Melhoramento genético

Programa de Melhoramento Genético

da Cana-de-Açúcar / UFG (PMGCA-UFG)

O processo de melhoramento genético da cana-de-açúcar nos programas da RIDESA começa com a escolha de genitores com potencial de complementaridade em suas capacidades geral e específica de combinação. Logo após, as listas de cruzamentos programados são encaminhadas às equipes das estações de floração e cruzamento da rede, na UFAL – Serra do Ouro, em Murici-AL (9°13'S, 35°50'W, altitude de 450 m) e na UFRPE – Devaneio, em Amaraji-PE (8°19.8'S, 35°24'W, altitude de 514 m). Estas estações são responsáveis pela manutenção do Banco de Germoplasma de Cana-de-Açúcar da RIDESA, atualmente com coleção de aproximadamente quatro mil acessos. Ambas as localidades reúnem também condições geoclimáticas propícias ao florescimento e à fertilidade do grão de pólen da maioria dos genótipos de cana-de-açúcar, assegurando cruzamentos viáveis (assista ao vídeo institucional da Estação Serra do Ouro - UFAL/RIDESA). Dessa forma, tais equipes respondem pela etapa inicial de realização dos cruzamentos e obtenção das respectivas sementes a serem enviadas às universidades parceiras; as quais, anualmente, rateiam os custos financeiros para a manutenção de ambas as estações.  

As etapas seguintes são de responsabilidade das equipes de cada uma das universidades partícipes da RIDESA. Assim, para cada série de cruzamentos realizada ano a ano (ex. Série 03, 04 etc.), as etapas de semeadura e germinação de sementes (em casa-de-vegetação ou telado), passando pela avaliação e seleção nas fases seedlings, T1, T2 e T3 e nos ensaios de série (ES), são conduzidas no âmbito de cada PMGCA/universidade e da respectiva região de abrangência. Um fluxograma resumido da condução geral destas etapas nos programas RIDESA está disponível em: https://www.ridesa.com.br/melhoramento. Este esquema, entretanto, comporta adaptações técnicas e metodológicas inerentes às condições e preferências das equipes de cada programa. Por exemplo, no PMGCA-UFG (entre outros - ex. UFPR, UFRPE e UFV), a condução das fases seedlings e T1 atualmente é feita adotando-se o chamado sistema “Tapetinho” ou método simplificado, em vez do método convencional com repicagem de plântulas ou mudas individuais, tradicionalmente adotado em muitos programas (Figura 1). O método simplificado consiste na condução agrupada das mudas de cada família de cruzamentos, diretamente das bandejas com substrato para o campo e sem a individualização de mudas. 

Figura 1. Esquemas alternativos de condução das etapas iniciais do processo de melhoramento da cana-de-açúcar no âmbito dos programas da RIDESA. No PMGCA-UFG tem-se adotado o sistema “Tapetinho” (adaptado de Ferreira et al. 2021).

O atual fluxograma de condução do processo de melhoramento genético da cana-de-açúcar no PMGCA-UFG/RIDESA, a cada ano ou série de cruzamentos, é apresentado na Figura 2. A avaliação parte de aproximadamente um milhão de mudas (seedlings) em sistema "Tapetinho", das quais são selecionados colmos individuais de cerca de 5 mil genótipos (intensidade de seleção aproximada de 0,5%) que compõem o ensaio da fase seguinte, T1. Estes genótipos são testados juntamente com variedades testemunhas, em delineamento de blocos aumentados. Na fase T1 aplica-se seleção com intensidade aproximada de 10%, avançando cerca de 400 clones para a fase T2. Também em T2 os clones experimentais são avaliados com variedades testemunhas em delineamento aumentado já em maior número de locais. A intensidade de seleção aplicada na fase T2 é de aproximadamente 25%, o que implica na seleção de cerca de 100 clones para a fase seguinte, T3. Nesta fase os clones ainda são testados em blocos aumentados, mas já com repetição (campos experimentais A e B) e em oito locais. Assim, a execução dessas etapas, que incluem as fases preliminares do melhoramento da cana-de-açúcar, compreende um período total aproximado de dez anos.

Figura 2. Fluxograma ilustrativo das fases e do processo de seleção de clones de cana-de-açúcar no PMGCA-UFG/RIDESA.

Nas fases mais avançadas do processo de seleção, um menor número de clones é avaliado em ensaios com repetição e em maior número de locais (Figura 2). Então, entre dez e quinze clones promissores são selecionados na fase T3 (intensidade aproximada de 10%) para constituírem os ensaios finais da série de cruzamentos, a saber: fase de multiplicação (FM), ensaio de época (EP) - precoce, médio e tardio, e ensaio de curva de maturação (CM). Estes ensaios também incluem variedades testemunhas, sendo conduzidos no delineamento de blocos completos casualizados e em vários locais representativos da região produtora. Para dar suporte às etapas de pós-melhoramento (divulgação de novas variedades e clones elites em fase de registro e lançamento, bem como multiplicação e posicionamento varietal), ainda são previstos os ensaios de validação (EV). Estes campos são conduzidos em talhões de áreas comerciais, com fins de demonstração do desempenho produtivo e das características morfoagronômicas dos genótipos com alto potencial de recomendação como cultivar. Em geral, entre quatro e cinco anos são necessários para a execução destas últimas etapas da avaliação e multiplicação dos clones com esse potencial. Portanto, ao todo, o desenvolvimento e a liberação de uma nova cultivar de cana-de-açúcar demanda da equipe do Programa aproximadamente quinze anos de trabalho.