SPEED BREEDING: uma estratégia de melhoramento para acelerar o desenvolvimento de novas cultivares

Edição XXVII | 06 - Nov . 2023
Alexandre Nepomuceno-alexandre.nepomuceno@embrapa.br
   O crescimento da população mundial, associado às projeções de mudanças climáticas que indicam um cenário de aumento na ocorrência de fenômenos climáticos extremos, representa uma séria ameaça à segurança alimentar. Muitos pesquisadores destacam a importância de aumentar o ganho genético das culturas primárias em um ritmo mais rápido para atender a demanda alimentar global. Continua sendo uma tarefa desafiadora para os melhoristas desenvolver variedades tolerantes a estresses e altamente produtivas num período mais curto, empregando abordagens convencionais. 

   Assim, para superar as limitações envolvidas nos métodos tradicionais de melhoramento e para salvaguardar a segurança alimentar global, conceitos de speed breeding - em tradução livre, melhoramento rápido - podem ser aplicados para obter ganho genético em menor espaço de tempo em diversas culturas. 

   Já é amplamente conhecido que a geração de uma nova cultivar exige muito anos de trabalho por parte do melhorista, tendo em vista que, independentemente do método de melhoramento, é necessário o avanço de muitas gerações para se obter uma linhagem com todos os locos de interesse fixados. 

   Com a estratégia de speed breeding, esse tempo pode ser reduzido pela metade. Inspirados pelo trabalho da NASA, com crescimento de trigo sob luz constante em estações espaciais, pesquisadores da Universidade de Queensland, na Austrália, designaram o termo speed breeding para um conjunto de métodos aperfeiçoados para acelerar o melhoramento de trigo. O método, no entanto, pode ser aplicado no melhoramento de outras espécies e, na literatura, já existem protocolos descritos para várias culturas.  

   O speed breeding trata-se de um conjunto de estratégias de melhoramento que reduzem significativamente o tempo para que a planta complete o seu ciclo e, consequentemente, o número de anos despendidos desde a geração da população segregante até a obtenção de linhagens. 

   Para isso, utilizam-se condições artificiais para o controle da intensidade e qualidade da luz, duração do dia, temperatura, enriquecimento do teor de CO2 na atmosfera, a fim de acelerar o acúmulo de biomassa e estimular a floração e a produção de sementes. 

   Adicionalmente, pode ser realizada a colheita de sementes imaturas, que ainda não atingiram o ponto de colheita, utilizando técnicas para permitir a germinação dessas sementes e reduzindo ainda mais o tempo dispendido para o avanço de gerações. Isso tudo reduz o caminho entre o cruzamento e a seleção de uma progênie a ser usada em um programa de melhoramento. 

   O speed breeding é rotineiramente usado para avanço de geração sem seleção fenotípica. No entanto, tecnologias modernas, que incluem métodos de genotipagem de alto rendimento e seleção assistida por marcadores, podem ser integradas com sucesso para a seleção de características de interesse. 

   Além do melhoramento propriamente dito, o speed breeding pode ser utilizado para otimizar o pipeline de desenvolvimento de transgênicos e plantas editadas, facilitar a piramidação de genes, entre outras aplicações. 

   O uso desse melhoramento acelerado é uma abordagem promissora para acelerar programas de melhoramento. No entanto, a sua aplicação requer investimento em infraestrutura, além de mão-de-obra qualificada e apta a trabalhar de forma integrada, utilizando diferentes estratégias de melhoramento e ferramentas moleculares. 
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