A genomic assisted breeding program for cassava to improve nutritional quality and industrial traits of storage root

A mandioca é cultivada como "mandioca mansa" para consumo in natura e "mandioca para indústria" como fonte de amidos e farinhas. Raças locais foram utilizadas para descoberta de "mutações espontâneas" e desenvolvimento de abordagem evolutiva e de melhoramento para estudos de função gênica. Recursos de Genômica e Proteômica foram obtidos. Análises de expressão gênica por blot de RNA e microarranjos foram desenvolvidos para identificação de expressão diferencial. "Mandioca açucarada" foi identificada, sendo relacionada com falta de expressão do gene da BEI e de uma mutação "nonsence" na sequência do gene GBSSI causando a formação do amido serose. "Mandioca avermelhada" apresentou falta de expressão do gene CasLYB, e a "amarela" uma regulação de repressão do gene CasHYb. Análise Proteômica do complexo carotenóide-proteína, juntamente com a análise de expressão de gene da CAP4, revelaram uma dupla fita de cDNA associada ao elevado acúmulo de carotenóide. Sequenciamento do gene da GBSSI identificou 22 haplótipos e grande diversidade de nucleotídios. Populações segregantes de cruzamentos de fenótipos bioquímicos diferenciados com cultivares elites dos Cerrados foram obtidas.

Polinização de Cacauí (Theobroma speciosum Willd. ex Spreng. - Sterculiaceae): implicações para conservação

O cacauí (Theobroma speciosum) é uma fruteira típica da Região Norte, cujas flores sapromiofílicas atraem dípteros. Os recursos que os insetos utilizam são muito variados e entre eles estão as flores, as quais podem ser utilizadas como alimento e local para reprodução. Este trabalho visou fazer uma comparação do sistema de polinização de T. speciosum em duas áreas de preservação distintas, contribuindo para a avaliação das estratégias de conservação da espécie. O trabalho foi realizado nos anos de 2000 a 2002, no Centro de Pesquisa do Trópico Úmido da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA/CPATU) e na Estação Científica Ferreira Penna (ECFPn/MPEG). Foram realizados estudos sobre estrutura populacional e fenologia de T. speciosum nas duas áreas de preservação, observação comportamental dos insetos no campo, coletas de insetos visitantes das flores de cacauí, análise de carreamento de pólen pelos insetos e verificação dos insetos emergentes no laboratório. As árvores de cacauí, em ambos os locais, florescem em períodos mais secos e frutificam em períodos mais úmidos. As populações de cacauí nas duas áreas diferem pela distribuição espacial e etária dos seus indivíduos. A falta de jovens e subadultos na área de preservação ex situ, mostra falha no "tum over' populacional, demonstrando fragilidade no sistema estabelecido. As inflorescências de T. speciosum são utilizadas por uma grande diversidade de invertebrados. Nove ordens de insetos, e pelo menos duas ordens de outros invertebrados, visitaram as flores de cacau'. As ordens com maior quantidade de indivíduos foram Hymenoptera, Thysanoptera, Diptera e Coleoptera. Os visitantes das flores de cacauí foram classificados como: oportunistas, predadores e polinizadores. Drosofilideos foram indicados como polinizadores de T speciosum, com a possibilidade da participação de alguns forídeos. As guildas dos drosofilídeos foram distintas nas duas áreas de preservação e mais diversa na área de preservação in situ. Quatro espécies foram comuns as duas áreas. A perda de diversidade e alteração na composição na guilda de polinizadores parece não ter afetado a população de T. speciosum na área de preservação ex situ. No caso em estudo o sistema de polinização apesar de profundamente alterado, ainda apresenta sinais de viabilidade.

Ecologia da polinização do buriti (Mauritia flexuosa L. – Arecaceae) na restinga de Barreirinhas, Maranhão, Brasil

O estudo das palmeiras nativas é importante por seu grande valor econômico e na manutenção das comunidades de várias espécies de vertebrados e invertebrados que se alimentam de seus frutos, sementes e folhas. A eficiência na produção dos frutos das palmeiras está diretamente relacionada com a presença de insetos polinizadores, principalmente besouros, abelhas e moscas. A palmeira Mauritia flexuosa, comumente conhecida como buriti, é a espécie mais abundante do Brasil e é também chamada de “árvore da vida”, por ser 100% utilizável. Este trabalho teve como objetivo contribuir para o conhecimento da ecologia da polinização do buriti em ambiente de restinga, no município de Barreirinhas, Maranhão, Brasil. Para tanto, obteve-se dados sobre fenologia reprodutiva, biologia floral, sistema reprodutivo e visitantes florais. Para o acompanhamento fenológico foram selecionados 25 indivíduos de cada sexo, os quais foram observados de agosto/2009 a outubro/2012. As fenofases de floração e frutificação foram relacionadas com as variáveis climáticas através de correlação de Spearman. O processo de abertura e longevidade floral foi acompanhado durante o pico de floração da espécie, verificando-se a viabilidade polínica, a receptividade estigmática, as regiões emissoras de odor e a ocorrência de termogênese. Para determinar o sistema reprodutivo foram feitos testes de polinização cruzada e apomixia. O transporte de grãos de pólen pelo vento foi observado, por meio de lâminas de vidros untadas com vaselina que permaneceram penduradas próximas às inflorescências pistiladas durante 24 horas. Os visitantes florais foram coletados através do ensacamento de 20 inflorescências de cada sexo, sendo classificados de acordo com a frequência e o comportamento. O buriti apresentou padrão fenológico anual, sincrônico e sazonal, com floração de agosto a novembro e pico de queda dos frutos em setembro, o que corresponde à estação seca, diferindo do observado na Amazônia, onde estes eventos fenológicos ocorreram na estação chuvosa. Esta diferença pode ser justificada pela grande disponibilidade de água na região, o que faz com que o buriti não necessariamente dependa das chuvas para florescer. Este fato foi evidenciado pela correlação significativa negativa das fenofases com a precipitação e com a umidade relativa. A forte incidência solar e a disponibilidade de água no ambiente contribuíram para o sucesso na floração e frutificação do buriti. Além disto, fatores bióticos podem ter exercido influência no comportamento fenológico, cuja estratégia reprodutiva adotada parece ser a sincronização da floração e da frutificação com a atividade dos polinizadores e dispersores. Dessa maneira a espécie garante a sua reprodução em um período ótimo para a germinação de sementes e estabelecimento de plântulas. O sistema reprodutivo do buriti é xenogâmico. O conjunto de características florais, aliado à abundância de pólen e ao forte odor leva a crer que essa palmeira tenha como principal estratégia de polinização a cantarofilia, porém o vento também possui grande importância na polinização. Além de apresentar polinização do tipo misto (ambofilia), as flores do buriti atraíram uma grande variedade de visitantes, cuja riqueza foi maior que a observada na Amazônia.