita as laboriosas etapas de emasculação e polinização via hibridização intergenérica. No entanto, requer ajustes, já que muitos genótipos apresentam baixa resposta ao processo. Para uso do pleno potencial que este método pode proporcionar aos programas de melhoramento, são necessárias pesquisas para minimizar sua principal limitação: recalcitrância. Assim, os objetivos da proposta são: 1) otimizar o método de produção de DH, via micrósporos, ampliando a base genética apta ao processo; 2) identificar, via sequenciamento Illumina (RNASeq), genes associados à recalcitrância, buscando elucidar o processo que leva à ausência de regeneração em genótipos não-responsivos; 3) avaliar o potencial de uso de peptídeos “Cell Penetrating Peptides” para induzir o silenciamento gênico em micrósporos, de genes associados à recalcitrância. Ações finalísticas também estão incluídas: 4) gerar linhagens recombinantes homozigotas, obtidas de genitores contrastantes, para as principais doenças da cultura (giberela, brusone e ferrugem da folha), originando valiosos AB e permitindo o avanço do conhecimento na identificação de genes de resistência à estas doenças; e 5) avaliar a possibilidade de usar método simples e rápido para discriminar plantas DH, via espectroscopia do infravermelho próximo (MicroNIR-portátil), para rápida identificação do nível de ploidia, otimizando a duplicação artificial dos cromossomos. Desta forma, o projeto busca otimizar o protocolo de produção de duplo-haploides em trigo para acelerar o processo de obtenção e renovação de cultivares, contribuindo para a formação de linhagens recombinantes e gerando ativos biológicos de alto valor agregado.

Situação: concluído Data de Início: Tue Jan 01 00:00:00 GMT-03:00 2019 Data de Finalização: Fri Dec 31 00:00:00 GMT-03:00 2021

Unidade Lider: Embrapa Trigo

Líder de projeto: Sandra Maria Mansur Scagliusi

Contato: sandra.scagliusi@embrapa.br