sábado, 3 de julho de 2010

Revisão de literatura sobre o melhoramento genético do cafeeiro (Coffea arabica L.)

Jakelinny Martins Silva

1.INTRODUÇÃO

O cafeeiro (Coffea arabica L.) é uma planta tropical de altitude, adaptada a clima úmido, de temperaturas amenas, condição que prevalece nos altiplanso da Etiópia, região considerada como a de origem do café.
O café é produzido á exportado por mais de 50 países em desenvolvimento, mas a maior parte dos consumidores são países industrializados como os Estados Unidos e países europeus e mais recentemente o Japão. Globalmente, o café é o segundo produto mais comercializado e, em consequência, é de vital importância para o balanço comercial entra países desenvolvidos e em desenvolvimento. Portanto, o produto representa, para estes últimos países, uma importante fonte financeira para pagar suas importações de bens de consumo (Silva e Berbert, 1999).
O café foi introduzido no Brasil no início do século XVIII e já na quarta década do século XIX superou o açúcar como mais importante produto brasileiro de exportação. A partir daí, sempre participou expressivamente da receita cambial brasileira e constitui, ainda hoje, um importante produto agrícola de exportação, proporcionando ao Brasil a posição de maior produtor e exportador de café do mercado internacional (Silva e Berbert, 1999).
O sistema agroindustrial do café tem sido objetivo de diversos estudos e pesquisas. Sua grande importância no cenário mundial justifica esses esforços. (Zambolim, 2004).
Este trabalho teve por objetivo relatar o programa de melhoramento genético em café (Coffea arabica L.), abordando seus métodos e estratégias, as principais resultados alcançados e as perspectivas futuras.

2.DESENVOLVIMENTO

2.1 O descobrimento do café

A palavra café pode ser associada tanto à bebida, quanto à planta ou fruto e não se sabe ao certo a origem da palavra. Há várias hipóteses de sua origem: pode ter vindo do idioma árabe, da palavra karah (ou gavah), ou do idioma turco, na palavra koveh (ou kaveh), que em ambos idiomas querem dizer vinho.
Pertencente ao reino Plantae, da divisão Magnoliophyta, da classe Magnoliopsida, ordem Gentianales, família Rubiaceae e gênero Coffea, o café é originário da África, das regiões montanhosas da Abissínia e da região que hoje compreende o sudeste da Etiópia, norte do Quênia e sudoeste do Sudão.
Sua descoberta está relacionada à várias lendas, onde a mais conhecida delas diz que um pastor, ao observar o pastejo de suas ovelhas, viu que elas ficavam mais alegres quando comiam os frutos de um certo arbusto, então ele resolveu experimentar o fruto do arbusto para descobrir o motivo que levava seus animais à tanta saliência. Quando provou o fruto, sentiu-se com a mesma vivacidade dos animais e disposição para o trabalho.
O efeito do fruto começou a ser conhecido no norte da África e posteriormente usado pelos árabes, pois a religião muçulmana proibe seu seguidores de consumir bebidas alcoólicas, e estes usavam o café para que ficasses acordados para orar por Alá. O fruto foi conhecido também por monges que preparavam infusões das folhas e chás com os frutos e na tentativa de armazenar esses frutos no período de chuva, os colocaram para secar perto do fogo e em momento de distração, deixou os grãos torrarem, o que levou os frutos à exalarem um aroma agradável. Os grãos foram retirados do fogo e triturados pelos monges, para ser preparado a bebida. Tal ato deu origem à uma expressão muito conhecida atualmente: tomar café.
Os primeiros cultivos comerciais foram na região do Iêmem, e datam dos séculos XIV e XV. No século XVI, já havia chegado em Istambul e o maior distrinuidor do produto na época era o Cairo.
Os holandeses iniciaram sua produção de café em suas colônias (Java, Ceilão e Sumatra) através de contrabando de sementes, pois os árabes queria o monopólio do fruto e só deixava ser exportado frutos feridos que não germinariam se plantados. À partir daí, o café difundiu-se para o resto do mundo consumida por ricos e pobres, pessoas de várias raças, culturas e religiões.

2.2 A chegada do café no Brasil

O café pode ser considerado como o produto mais importante da história do Brasil, pois pode descrever, através da sua chegada no país, o desenvolvimento nacional e a geração de riquezas.
O produto levou aproximadamente nove séculos para chegar ao Brasil desde a sua descoberta, onde foi intruduzido no país em 1727, através do estado do Pará, vindo da Guiana Francesa. A planta adaptou-se bem ao solo paraense, mesmo o local não oferecendo condições climáticas ao seu desenvolvimento.
Em seguida, o café foi difundindo-se para outras regiões do país, passando pelo Maranhão, Ceará, Pernambuco e Bahia, até chegar ao Rio de Janeiro. Alcançou posteriormente também os estados de São Paulo e Minas Gerais, onde as condições climáticas e o solo eram ideais para seu plantio, o que levou ao Brasil a ser o maior produtor mundial de café do final so século XIX, ultrapassando a exportação de algodão e açúcar por volta do ano de 1830.
O primeiro cafezal do Brasil, teve origem através de uma planta do Amsterdã, de uma única espécie, Coffea arabica cv. Arábica, também conhecido por Typica. Nessa época não existia grande variedade genética da planta, devido à constituição genética da planta original ou ausência de mutações.
Chegou ao país, em 1852, sementes de café bourbon vermelho (Coffea arabica cv. Bourbon Vermelho), que era conhecido em outras regiões do mundo por ser muito produtivo e de boa qualidade e em 1896, foram trazidas para o país sementes de café da ilha da Sumatra, que era conhecido por ter sementes grandes e vigorosas, porém sua produção não foi animadora.
Devido à expansão dos cafezais, novas variedades foram surgindo através de cruzamentos naturais. A expansão também beneficiou a modernização do país com a construção de estradas de ferro, abertura de novos portos e abertura de bancos.
O Brasil ficou conhecido como o Império do Café a partir de 1840, pois a monarquia atendia os interesses dos grandes produtores do Vale do Paraíba.
A economia do país foi muito influenciada pelo café, que concentrou suas riquezas no país por mais de três séculos, porém, a influência não foi apenas econômica, mas também política e social. Um exemplo dessa mudança foi o surgimento dos Barões do Café.
No início dos anos de 1900, a produção chegou à 22 milhões de sacas, porém, houve uma grande crise no setor cafeeiro na década de 30 com a quebra da Bolsa de Nova Iorque, onde mais de 80 milhões de sacas de café foram queimadas e lavouras foram destruídas.
Na década de 60, o Paraná, que era o maior produtor de café, sofreu com geadas e com isso, houve baixa na produção nacional, onde levou outros países produtores exportarem o produto. Minas Gerais se tornou o maior produtor de café no país, responsável pela metade da produção nacional até nos dias atuais.
O café contribuiu para a industrialização do país através das indústrias de torrefação, que com o passar do tempo, passou por grande desenvolvimento tecnológico.
Acompanhando o desenvolvimento das indústrias, uma nova espécie de café surgiu, o café robusta que incluiu o estado do Espírito Santo como produtor nacional e mundial. Devido à grande variedade ambiental do país, as variedades foram adaptando-se à regiões, como a espécie arábica é cultivada principalmente no estado de Minas Gerais, São Paulo, Paraná, sul do Espírito Santo e Bahia e a espécie robusta é adaptada às zonas quentes e úmidas, como as do norte do Espírito santo, Sul da Bahia e Rondônia.

2.3 Biologia do cafeeiro

A espécie C. arabica é tetraplóide com 2n=44 cromossomos, autocompatível e multiplica-se predominantemente por autofecundação, que ocorre em aproximadamente 90% das flores. O cafeeiro arábica é autofértil e não tem sido notado efeito desfavorável das autofecundações sucessivas no vigor e na produtividade das plantas. A fertilização em C. arabica se dá 24 horas após a polinização, ocorrendo a primeira divisão da célula do endosperma 21 e 27 dias após a fertilização e a primeira divisão do zigoto, 60-70 dias após a polinização. (Fazuoli, 1986)
A espécie C. canephora e as outras espécies conhecidas do gênero Coffea são diplóides, possuem 2n=22 cromossomos, são autoincompatíveis e multiplicam-se exclusivamente por fecundação cruzada (Berthaud, 1980; Conagin e Mendes, 1961). Apenas duas exceções são conhecidas. As espécies Coffea heterocalix e Coffea moloundou são diplóides e autocompatíveis.
No que se refere às espécies do gênero Psilanthus, sabe-se que pelo menos a espécie Psilanthus bengalensis, embora diplóide, é autocompatível e, pela estrutura floral multiplica-se provavelmente por autofecundação, o mesmo ocorrendo com P. travancorensis (Medina Filho et al., 1982).
Os frutos do café contêm duas lojas, cada uma com um óvulo que, se forem fertilizados e tiverem desenvolvimento normal, vão dar origem a um fruto contendo dois grãos normais, comumente referidos como do tipo chato. (Fazuoli, 1986)
O sucesso das hibridações, viabilidade, fertilidade dos híbridos, não pode ser previsto baseando-se em semelhanças bioquímicas ou número e comportamento dos cromossomos. (Fazuoli, 1986)

2.4 História da pesquisa do café no Brasil

A ocupação das lavouras de café no país foi rápida, principalmente no estado de São Paulo no final do século XIX, onde a produção foi aumentada e com isso surgiu a necessidade de novas tecnologias. Diante dessa necessidade, iniciaram as pesquisas do café no país em 1887, através de um decreto de Dom Pedro II, que criou a Imperial Estação Agronômica de Campinas, mais tarde chamado Instituto Agronômico de Campinas (IAC). (Fazuoli et. al., 2002)
A broca-do-café foi uma praga de grande importância na década de 20 nos cafezais paulistas, pois perfura os frutos, o que influencia na qualidade e valor do produto. Diante da grande importância das pragas, foi construída a Comissão de Estudo e Debelação de Praga Cafeeira, que identificava a praga e calculava os estragos provocados. (Moraes, 1974)
Mesmo sendo uma praga de rápido controle, a broca-do-café pegou os produtores de surpresa, o que fez o governo paulista perceber que necessitava de uma organização fitossanitária permanente, aliada à trabalhos de pesquisa e técnicas adequadas para defesa. Com esse intuito, surge o Instituto Biológico de Defesa Agrícola e Animal em São Paulo, no ano de 1927. (Moraes, 1974)
Vinte e cinco anos depois, foi criado o Instituto Brasileiro do Café (IBC), com o objetivo de criar e controlar uma política de estratégias para o setor cafeeiro, para a comercialização interna e externa. Eram oferecidas assistência técnica e econômica e promoção de estudos e pesquisas no setor. (Moraes, 1974)
Com o objetivo de financiar pesquisas para desenvolvimento de variedades mais produtivas, controle fito-sanitários, tecnologias voltadas à produção e comercialização de café, foi implantado o Funcafé em 1986. (Zambolim, 2004)
Nos anos 1970, a pesquisa agropecuária ganhou reforços com a criação de várias instituições estaduais que, em parceria com o IAC, o IBC e diversas universidades agrárias, incrementou os estudos dos problemas da cafeicultura, com grande progresso científico e tecnológico nas áreas da botânica, genética, solos e nutrição de plantas, controle de ervas daninhas, pragas, doenças e melhoramento genético. Deu-se, a partir de então, o desenvolvimento da cultura do café em áreas planas do cerrado, apoiado pelas pesquisas dessas instituições e incentivado pelo uso da mecanização, pela redução da necessidade de mão-de-obra e pela diminuição do custo da colheita. (Coffea Bussiness, 2005)
Na década de 70, o zoneamento climático realizado pelo IBC, classificou áreas como mais propícias para a produção de café, como áreas livres de geadas, deficiência hídrica, com temperaturas propícias e disponibilidade de água. (Coffea Bussiness, 2005)
Tão temida e inesperada como a broca-do-café, a ferrugem alaranjada dos cafezais atingiu os cafeiros brasileiros em 1970, onde o governo, pesquisadores, e agentes do agronegócios uniram forças contra o mal, elaborando normas para o controle químico e surgimento de variedades resistentes ao patógeno causador da ferrugem. As pesquisas declinaram após o surto da doença por falta de recursos. (Zambolim, 2004)
O IBC foi extinto em 1990 e deixou o setor cafeeiro sem amparo governamental, trazendo grandes problemas para a ordem e controle da produção. Diante de tantos problemas, foi organizado um novo sistema de gestão em 1996, o chamado Conselho Deliberativo de Política do Café (CDPC) com a finalidade de organizar as políticas para produção e comercialização, criar programas de pesquisa agronômica e suporte à cadeia de produção de café . (Coffea Bussiness, 2005)
Nos anos de 1990 à 1995, a sociedade inicia um processo de pressão pela preservação ambiental, saúde e bem estar do ser humano, o que implicava na diminuição do uso de fertilizantes e agrotóxicos, exigindo assim novas formas para o uso racional desses produtos no maejo das lavouras de café. (Coffea Bussiness, 2005)
Os mercados também tornaram-se mais exigentes em relação à qualidade dos produtos, exigindo café com características cada vez mais especiais e o setor ainda não disponibilizava tecnologias adequadas para a produção do produto como o exigido. (Coffea Bussiness, 2005)
Assim, fica bem clara a importância da adoção de tecnologias para o melhoramento. Era preciso que instituições de pesquisa desenvolvessem alternativas para o suprimento das necessidades do mercado. Foi pensando nesse caso, que em 1996, o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, juntamente com o Ministério da Indústria, do Comércio e do Turismo, criaram o Programa Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento do Café (PNP&D/Café), com o objetivo de transferência de tecnologia para o agronegócio do café brasileiro e desenvolvimento de pesquisas como estudo de pragas de importância econômica (Xyllela e a mancha-anular-do-cafeeiro) e estratégias de prevenção de doenças como a CBD (“Coffee Beary Disease”), a doença mais agressiva ao cafeeiro e ainda não presente no Brasil. (Zambolim, 2004)
Mais tarde foi criado o Programa Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento do Café, que estabeleceu o Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café (CBP&D/Café), de grande importância para o setor cafeeiro (Coffea Bussiness, 2005)
O CBP&D/Café, coordenado pela Embrapa, foi criado em 1997, com a reunião de mais de 40 instutuições de pesquisa, ensino e extensão rural com o objetivo de construir a sustentabilidade do agronoegócio cafeeiro através da ciência e tecnologia, voltados para a necessidade dos produtores, comércio, indústria, governo e consumidor final. (Coffea Bussiness, 2005)
Atualmente, o consórcio é responsável pela prática do maior programa mundial de desenvolvimento do café, com transferência de tecnologia e participação de mais de 1.300 pesquisadores distribuídos em vários núcleos de pesquisa como genética e melhoramento, fisiologia, biotecnologia, qualidade e transferência de tecnologia. (Coffea Bussiness, 2005)

2.5 Exigência de qualidade influenciando na produção de café

Desde a década de 70, o setor cafeeiro passou por grandes transformações. Consumidores mais exigentes e o crescimento do mercado, fez com que a produção de café evoluísse à um patamar de excelente qualidade. (Silva e Berbert, 1999)
Com o objetivo de conquistar cada vez mais consumidores, o mercado sempre lança novidades ao tipo de bebida do café, como os cafés expressos ou os gourmet, atendendo ao gosto do consumidor e agregando valor ao produto. (Silva e Berbert, 1999)
O Brasil, além de possuir clima e solos propícios, possui tecnologia necessária à produção de todos os tipos de café, podendo assim oferecer ao mundo, quantidade e qualidade de produto. (Silva e Berbert, 1999)
A preocupação com a qualidade do produto começa no campo, pois vários fatores influenciam nessa qualidade como fatores genéticos e ambientais. (Silva e Berbert, 1999)
A espécie do café a ser produzido é o primeiro fator a ser estudado para uma produção de qualidade, pois entre as espécies há grande variedade entre o grão e o produto final, como por exemplo, o café arábica, que é produzido em todo mundo, sendo mais fico, com bebida de qualidade superior e aroma diferenciado, pode sofrer variações de aroma e sabor entre as espécies cultivadas. (Silva e Berbert, 1999)
O segundo fator a ser considerado para uma produção de café de qualidade é o fator ambiental, que influencia diretamente na doçura, acidez e aroma do café. No Brasil, por exemplo, há uma grande variedade entre a qualidade de cafés de mesma espécie plantados, devido o país ser muito heterogênio em relação ao clima e solo, associados a diferentes sistemas de manejo da produção e colheita. (Silva e Berbert, 1999)
O cuidado no campo para a produção de café agora fica mais evidente, pois deve-se fazer a melhor escolha do local para o plantio, com altitude propícia, solo de boa qualidade, sol em quantidade adequada, espaçamento entre plantas, adubação correta e monitoramento de doenças e pragas. Finalizando o processo de campo da produção, a colheita, deve ser feita o mais próximo do ponto de maturação e sem contato com a terra e a secagem feita ao sol em terreiros ou em secadores mecânicos e revirados periodicamente para evitar proliferação de fungos. A fase final da produção em campo de café é o processamento e comercialização dos grãos. (Silva e Berbert, 1999)
Se todos os processos em campo forem feitos com o devido cuidado, a qualidade do produto final será cada vez maior. (Silva e Berbert, 1999)
Saído do campo, a responsabilidade da qualidade do café agora passa à ser da indústria, que define a finalidade do café através dos processos de torrefação e moagem. Nos processos de torrefação, o ponto ideal é aquele com cor de chocolate, onde o café revelará todo seu sabor e aroma, porém há preferências aos cafés mais ou menos torrados, atendendo às exigências do consumidor. A moagem define a finalidade do café, através de sua textura, como exemplo, o café moído fino será para bebidas mais fortes, porém, envelhecem mais rápido, necessitando embalagens especiais. (Silva e Berbert, 1999)
Depois de todos esses processos, o café é comercializado e chega ao seu consumidor final para ser degustado conforme a preferência. (Silva e Berbert, 1999)

2.6 Economia e exportação

Atualmente, o café perde apenas para o petróleo na geração de riquezas, sendo responsável por movimentar 91 milhões de dólares por ano aproximadamente e gerar 0,5 milhão de empregos diretos e indiretos. (Coffea Bussiness, 2005)
O Brasil exporta em média 22 milhões de sacas (um terço da produção mundial) de café por ano e é o principal exportador, chegando à uma área plantada de aproximadamente 2,7 milhões de hectares, pouco mais da metade só no estado de Minas Gerais. (Coffea Bussiness, 2005)
Toda essa riqueza gera benefícios em tecnologia, pesquisa, estratégia de produção e comércio, o que mantém o país no posto de maior produtor mundial e beneficia os produtores, pois a qualidade do produto é cada vez mais exigida pelo mercado mundial. (Coffea Bussiness, 2005)
Um exemplo de café de ótima qualidade são os cafés especiais ou gourmet são de ótima qualidade de grãos, colhidos com grande cuidado e seguindo rigorosos critérios de seleção. (Coffea Bussiness, 2005)
O mercado cafeeiro ainda tem muito à crescer, com utilização de novas tecnologias para aumentar a qualidade, agregando valor ao produto e conseqüentes lucros. (Coffea Bussiness, 2005)

2.7 Genética e Melhoramento

Um dos fatores necessários ao sucesso da produção de café é o uso de cultivares melhoradas. Objetivando a obtenção de cultivares adaptadas aos diferentes tipos de ecossistemas, sistemas de cultivo, resistência à pragas e doenças, maturação uniforme e qualidade no sabor, iniciou-se pesquisas para o melhoramento genético do cafeeiro . (Carvalho et. al., 1991)
A substituição de variedades de menor valor por outras com característica agronômicas superiores, vem acontecendo no Brasil graças ao melhoramento do cafeeiro, como por exemplo, a cultivar Typica introduzida em 1927 no Brasil, está sendo substituída por outras cultivares superiores como as Caturra e Bourbon e mais tarde pelas Mundo Novo e Catuaí, que representam as cultivares da espécie arábica que são exploradas comercialmente no país, representando mais de 90% da produção. (Carvalho et. al., 1991)
O melhoramento genético contribui significativamente para que o Brasil continue no seu posto de maior produtor mundial de café, pois com o desenvolvimento de pesquisas, foi introduzidas no mercado, 16 novas cultivares de café que possuem características agronômicas desejáveis, o que as tornam aptas para o plantio em diversos ecossistemas brasileiros. (Carvalho et. al., 1991)
Com a contribuição dessas cultivares melhoradas, o país pode aumentar sua produtividade média em até 20%, contribuir para a preservação do meio ambiente com a utilização de menos agrotóxicos e fertilizantes, aumentando a rentabilidade do agricultor. (Carvalho et. al., 1991)
O melhoramento, além de ser usado para incorporação de genes que conferem caracteríscas desejáveis à planta como resistência à doenças, nematóides e pragas, também é usado para confererir ao produto características nutritivas e farmacêuticas, sendo possível o desenvilvimento de variedades com teores de vitaminas e sais minerais desejáveis, de acordo com a necessidade do consumidor. (Conagin e Mendes, 1961)
Uma das alternativas para o melhoramento de cafeeiro é a seleção recorrente, que diz respeito à ciclos contínuos de seleção, seguidos da recombinação das famílias que mostraram com maior desenvolvimento na estapa anterior. Nesse processo, espera-se que a freqüência alélica apresente aumento gradativo e assim, a chance de se obter linhagens superiores seja incrementada. (Fazuoli et. al., 1999)
A pesquisa brasileira em genética e melhoramento do cafeeiro, em se mostrando de suma importância, pois possiblita ganhos em produtividade e qualidade, desenvolvimento de cafés especiais com aromas e sabores de acordo com o paladar do consumidor e exigências de mercados de todo o mundo, pois a qualidade do café depende principalmente da qualidade genética da matéria utilizada. (Conagin e Mendes, 1961)
O sucesso da produção brasileira de café se dá através do uso de cultivares aos diferentes ecossistemas do país e sobretudo, altamente produtivas. Para que seja feito o melhoramento e desenvolvimente de novas cultivares, é necessário a obtenção de genes presentes em espécies não cultivadas de Coffea arabica. (Fazuoli et. al., 1999)
A obtenção desses genes só é possível através dos Bancos Ativos de Germoplasma (BAGs), que preserva, caracteriza e avalia grande número de espécies silvestres e raras. No Brasil, encontra-se o BAG do Instituto Agronômico de Campinas (IAC), que possui 20 de cerca de 100 espécies conhecidas do gênero Coffea, centenas de cultivares comerciais e híbridos, além de possuir espécies do gênero Psilanthus, que possui uma genética próxima à genética observada no café, podendo assim contribuir para o desenvolvimento de novos híbridos. O BAG do IAC também possui coleções de Coffea arabica e C. canephora coletadas na África, seu centro de origem, onde a planta cresce espontaneamente. Porém, sua diversidade está sendo ameaçada pelo desenvolvimento da agricultura e urbanização. (Mônaco et. al., 1979)
Esse material é de suma importância, pois possui genes com a diversidade genética necessária para a realização do melhoramento e criação de cultivares resistentes à várias doenças e com características novas, como por exemplo, desenvolvimento de cultivares com baixo teor de cafeína, ou até mesmo descafeinados, de acordo com a exigência do mercado e do consumidor. (Mônaco et. al., 1979)
No Estado do Espírito Santo, no Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural (Incaper), encontra-se um BAG que é considerado como o principal na preservação e caracterização de C. Canephora. (Mônaco et. al., 1979)
É através dos BAG de café, que podemos identificar características originais das espécies nativas de interesse agronômico, como tolerância à seca e à adversidades ambientais, resistência à pragas, doenças e nematóides, maturação uniforme, entre outras características que são utilizadas no melhoramento, contribuindo para a preservação ambiental, sustentabilidade e desenvolvimento econômico. Com a utilização dos BAGs, temos em mãos a riqueza genética da planta, podendo assim ser construído o produto que desejamos. (Mônaco et. al., 1979)
Para que o produtor tivesse em mãos mais opção para plantio de café arábica, foram desenvolvidas quatro cultivares: Acaiá Cerrado, Ouro Verde, Rubi e Topázio que são cultivares adaptadas à várias regiões do país. Essas cultivares estão em constante pesquisa para constantes ganhos na produção e apresentam características como uniformidade de maturação de grãos, rusticidade e adaptação à colheita mecânica, o que agrega valor ao produto. (Fazuoli et. al., 1999)
O café robusta, no Brasil, é cultivado principalmente nos estados do Espírito Santo, Bahia e Rondônia, sendo de grande importância econômica para esses estados. É muito utilizados no indústria de cafés solúveis e para exportação. Novas variedades como Robustão Capixaba e Robusta Tropical forma desenvolvidas com o objetivo de melhora na produtividade, redução dos custos para sua produção e melhora da qualidade do café. (Fazuoli et. al., 1996)
Como as plantas no campo sofrem com fatores climáticos, pragas e doenças, além de ser necessário vasto investimento financeiro para a manutenção dessas plantas, foi criado uma técnica biotecnológica alternativa para a conservação à longo prazo dos recursos genéticos existentes. Essa técnica denomina-se criopreservação que conserva in vitro, em nitrogênio líquido á temperaturas muito baixas, células, órgãos e outros tecidos vegetais, com capacidade de se regenerar sem perder as características da planta-mãe, que posteriormente podem ser usados para desenvolvimento de pesquisas, garantindo a variabilidade genética das espécies. (Fazuoli, 1991)
O desenvolvimento de cultivares resistentes à ferrugem ganhou grandes investimentos devido à sua importância, pois é a principal doença da cultura do cafeeiro desde os anos 70, promovendo em até 50% a redução da produção de café e perdas de café beneficiado. Devido à essa importância, oito cultivares resistentes à ferrugem foram lançadas, como as cultivares Catucaí, Acauã, Siriema, Sabiá, Canário, Obatã, Oeiras, Palmas, Tupi e Paraíso, cada uma com características para serem cultivadas em diferentes sistemas de cultivo e em diferentes regiões do país. Essas cultivares, além de possuir resistência contra a ferrugem, possuem grande potencial produtivo se comparado com cultivares suscetíveis à ferrugem Hemileia vastatrix, o que beneficia na diminuição dos custos de produção e riscos trazidos ao meio ambiente, saúde de agricultores e consumidores (Fazuoli, 1991).
Como a maioria dos cafezais são constituídos por plantas suscetíveis à ferrugem, os pesquisadores buscam estratégias contra os prejuízos que possam ocorrer na produção de café, através de técnicas que impeçam o avanço da doença (Bettencourt e Carvalho, 1968).
Uma das ações para o controle da doença foi a identificação de raças de Hemileia vastatrix, permitindo assim, a obtenção de cultivares com elevada resistência genética ao patógeno causador da ferrugem, o que implica em maior produtividade e menor custo de produção, pois sementes de variedades resistentes, não são mais caras que as sementes de variedades sucetíveis (Fazuoli, 1991).
Para que seja realizado o melhoramento de plantas, é necessário conhecer e selecionar cultivares que melhor se adapte ao solo e ao clima de uma região. O ambiente influencia muito na produção, sendo que variedades adaptadas á um clima pode expressar ganho de até 20 % na produção. (Mônaco e Fazuoli, 1974)
A redução da produtividade pode ser dar devido à vários fatores como solos pobres, geadas, secas, entre outros, que pode ser amenizada com o uso de cultivares adaptadas associadas à técnicas de manejo. Um exemplo, é a utilização de cultivares precoces em regiões de clima frio, fazendo com que a lavoura sofra menos com a condição não favorável, pois os frutos amadurecem mais rapidamente. Uma cultivar desenvolvida para amenizar o efeito provocado pela geada é a cultivar IAC1669-33, reduzindo o tempo de recuperação da lavoura que sofreu com a geada de 2, para 1 ano, voltando a produzir normalmente. Usada para amenizar os efeitos da seca, cultivares de café robusta Embrapa 8141 e Robustão Capixaba já estão disponíveis no mercado, beneficiando principalmente agricultores de base familiar, que não possem água suficiente na propriedade ou não possui poder aquisitivo pra comprar equipamentos para irrigação. (Fazuoli et. al., 1996)
O desenvolvimento de cultivares que melhor se adapta à solos com elevados teores de alumínio, diminuem o uso do calcário, fazendo com que os cafeicultores economizem na compra de insumos, que representa 30% do custo total de produção e traz benefício ao meio ambiente, principalmente para os produtores do cerrado, onde concentra-se solos ácidos e pobres em nutrientes. Outras novas cultivares desenvolvidas possuem a capacidade de aprofundamento do sistema radicular, o que confere maior resistência da planta à veranicos e não influenciando no decréscimo da produção. A combinação do uso de variedades tolerantes ao alumínio e o uso adequado de calcário e gesso pode gerar um incremento de até 10 milhões de sacas na mesma área hoje cultivada com café no Brasil. (IAPAR, 1993)
O nematóide das galhas, como Meloidogyne incognita e Meloidogyne paranaensis, limita o cultivo de café em solos que ele se encontra por provocar danos à planta e o uso da cultivar IAPAR-59, que apresenta resistência completa ao patógeno, seria uma boa estratégia para lavouras nesses locais com ocorrência desses nematóides. Cultivares de C. Arabica estão em desenvolvimento para resistência à nematóides e apteis para solos pobres e regiões quentes. O emprego de cultivares como essa diminui o uso de nematicidas, diminuindo significativamente impactos ambientais e trazendo economia ao produtor. (IAPAR, 1993)
O método de melhoramento de Coffea arabica e cafeeiros tipo arabica resume-se na introdução de plantas de cafeeiro, seleção de plantas individuais com teste de progênies ou seleção de linhas puras, métodos de condução das populações segregantes (genealógico, retrocruzamento, seleção recorrente (hibridação entre várias parentais, autofecundação por duas gerações e novas recombinações). Já o método de melhoramento de Coffea canephora resume-se na seleção de plantas matrizes e avaliação dos clones, seleção massal, seleção massal estratificada, seleção dentro e entre progênies, retrocruzamento, seleção recorrentes, obtenção de híbridos F1 (clones). (Berthaud, 1980)

2.8 Biotecnologia à favor do melhoramento do café

A biotecnologia vem se mostrando como um ramo da ciência que contribuirá muito para a agricultura, pois pesquisas nessa área estão sendo desenvolvidas à uma velocidade extraordinária, visando a produtividade, sustentabilidade, preservação ambiental, segurança alimentar e qualidade, através de ferramentas biológicas como manipulação moléculas e células na obtenção de novos produtos através de outros tradicionalmente já usados. (Fazuoli, 2002)
Essas ferramentas biológicas tem sido muito úteis no melhoramento genético de plantas, principalmente em culturas perenes, como é o caso do cafeeiro, com técnicas como a clonagem de plantas, que é utilizada para obtenção rápida de variedades de cafeeiros superiores em escala comercial, com características desejadas advindas da planta-mãe. (Fazuoli, 2002)
A clonagem demonstra sua importância através da possibilidade de produzir plantas geneticamente modificadas, que proporciona a incorporação de genes desejáveis às espécies de interesse, aumentando a possibilidade de criação de novas plantas resistentes à vários tipos de adversidades como nematóides, pragas e doenças e aumentar significativamente a produção. (Carvalho e Krug, 1949)
A identificação do gene de interesse é o primeiro e mais importante passo para a transformação de plantas, que é permitido através do sequenciamento do genoma, que gera um banco de dados relacionados à sequência de genes presentes e fatores genéticos determinantes de uma determinada característica. Estudos como esses são de grande importância para ampliar o conhecimento biológico da planta produtora de café. (Carvalho e Krug, 1949)
O projeto Genoma Café que é um dos mais avançados do mundo, é um grande incentivador da pesquisa genética brasileira, possibilitando a competitividade e sustentabilidade da cafeicultura, diminuindo a dependência do Brasil por patentes do exterior. (Fazuoli, 2002)
A tecnologia denominada “genômica”, que permite a determinação da função e estrutura do gene, ajudará no conhecimento sobre o metabolismo vegetal, o que causará um grande impacto positivo nos estudos científicos. (Fazuoli, 2002)
As pesquisas brasileiras se destacam em relação às pesquisas mundiais, por possibilitar detalhamentos inéditos. As pesquisas conventra-se com Coffea arabica, que representa a espécie de maior abrangência no país, porém estudos em C. canephora e C. racemosa estão sendo feitos pois essas espécies apresentam características de interesse agronômico como resistência à nematóides, pragas e doenças. (Silvarolla et. al., 2004)
O sequenciamento total do genoma do cafeeiro é complicado devido ao seu tamanho e complexidade. Devido à isso, o projeto Genoma Café faz o seqüenciamento de Fragmentos de Seqüências Expressas (EST – tradução de “Expressed Sequence Tags”), onde os genes seqüenciados são aqueles que estão atuando na célula no momento da análise. Com essa metodologia, foi possível o seqüenciamento de 200 mil segmentos de DNA á partir de tecidos de raízes, caule, folhas, sementes, etc. Esses fragmentos identificados e de interesse serão usados pelos pesquisadores para o desenvolvimento de cultivares resistentes, além de possibilitar a construção de mapas genéticos detalhados, facilitando o trabalho de melhoramento convencional. (Silvarolla et. al., 2004)
Com a obtenção de dados através do projeto Genoma Café, será possível a escolha de cultivares que expressem maior valor nutricional, sabor, aroma, propriedades medicinais, entre outras características que satisfaçam o gosto do consumidor agrega valor ao produto. (Silvarolla et. al., 2004)
O lançamento de uma variedade melhorada através do melhoramento genético clássico pode demorar muito tempo, porém a biotecnologia disponibiliza a solução para a demora desse lançamento através da técnica de clonagem que pode fornecer milhares de mudas com característica desejada a partir de uma única folha que possua essa característica, fato que seria praticamente impossível de ser alcançado através de sementes.(Carvalho et. al., 1991)
A obtenção de mudas de café através de tecidos da planta pode ser feita através de embriogênese somática que se mostra uma técnica de muita importância, pois os clones são exatamente iguais à planta-mãe. Essa técnica está sendo estudada com café arábica. Os híbridos, que na maioria das vezes possui capacidade produtiva maior que as variedades melhoradas, podem ser obtidas através dessa técnica, que mantém o vigor que pode ser perdido nos sucessivos cruzamentos, necessários para a fixação de características desejáveis, processo que pode demorar até 20 anos. (Carvalho et. al., 1991)
A construção do mapa citogenético do café é uma pesquisa inédita realizada nos laboratórios brasileiros, com o objetivo de conhecer características morfológicas dos cromossomos como sua forma, tamanho e os marcadores de homologia no nível citológico, para que no processo de melhoramento do cafeeiro, o pesquisador tenha em mãos informações completas. Esse trabalho permite comparar os diferentes genomas do cafeeiro em termos de origem e evolução, através da montagem de cariogramas.
Através desses dados associados com análises de citometria de fluxo, pode-se fazer o monitoramento da cultivar para ver se ela possui as características desejadas, mesmo antes do total desenvolvimento da planta, através da estimação da quantidade de DNA e conteúdo genômico do cafeeiro. (Carvalho et. al., 1991)
No melhoramento de cafeeiro e no estudo de sua diversidade genética, vem se usando técnicas modernas de biologia molecular através do uso de marcadores moleculares, que revelam características genéticas, que é usado para determinar o grau de parentesco entra as espécies Coffea, que mostrou a existência de uma alta diversidade genética entre as espécies do gênero em estudo (Carvalho et. al., 1991)
Esses marcadores também são utilizados na identificação de plantas híbridas, resultantes de cruzamentos naturais ou artificiais entre diferentes espécies do gênero e também usado no mapeamento de genes de resistência à ferrugem do cafeeiro. Possibilitou ainda, a produção de mapas de ligação gênica, que mostra, dentro do genoma, a posição dos genes. Tais mapas são de evidente importância para identificação de características gênicas de cada espécie, essencial ao melhoramento de plantas e para a identificação de cultivares registradas. (Carvalho et. al., 1991)
O objetivo da pesquisa brasileira que já domina a transferência de genes, é criar um cafeeiro com maturação uniforme de frutos na colheita. Uma alternativa que vem se destacando para atingir esse objeto, é a inibição da síntese do etileno, que é a substância reguladora da maturação dos frutos, fazendo com que os frutos tenham amadurecimento uniforme, evitando múltiplas floradas, e conseqüentes estágios diferentes de maturação num mesmo pé de café, que dificulta muito a colheita, pós-colheita, secagem e qualidade da bebida. (Silvarolla et. al., 2004)
O maior de todos os avanços da biotecnologia em prol do melhoramento do cafeeiro, foi o domínio da técnica de transferência de genes, que permite a obtenção de plantas com características desejáveis como resistência à pragas, doenças, herbicidas, entre outras. (Silvarolla et. al., 2004)

3.CONCLUSÕES

O programa de melhoramento genético de Coffea visa, além da obtenção de variedades clonais, a obtenção de variedades resistentes à pragas, doenças, nematóides e fatores climáticos adversos, híbridos e o melhoramento de populações.
Os principais benefícios do melhoramento do cafeeiro são o uso da tecnologias à favor do melhor desenvolvimento e aproveitamento da lavoura, menor custo com insumos, maior lucro do produtor, através de novas cultivares, adaptadas à situações adversas, principalmente as edafoclimáticas predominantes em uma determinada região produtora.
Os programas de melhoramento são responsáveis também pela geração de importantes resultados como a disponibilização de variedades melhoradase de conhecimentos básicos, que é a base para o planejamento e execução de futuros trabalhos nessa área, como aqueles relacionados à estimação da genética da planta, às correlações existentes entre certos caracteres, à obtenção de características de interesse, à adequação de análise discriminante multivariada para agrupamentos de genótipos, à divergência genética dos materiais disponíveis, criação de bancos de germoplasmas, entre outros.
O melhoramento genético do café é de vital importância, pois o Brasil, sendo o maior produtor mundial do produto, necessita de tecnologias para preservar seu patamar atual, ter cada vez mais lucros através do incremento de tecnologias como cultivares melhoradas que necessitam de menores investimentos financeiros em sua introdução, devido à redução nos gastos com manejo e produzir produto de qualidade para atender às exigências dos consumidores.


4.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BERTHAUD, J. L’incompatibilite chez Coffea canephora methode de test et determinisme genetique. Café, Cacao, Thé. v.24, p. 267-274, 1980.

BETTENCOURT, A.J. Considerações gerais sobre o Híbrido do Timor. Campinas, Instituto Agronômico, Circ. n.º 23. 20 p. 1973.

BETTENCOURT, A. J.; CARVALHO, A. Melhoramento do cafeeiro visando resistência à ferrugem. Bragantia. v. 27, p. 35-68, 1968.

CARELLI, M.L.; LOPES, C.R.; MÔNACO, L.C. Chlorogenic acid content in species of Coffea and selections of C. arabica. Turrialba. v. 24, p. 398-401, 1974.

CARVALHO, A. Advances in coffee production technology. Recent advances in our knowledge of coffee trees. 2 Genetics. Coffee and Tea Industries, v. 81, p.30-36, 1958.

CARVALHO, A.; FAZUOLI, L.C. CAFÉ. In: FURLANO, A. M. C. & VIÉGAS, G. A. eds. O melhoramento de plantas no Instituto Agronômico. Campinas, Instituto Agronômico. Cap. 2, p. 29-76. 1993.

CARVALHO, A.; FAZUOLI, L.C.; MAZZAFERA, P. Melhoramento do café laurina. In. Reunião Anual da Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciências, 38, Curitiba. Anais. p. 908, 1986.

CARVALHO, A.; KRUG, C.A. Genética de Coffea XII. Hereditariedade da cor amarela da semente. Bragantia. v. 9, p. 193-202, 1949.

CARVALHO, A.; MEDINA FILHO, H.P.; FAZUOLI, L.C.; GUERREIRO FILHO, O.; LIMA, M. M.A. Aspectos genéticos do cafeeiro (Genetic Aspects of the coffee tree). Revista Brasil. Genet. v. 14, p. 135-183, 1991.

CARVALHO, A.; MÔNACO, L.C. Transferência do fator Caturra para o cultivar Mundo Novo de Coffea arabica. Bragantia. v. 31, p. 379-399, 1972.

CARVALHO, A. Genética de Coffea. Ligação genética dos fatores anormais e anômala. Bragantia. (Nota 38). 1960.

CARVALHO, A.; MÔNACO, L.C.; VAN DER VOSSEN, H.A.M. Café Icatu como fonte de resistência a Colletotrichum coffeanum. Bragantia, v. 35, p. 343-347, 1976.

Coffea Bussiness. Anuário Estatístico do Café. Rio de Janeiro. 2005. 101p.

CONAGIN, C.H.T.M.; MENDES, A.J.T. Pesquisas citológicas e genéticas de três espécies de Coffea – autoincompatibilidade em C. canephora. Bragantia. v. 20, p. 787-804, 1961.

FAZUOLI, l.C. Genética e Melhoramento do Cafeeiro. In: Rena, A.B.; Malavolta, E.; Rocha, M.; Yamada, Y. Eds. Cultura do Cafeeiro. Piracicaba. Potafos, p. 87-113, 1986.

FAZUOLI, L.C. Metodologias, critérios e resultados da seleção em progênies do café Icatu com resistência a Hemileia vastatrix. Campinas, 322 p. (Tese de Doutorado-Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP). 1991.

FAZUOLI, L.C.; MEDINA, H.P.; GUERREIRO FILHO, O., LIMA, M.M.A., SILVAROLLA, M. B.; Gallo, P.B.; Costa, W.M. Obatã, (IAC 1669-20) e Tupi (IAC 1669-33), cultivares de café de porte baixo e resistentes a ferrugem. Congresso Brasileiro de Pesquisas Cafeeiras, 22º, Águas de Lindóia, SP, p. 149-150. 1996.

FAZUOLI, L.C.; MEDINA FILHO, H.P.; GUERREIRO FILHO, O.;GONÇALVES, W.; SILVAROLLA, M. B.; Lima, M.M.A. Coffee cultivars in Brazil. Association Scientifique International du Café – 18 éme Colloque Helsinki, Finlândia (no prelo). 1999.

FAZUOLI, L.C.; MEDINA Filho, H.P.; GONÇALVES, W.; GUERREIRO FILHO, O.; SILVAROLLA, M.B. Melhoramento do cafeeiro: variedades tipo arabica obtidas no Instituto Agronômico de Campinas. In: ZAMBOLIN, L. (Org.). O estado de arte de tecnologias na produção de café. Viçosa – MG, 2002, p. 163-215.

HARLAN, J.R.; DE WET, J.M.J. Toward a rational classification ofmcultivated plants. Taxon. v. 20, p. 509-517, 1971.

IAPAR. Café IAPAR, 59p. 1993. Londrina, PR., IAPAR. Folder.

KRUG, C.A.; CARVALHO, A. Genetical proof of the existence of Coffea endosperm. Nature. London, v. 144, p. 515, 1939.

KRUG, C.A.; CARVALHO, A. The genetics of Coffea. Advances in Genetics. v. 4, p. 127-158, 1951.

KRUG, C.A.; CARVALHO, A.; Antunes Filho, H. Genética de Coffea. XXI. Hereditariedade dos caracteres de Coffea arabica L. var. laurina (Smeathman). DC. Bragantia. v, 13, p. 247- 255, 1959.

MEDINA FILHO, H.P.; CARVALHO, A.; SONDAHL, M.R.; FAZUOLI, L.C.; COSTA, W.M. Coffee breeding related evolutionary aspects. In: J. Janick, ed. Plant Breeding Reviews. Avi Publish. Co. Connecticut, USA v. 2, p. 157-193, 1984.

MEDINA FILHO, H.P.; FAZUOLI, L.C.; GUERREIRO FILHO, O.; GONÇALVES, W.; SILVAROLAA, M.B.; LIMA, M.M.A.; Thomaziello, R.A. Increasing robusta production in Brazil: the potential of 200 thousand ha in São Paulo state. Association Scientifique Internationale du café. 18 éme Colloque. Helsinki, Finlândia. 1999.

MÔNACO, L.C.; CARVALHO, A.; FAZUOLI, L.C. Melhoramento do cafeeiro. Germoplasma do café Icatu e seu potencial no melhoramento. In: Congresso Brasileiro de Pesquisas Cafeeiras. v. 2, Poços de Caldas, Resumos. Rio de Janeiro, IBC/GERCA, p. 103. 1974.

MORAES, S.A.; SUGIMORI, M.H.; THOMAZIEL, F.M.; CARVALHO, P.T.C. Resistência de cafeeiros a Pseudomonas garcae. In: Congresso Brasileiro de Pesquisas Cafeeiras. v. 2., Poços de Caldas – MG, 1974. Resumos. Rio de Janeiro, IBC, p. p. 183. 1974.

RIJO, L. Observações cariológicas no cafeeiro Híbrido do Timor. Portugaliae Acta Biológica. v. 13, p. 157-168, 1974.

SILVA, J. DE S.; BERBERT, P.A. Colheita, Secagem e Armazenagem de Café. Viçosa. 1999. 146p.

SILVAROLLA, M.B.; MAZZAFERA, P.; FAZUOLI, L.C. A naturally decaffeinated arabica coffee. Nature. v. 429, p. 826, 2004

VAN DER GRAAF, N.A. Selection of Arabica coffee types resistant to coffee berry disease in Etiopia. Meded. Landbouwhogeschool. Wageningen, 81: 11. 1981.

VAN DER VOSSEN, H.A.M.; WALYARO, D.J. The coffee breeding programme in Kenia: A review of progress made since 1971 and plan of action for the coming years. Kenya Coffee. v. 46, p. 541, 1981.

ZAMBOLIM, L. Efeitos da Irrigação sobre a Qualidade e Produtividade do Café. Viçosa. 2004. 452p.

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