Uso adequado de recursos genéticos na mitigação do clima

Apresentação do tema recursos fitogenéticos como arma contra as intempéries.

1. Foto: Novas cultivares de Amendoim ( Arachis hypogaea L.) lançadas pelo Dr. Ignácio José de Godoy, do Instituto Agronômico de Campinas Recursos Fitogenéticos Agrícolas Monitoramento Agrometeorologico na Bacia Hidrográfica do Alto Paranapanema CBH-ALPA contrato FEHIDRO -518 Estratégias de Mitigação e Adaptação às Mudanças Climáticas 03 de outubro de 2025 "Primeiramente, gostaria de inseri-los no universo dos Recursos Fitogenéticos , para, em seguida, destacar sua relevância na mitigação das intempéries." Dr. Renato Ferraz de Arruda Veiga Diretor Administrativo da FUNDAG renatofav53@gmail. com

2. Já a espécie H. sapiens L. surge em 700 Mil Segundo Walter NEVES ( 2019 ) o gênero Homo , (22 spp.) surge a 2,8 Mi lhões de anos atrás. Os RFG surgiram com a Domesticação e a Agropecuária desde 10 Mil anos FUCA 4,0 e LUCA 3, 8 Bi GIMNOSPERMAS 365 Mi ( pínus , araucária, ginkgo , ciprestes) PLANTAS 500 Mi (Briófitas primitivas) Homo 2,8 Mi TERRA 4, 6 Bi 33,9 55,8 359,2 488,3 23 416 542 Mi (milhões) 65,5 199,6 145,5 252,2 2,5 Bi (bilhões) 700 Mil 10 Mil 200 Mil 5,3 H. sapiens A subespécie H. sapiens sapiens desde 200 Mil anos no Pleistoceno. Nossos Desafios estão aqui e agora I II III IV V 5 EXTINÇÕES EM MASSA 98% spp. Mil H. sapiens sapiens 1 – CATACLISMAS, AGRICULTURA E DOMESTICAÇÃO VI ANTROPOCENO PUM ano 1.900, ou quando surgiu o homem PANGEIA CONTINENTES ANCESTRAIS micro-organismos procariontes Para Elizabeth Kolbert ( 2014 ) estamos vivendo um evento comparável às cinco grandes extinções da história da Terra ( como a que eliminou os dinossauros ), mas desta vez o motor não é um asteroide ou mudança vulcânica global, e sim o impacto humano. ANGIOSPERMAS 140 Mi = 90% das spp. vivas LAURASIA GONDWANA

3. 2 – IMPACTO DO HOMEM SOBRE O MEIO AMBIENTE Tal estresse ambiental decorre das pressões negativas exercidas sobre organismos e ecossistemas, resultantes de poluição, escassez hídrica, salinização, desmatamento ou eventos climáticos extremos. As respostas dos seres vivos manifestam-se por meio de ajustes fisiológicos, bioquímicos ou genéticos, que possibilitam sua sobrevivência e reprodução em ambientes hostis. Enquanto as demais 21 espécies do gênero Homo pouco afetaram o meio ambiente, o Homo sapiens e, posteriormente, a subespécie Homo sapiens sapiens vem impactando globalmente a “teia da vida” da biodiversidade ( componentes físicos + produtores + consumidores + decompositores + diversidade genética específica e ecossistemas ). Hoje, o grande desafio é a mitigação do estresse ambiental, e é aqui que entram os recursos fitogenéticos agrícolas. Primeira Guerra Mundial: 1914–1918. Segunda Guerra Mundial: 1939–1945.

4. 3 - OS RFG DISPONÍVEIS NO MUNDO AS XV DA DIETA = frutíferas ( banana e coco ), cereais ( arroz, trigo, milho, sorgo e cevada ); raízes e tubérculos ( batata, batata-doce e mandioca ); leguminosas ( amendoim, feijão e soja ) plantas açucareiras ( cana-de-açúcar e beterraba ). O mais SURPREENDENTE é que somente 4 : arroz, batata, milho e trigo , correspondem a 60% da dieta humana mundial (FAO, 2019 ). O termo RECURSOS GENÉTICOS foi cunhado por Otto H. Frankel e Erna Bennett (1968), que o definiram como: “ materiais de plantas e animais de valor atual ou potencial para a humanidade”. Há mais de 500 famílias de plantas terrestres, mas, os RFG de maior relevância concentram-se em 15 a 20 famílias principais, e com preferências pelo homem verificada pelo número de espécies dentre as: a) Altamente domesticadas que são “totalmente dependentes do homem” ; b) As domesticadas que “sobrevivem sozinhas” e, c) as semi-domesticada s que estão “no início do manuseio”, para as Poaceae e Fabaceae , seguidas por Asteraceae , e em níveis relativamente baixos para Rubiaceae e Orchidaceae . A seguir apresento a pirâmide da dieta com a agricultura mundial:

5. Ásia 1916 1922 1924 1927 1929 1930 1932 1933 1919 Oriente Médio & Ásia Central América do Norte Ásia Central, Ásia Central, Extremo Oriente Europa & África Américas do Norte, Central & Sul Europa & 1931 Europa 1917-1922 Revolução e Fome Américas do Norte & Central Brasil 1908 Cáucaso 1940 Ucrânia 1939-45 II Cáucaso 32-33 Fome 28-29 Fome 4 - CENTROS FORNECEDORES DE DIVERSIDADE Nicolai Ivanovich Vavilov viveu a fome na RÚSSIA e sonhava em recuperar a agricultura assolada pelo inverno rigoroso, cujas cultivares possuíam estreita base genética. Isto levou-o à teoria dos Centros de Origem das Plantas Cultivadas. 8a 1 2 3 5 6 7 8 2a 8b 8a 4 Jardim do Eden Origens da Agricultura Vavilov partiu da ideia de que todas espécies cultivadas têm sua região geográfica específica onde foi primeiramente domesticada e onde apresenta a maior diversidade genética . Assim, um centro de origem de uma espécie coincide com seu centro de diversidade . Realizou mais de 100 expedições científicas de coleta de germoplasma , em 50 países, coletando 50 mil acessos, com os quais criou o 1º BAG mundial , hoje com 131 anos e 439 mil acessos, é o 5º maior em quantidade de acessos, no mundo. 1901-1902 Fome 1905-1908 Revolução e Fome

6. 2 . IN VITRO 3. CRIOCONSERVAÇÃO 4. IN VIVO ciclo da planta 4.1 PESQUISA 4.C TELADO 4.2 ON FARM 4.D RIPADO 4.B C.V. 4.A CAMPO 2.1 TROPICAIS 20/25 o C 1/3 anos 2.2 TEMPERADAS 10/15 o C 1/3 anos 3.1 LÍQUIDO -196 o C +30 anos 3.2 VAPOR -150 o C +30 anos Foto: Banco Base do Brasil na EMBRAPA – Cenargen . 5 - CONSERVAÇÃO EX SITU: “ UM SEGURO DA HUMANIDADE.” As mudanças climáticas são uma grande ameaça para nossa Megabiodiversidade , podendo dizer o mesmo para nossa Agrobiodivesidade . Por outro lado, são justamente os genes dessa diversidade, em especial dos recursos genéticos das plantas agrícolas , que têm o potencial de salvar a humanidade. Desta forma, para garantir o futuro, é necessário preservá-las in situ, na natureza, e conservá-las ex situ , nos bancos de germoplasma e on farm . As infraestruturas de conservação ex situ dos Recursos Fitogenéticos , são as seguintes: 1 . REFRIGERAÇÃO 1.1 B.BASE -10/-20 o C 5%U +30 anos 1.2 B. ATIVO 5/10 o C 12/18%U 5anos 1.3 COLEÇÃO TRABALHO 18/3 o C 15/3%U 5 anos 1.4 COLEÇÃO NÚCLEO -10/-20 o C 5%U 30/50 anos 1.5 COLEÇÃO GENÔMICA DNA -18/-20 o C 2/5 anos RNA -18 o C 5/10 anos

7. 6 - A DOMESTICAÇÃO DAS PLANTAS Revolução Botânica Monica SCHREIBER et al . (2018) Warwich Estevam KERR afirmou (1986) que os ÍNDIOS domesticaram todas spp. nativas cultiváveis que conhecemos no Brasil desde 9 a 12 mil anos atrás, portanto, bem antes da chegada dos portugueses. Segundo C.R. CLEMENT et al . ( 2010 ) os índios brasileiros cultivavam espécies nativas como cacau, caju, castanha-do-pará, entre outras 83 spp., além de introduzir as exóticas abacate, banana, mamão, dentre outras 55 spp. A DOMESTICAÇÃO pode levar milhares ( Ex.: Milho – 6 mil anos ), ou apenas uma centena de anos (Ex.: Kiwi e do Cramberry ) R.S . MEYER et al . (2013 ). A domesticação constitui e continua a constituir-se um processo decorrente da coevolução entre seres vivos e o ser humano. Domesticar corresponde à ação humana de criar, cultivar e dispersar espécies de animais, microrganismos e plantas, convertendo-os em recursos genéticos dependentes do ser humano. Uma vez abandonados, tais organismos podem retornar ao estado feral ( silvestre ) ou até mesmo extinguir-se.

8. 7 – O PRÉ-MELHORAMENTO A indiana Shivali SHARMA et al . ( 2017 ) esquematizam o pré -melhoramento, onde genes do germoplasma da domesticação e do pré -melhoramento são representados dentro de funis, nos quais sua diversidade básica seria composta pelos recursos fitogenéticos , afunilando até chegarem, com uma estreita base genética, na Coleção de Trabalho. DOMESTICAÇÃO PRÉ-MELHORAMENTO COLEÇÃO DE TRABALHO Shivali SHARMA et al . 2017 RFG RFG Foto: Banco Ativo de germoplasma do Centro de Citricultura do IAC. O PRÉ-MELHORAMENTO refere-se ao conjunto de ações com os acessos do BAG, antes deles ingressarem na Coleção de Trabalho do Melhorista Genético e se tornarem uma nova cultivar resistente às intempéries.

9. 8 - O SISTEMA INTEGRADO DE RFG Acessos do BAG EX SITU Linhagens da COLEÇÃO DE TRABALHO Germoplasma DOMESTI-CADO E PRÉ-MELH.   Cv. do MELHORAMENTO GENÉTICO   CULTIVARES ESQUECIDAS VARIEDADES TRADICIONAIS   RAÇAS LOCAIS   SELEÇÃO DO AGRICULTOR   Ações do PÓS MELHORAMENTO   SPP. NATIVAS DOMESTICADAS PESQUISA AGRICULTOR Acessos do BAG IN SITU HIBRIDIZAÇÃO NATURAL ESCAPE DE CULTIVO DOMESTICADO ESCAPE DE CULTIVO SEMI DOMESTICADO NÃO DOMESTICADO POTENCIAL NATUREZ A O advento das mudanças climáticas enaltece o valor da diversidade dos recursos fitogenéticos , requerendo esforços integrados dos mantenedores do germoplasma no seu enfrentamento, isto é, unindo os atores da PESQUISA CIENTÍFICA, da NATUREZA e da AGRICULTURA. Estratégias para enfrentar as mudanças no clima priorizam novas cultivares resistentes à seca, ao calor e à salinidade, e a adoção de práticas agrícolas como a agrofloresta e a agricultura regenerativa, e a transferência de culturas para zonas agroclimáticas mais adequadas. Foto: Campos de Tulipa na Holanda. Para entendermos este Sistema Integrado temos que compreender também que a AGROBIODIVERSIDADE é composta pelos ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA ( ar, água e solo ) e pelos RG ( animais, microrganismos e vegetais ), todos interdependentes na BIOSFERA que, segundo Eduard SUESS ( 1875 ), é o espaço dos seres vivos na GEOSFERA ( litosfera, hidrosfera e atmosfera ).

10. 9 - OS RFG DO BRASIL NATIVAS PARENTES DAS DOMESTICADAS : abacaxi, amendoim, algodão, arroz, cana, capim- elefante, cevada, tremoço, ... 2. NATIVAS DOMESTICADAS : caju, cará, goiaba, guaraná, jabuticaba, jussara , mamão, mandioca, maracujá, pupunha, seringueia , ... 3. NATIVAS SEMIDOMESTICADAS : açaí, bacuri, baru, buriti, babaçu, camu-camu, cupuaçú , feijoa, pequi, mangaba, ... 4. NATIVAS NÃO DOMESTICADAS : aromáticas, condimentares, medicinais, frutíferas (como Myrtaceae ), forrageiras, e ornamentais,... 5. EXÓTICAS COM DIVERSIDADE LOCAL : abóbora, eucalipto, melancia, melão, milho, feijão-fava ... Wanderly Ferreira KINUPPI e Harri LORENZI ( 2014 ) citam a existência no País das plantas alimentícias não convencionais ( PANC ) como: ora-pro-nobis , peixinho, taioba, ...3 50 spp. ( nativas, exóticas ou naturalizadas ), com potencial para minimizar as fomes visível e oculta. No Brasil temos os seguintes exemplos de grupos de espécies para uso alimentício, tanto de nativas como de exóticas, citados por José Francisco Montenegro VALLS em palestra sobre o RENARGEN (Rede Nacional de Recursos Genéticos, da EMBRAPA ). Lista a seguir:

11. A FOME VISÍVEL Refere-se à falta do alimento para 811 milhões de pessoas no mundo, 30 milhões só no Brasil, incrementada pelo desperdício de 420 milhões de toneladas/ano de alimentos só no Brasil, onde o País ocupa o 10º lugar neste ranking ( FAO /ONU, 2021). 10 - A SEGURANÇA ALIMENTAR Segundo Juliano G. PÁDUA (2018), a SUSTENTABILIDADE dos Programas de melhoramento fitogenético e, consequentemente, a manutenção da segurança alimentar mundial, dependerá cada vez mais dos RG devido às rápidas mudanças vivenciadas pela sociedade e pelo ambiente , nos últimos séculos. Figura: Margiana Petersen -ROCKNEY, et al. (2021). A FOME INVISÍVEL Ocorre quando há alimentos, mas sem a presença adequada de nutrientes essenciais ( aminoácidos, proteínas, vitaminas e sais minerais ). Esse quadro reflete maus hábitos alimentares e falhas no estilo de vida, podendo levar ao sobrepeso e gerar uma falsa percepção de boa alimentação. Segundo K. Von Grebmer et al. (2014), essa condição está associada ao desenvolvimento de doenças não transmissíveis, como o diabetes tipo 2 , que afeta cerca de 12 milhões de brasileiros. As mudanças climáticas são muito relevantes à segurança alimentar, podendo agravar a fome visível e oculta , em todo o mundo: K. Von GREBMER et al . (2014) citam que a produção de alimentos homogeneizou-se numa estreita faixa de culturas ricas em calorias , mas pobres nutricionalmente , favorecendo a fome oculta e justificando plantios diversos, saudáveis ​​e sustentáveis .

12. 11 - MINIMIZANDO OS PROBLEMAS CLIMÁTICOS Fotos: Milho ( Zea mays ) cultivado há milhares de anos pelos índios americanos, originado, principalmente, de variedades tradicionais selecionadas para uso artesanal. Cita, ainda, sobre os usos dos RFGs no melhoramento: escolha e domesticação de novas spp.; seleção de novas linhagens e de raças de uso tradicional; escolha de progênies após manipulação reprodutiva; incorporação de modificações genéticas pela introgressão de genes, de spp. próximas, por via reprodutiva; incorporação de modificações genéticas por transgenia. José Francisco Montenegro VALLS ( 2004 ) ao tratar do uso dos RG, enaltece o enfoque associativo que resulte em PARCERIAS para recuperação da capacidade operacional dos BAG para CONSERVAÇÃO e cubra a enorme lacuna do “PRÉ-MELHORAMENTO” ( com ênfase na hibridação entre parentes silvestres e espécies cultivadas ), como o processo mais eficiente para tornar atrativos os trabalhos com germoplasma autóctone. Os recursos genéticos vegetais ( cultivares tradicionais, espécies silvestres aparentadas e linhagens decorrentes ) podem possuir a diversidade de genes desejada para poder enfrentar os efeitos das mudanças climáticas. Seu uso estratégico pode ajudar tanto na adaptação ( resiliência às intemperies ) quanto na mitigação ( redução de emissões e sequestro de carbono ), permitindo resistir mais às alterações ( seca, calor, salinidade, geadas ou novas pragas ) . Utilizá-los significa resgatar genes da diversidade criando meios para enfrentar problemas climáticas e produzir mais alimentos para solucionar a fome oculta e a visível.

13. 12 - CONCLUINDO Estratégias individuais com Recursos Genéticos : Cana-de-açúcar: Cultivares tolerantes à seca ; Laranja: Cultivares resistentes ao Greening ; Café: Cultivares adaptadas ao calor ; Soja: Cultivares tolerantes à seca e pragas ; efetivar a Rotação de Culturas; Milho: Cultivares tolerantes à seca e pragas ; Rotação de Culturas; Hortifruticultura: Cultivares adaptadas ao calor . O 6° Relatório de Avaliação do IPCC destaca que a produtividade de culturas como milho e soja pode ser reduzida em cerca de 30% até meados do século. A produção de café arábica , sensível ao calor e à irregularidade hídrica, pode cair entre 11% - 13% até 2050 , mesmo em cenários moderados de aquecimento. Por outro lado, a cana-de-açúcar , por ser uma cultura de ciclo C4 ( mais eficiente em temperaturas elevadas ), pode ter um aumento estimado de até 6% na produtividade, embora os benefícios sejam limitados por estresses hídricos e pragas favorecidas pelo calor. - 30% prod. - 11 a -13% prod. + 6% prod. - 7% prod. - 30 a -50% prod. Potenciais riscos das mudanças climáticas : Cana-de-açúcar (interior centro-oeste) → seca prolongada, incêndios; Laranja (centro/noroeste)→ estiagens, agravamento de doenças ( greening ); Café (sul e Mogiana) → calor excessivo, perda de áreas adequadas em 50%; Soja (nordeste e áreas de expansão) → veranicos na floração; Milho (nordeste e áreas de expansão) → veranicos na floração; Hortifruticultura (cinturão verde - Grande SP e sul) → falta d’água, calor. Para regiões mais áridas, as espécies como sorgo, milheto e quinoa reduzem a vulnerabilidade por apresentam mecanismos genéticos de tolerância que incluem raízes profundas, fechamento estomático e acúmulo de osmólitos .

14. “ FIM, OBRIGADO! PERGUNTAS? [ Giampaolo Queiroz PELLEGRINO et al. ( 2022 ); Patricia Goulart BUSTAMANTE et al. ( 2015 ); EMBRAPA DOC 258 ( 2008 )]