Carlos Henrique Siqueira de Carvalho
Embrapa Café/Fundação Procafé
Espécies de Café
• 105 espécies conhecidas
• Espécies de Importância Comercial:
- Coffea arabica: 65% (Café arábica)
- Coffea canephora: 35% (Café robusta)
Espécies silvestres de maior importância
C. liberica
C. dewevrei
C. stenophylla
C. congensis
C. racemosa
C. salvatrix
C. kapakata
C. eugenioides
Provável origem de Coffea arabica
Coffea eugenioides
x
Coffea canephora
2n = 22 (diplóide)
2n = 22 (diplóide)
Coffea arabica
2n = 44 cromossomos
Alotetraplóide
ORIGEM DE Coffea arabica
Diplóide A
Diplóide B
Coffea eugenioides
Coffea canephora
2n = 2x = 22
2n = 2x = 22
Gametas
Híbrido
Gametas
Alotetraplóide
Coffea arabica
2n = 2x = 44
Histórico do Melhoramento
Genético do Cafeeiro no Brasil
- 1727: Introdução Típica (cultivada 250 anos)
- 1859: ‘Bourbon Vermelho’ (Ilha de Reunião)
- 1887: Criação do IAC (D. Pedro II) e do Programa Café
- 1896: Introdução da Cultivar ‘Sumatra’
- 1932: Início Melhoramento do Café no IAC (Dr. Krug)
- 1935: Início Trabalhos Dr. Alcides Carvalho
- 1954: Início Programa de Resistência à Ferrugem no IAC
Dr. Alcides Carvalho
Nascimento: 20/09/1913
Local: Piracicaba, SP
IAC = 1935 até 1993 (58 anos)
Histórico do Melhoramento
Genético do Cafeeiro no Brasil
- Surgimento de Cultivares oriundas de mutações naturais:
• Amarelo de Botucatu, Maragogipe, Bourbon Amarelo, Caturra
Vermelho e Caturra Amarelo.
- 1943 a 1952: Seleção da Cultivar Mundo Novo
• Oriunda do cruzamento natural Bourbon Vermelho x Sumatra
- 1949: Cruzamento Artificial Caturra Amarelo x M. Novo
• Resultou no Lançamento da Cultivar Catuaí (1972)
Histórico do Melhoramento
Genético do Cafeeiro no Brasil
- Início anos 1970, após constatação da ferrugem no Brasil,
outras Instituições de Pesquisa: UFV, Epamig, UFLA, IBC
(Fundação Procafé), IAPAR passaram a desenvolver seus
próprios programas de melhoramento.
Métodos de Melhoramento
1. Introdução de cultivares
2. Seleção de plantas individuais com teste de
progênies ou seleção de linhas puras
3. Hibridação
3.1. Métodos de condução das populações
segregantes:
- Genealógico
- Retrocruzamentos
- Seleção Recorrente
Métodos de Melhoramento
4. Híbridos F1 Simples ou Complexos (Clones)
5. Aproveitamento de Mutações Naturais
Cortesia: Fazuoli
Principais Parâmetros de Seleção
Alem da resistência à ferrugem, são priorizadas a
produtividade e o vigor.
O porte baixo das plantas.
Resistências complementares, a Phoma,
nematóides, estiagens e Pseudomonas.
Maturação diferenciada.
Qualidade dos frutos/grãos e bebida.
BM,
Melhoramento para resistência à ferrugem
APARECIMENTO DA FERRUGEM NAS REGIÕES
CAFEEIRAS DO MUNNDO
CIFC Portugal
1955
Fonte: Várzea (2005).
IMPORTÂNCIA DA RESISTÊNCIA À FERRUGEM
Cultivar Suscetível
Cultivar Resistente
A grande maioria das cultivares resistentes
cultivadas em todo o mundo são derivadas de:
Híbrido de Timor (C. arabica x C. Canephora) (1918)
Ilha do Timor
Caturra
x HDT CIFC 832/1 – Catimor – Oeiras, Palma II
Villa Sarchi x HDT CIFC 832/2 – Sarchimor – Arara, Obatã
Caturra
x HDT CIFC 1343 – Catimor “var. Colômbia”
Catuaí
x HDT CIFC 2570 – Paraíso, Sacramento, etc
ICATU (C. arabica x C canephora – IAC) Catucaí, IPR 103
Catindu (Caturra x Seleções Indianas - SH3) Saíra, IPR
A resistência à ferrugem em cafeeiros
é condicionada por genes (SH)
SH1, 2, 4, 5 – C. arabica
SH 3 - C. liberica
SH 6, 7, 8, 9 - C. canephora
Os genes de virulência (v) em H. vastatrix são
inferidos pela aplicação do conceito de gene-agene de Flor
Teoria do gene-a-gene de Flor
Para cada gene condicionando a resistência
na planta, há um correspondente gene de
virulência no agente patogénico.
Interação cafeeiro - ferrugem
interação
Cafeeiro
Ferrugem
SH1 - SH 9
v1 - v 9
Genes de
resistência
Genes de
virulência
Susceptível
Resistente
Teoria do gene-a-gene de Flor
Exemplo:
Ferrugem
v5
Cafeeiro
Não virulenta
v 1,v5 Não virulenta
v 3,v5 Não virulenta
v 2,5 virulenta
SH 2,5
v1,v3,v4,v5,v6,v7,v8,v9 Não virulenta
v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7,v8,v9
virulenta
Cortesia: Várzea
A perda de resistência nas cultivares de cafeeiro deve-se ao
aparecimento de novas raças fisiológicas
O que são raças fisiológicas?
Novas raças. Como se originam ?
Mutação - Pressão seleção
Cultivares resistentes
SH 2, 3, 4, 5 -
“de degrau em degrau” as
Passo a passo
as ferrugens
adquirem
ferrugens
adquirem
novos
novos genesgenes
de virulência
de virulência
v 1, 2, 3,4, 5
SH1, 2, 3, 5 -
v 1, 2, 3, 5
SH 1, 2, 5
-
v 1, 2, 5
SH1, 5
Catuaí, Mundo Novo SH5
-
v 1, 5
v 5 – Raça II
Na Índia foram caracterizadas
muitas raças fisiológicas de
ferrugem
Possível explicação para este fenômeno
Os genes de resistência SH simples ou
associados encontram-se “pulverizados” por
todos os campos cafeeiros
Neste país foram criados “muitos degraus” e a
ferrugem tem a “vida facilitada”
NO BRASIL AS CULTIVARES ESTÃO TAMBÉM
PERDENDO A RESISTÊNCIA À FERRUGEM.
CATIMORES QUE PERDERAM PARTE DA RESISTÊNCIA:
Oeiras, Sabiá Tardio, Palma I, Palma II
SARCHIMORES QUE PERDERAM PARTE DA RESISTÊNCIA:
Obatã, IPR 99,
Outros derivados de Híbrido de Timor:
Paraíso, Sacramento,
Derivados de Icatu: Catucaí, IPR 103
Será possível retardar ou
impedir o aparecimento de
novas raças de ferrugem ?
Como ?
tentar evitar o efeito “de degrau
em degrau”
Como aumentar a probabilidade de desenvolver
uma cultivar que tenha resistência à ferrugem
mais duradoura?
1) Piramidar genes de resistência (SH1 a SH9,
SH?
2) Criar a maior diversidade genética possível
entre as plantas.
RESISTÊNCIA AO BICHO-MINEIRO
• Originária de cruzamento entre C. racemosa e Blue
Mountain, obtido pelo IAC.
• Trabalhos em andamento no IAC, Fundação Procafé
e IAPAR.
• Foi cruzada com Catimor 417 para adquirir resistência
à ferrugem.
• Atualmente se encontra em geração F5, mas ainda
segrega para algumas característica importantes.
• Na Fundação Procafé essa população recebeu o
nome de SIRIEMA
C. racemosa
Siriema
Catuaí
Catuaí
Siriema
Siriema: resistência ao bichomineiro e à ferrugem e tolerância
à seca. Super precoce.
Cultivares clonais
• As mudas possuem as mesmas características
genéticas da planta matriz
• É possível a utilização de plantas híbridas e de plantas
que ainda não podem ser propagadas por sementes.
• Plantas híbridas produzem cerca de 40% a mais.
• É mais reunir várias características de interesse, em
uma cultivar, como resistência à ferrugem, ao bichomineiro e a nematóide e alta produtividade.
• Reduz de 30 para 10 anos o tempo para a obtenção de
uma nova cultivar.
Seleção de Plantas Matrizes de
Café Arábica
•Fundação Procafé:
•Resistência ao bicho-mineiro e à ferrugem
•Alta produtividade
•IAC:
•Resistência ao bicho-mineiro e a nematóide
•Baixa cafeína
•IAPAR: Alta produtividade, resistência ao bichomineiro
•Epamig:
•Plantas superiores
Produção de frutos de clones Siriema produzidos
por embriogênese somática, avaliados
de 2010 a 2012. Varginha, MG.
Produção (sacas beneficiadas/ha)
Genótipo
2010
2011
2012
Média
27,89
Clone 1
12,52
19,63
51,50
37,35
Clone 3
17,22
26,53
68,30
33,44
Clone 5
16,57
26,15
57,61
29,78
Clone 12
15,62
24,65
49,06
30,24
Clone 13
11,73
18,08
60,91
30,68
Clone 14
13,70
21,10
57,24
32,18
Clone 18
18,00
29,89
48,64
35,25
Catucaí Amarelo 2SL 20,18
32,75
52,81
PLANTAS MATRIZES COM RESISTÊNCIA À
FERRUGEM
PRODUÇÃO ANUAL
(Kg/planta)
Planta Matriz
1º
2º
3º
4º
Média
%
14
0,50
5,80
8,80
5,30
5,10
144
15
0,35
5,20
5,80
5,30
4,16
117
16
2,00
6,80
13,50
6,00
7,08
199
17
0,95
9,10
13,00
6,30
7,34
207
18
1,95
6,20
12,00
3,80
6,0
169
19
2,70
9,20
10,90
4,40
7,90
223
Catuaí
0,50
4,80
4,60
4,30
3,55
100
Propagação de café por embriogênese
somática
Explantes foliares
Indução
de calos
Calos embriogênicos
Crescimento de
calo em meio
líquido
Folhas no lab
Regeneração de
embriões
Plãntulas in
vitro
Mudas prontas
para plantio
Planta matriz
Embriões em estádio
cotiledonar plantados
em substrato.
Crescimento dos
embriões em
biorreator
Aumento de produtividade como
resultado do melhoramento
Kg de café beneficiado/ha/ano
2500
380 %
2000
1500
1000
500
0
Típica
Mundo Novo
Adaptado de Carvalho, 1981
Cultivares de Café Arábica
Desenvolvidas no Brasil
- 123 Cultivares Registradas no RNC/MAPA:
• 52 Susceptíveis à Ferrugem
• 71 Resistentes à Ferrugem
- Catimor: Oeiras, Katipó, Sabiá (Catimor x Acaiá), Outras.
- Sarchimor: Iapar 59, IPR 97-98-99-104-107-108, Obatã, Tupi,
Tupi RN, Arara, Acauã (M. Novo x Sarchimor),
Sarchimor MG8840, Outras.
Cultivares com Características Especiais
Alta capacidade produtiva
 Arara, Catucai amarelo 24/137, Sabiá e Acauã novo.
 IPR 103, Obatã (irrigado)
Alta resistência à ferrugem
 Acauãs, IBC-Palma, Arara, Japi, Tupi, IPR 99, Obatã,
Paraíso, Sacramento, ...
Resistência à Phoma
 Catucai 2SL, 20-15 c 479, Japi, Palma 2, IPR 103
Resistência a M exigua
 Acauã, Acauã novo, Catucaí 785-15, Tupi RN IAC
125, Paraíso
Resistência a Pseudomonas
 Catucai Vermelho 20-15, IPR 102 (Catucaí)
Resistência a M. paranaensis = IPR 100
Tolerância a seca e calor = Acauã, Palma 2, Azulão
Resistência ao bicho-mineiro, ferrugem e tolerância à
seca = Siriema
Maturação diferenciada
 Precoces: CatucaÍ 785-15, Siriema
 Tardios: Acauãs, IBC-Palma, Arara, IPR 103
Bebida especial = Catiguá MG 2
Muito
obrigado!