BAG Arroz e feijão

História

O Banco Ativo de Germoplasma de Arroz e Feijão (BAG Arroz e Feijão) da Embrapa foi criado em 1975 e teve suas atividades iniciadas em 1976. Com um acervo de 27.006 acessos de arroz e 16.345 acessos de feijão, o BAG Arroz e Feijão é o maior banco ativo de germoplasma da Embrapa e constitui-se na maior coleção de germoplasma de arroz e feijão do Brasil. Nele são encontradas cultivares, variedades tradicionais, linhagens mutantes, populações e exemplares de espécies silvestres, parentes próximas do arroz e feijão, coletadas no Brasil e/ou recebidas dos mais diversos países do mundo. A conservação e o uso sustentável deste acervo é fundamental para o futuro da pesquisa e do cultivo de arroz e feijão em nosso país.

Em 2009 foi iniciada uma ampla reforma na infraestrutura do BAG Arroz e Feijão. Esta reforma foi consolidada em 2010 com a criação do Programa AgroVerde pela Diretoria da Embrapa, que possibilitou investimentos para a modernização do BAG. Hoje o BAG Arroz e Feijão possui uma capacidade de conservação ex situ de 87.640 acessos em uma infraestrutura que conta com câmara fria e seca, casas teladas para multiplicação eficiente e segura de germoplasma, telados de campo para caracterização morfológica e agronômica e áreas de campo específicas para condução de pesquisas com recursos genéticos de arroz e feijão.

Missão do BAG Arroz e Feijão

1. Preservação dos recursos genéticos de arroz e feijão através do armazenamento em câmara fria e seca visando a manutenção das sementes dos acessos em boas condições de germinação, vigor e fitossanidade.
2. Enriquecimento da coleção através de acessos tradicionais e espécies silvestres oriundas de coletas e introdução de linhagens de programas de melhoramento do Brasil e de outros países.
3. Multiplicação e caracterização dos acessos.
4. Desenvolvimento de pesquisas de pré-melhoramento com recursos genéticos de arroz e feijão.

Coleções Nucleares de Arroz e Feijão

Os programas de melhoramento preferem utilizar populações elites no desenvolvimento de cultivares ao invés do germoplasma armazenado no BAG. O melhorista prefere capitalizar o seu esfoço de seleção no pool gênico de alelos favoráveis das linhagens elites a arriscar efeitos de arraste de genes deletérios em cruzamentos amplos com acessos do BAG. O desenvolvimento de coleções nucleares foi uma alternativa encontrada pelos bancos para utilização do germoplasma armazenado através disponibilização de uma amostra de pequeno tamanho representativa da variabilidade genética contida dentro de um pool gênico amplo de uma espécie de interesse. Uma coleção nuclear (core collection) pode ser definida como uma sub-amostra de acessos que representam a diversidade genética de uma determinada espécie com o mínimo possível de redundância (Brown, 1989). A coleção nuclear pode ser a primeira opção do programa de melhoramento na busca de diversidade para características de interesse em uma relativamente pequena amostra da coleção de germoplasma.

Coleção Nuclear de Arroz da Embrapa (CNAE)

A Coleção Nuclear de Arroz da Embrapa é formada por 550 acessos distribuidos em três estratos: a) variedades tradicionais do Brasil (308 acessos); b) linhagens/cultivares melhoradas do Brasil (94 acessos); e c) linhagens/cultivares introduzidas (148 acessos). As variedades tradicionais foram ainda classificadas segundo o sistema de cultivo (terras altas, várzeas e facultativo). Esta coleção, que encontra-se caracterizada morfologicamente e agronomicamente (dados disponíveis em http://www.cnpaf.embrapa.br/cnae), foi distribuída para várias instituições de pesquisa do Brasil e do exterior.

[ Variabilidade em grãos de arroz apresentada pela Coleção Nuclear de Arroz da Embrapa (Fotos: Paulo Hideo/CNPAF)]

As variedades tradicionais, de maneira geral, são uma mistura de variedades. Isto tem dificultado o seu uso, em estudos genéticos e genômicos. Para contornar este problema, todos os acessos da CNAE foram purificados através de auto-fecundações sucessivas de uma planta por acesso. Assim, o BAG Arroz disponibiliza para a comunidade científica nacional e internacional tanto sementes da CNAE original quando as purificadas.

Coleção Nuclear Temática de Arroz para Tolerância à Seca (CNTAS)

O desenvolvimento de coleções nucleares temáticas responde a uma demanda dos programas de melhoramento genético de espécies cujos bancos de germoplasma possuem milhares de acessos. No caso de arroz, por exemplo, o número de acessos que compõe uma coleção nuclear de uma grande coleção de germoplasma é maior do que 3.000. Consequentemente, o uso de coleções nucleares compostas por um número tão elevado de acessos pelos programas de melhoramento é geralmente limitado ou nulo. O emprego de coleções nucleares temáticas oferece uma alternativa para as restrições de tamanho impostas por grandes coleções nucleares, concentrando o esforço na obtenção de coleções compactas com alta diversidade genética para uma característica ou tema de interesse.

No Brasil, os principais problemas da cultura do arroz são: brusone, frio, seca, qualidade de grãos e produtividade. O arroz de terras altas (arroz de sequeiro), por ser dependente da precipitação pluviométrica, tem a produção afetada pela ocorrência de estiagens (veranicos) durante o seu cultivo, causando quebra de produção. Portanto, uma das principais características exigidas em uma cultivar desenvolvida para este sistema de cultivo é a tolerância à seca. Visando atender os programas de melhoramento genético de arroz de sequeiro foi desenvolvida uma Coleção Nuclear Temática de Arroz para Tolerância à Seca apartir de uma amostra de acessos de variedades tradicionais de arroz do Brasil. Esta coleção é formada por 87 acessos de arroz de sequeiro, que retem no mínimo 80% dos alelos da coleção original (Pessoa Filho et al., 2010). Além disto ela apresenta uma variabilidade genética maior do que a coleção qual à originou.

Esta coleção foi amplamente fenotipada em ensaios de campo de tolerância à seca em condições de estresse hídrico e sob irrigação em 2008, 2009 e 2010 no Campus da Universidade Federal do Tocantins em Gurupi, TO e caracterizada com os 32 descritores internacionais para arroz. Todos os acesos da CNTAS foram purificados através de autofecundações sucessivas a partir de um planta individual. Assim, o BAG Arroz dispõe para a comunidade científica nacional e internacional sementes da CNTAS original e purificada para intercâmbio.

Coleção Nuclear de Feijão da Embrapa (CONFE)

A Coleção Nuclear de Feijão da Embrapa é formada por 600 acessos distribuidos em três estratos: a) variedades tradicionais do Brasil; b) linhagens/cultivares melhoradas do Brasil; e c) linhagens/cultivares introduzidas. Dos três estratos que compõem a CONFE, maior ênfase foi dada as variedades tradicionais com 400 acessos. Esta coleção está sendo caracterizada morfologicamente e agronomicamente para disponibilização de amostras de sementes para as instituições de pesquisa do Brasil e do exterior.

Assim como no arroz, os acessos de variedades tradicionais da CONFE foram purificados através da autofecundação sucessiva uma planta por geração. Desta forma, o BAG Feijão dispõe para a comunidade científica nacional e internacional tanto sementes originais da CONFE como purificadas.

Fluxograma de funcionamento

O BAG Arroz e Feijão está subordinado a Chefia de Pesquisa e Desenvolvimento. Os principais assuntos de pesquisa inerentes ao BAG são discutidos dentro do Grupo de Pesquisa de Recursos Genéticos, que é formado por pesquisadores e analistas ligados ao tema. [Fluxograma de funcionamento do BAG Arroz e Feijão] O BAG desenvolve atividades de rotina (introdução de germoplasma, multiplicação e regeneração, caracterização, banco de dados, armazenamento) e de pesquisa (pré-melhoramento) com recursos genéticos de arroz e feijão. A introdução de acessos visando o enriquecimento das coleções de arroz e feijão é feita através de coletas de variedades tradicionais de arroz e feijão em áreas de pequenos agricultores do Brasil, assim como de linhagens oriundas de programas de melhoramento e de conservação de germoplasma do Brasil e de outros países. Os acessos detectados com poder germinativo abaixo de 90% são multiplicados para renovação das sementes conservadas. Os acessos com baixo vigor são regenerados através de cultivo de embrião. A caracterização morfológica dos acessos é feita utilizando-se 32 descritores de arroz e 31 descritores de feijão, de acordo com as recomendações da Bioversity International(2007).

As sementes dos acessos são submetidas a procedimentos de rotina como expurgo, determinação da umidade, testes de germinação e vigor, pesagem da amostra, emissão da etiqueta com código de barra e retirada de uma amostra para envio para a Coleção de Base (COLBASE). As sementes são mantidas em frascos e armazenadas em câmara fria a uma temperatura de ± 13°C e a uma umidade relativa de ± 25%. Os dados de passaporte, manejo, ambiente, caracterização e avaliação dos acessos são atualizados em um Banco de Dados do BAG, com livre acesso pela comunidade científica e pelo público em geral. Os acessos de arroz e feijão guardados no BAG da Embrapa Arroz e Feijão são um patrimônio do povo brasileiro, portanto qualquer cidadão do Brasil poderá solicitar amostras destes germoplasmas.