Conceito de Melhoramento de Plantas
Corresponde à domesticação de espécies de interesse ao Homem, resultando em plantas com características desejáveis que correspondem a cultivares usadas na agricultura.
O melhoramento de plantas existe desde que o Homem é civilizado e pratica a agricultura (9000-11000 anos). Hoje, para fazer face às necessidades de alimentação de uma população em crescimento, é executado por agricultores, jardineiros, silvicultores e profissionais em organizações estatais, empresariais ou centros de investigação. A especialização tem em vista o desenvolvimento de novas cultivares altamente produtivas, resistentes a pestes (stresse biótico), resistentes a factores ambientais desfavoráveis (stresse abiótico: seca, salinidade, temperaturas extremas) e/ou adaptadas regionalmente.
A forma mais antiga e simples de melhoramento parte da diversidade existente no campo, procedendo-se à selecção e propagação das plantas com características mais interessantes. Convencionalmente pode também recorrer-se ao cruzamento deliberado entre espécies próximas ou entre variedades da mesma espécie para combinar características úteis.
As experiências científicas de Gregor Mendel (1856-1863) com cruzamentos entre plantas de ervilha com características diversas levaram ao conhecimento da hereditariedade e foram a base para o aparecimento da genética e da investigação aplicada sobre o melhoramento de plantas. O melhoramento tradicional combina genomas através de hibridização entre indivíduos sexualmente compatíveis. A introdução de uma característica pode requerer retrocruzamentos repetidos do híbrido com um dos parentes, o qual requer tempo e uma população numerosa. Por exemplo, uma videira resistente ao míldeo pode sofrer cruzamento com uma videira de alta produção mas susceptível, no sentido de introduzir resistência ao míldeo sem perder o nível de produção. A descendência pode então sofrer cruzamento com o parente de alta produção (retrocruzamento) para garantir a hereditariedade dessa característica. Por sua vez, a descendência seria testada para a produção e resistência ao míldeo e as plantas resistentes com alta produção seriam seleccionadas e propagadas.
A área científica do melhoramento de plantas actual inclui a engenharia genética e a biotecnologia, como resultado do conhecimento crescente em biologia molecular, citologia, bacteriologia, bioquímica, sistemática, fisiologia, estatística e cultura de tecidos vegetais. A transferência de informação genética, a clonagem de genes e a capacidade de combinar ADN de espécies distintas, aliadas à cultura de tecidos, permite transformar células para produzir plantas transgénicas. A transformação torna possível ultrapassar incompatibilidades na reprodução sexuada que impedem a transferência de material genético entre espécies diferentes. Por outro lado a precisão na transformação genética evita o envolvimento de genes responsáveis por características indesejáveis e o trabalho dispendido com retrocruzamentos. A engenharia genética pode assim criar novos genótipos (indivíduos) e ser alternativa aos métodos de melhoramento clássicos. Genes específicos que afectam determinadas características podem ser transferidos numa cultivar estabelecida, utilizando genes de outras fontes biológicas. Para além da utilização na agricultura, o melhoramento por modificação genética de plantas também pode ser utilizado para a produção de compostos utilizados na indústria farmacêutica.
Nos métodos de melhoramento clássico não se sabe quais os genes introduzidos nas novas cultivares. Pode ser então argumentado que as plantas produzidas por cruzamentos controlados deveriam ser sujeitas aos mesmos testes de segurança que as plantas geneticamente modificadas ou transgénicas. Como exemplo, certas variedades de batata melhoradas pelo método clássico apresentam níveis tóxicos de solanina no tubérculo, tornando-as inadequadas ao consumo humano. Consequentemente, as novas variedades de batata são frequentemente monitorizadas para a solanina antes de chegarem ao mercado.
Uma característica pode ser influenciada por vários genes, ser difícil de detectar, ter pouca hereditabilidade ou ser expressa tarde no desenvolvimento da planta. Os desenvolvimentos científicos em biotecnologia levaram ao surgimento de métodos de selecção não depedentes da observação da característica no indivíduo (fenótipo). No caso específico da selecção assistida por marcadores (MAS – molecular assisted selection), muito utilizada em melhoramento de plantas, a detecção da característica é baseada na variação da sequência do ADN do(s) gene(s) implicados.
