O documento discute as técnicas de biotecnologia aplicadas ao melhoramento de plantas, incluindo cultura de tecidos, transformação genética, edição de genes e RNAi. Exemplos de culturas melhoradas são apresentados, como plantas resistentes a pragas e herbicidas. Desafios e oportunidades futuras da biotecnologia também são abordados.

1. Biotecnologia Aplicada ao Melhoramento de Plantas
Aula 8
M.Sc. Diana Hernández
Prova didática do concurso Edital 024/2023
Universidade Federal de Pelotas
Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel
Departamento de fitotecnia
Pós-graduação em Agronomia
Disciplina de melhoramento genético de plantas
Pelotas
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2. 1.Introdução
1.1 O que é biotecnologia?
1.2 Melhoramento convencional vs. Genético
2. Técnicas de biotecnologia
2.1 Cultura de tecidos
2.2 Transformação genética
2.3 Edição de genes (CRISPR-Cas9)
2.4 RNA de interferência (RNAi)
2.5 Marcadores moleculares
1. Conteúdo programático
2

3. 3. Exemplos de culturas melhoradas pela biotecnologia
3.1 Culturas resistentes a pragas
3.2 Plantas resistentes a herbicidas
3.3 Melhoria da qualidade nutricional
4. Desafios e preocupações
5. O futuro da biotecnologia aplicada ao melhoramento
de plantas
6. Conclusão
7. Perguntas e respostas
8. Bibliografia consultada
9. Atividade de Fixação
1. Conteúdo programático
3

4. 1. Introdução
4

5. 1. Introdução
Não é Photoshop, mas também não
é obra da natureza: cientistas criam
morangos azuis
Por
Dra. Karlla Patrícia - Doutora em Biologia pela
UFRJ -
agosto de 20155456
Desenvolver alimentos mais nutritivos para
combater a fome no mundo
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6. 1. Introdução
Desenvolver alimentos mais
nutritivos para combater a fome no
mundo
Culturas resistentes a pragas
Plantas resistentes a herbicidas
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7. 1.1 O que é biotecnologia?
Cultura de tecidos
Transformação genética
RNA de interferência (RNAi)
Edição de genes
Marcadores moleculares
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8. 1.2 Melhoramento tradicional vs. Com Biotecnologia
MELHORAMENTO TRADICIONAL DE PLANTAS
BIOTECNOLOGIA DE PLANTAS
Fonte: Monsanto 8

9. 2. Técnicas de biotecnologia
2.1 Cultura de tecidos
Consiste em cultivar
células, tecidos ou órgãos
de uma planta em um
ambiente controlado em
laboratório. Isso permite a
multiplicação de células,
regeneração de plantas
inteiras e clonagem de
organismos.
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10. 2. Técnicas de biotecnologia
2.2 Transformação genética
Transformação
genética –
Introdução de
material genético
exógeno em uma
planta para
adquirir novas
características
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11. 2. Técnicas de biotecnologia
2.2 Transformação genética
Agrobacterium • Bactéria do solo que tem a
capacidade de transferir parte do seu DNA
para dentro da célula da planta.
• No laboratório, a bactéria é colocada em
cultura junto com as células de plantas, ou
inoculada no tecido da planta, transferindo
parte do seu DNA para as células da planta.
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12. 2. Técnicas de biotecnologia
2.2 Transformação genética
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13. 2. Técnicas de biotecnologia
2.3 Edição de genes (CRISPR-Cas9)
Edição de genes - Técnica que permite
modificar o DNA de um organismo de forma
precisa e direcionada.
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14. 14

15. Fonte:blogaeet.org
RNA de interferência
(RNAi) - Processo de
regulação gênica que
envolve a degradação
seletiva de moléculas
de RNA específicas.
2. Técnicas de biotecnologia
2.4 RNA de interferência (RNAi)
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16. Fonte:blogaeet.org
Marcadores moleculares -
Marcadores genéticos utilizados para
identificar genes ou características
específicas em uma planta
2. Técnicas de biotecnologia
2.5 Marcadores moleculares
Sequenciamento de alto rendimento
NGS (Next-Generation Sequencing)
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17. 2. Técnicas de biotecnologia
2.5 Marcadores moleculares
17

18. Fonte:blogaeet.org
Marcadores moleculares -
Marcadores genéticos utilizados para
identificar genes ou características
específicas em uma planta
2. Técnicas de biotecnologia
2.5 Marcadores moleculares
Arroz Sub1: O arroz Sub1 é uma
variedade de arroz desenvolvida
para ser tolerante a inundações.
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19. 2. Técnicas de biotecnologia
2.5 Marcadores moleculares
Uva Cabernet Sauvignon: Na indústria
vitivinícola, os marcadores moleculares têm
sido utilizados para autenticar e identificar
variedades de uvas
Algumas uvas tintas, como a Merlot, a
Cabernet Franc e a Carmenere, podem ter
características visuais e de sabor
semelhantes à Cabernet Sauvignon.

20. 2. Técnicas de biotecnologia
2.5 Marcadores moleculares
O SNP é uma variação na sequência de um único
nucleotídeo, enquanto o SSR é uma variação no
número de repetições de sequências curtas de
DNA.
SNP. PCR em tempo real, microarranjos de SNPs, sondas
de hibridização.
SSR. PCR (Reação em Cadeia da Polimerase) seguida de
eletroforese em gel.
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21. 2. Técnicas de biotecnologia
2.5 Marcadores moleculares
Uso em melhoramento. Os marcadores
podem ser empregados para identificar
genótipos, estabelecer as diferenças
genéticas entre indivíduos, em estudos da
interação entre características de interesse e
segmentos do genoma (mapeamento) e em
estudos evolutivos
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22. 3. Exemplos de culturas melhoradas pela biotecnologia
3.1 Culturas resistentes a pragas
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23. Fonte:blogaeet.org
3. Exemplos de culturas melhoradas pela biotecnologia
3.1 Culturas resistentes a pragas
A toxina ativa se une a
um receptor e origina
poros na membrana
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24. 3. Exemplos de culturas melhoradas pela biotecnologia
3.2 Plantas resistentes a herbicidas
RR (Roundup Ready)
Proteção contra glifosato
Gene produz cp4-epsps
Isolado da Agrobacterium
spp.
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25. 3. Exemplos de culturas melhoradas pela biotecnologia
3.2 Plantas resistentes a herbicidas
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26. 3. Exemplos de culturas melhoradas pela biotecnologia
3.3 Melhoria da qualidade nutricional
Via metabólica mostrando
as etapas de conversão de
duas moléculas de GGPP
em uma molécula de
Betacaroteno, precursor da
vitamina A.
Fonte: Adaptado de Grusak, 2005.
narciso ( Narcissus pseudonarcissus )
bactéria do solo Erwinia uredovora
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27. 3. Exemplos de culturas melhoradas pela biotecnologia
3.3 Melhoria da qualidade nutricional
Em abril de 2023, no entanto, a Suprema Corte do país ordenou que
o departamento de agricultura impedir a propagação comercial do arroz
dourado em relação a uma petição apresentada pelo MASIPAG (um grupo de
agricultores e cientistas), que alegou que o arroz dourado representa um risco à
saúde dos consumidores e ao meio ambiente.
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28. 4. Desafios e preocupações
Desenvolver alimentos mais nutritivos para
combater a fome no mundo
1. Efeitos fora do alvo
2. Ética e responsabilidade
3. Segurança
4. Propriedade intelectual
5. Regulamentação
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29. 5. O futuro da biotecnologia aplicada ao melhoramento de plantas
1. melhoria das características das
plantas
• Edição de genes mais precisa
• Aumento de resistência a doenças e
pragas
• Melhoria da qualidade nutricional
• Melhoria da adaptação ás mudanças
climáticas
• Agricultura de precisão e personalizada
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30. 5. O futuro da biotecnologia aplicada ao melhoramento de plantas
1. melhoria das características das plantas
2. outras áreas promissoras:
• Eficiência no uso de recursos
• Biofortificação
• Plantas industriais
• Interação planta-microorganismo
• Variedades adaptadas a ambientes
extremos
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31. 6. Conclusão
A biotecnologia é uma poderosa ferramenta no
campo do melhoramento de plantas. Com
técnicas como cultura de tecidos, transformação
genética e edição de genes, os cientistas podem
aprimorar características importantes das
plantas, como resistência a pragas, maior
produtividade e até mesmo benefícios
nutricionais.
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32. 6. Conclusão
Marcadores moleculares auxiliam na seleção de
plantas superiores, acelerando o desenvolvimento
de variedades desejada.
Assim, a biotecnologia abre caminhos empolgantes
para o melhoramento de plantas, impulsionando a
inovação e a resiliência das culturas agrícolas. Com
essa ferramenta em mãos, podemos enfrentar
desafios globais e criar um futuro mais promissor
para a agricultura e para o nosso planeta. 🌱✨
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33. • A principal diferença entre o RNAi e o CRISPR é
que o RNAi reduz a expressão gênica no nível do
mRNA (knockdown ) , enquanto o CRISPR silencia
completa e permanentemente o gene no nível do DNA
(knockout ) .
• No caso específico dos morangos azuis, cientistas da
Universidade de Hokkaido, no Japão, introduziram
genes de peixes e aranhas nos morangos para torná-
los mais resistentes às baixas temperaturas.
7. Perguntas e respostas
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34. 8. Bibliografia consultada
34

35. 5. Bibliografia consultada
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36. No jogo de correspondência, o objetivo é encontrar pares
correspondentes. Vire duas cartas por vez e se elas
formarem um par correspondente, você ganha os pontos
9. ATIVIDADES DE FIXAÇÃO
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37. Obrigada
Horário atenção alunos
Segunda, 14-16 h; Sexta, 8-9 h
Sala 201- Edifício FAEM
dianatj6@gmail.com
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Departamento de fitotecnia
Pós-graduação em Agronomia
Disciplina de melhoramento genético de plantas
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