1º Dia | XI Workshop de Genética e Melhoramento

Olá pessoal eu sou Aluísio boré professor de agronomia da Universidade Federal de Viçosa autor de diversos livros e este é o canal agricultura a aaz quero te contar que nosso canal tem a missão de levar o especialista até você produtor com conteúdos com credibilidade e imparcialidade estamos à frente de vários vídeos mas contamos também com especialistas da Embrapa Universidade Federal de Lavras exal Universidade Federal do Piauí Universidade Estadual do Mato Grosso e de muitas outras instituições além de consultores e outros especialistas temos como visão ser referência na criação e difusão de conteúdos relevantes para você

produtor nossos valores são fundamentados no respeito ao produtor e também imparcialidade ética e transparência quero te contar que nosso canal cresceu rapidamente e conquistou Um espaço de destaque no Agro brasileiro confira alguns dos nossos números no YouTube 50.000 inscritos no nosso canal mais de 650 vídeos postados mais de 4 milhões e visualizações no Instagram estes são os nossos números 12,5000 seguidores 870 publicações e mais de 2 milhões de contas alcançadas já entrevistamos diversos ícones do Agro pessoas que contribuíram e que contribuem para o Brasil ter se tornado Uma potência do Agro Mundial Nossa série Agro

do tian compartilha características e curiosidades do Agro americano os episódios são gravados e narrados por brasileiros engenheiros agrônomos que moram e trabalham naquele país assista lá não perca novos episódios Todas as terças Quintas e domingos às 18 horas se inscreva no canal para nos apoiar e continuar recebendo as últimas tecn e Novidades do [Música] Agro preciso também te dizer que periodicamente nós realizamos grandes eventos online gratuitos para discutir temas de interesse do Produtor como crédito de carbono agricultura digital biológicos fruticultura dentre outros deixe suas dúvidas e sugestões nos comentários Ative o Sininho para para ficar

por dentro das novidades siga conosco neste canal Obrigado por Assistir e fazer parte da nossa comunidade até o nosso próximo [Música] vídeo olá a todos sejam muito bem-vindos à 11ª edição do workshop genético e melhoramento um evento que se consolida a cada edição como um espaço de excelência para troca de conhecimento inovações no campo da genética e do melhoramento esse ano o nosso tema é a integração entre o campo e as novas tecnologias um assunto que reflete a Importância de unir a tradição agrícola às ferramentas modernas para então enfrentarmos aí os desafios contemporâneos e Futuros

gostaria de iniciar expressando os nossos sinceros agradecimentos em nome do G melhor a todos que tornaram esse evento possível nosso agradecimento especial ao Professor Aluísio borém a Maria Eduarda e aos demais membros do canal do agricultura AZ cujo a colaboração foi essencial para a realização desse Workshop agradecemos também eh aos nossos ilustres palestrantes e professores professor Thiago olivoto a professora Maria Lúcia Carneiro Vieira ao Professor Domingos Sávio e ao professor Vinícius Carreiro Carneiro que enriquecerão nossa programação com as suas valiosas contribuições não poderia de reconhecer o apoio fundamental do programa de pós--graduação Em genética e

melhoramento representado pelo professor Felipe Lopes da Silva e a todos membros Do G melhor o qual a dedicação e empenho foram cruciais para concretização desse evento que esse workshop seja então um espaço de aprendizado troca de ideias e inspiração para todos nós mais uma vez sejam muito bem-vindos e aproveite o evento Para darmos início à nossa programação eu gostaria de convidar o professor Dr Thiago olivoto para apresentar a palestra intitulada como fenotipagem de alto rendimento do melhoramento genético ao Produtor o professor é engenheiro agrônomo pela Universidade do Oeste de Santa Catarina mestre e doutor em

Agronomia com ênfase em melhoramento genético e experimentação agrícola pela Universidade Federal de Santa Maria e atualmente é professor da Universidade Federal da Santa Catarina UFSC atuando na área de melhoramento genético vegetal e experimentação agrícola tendo experiência então no planejamento condução e avaliação de Experimentos com ênfase no desenvolvimento e aperfeiçoamento de métodos estatísticos experimentais para avaliação de ensaios multi ambientes e em melhoramento genético de plantas por favor professor Thiago olivoto Fique à vontade para realizar sua apresentação Tá bem obrigado thago boa noite a todos é uma satisfação eh estar participando desse evento tão importante de divulgação

eh junto com outros né renomados profissionais também da área Eh eh agradecer o g melhor pelo convite a parceria também com o canal agricultura aaz eh não sei se tá aparecendo a minha apresentação aí já aí beleza Eh Então pessoal eh Fiquei muito feliz com o convite para vir falar aqui eh nesse nessa noite sobre um tema que eu tenho trabalhado ultimamente principalmente que tá relacionado à fenotipagem de autor rendimento né e no material de hoje eh O objetivo vai ser trazer para vocês aqui eh os principais conceitos relacionados à fenotipagem de autor rendimento usando

sensoreamento remoto proximal eh E como que essas técnicas estão disponíveis tanto para aquele Profissional melhorista ou até mesmo de repente eh um engenheiro agrônomo consultor e algumas ferramentas que também estão disponíveis como aplicativos web né que um produtor pode eh fazer uso para de repente mapear a Sua lavoura e extrair um mapa de índice de vegetação por exemplo né Então somente eh falando um pouco do nosso grupo né Eu Sou coordenador do núcleo de estudos e pesquisas em experimentação e melhoramento vegetal aqui da Universidade Federal de Santa Catarina nós trabalhamos com o melhoramento de linhaça

aqui na costa Sul do Brasil principalmente com a missão de reintroduzir essa Cultura né no país foi uma cultura eh bastante cultivada no Passado mas que com o advento da vinda do trigo na na década de 60 essa cultura teve uma redução drástica na sua área né então nós temos eh a missão de de contribuir para o melhoramento Dessa espécie conservar os seus recursos genéticos e temos trabalhado com avaliação principalmente eh buscando a seleção paraa produção e qualidade de grãos e mais recentemente produção de fibras né e nas nossas atividades então nós fazemos uso né

de diversas técnicas Estatísticas biométricas e também de fenotipagem de autor rendimento então no material de hoje pessoal eh aqui eu trouxe uma visão geral para nós abordarmos né essas essa apresentação eu acredito que o pessoal do G melhor vai deixar o link aí disponível para vocês Vocês podem estar acessando ela na internet eh fiquem vontade para tirar prints dela e usar se assim for necessário e o objetivo é nós tratarmos desses principais tópicos aqui né uma Contextualização como que a fenotipagem Quais são os princípios da fenotipagem de autor rendimento como que ela pode ser usada

para avaliar principalmente variabilidade espacial temporal e espaço temporal alguns estudos de caso algumas ferramentas muito interessantes para serem usadas principalmente na área de pesquisa eh e finalizando com alguns estudos de caso certo e a e aqui eu trago nesse primeiro slide né uma contextualização do Porque que a Fenotipagem de autor rendimento ou a fenotipagem né Ela é importante Se nós lembrarmos lá da equação do melhorista né fenótipo igual genótipo mais ambiente mais uma interação genótipo ambiente basicamente nós temos o fenótipo representado por essas espigas de milha aqui né que podem mudar em termos de número

de fileiras massa assim por diante dependendo da interação do determinado constituição genética com o ambiente e também com o manejo realizado Então conhecer mensurar os caracteres fenotípicos fisiológicos das plantas de uma maneira precisa é curada é bastante importante principalmente em programas de melhoramento genético que buscam basicamente reduzir esse GAP de produtividade que é uma diferença né de uma produtividade que nós alcançamos hoje por exemplo para uma produtividade potencial que poderia ser atingida em uma condição ótima né então o melhoramento tem um papel fundamental Nisso principalmente com relação às mudanças climáticas que que já estão acontecendo

né Eh em um contexto de revolução digital né hoje a gente já fala em agricultura 5.0 4.0 né Eh eu vou destacar principalmente esses dois tópicos aqui fenotipagem de alor rendimento eh e ciência de dados né mostrar como que também métodos estatísticos bastante consolidados como regressão não linear podem ser usados Nesse contexto de Fenotipagem beleza Eh e para antes antes de nós falarmos sobre fenotipagem de aor rendimento é importante a gente conhecer o que que é a fenotipagem tradicional beleza Eh aqui eu trouxe para vocês quatro imagens que representam aí e as principais variáveis ou

os principais tipos de variáveis que eh são mensuradas em ensaios de melhoramento nós temos lá variáveis qualitativas nominais por exemplo cor de flor né qualitativas ordinais que Geralmente são mensuradas lá em escalas né muita gente dá nota para doença nota de um a c Por exemplo e nós vamos ver como que essas ferramentas de fenotipagem podem reduzir essa subjetividade ou na verdade deixar mais precisa essa mensuração nos genótipos né altura de planta número de grãos e assim por diante Então tudo isso né feito de uma maneira tradicional aqui eu trouxe para vocês uma imagem né

eu encontrei hoje o meu caderno de Campo da minha Dissertação de Mestrado onde nós trabalhamos com melhoramento de milho né eram 15 híbridos conduzidos em TRS ambientes totalizando praticamente 900 plantas avaliadas e aqui eu trouxe um um exemplo de uma página mais de 20 30 páginas eh de anotação se vocês observarem anotação manual ou seja pegar a espiga medir com a régua anotar isso depois digitar no Excel E aí sim partir paraa parte da análise Então esse processo ele é bastante Demorado e ele tem um uma eficiência né bastante baixa eh aqui um outro exemplo

do nosso laboratório quando nós trabalhávamos né que eh avaliações em eh linhagens de trigo contar número de grãos medir pesar e assim por diante e a curiosidade é que o nosso quadro ele era sempre eh nós sempre deixávamos anotado ali coisas importantes do tipo os prazos e as coisas que nós precisávamos fazer e isso aqui era um período de férias aonde Nós decidimos fazer um turno único das 8 da manhã às 8 da noite então a parte de fenotipagem tradicional ela é bastante eh trabalhosa né Principalmente com quem trabalha no melhoramento de plantas vai saber

isso né e com o objetivo de automatizar de aumentar a eficiência dessa fenotipagem Nós entramos então na fenotipagem de autor rendimento que basicamente tá relacionada à automação de alguns processos uso dos sensores para coletar Dados em larga escala eh muitas vezes usando imagens de Drone ou até de satélite né são métodos que reduzem a subjetividade inerente Principalmente ao melhorista eh nós podemos escalar isso para uma grande área né e envolve uma multidisciplinaridade bastante forte porque na fenotipagem de nada adianta também nós termos uma grande quantidade de dados se nós não conseguimos extrair informações úteis desses

dados e aqui uma curiosidade também Eh que basicamente tem um Marco e bastante importante na fen tipagem de alto rendimento que foi né O que é considerada né uma das primeiras fotografias da história basicamente isso aqui eh são placas de alumínio né cobertas com um produto químico chamado betume que quando exposta a luz eh Aonde a luz incede incide né mais fortemente ele consegue fixar esse betun E aí você tem uma fotografia de longa exposição de algumas horas por exemplo eh daria para Se considerar isso como um uma forma bastante arcaica das câmeras digitais que

nós temos hoje com a diferença de que nas câmeras essa fixação da luz e da imagem ela se dá em milissegundos né eu comentei com vocês que a fenotipagem de alto rendimento ela pode ser feita com imagens de Drone satélite até num celular né no nós usamos bastante isso aqui tablets enfim e a a título de curiosidade trouxe aqui alguns preços de alguns sensores só para vocês terem Noção eh de que essas técnicas de fenotipagem de autor rendimento elas podem ser relativamente baratas como por exemplo um módulo de câmera RGB ou um celular qualquer que

já tem uma resolução suficientemente Grande para isso custando aí de repente algumas centenas de de reais até câmeras multiespectrais de praticamente r$ 1.000 ou hiperespectrais que chegam a a quase r$ 40000000 tirando toda a parte de Satélites que nós temos hoje que custa de alguma algumas centenas de milhões de Reais aí para você conseguir ter uma órbita de satélites ter disponibilizando imagens para você analisar e essa fenotipagem de autor rendimento ela pode ser realizada em diferentes escalas né nós Podemos trabalhar desde fenotipagem a nível celular a nível de folhas como vou mostrar alguns exemplos depois

a nível de planta a nível de parcela experimental de campo ou até de Ecossistema né e em cada um desses níveis geralmente nós utilizamos sensores diferentes por exemplo eu não vou poder ou não vou querer mensurar uma área folhar ou uma severidade de doença em um determinado grupo de folhas né usando uma imagem de satélite que tem uma resolução bastante baixa um pixxel por exemplo dos satélites eh gratuitos que nós temos hoje ele representa lá no solo aproximadamente 100 m qu Então se o Pixel que é a menor unidade da imagem Para nós conseguirmos observar

uma variação tem 100 m Quad imagens de satélites na grande maioria das vezes podem ser usadas principalmente para você avaliar já um campo de produção de alguns hectares então aqui a gente tem algumas diferenças bem importantes dependendo do objetivo dessa fenotipagem né mas os princípios Eles são muito similares são os mesmos né na maioria das vezes os sensores usados em drones câmeras de celular N enfim são sensores Passivos ou seja eles dependem de uma fonte externa de luz que na grande maioria das vezes é o sol E aí nesse exemplo que eu trouxe aqui para

vocês a radiação solar incide sobre uma determinada planta parte dessa radiação vai ser absorvida parte vai ser refletida né e é essa reflexão que os sensores conseguem eh captar e quantificar né Para nós termos uma noção aqui nessa parte da esquerda onde tem o os quadradinhos azul verde e Vermelho basicamente nós temos o que a gente conhece como o espectro visível né que vai aí do 480 até o 680 perto de 700 nanômetros de comprimento de onda então todas as câmeras RGB e as imagens e as câmeras de celular trabalham nesse comprimento de onda aqui

eh só que se vocês observarem nós temos uma ampla faixa de comprimento de onda em que outros sensores conseguem captar essa reflexão por exemplo os satélites sente 2 e lsat São dos mais conhecidos Sentinel 2 por exemplo tem bandas já dentro do espectro do infravermelho próximo até bandas do com comprimento de onda mais longo eh o lsat por exemplo já tem bandas que chegam lá no comprimento de onda termal então com isso a gente consegue e captar diferentes comprimentos de onda e dependendo de como que isso se porta eh tirar diferentes informações aqui só para

vocês terem uma noção de que a planta basicamente ela reflete no Comprimento de onda verde né por isso que nós enxergamos eh plantas na maioria das vezes com cor verde mas ela reflete bastante fora do espectro visível e é essa banda near por exemplo que muitos drones com câmeras multipais eh tem né aqui eu mostro para vocês até um exemplo aí do programa trigo da UFV Aonde se vocês notarem essa linha Branca representa diferentes genótipos aqui nesse caso a diferença tá relacionada principalmente a Ciclo e notem que Quando a linha Branca passa por esses materiais

mais secos a reflectância no comprimento de onda do nir ela diminui bastante e tem um índice muito conhecido que envolve as bandas nir e vermelha que é o ndvi que é bastante usado para avaliar diversas coisas né eu vou mostrar algumas coisas para vocês depois então na parte do censo remoto na fenotipagem de autor rendimento falando já eh com imagens de drones ou satélite nós podemos extrair Informações ao longo de um ciclo produtivo que pode ser desde contagem de plantas por exemplo eh avaliação do crescimento dessas plantas se você for fazer voos regulares diversos voos

uma série temporal dentro da lavoura eh e depois associar isso com eh rendimento observado por exemplo tem alguns trabalhos que mostram que o elevi tem uma correlação bastante alta com rendimento de grãos em muitas espécies aqui algumas eh fontes de satélite de Imagens de satélite que estão disponíveis esses aqui em cima gratuitos L 78 Sentinel 2 qualquer um pode acessar fazer um cadastro e baixar as imagens eh eu destaco aqui o Planet scope que que né Eh para quem é professor aluno Enfim pode aplicar para um programa de pesquisa e aí eu consigo imagens com

resolução melhor né aqui um pixel eh do Plant escope chega a 3 M então eu consigo detalhar mais a minha área né E com isso né tanto com drones quanto Satélites uma eh uma coisa bem importante que a gente consegue fazer eh computar índic de vegetação e por meio desses índices avaliar a variabilidade espacial né a variabilidade espacial em um programa de molhamento ela pode estar relacionada principalmente aos genótipos que estão sendo conduzidos se forem uma Lavoura de produtor essa variabilidade espacial pode estar relacionado a características de solo ou até doenças dentro da área que

é possível de ser Monitorada eu vou mostrar algumas estratégias que podem ser usadas mais paraa frente né E com isso comparar diferentes genótipos se vocês olharem aqui nós enxergamos esses genótipos mais verdes principalmente com um ndvi maior representado por essa cor verde mais escura aqui o solo aqui e já com um ndvi bastante baixo e se nós pararmos para pensar em traçar um ponto de corte aqui remover tudo que é solo nós basicamente conseguimos realizar uma operação de Binarização que é o princípio da análise de imagens quando a gente pensa em contar plantas em extrair

informações por exemplo somente das plantas e não do solo né para isso a gente precisa de uma máscara e é por meio dessa binarização usando o método tradicional né de limar que nós conseguimos fazer isso então tem trabalhos que demonstram que o ndvi ele pode ser usado para realizar predição de rendimento de grãos aqui nesse exemplo em uma lavoura comercial né eh aqui o os Autores fizeram um estudo e conseguiram eh um rendimento de grãos predito usando imagem de satélite que se aproxima ou seja tem uma correlação bastante alta com o rendimento observado se vocês

olharem Aonde tá mais Verde no observado tá mais Verde no predito é claro com aquela resolução espacial que eu comentei com vocês do satélite que não é tão alta né vocês notam que nessa parte aqui é mais pixelada mas é possível esse trabalho ele testou o impacto dessa Resolu então com com sensores muito proximais aqui nesse caso uma resolução extremamente alta aqui com imagens de drones que já tem uma resolução um pouquinho menor mas ainda assim é bem maior que o satélite e com satélite e nesse estudo n osores conseguiram identificar uma forte do índice

ndvi lá do Sentinel 2 e do Drone também com a produtividade então vejam nesse caso aqui eh em uma área claro né mais Comercial mais de lavoura as predições usando satélite e usando drones não ficaram Tão Diferentes né então esse esse trabalho mostra que é possível você usar uma imagem de satélite para ter essas informações mais a nível de Campo mesmo a nível de lavoura né no melhorar como vocês viram lá que nós temos uma parcela às vezes de 1 m qu isso já não é possível né com com imagem de satélite e continuando na

variabilidade espacial se nós pensarmos a um nível mais de planta Agora nós podemos usar esses índices ou até índices RGB que envolve somente os comprimentos de onda vermelho azul e verde para quantificar doenças de plantas aqui um exemplo de espigas de trigo com sintomas de giberela que você poderia fazer uma máscara e e por meio da quantidade de pixeis relacionados a essa doença vê o quanto por cento da espiga ou da folha tá doente né e agora anem né Aqui nós temos um exemplo de folhas de rosira inoculadas com um Determinado fungo e se vocês

observarem a folha né como nós vemos e como as câmaras RGB enxergam não apresentam nenhum sintoma ainda né mas na imagem termal você já consegue ver que aonde foi realizado da inoculação 7 dias depois você já tem uma elevação na temperatura daquela região principalmente resultado de um processo já metabólico da planta que ao observar aquele fungo né colonizando a as suas estruturas já tenta realizar Alguns procedimentos para tentar eh banir aquele fungo né então aqui um exemplo de eh também a nível de de lavor a nível de Campo eh de produção por exemplo eh uma

associação de uma imagem termal que lá nas bandas do do do landsat nós vamos estar falando em um pixel com 100 m por 100 m né então basicamente eh uma resolução da imagem termal já é bem menor né consegue menos detalhes e se vocês olharem também você nota onde tem temperaturas menores Parece que o rendimento teve um rendimento maior né isso pode ser por exemplo o resultado de eh aonde tem aqui maiores temperaturas um solo que tem uma menor disponibilidade hídrica de repente a planta fecha estômato para não perder água e ao fechar estômato ela

não consegue transpirar né e é basicamente na transpiração e que a temperatura da planta é reduzida né o processo de transpiração ele é uma reação Endotérmica que rouba né calor do ambiente Quando essas avaliações são realizadas em diferentes períodos dentro da lavoura nós conseguimos ter alguns insides bastante importantes também esse trabalho né ele avaliou eh em uma área de experimental ah a evolução do ndvi aqui com imagens do Sentinel e do e de Drone e o que é importante vocês notarem é que a imagem de Drone e de satélite apresenta uma correlação bastante forte Né

Parece que o Drone aqui em média apresenta um ndvi um pouco maior que o satélite Mas o comportamento Ele é igual e com isso a gente consegue ter esses insides por exemplo avaliando eh maturação né porque se nós observarmos uma parcela que é verde e esse ndvi ele vai tá lá em 08 09 no momento que esse ndvi começar a reduzir significa que aquele genótipo aquela parcela eh está começando a entrar em um processo de amadurecimento Essência das Folhas né E Com isso alguns trabalhos demonstram que uma série temporal de índice de vegetação como do

R pato e o colaboradores aqui pode ser utilizada para predizer com uma acurácia bastante Eh boa ã data de maturação data de espigamento enfim se falando em trigo por exemplo né Eh com isso se nós pensarmos aqui que essas diferenças no ndvi eh não estão relacionadas aos genótipos mas sim a doenças nós conseguimos também Fazer estudos como esse que avaliou eh ali o o comportamento da reflectância em plantas com infecção Severa média e plantas sadias e você consegue notar uma diferença na reflectância dessas plantas e com isso eh tem um modelo de medição por exemplo

ou até de de alerta né Vamos se pensar assim da mesma forma notem que a curva do ndvi nesse caso em plantas de algodão infectadas e não infectadas ela difere né então se nós pensarmos aqui partindo somente dessa parte ou desses 125 dias mais ou menos você já vai começar a notar que as plantas infectadas T uma uma redução do ndvi que começa antes né se nós pensarmos em primeiras e segundas derivadas dessa função não linear aqui você consegue predizer com uma eh AC curaça legal qual dia isso aconteceu e é justamente isso que eu

vou mostrar depois eh na ferramenta que que eu tô desenvolvendo também quando você analisa tanto a variabilidade espacial e Temporal né ou seja uma variação espaço temporal eh outras técnicas podem ser usadas né eh e aliadas a fenotipagem de al rendimento principalmente para detectar e avaliar a dinâmica de disseminação de doenças por exemplo dentro de uma lavoura Ah aqui eu deixei algumas técnicas que podem podem ser utilizadas certo esse trabalho eles conseguiram eh avaliar isso então Aqui nós temos quatro períodos eh em em dois anos se vocês olharem Ah o ndvi das Plantas começa a

reduzir e chega lá no final ou seja no último período avaliado eh e com alguns modelos como nesse trabalho que eles usaram de de machine learning por exemplo classificar cada Pixel daquela lavoura como sendo um pixel que reflete né ou que representa uma planta doente ou não doente que é o que tá sendo mostrado aqui embaixo nessas informações mais em roxo aqui tá eh uma coisa muito importante e bastante interessante a fenotipagem de Alto rendimento também já saindo de índices de vegetação diz respeito a avaliações eh em três dimensões né então eu tenho aqui uma

um recorte de três fileiras de soja de uma imagem de Drone eh e com esses mosaicos né Se forem gerados da maneira correta nós conseguimos um modelo 3D dessas plantas né e a pergunta que fica é como que nós podemos pegar uma foto que está em duas dimensões e chegar num modelo de três Dimensões para eu conseguir avaliar a altura de planta o volume por exemplo né na verdade o segredo está em que aquele mosaico ele foi compilado ele foi costurado né de diversas fotos então quando se faz uma avaliação eh no campo com drones

Geralmente se se sugere uma sobreposição dessa as fotos que o Drone vai tirando bastante grande o suficiente para que um determinado ponto lá na tua lavoura ele seja observado por várias imagens e por vários ângulos e com isso Algoritmos conseguem fazer uma triangulação e gerar esses modelos eh em três dimensões então aqui é um exemplo que eu mostro para vocês nessa parte nós temos aqui os pixis né nessa Nuvem dência de pontos que é um um passo um pouquinho anterior à geração dos mosaicos pixis relacionados ao solo e pixis relacionados às plantas nós temos nesse

caso três coordenadas né coordenadas x y que representa a Aonde tá esse Pixel lá na área e a coordenada Z que representa a altura dele em relação a uma determinada referência por exemplo né E com isso nós conseguimos eh gerar o que a gente conhece de modelos de copa ou canopy hi Model né né no inglês aqui eu mostro para vocês uma imagem que é o RGB né ali se vocês observarem nessas parcelas de soja nós temos plantas de milho que que ficaram ali e aqui no modelo de superfície que é justamente o que é

mostrado né que é o produto daquela nuve ne pontos você já Consegue notar isso né então nessa escala vocês notem que tem uma altura e o objetivo dessas análises de altura de planta volume e assim por diante basicamente é pegar esse modelo de superfície Que nós conhecemos diminuir do que é o terreno e com isso ter o modelo de copa eh que tá representado agora nesse próximo slide aqui então eu traço uma linha nessa fileira eh que o perfil agora ele tá sendo mostrado aqui embaixo Então vai do 0 M aqui em cima Até nos

4,5 m e se vocês observarem exatamente é onde começa aquelas plantas de milho o perfil da altura de planta já vai lá para cima né chegando a próximo de 1 m por exemplo então aqui né no zero começou uma tinha uma entrelinha chegou na linha do soja aqui veio na entrelinha aí chegou as plantas do milho e lá no final de novo aqui entre a linha do soja a linha do soja né com isso nós conseguimos mensurar um perfil de altura de plantas Dentro de uma parcela coisa que com uma Trina por exemplo na grande

maioria das vezes o que você faz é chegar lá e e medir uma planta duas plantas eh para ter uma altura eh mediana daquela parcela de repente né Eh esses modelos de superfície eles eh são bastante interessantes porque você consegue eh ajustar modelos ou treinar modelos que com base em um volume estimado e dependendo da minha espécie por exemplo né Cada espécie vai ter lá Um padrão Ou até cultivar às vezes vai ter um padrão de densidade folhar diferente você consegue estimar a biomassa né então são são técnicas bastante importantes para quem trabalha com o

melhoramento de sorgo de milho PR silagem por exemplo pastagem da mesma forma né E aqui agora eu começo a falar de algumas ferramentas que podem ser usadas para isso né então vou trazer bastante imagens ainda nesses slides Tá eu vou passar um pouco mais rápido em Alguns pontos eh mas o o os as ferramentas que eu trago para vocês né Principalmente focando aqui na parte mais de pesquisa acadêmica né E algumas ferramentas que podem ser usadas eh a nível de produtor né Por Exemplo né eu inicio aqui eh com pacotes dentro do R né uma

ferramenta em Python que também existe e essas ferramentas que eu tô desenvolvendo aqui mais pro final né então não tem como falar em fow tipagem de autor rendimento principalmente nessa Parte de análise e não trazer o fio de meir né então Felipe Matias né um pioneiro aí nessa parte de fenotipagem de alto rendimento dentro do R né o pacote Fi de mear ele tem alguns irmãos como por exemplo esse qgis né e aqui eu trago algumas uma imagem para vocês para vocês verem Então quem trabalha com o queis surgiro fortemente que acessem né instalem e

testem né é um pacote extremamente importante bastante conhecido e em que eu me baseei também Para eh desenvolver algumas coisas dentro do piman também então fio de mejar é uma ferramenta bastante importante ou Plant cv tem um Plant CV do também que para quem trabalha com com python é uma biblioteca bem usada bastante usada dentro do Python para fenotipagem de autor rendimento então aqui eu mostro um um exemplo lá do site né de medições de área folhar e assim por diante né Eh recentemente esse ano por sinal eh eu consegui encontrar um trabalho que apresentou

essa nova ferramenta também que os autores chamaram de preps né de Precision plots analyser for breeding Field tals né Por exemplo que é já um programa que você instala no Windows Então tem um arquivo ex lá para você fazer eh e ele também consegue analisar imagens de drones então é É bem interessante eu tava lendo o artigo dele agora de tarde é é bem importante né E Aqui vou dar um pouco mais de enfoque também na ferramenta que eu venho desenvolvendo Na verdade iniciei o desenvolvimento do plima né que é um pacote R para a

análise de imagens lá em 2021 ainda 2020 2021 antes de eu entrar na ufsk eh voltado principalmente paraa parte de análise de contagens de de cementes grãos eh severidade de de doenças em folhas e aqui eu trago alguns exemplos que podem ser eh feitos né usando essa Ferramenta então na parte de de fenotipagem aí de eh colônias de bactérias nesse caso Então quem trabalha com a parte de fitopatologia pode usar para para fazer isso aqui são exemplos de contagens e medição de grãos que nós estamos fazendo desenvolvendo aqui no nosso programa de melhoramento então a

gente tá avaliando ainda plantas individuais e o número de grãos é um é um caractere bastante importante eu lembro montando essa Apresentação que lá quando eu tava no mestrado naqueles naquelas avaliações de trigo lá nós medimos C grãos de trigo com paquímetro né comprimento e largura e hoje nós conseguimos mais de 30 medidas de cada um desses grãos de uma maneira bastante rápida nesse caso usando uma referência o o o pacote ele já consegue identificar eh Aonde estão os grãos aqui e tomar todas essas medidas de cada um deles eh além de medições né nós

conseguimos Extrair informações de cor Então esse aqui é um é um teste né um teste piloto que nós estamos fazendo aí em parceria com outro núcleo de pesquisa aqui da ufsk para tentar desenvolver modelos de predição de betacaroteno antocianinas e assim por diante usando imagens então é um exemplo que eu trago aqui de raiz de batata doce que a aparentemente quando você olha para elas você acha que é tudo a mesma coisa né mas quando nós extraímos as informações do RGB nesse Caso médio dentro dessa área né eu basicamente tirei alguns pixis aqui da bordadura

para diminuir esse efeito né da casca e pegar sua polpa mesmo nós notamos já que tem algumas diferenças Então por meio desses valores de RGB e outros e espaços de cores também nós conseguimos computar mais de 20 30 índices de imagem e o objetivo na verdade a hipótese é que esses índices eles podem estar Associados e algumas alguns compostos como Betacaroteno né nesse caso aqui né nós conseguimos também extrair paletas de cores Então esse aqui é um exemplo que eh nós estamos trabalhando com o pessoal do cat da Colômbia eh e eu vou est com

eles ainda em Novembro para nós fazermos um curso específico né do clima então avaliação da cor nesse caso principalmente para avaliar a diversidade genética né do banco de germoplasma pode ser usado para para fazer isso aqui um exemplo de Classificação de pólen em pólen viável e não viável se nós termos uma diferença entre cor ou tamanho a gente consegue fazer isso muito facilmente medição eh e contagem de grãos em em espigas de milho né dá para ser feita também com isso é claro que o os grãos aqui que foram identificados nesse caso vai tá um

valor que vai é subestimado porque ele não consegue contar o que não aparece na imagem então daqui a pouco um um ajuste com algum fator de correção aí pode ser Realizado para para fazer isso aqui eu comento eh eu mostro para vocês a parte de quantificação de severidade de doenças em folhas então se nós tivermos lesões que estão bem delimitadas a gente consegue até contar o número de lesões e medir cada uma das lesões nesse caso 1543 lesões e nessa folha e eu não coloquei a severidade aqui mas era 19,20 né 19 e alguma coisa

por C né dessa imagem e o que muitas vezes pode enganar porque você olha né parece que Tem muita lesão Porque elas estão bastante espalhadas na folha mas se vocês olharem são lesões pequenas né Olhe bem aqui o quanto de folha né Sadia que tem dentro dessa área então muitas vezes aquela avaliação com uma escala diagramática que é subjetiva usando algumas ferramentas como como essas né você consegue reduzir essa subjetividade e ter mensurações mais acuradas né da mesma forma que eh a quantificação de injúria por insetos em Folhas aqui medição de colônias e eu trago

para vocês também eh essa essa nova ferramenta que eu comecei a desenvolver esse ano que basicamente é um aplicativo Shining para quem trabalha com R aí vai vai conhecer que é um um aplicativo do tipo apontar e clicar que tem o o piman né e alguns outros pacotes né como um backend rodando por trás com isso nós conseguimos principalmente popularizar eh o uso dessas ferramentas eh para Pessoas que que são legas em programação ou que não tem muita afinidade não gostam muito de abrir o software e digitar lá os comandos eh o nosso objetivo é

assim que nós termos essa ferramenta já em uma versão mais estável é deixar essa ferramenta hospedada e e para que qualquer um possa acessar digitando lá o endereço da internet e subir os mosaicos aqui e fazer essas análises Então essa é a cara do aplicativo que nós estamos trabalhando Né Eh nós temos alguns módulos aqui para serem realizados como por exemplo mosaico de trigo que eu mostrava anteriormente eh e quando nós analisamos a gente já consegue extrair essas informações em um em um Excel né basicamente pronto para ser analisado né então eu posso tanto salvar

esses resultados em um Excel eu posso já diretamente exportar isso para um objeto lá dentro do r e continuar na parte das análises que aí pode envolver Treinamento de modelos de machine learning criação de gráficos e assim por diante então a ferramenta ela chega até no ponto de entregar uma planilha eh organizada com os resultados para serem eh analisados posteriormente então medição e contagem de plantas a gente tendo esse contraste eh satisfatório entre o que é solo e o que é planta a gente consegue segmentar essas plantas nesse exemplo aqui é um exemplo de eh

um mosaico de alface né Então eu cliquei aqui nesse nessa planta e aí vocês podem notar que nós temos ali a informação do bloco da parcela de qual indivíduo né a coordenada x y na área Aonde ele está Qual a área dele perímetro comprimento largura e se você quisesse aqueles 80 90 índices de vegetação e computados nesse caso a nível individual né então a precisão né o o nível de detalhamento que a gente consegue com essas informações eh com essas ferramentas de fenotipagem de Autor rendimento é bastante importante nesse trabalho em específico eles eles testaram

eh alguns tratamentos envolvendo doses de fósforo eh e alguns Alguns microorganismos e principalmente eles conseguiram identificar diferenças na tonalidade de verde dessas plantas eh que com os índices de vegetação a gente consegue quantificar né aqui um exemplo de um de um mosaico de uma área Florestal Eu desenhei dois dois Shape files aqui e E aí o programa consegue Não sei se vai ficar fácil para vocês verem qual coisa podem ver a apresentação depois lá no link consegue identificar as árvores aqui contar o número de árvores que tem e realizar a medição da Copa de cada

uma delas né É claro né como eu comentei desde que você tenha essa esse contraste né E essas ferramentas que eu comentei com vocês né fi mejar o plim o Plant civiles trabalham basicamente com métodos eh de binarização que envolve um limar ou seja Dizer que daqui para baixo é solo daqui para cima é planta Define um ponto de corte e segmenta não tem nenhuma ferramenta de de de mais avançada de Inteligência Artificial como por exemplo redes neurais para identificar padrões e conseguir segmentar uma planta Verde dentro de uma área que também é verde né

então basicamente nós temos isso aqui um exemplo eh um mosaico também de uma área de melhoramento eh de girassol nós conseguimos contar o número de plantas Nesses estádios mais iniciais aonde as plantas ainda não estão se encostando bastante contar o número de plantas nós conseguimos também medir a distância entre as plantas aqui se vocês observarem eu calculei o o coeficiente de variação da distância entre as plantas nessa parcela aqui e nessa parcela aqui se vocês olharem nós conseguimos eh essas informações para quem trabalha com eh mecanização testa a velocidade de semeadura e assim por Diante

saber né essa esse stand de plantas é é bem importante então nós conseguimos fazer isso também só que eh a título de curiosidade as distâncias que o programa já retorna né partindo agora para os modelos de copa que eu comentei com vocês nós temos aqui algum nesse módulo principalmente algumas opções Então esse é um exemplo que nós estamos trabalhando eh com o pesquisadores da Universidade de nebrasca eh e esse campo em específico Aqui tem aproximadamente 9.000 parcelas 8780 parcelas E aí você imagine passar em cada uma dessas parcelas e mensurar a altura de planta né

fica bastante trabalhoso né com o modelo de superfície que que eu mostrei para vocês a gente consegue fazer isso e eu destaquei aqui essas duas parcelas aqui essa bem vermelha e essa mais verde que representam aí os extremos né aqui é aquela aquela planta de milho que eu mostrei para vocês antes então Basicamente tem aquele pico na altura e essa menor altura aqui tá relacionado a uma parcela que eh não sei se foi fale na semeadura ou não nasceu né enfim não tinha planta lá para ser mensurado e você se vocês observarem você consegue né

notar justamente essas duas parcelas bem claramente aqui a gente tem mais algumas outras aqui que tem algumas plantas daninhas também Mas no geral o objetivo é justamente ter um Excel depois com 8.000 e poucas linhas e mais De 15 colunas porque eu consigo calcular a média a mediana da altura eu consigo calcular a entropia daquele modelo de superfície dentro da parcela E com isso trabalhar ou eh ter alguns índices de qualidade ou de est de parcela né se nós pararmos para pensar se a variação da altura dentro de uma parcela a altura das plantas é

bastante grande no melhoramento nós poderíamos estar falando de repente de uma população que tá segregando onde tem plantas altas Plantas baixas e com isso nós conseguimos eh tirar essas informações a aqui mais algumas coisas com relação à predição de data de maturação Então já tem alguns modelos eh publicados como por exemplo do Volpato já tá presente aqui dentro que entrando com uma série de de índice de vegetação a gente consegue realizar predição de maturação nós estamos eh ainda em Progresso em um trabalho em parceria com o Cléber Azevedo para fazer Essas predições eh em um

ensaio de trigo né então data de riding né que é espigamento e data de maturação eh e nesse exemplo que eu mostro eh eu ajustei aqui um modelo não linear e cada ponto desse aqui é uma observação então foram feitos 22 voos ao longo do ciclo né daquela daquele experimento e Aqui nós temos o comportamento do ndvi Então se vocês pararem para para observar quando o ndvi começa a cair basicamente nesse caso né Entre vai estar relacionado ali a ao período de riding ao período de floração que deixa de existir somente aquele verde né lá

na na lavoura e começa a vir a outra outras cores né que o unidev consegue pegar quando ele estabiliza né se pensar no un dvi baixo aqui nós temos aquelas plantas já senescentes né então o estudo de caso que eu fiz aqui usando imagens de satélite agora né então vejam que a gente pode trabalhar tanto com Drone quanto satélites eh e aqui mostro Para vocês a evolução temporal de 36 voos né em um campo de produção de milho aqui da corteva eh cada uma dessas parcelas aqui se vocês olharem agora é um talhão então a

gente já tá falando em um em uma área grande cada talhão desses acho que tem mais de 10 haar e a gente consegue avaliar Como que foi a série histórica né Desse ndvi em cada um desses talões né criando os shapes e e realizando essa avaliação se vocês observarem esses dois aqui são Justamente aqueles dois mais lá do início que estão aqui com um valor mais amarelado né que pode tá relacionado a um material mais precoce Ou de repente uma semeadura mais precoce também além do ndvi a gente consegue uma série histórica da variação do

ndvi dentro dessas parcelas então com isso nós conseguimos ver Por exemplo essa esse parcela 12 né esse talião 12 aqui um coeficiente de variação do ndvi que foi bem baixo né começou a aumentar um pouco Mas se Manteve bem abaixo de outras parcelas isso representa o quê uma maior uniformidade das plantas lá dentro desse talhão né Essa desuniformidade que nós conseguimos notar aqui no bloco três no bloco quatro no bloco um pode estar relacionada também com questão de doenças ou a questão de sol ou a própria heterogeneidade no material que você tá eh trabalhando se

for um um ensaio de melhoramento por exemplo Então são estratégias que podem ser usadas para Isso né mas a nível agora de de produtor vamos se pensar assim que eh não tem nenhuma experiência lá com software que tem que instalar instalar pacotes Existem algumas ferramentas interessantes como on soil que eh em determinadas eh análise aqui ele é gratuito tem uma versão paga também mas você consegue né e eu fiz isso hoje de tarde identificar uma determinada lavoura e ver como que o ndvi daquela área tá né Ele trabalha por trás dos Panos vamos se dizer

assim com imagens do Sentinel 2 né com a diferença que é um aplicativo online você acessa né consegue ver eh essas informações aqui também o skyfield que é uma outra ferramenta você consegue ter alguns detalhamentos a mais aqui de repente eu particularmente não cheguei a usar bastante os dois né mas eh se vocês olharem eu peguei aqui da mesma data Vocês conseguem ver que o ndvi né nessa área aqui pelo pelo on soil e pelo Skyfield tem esse padrão eh muito semelhante então com isso você consegue de repente eh ter uma ideia da variabilidade da

tua lavour aqui nessa nessa ferramenta ela já mostra uma série histórica principalmente porque ela também né Tem esse essas imagens de satélites rodando aí por trás dos panos né que ficou bastante pequeno tá pessoal mas eu a mensagem que eu gostaria de deixar acho que aqui no final É principalmente né em Relação a a essa parte fenotipagem de alto-rendimento que ela é bastante importante né Nós comentamos lá no início que de nada adianta você ter uma avaliação do teu genótipo né ou seja uma né um sequenciamento do o DNA enfim marcadores moleculares se efetivamente você

não consegue ver se aquele caractere que você tá querendo melhorar ou tá querendo identificar não é observado lá no campo né para principalmente em programas de Melhoramento no início né lá na F2 F3 onde você tem uma grande quantidade de materiais essas técnicas elas são bem importante porque por exemplo você consegue mensurar a altura de planta de 5 plantas 5000 parcelas né Vamos você pensar assim eh coisa que às vezes se você precisasse fazer isso na régua você não ia fazer ia deixar para começar a mensurar a altura de planta a à medida em que

o programa Vai afunilando e que o número de materiais vai reduzindo né Eh Existem limitações É claro se nós tratarmos em imagens de satélite por exemplo a resolução espacial é um limitante a gente não consegue avaliar áreas eh com um nível de detalhe bastante grandes você pensa armos no Drone para essa parte de fenotipagem de de autto rendimento aí você já entra e em uma questão principalmente de de custo e também de de background para se analisar né porque na verdade não é um processo tão simples né você precisa Pegar essas imagens gerar os mosaicos

depois analisar tudo isso e tirar essas informações mas a mensagem que fica é que a fenotipagem de autor rendimento ela é extremamente importante principalmente né em otimizar aí seleção no melhoramento e consequentemente disponibilizar PR os produtores pras pra comunidade aí né genótipos Eh promissores genótipos superiores com um período né cada vez menor né então agregando né estratégias de fenotipagem De autor rendimento genotipagem e diversas outras técnicas eh Com certeza os programas de melhoramento eles eh tê essa otimização né na nas suas atividades eh eu finalizo né esse esse material por aqui eu espero que eu

tenha ao menos conseguido Despertar a curiosidade de vocês para esse tema de repente vocês se aventurarem lá em baixar o r instalar o fi de mear quem trabalha com python tem o Plant CV eh para começar a trabalhar nessa parte de Fenotipagem de autor rendimento tá E aqui no final eu deixo algumas referências que acho que é importante Se vocês quiserem ter um pouco mais de de de detalhe né tem trabalhos bem importantes bem interess SOS aqui né com isso eu finalizo fica ficam aí meus contatos eh se vocês quiserem entrar em contato mandar e-mail

fique à vontade que será um prazer a gente tá discutindo né essa esse tema bastante importante que eu tenho dedicado eh uma boa parte Dos meus esforços de pesquisa eh no nos últimos tempos aqui na USC tá bem mais uma vez agradeço ao G melhor pelo convite é Foi uma satisfação tá bem muito obrigado P excelente palestra professor olivoto tenho certeza que foi uma palestra enriquecedora para todos os participantes do nosso evento e nesse momento nós vamos estar abrindo então espaço para algumas perguntas vou começar aqui Professor com a pergunta da Ira Brito Farias de

Souza Ela pergunta quais são os principais índices de vegetação que podem ser calculado a partir de imagens RGB para captar a variabilidade entre genótipos apenas Gli eh não tem tem vários índices eu vou pegar aqui um link bem rápido para colocar aqui no no no chat que eu acho que pode ser importante eh que é uma eh não tá atualizado mas consta eh eu não sei se eu coloco no chat privado Aqui pode ser eh eu acho que seria nos comentários Professor comentários ah entrar no chat aqui conectar-se vai ter que logar vamos ver os

meninos do canal podem colocar no chat para você professor é Beleza eu vou colocar aqui mas só só respondendo então não tem vários outros índices RGB eu acho que mais de 20 que podem ser computados o NG rdi E aí a fórmula vocês podem encontrar nesse link que o pessoal do do do melor vai colocar ele tem uma Associação principalmente paraa parte de de quantificação de doenças muito importante então ele consegue diferenciar uma região necrosada de uma região verde com bastante facilidade então GLI NG rdi eh a as próprias bandas envolvendo outros né outras outros

cálculos certo mas são vários índices que conseguem ser utilizados para isso o GLI ele aquele exemplo da alface que eu mostrei ele foi segmentado usando o índice GLI então é um índice que Consegue separar bem facilmente solo e planta Tá perfeito Professor Obrigado eh mais uma pergunta do João Amaro Ferreira Quais as principais fatores que limitam a fenotipagem de alto rendimento em larga escala pensando em empresas de melhoramento eh pensando em em empresas por exemplo eu acho que eh o custo não seria né um uma limitação Mas de repente eh a implementação mesmo né Eh

até você Definir o um peline sólido para aquilo que você deseja porque aí tem empresa de melhoramento que trabalha com diversos aspectos né então você pensar aí em empresas que trabalham com melhoramento de de silagem enfim eh a questão de biomassa a questão de volume é bastante importante tabaco né Vamos se pensar assim eh e aí já é uma coisa que é diferente você já precisa fazer outros produtos lá do mosaico que são os Modelos de superfície né O que não é necessário se você quer apenas extrair índice de vegetação para comparar um genótipo com

outro então eu acredito que principalmente e a implementação do peline né Ela é um entrave importante né ferramentas existem ferramentas gratuitas né que podem ser usadas e que eh eu acho que safaram né Aí uma grande mais de 90% das demandas de de qualquer empresa né se a gente pensar por exemplo predição de data de maturação tem vários Estudos já que que demonstram que índices RGB não precisa nem ser nir multispectral né Tem uma associação bastante forte com data de maturação E aí Ah tem um erro né de acurar se lá na predição de três

dias quro dias bem será que isso é realmente importante né ou será que esse erro ele já é o suficiente para você enquadrar um genótipo dentro de um ciclo precoce super precoce ou tardio que é no final das contas o que o melhorista né quer fazer então acho que Basicamente é isso né obrigado Professor Eh pergunta da Bárbara Nascimento Santos eh as imagens de satélite seriam mais difíceis de extrair informações da Saúde plantas devido às nuvens ou isso não interfere simim porque eh o os satélites eles têm uma resolução temporal que por exemplo se pensar

no no Sentinel 2 né Chega aí no máximo a 5 dias ou seja a gente consegue imagens de hoje e só vai conseguir dali C dias se tudo correr bem Eh se acontecer de ficar duas TRS semanas Chovendo como acontece né frequentemente por exemplo aqui aconteceu algumas semanas aí você não vai ter né você não vai ter ao menos essas bandas no no near no e no comprimento do visível né mas tem outras bandas também que aí né já entram lá na parte do zíper espectrais que conseguem né penetrar nessas nuvens e e também ter

alguma relação com planta Mas eu particularmente não tenho muito Conhecimento e nunca analisei assim para ver se tem uma relação ou não joia Professor pergunta do Marcos Paiva Boa noite Professor olivoto Parabéns pela excelente apresentação Quais são as perspectivas de análise de variabilidade de espaço temporal para comparar genótipos de diferentes ambientes Ah uma pergunta bem bem interessante né a gente fala de temporal mas não na mesma área Pelo que eu entendi e sim em diferentes Ambientes né aí a questão nesse caso vai tá se a gente falar em Drone por exemplo ou até satélite né

Se for uma uma área grande eh satélite Eles já corrigem isso né mas quando a gente faz voos que são em diferentes períodos ou em diferentes locais uma etapa muito importante na geração dos mosaicos é a calibração né para você conseguir deixar justamente essas imagens de diferentes dias ou locais e falando a mesma coisa Né Vamos se pensar assim eh Então eu acho que tem uma perspectiva interessante Principalmente quando a gente já pensa em integrar junto com essa questão da fenotipagem a parte da inoti né Tem tem vários trabalhos então que que já envolvem isso

né colocando lá em modelos de predição informações de temperatura máxima mínima precipita ação então eu acredito que eh no futuro a integração dessas técnicas ela vai ser bastante importante Tá J Professor a última aqui pergunta do Jaime Mariano Mariano taipa eh qual o objetivo da fenotipagem e qual a diferença entre a fenotipagem tradicional e de rendimento e será que a radiação solar pode eh ser fator limitante do uso de sensores para realizar essa fenotipagem acho repeti o final da outra pergunta n sim eh na verdade a fenotipagem é justamente aquela observação anotação né e tabulação

do fenótipo ou seja daquilo Que você tá observando o que você tá medindo né a gente fala em rendimento de grãos como sendo o resultado né como sendo o fenótipo Mas aí pode ser resistência à doença em termos de severidade pode ser presença ou ausência de um determinado composto fenólico então a fenotip é justamente essa observação essa medição essa quantificação eh que muitas vezes na fenotipagem tradicional é feita manual né com régua com Eh Contagem com quantificação de você pegar uma amostra macerar ela e analisar um determinado composto e essas e a fenotipagem de autor

rendimento na verdade é uma junção de técnicas aonde você na maioria das vezes vai est eh estimando esse teu fenótipo indiretamente ou seja o Drone ele não vai conseguir chegar lá na lavoura e ter dizer que tem n 400 kg de grãos aqui porque ele pesou a massa do grão né você vai ter índices ou vai ter modelos de Predição que vão ter estimar um rim de grãos com base em n dvi por exemplo ou vão ter estimar uma rata de maturação conforme aquela curva do ndvi vai caindo basicamente é é essa a diferença tá

perfeito professor em nome de toda a equipe do G melhor do canal agricultura AZ e do programa de pós-graduação em genético e melhoramento do FV eu gostaria de agradecer pela sua disponibilidade em realizar essa palestra e compartilhar conosco os seus Conhecimentos estamos muito felizes com a sua participação Eu que agradeço mais uma vez um forte abraço aí pessoal tá tchau um abraço pessoal Olá boa noite a todos meu nome é luí salvato sou diretora de social mídia do canal agricultura AZ e vim aqui para passar alguns recadinhos para você primeiramente você já seguiu o nosso

canal aqui no YouTube já seguiu a gente n nossas redes sociais aqui no link no link não desculpa aqui nos comentários Do YouTube nós temos o canal de transmissão do WhatsApp então se vocês quiserem entrar para saber divulgações de eventos do agricultura seria muito interessante você sabia que o canal agricultura a tem diversos vídeos sobre melhoramento genético de plantas um exemplo deles é como conduzir um viveiro de inverno do desenvolvimento de híbridos de milho depois do evento vocês podem dar uma olhada aqui no nosso canal outra coisa muito importante é que o a Lista de

presença do evento vai ser passada aqui no chat então para garantir o certificado do evento é muito importante que vocês e assinem a lista de eu vou passar a palavra de novo pro Thiago para dar continuidade ao evento bom pessoal dando continuidade à programação da 11ª edição do workshop genético e melhoramento eu gostaria de convidar a professora Maria Lúcia carneir Vieira para apresentar a Palestra intitulada como tcas inovadoras no melhoramento de plantas a professora possui sólida formação Em genética com mestrado pela Universidade do Paraná e doutorado em genética e melhoramento de plantas pela Universidade de

São Paulo iniciou sua carreira como docente na uf PR e desde 1986 integra o corpo docente da osp onde é professora titular no departamento de genética da Escola Superior da Agricultura Luís de Queiroz conhecida Como exal com experiência em genética molecular de plantas e biotecnologia sua pesquisa é focada na prospecção mapeamento de gênes e genômica de plantas incluindo maracujá feijão e cana de açúcar professora atuou também como membro e Presidente substituta da comissão técnica Nacional de biossegurança a CN Bio e em 2023 foi Eleita como membro titular da academia de ciências do Estado de São

Paulo por favor Professora Maria Lúcia fica à Vontade para realizar sua apresentação Boa noite thago você me ouve bem sim professora tá ótimo muito obrigada pelo convite primeiramente é um prazer para mim poder conversar com vocês todos especialmente eh por se tratar da Universidade Federal de Viçosa que por quem eu eh pela qual eu tenho muito respeito e consideração então eu vou projetar aqui a minha tela acho que já está né thago Tá sim professora tá certinho aqui Pra gente tá ótimo Então para inicialmente né gostaria de apresentar uma foto do Prédio Principal da escola

eu trabalho no departamento de genética Sou professora titular e Eh meu e-mail tá aí à disposição de vocês todos Eh caso queiram me me contactar como o Tiago falou eu fiz parte eh durante se anos da comissão técnica Nacional de biossegurança CTN bio e o meu a minha apresentação aqui vai dizer respeito a Essa experiência que eu tive eh como membro e depois como vice-presidente da CNB ah recentemente há uma classe de técnicas que são ditas inovadoras de melhoramento de precisão sendo que eu vou me até mais aquelas que são dirigidas ao melhoramento de plantas

como o professor que me antecedeu eh o melhoramento genético de plantas tem eh contribuído substancialmente paraa melhoria das culturas e mesmo dos Animais domesticados em todo o mundo né recentemente há esse conjunto de técnicas que ele bem retratou que são de fenotipagem de autor rendimento que muito tem Eh vamos dizer eh aprimorado né essa parte que diz respeito à obtenção de fenótipos altamente precisos e que aumento a eficiência eh da prática eh de seleção aqui eu vou abordar na realidade dois aspectos ou duas dois conjuntos de Técnicas que são a trenia e a edição eh

que tem sido usadas para criar fenótipos e agregar valor às a culturas melhoradas a gente não pode dizer que tanto a trenia como a edição vem promover uma vamos dizer uma revolução dentro da área de melhoramento porque na realidade elas trazem um valor agregado àquilo que já vem sendo eh melhorado que já vem acumulando alelos favoráveis né pelas técnicas convencionais de de melhoramento o que a Gente tem de interessante nessas duas técnicas é que a primeira delas vamos dizer assim tem por característica ou tem por foco introduzir um DNA exógeno na planta melhorada né e

a edição por sua vez ela se beneficia de uma técnica ou de uma tecnologia que é mediada por crisper que eu vou explicar logo em seguida que promove justamente modificações do Genoma sem que haja a inserção de um DNA exógeno Então ela Tem uma série de vantagens e talvez a principal delas seja a dispensa da avaliação de risco e a pelo fato de que esses produtos não são considerados ogms e portanto portanto a sua comercialização não passa ou pelo menos na maioria das vezes pelo mesmo sistema regulatório que os transgênicos são obrigados ou estão sujeitos

então eh só para vocês lembrarem né Eu acredito que a maioria de vocês sabe Disso o Brasil é um dos grandes produtores de transgênicos né um dos grandes eh um dos países que tem grandes áreas plantadas com tolerantes a herbicida resistentes a inseto plantas tolerância estresse hídrico os dois primeiros fenótipos são os que mais eh T recebido atenção das empresas mas nós temos também aumento de taxa de crescimento em eucalipto resistência a vírus em feijão Resistência a nematoides e algumas características de interesse industrial principalmente fora do Brasil eh aumentando qualidade de fruto por exemplo então

atualmente cerca de 70% da área cultivada no país com plantas geneticamente modificadas correspondem aproximadamente aí ou ocupam 60 milhões de hectares bom lembrando um pouquinho a trenia ela é eh centrada principalmente num evento da Natureza assim como vocês vão ver que a edição também o é né então a natureza inspira o cientista a buscar Eh vamos dizer adaptar essa esses fenômenos da natureza para uso biotecnológico então o primeiro deles é bem conhecido acredito por vocês todos que é essa bactéria de solo que normalmente é um patógeno principalmente em solo temperado de eh Videira algumas árvores

eh e algumas frutas também de arbóreas e Mesmo algumas plantas eh eh herbáceas perenes né e o que que o agrobacterium faz como patógeno ele cria como vocês podem ver ali à direita do slide esse tumor que é consequência de uma colonização por parte da bactéria do tecido vegetal a gente sabe por exemplo que o rizóbio né é um uma bactéria que convive com a raiz da planta né fixando o nitrogênio e eh é um tipo de associação né que existe eh envolvendo o rizóbio e e e as Leguminosas no caso do agrobatida genética E

por que que eu falo isso né porque essa bactéria ela é capaz de levar a planta uma parte do seu DNA bem interessante isso não é É raro essa colonização que envolve a expressão do genes de bactéria por parte da planta e essa expressão de alguns genes da bactéria por parte da planta eh se reduz vamos dizer assim a uma região plasmidial da agrob bactéria que é Chamada de T DNA ou região T DNA e que esse esse plasmídeo é capaz então de através de uma região de virulência dele transferir essa região T DNA para

a planta eh ela Essa região é separada aí por duas bordas de cerca de 25 pares de base e a o uso da tecnologia do agrobacterium envolve a aquilo que a gente chama de desarmamento do plasmídeo por que isso Né porque na realidade quando esse plasmídeo ou t DNA melhor é transferido para o núcleo da célula vegetal ele causa doença ele causa Justamente a formação daquele tumor né porque eh a planta eh Quando recebe esse esse T DNA ela sintetiza precursores de hormônios precursores de auxina que por sua vez vão ser eh vão formar um

nicho apropriado para o próprio crescimento da bactéria uma vez que ela consegue Eh catalisar ou metabolizar esses compostos para a sua própria sobrevivência esse esse sistema agrobacterium planta como tá mostrado aí nessa figura é um sistema muito conhecido há muitas revisões a esse respeito dada a beleza desse desse eh dessa estratégia da bactéria né no sentido de fazer a planta ou a célula vegetal produzir esses compostos que favorem o crescimento da bactéria como é Que ela faz isso ela tem uma região que é chamada vírus que é um operon né um conjunto de genes e

esse operon vir ele expressa várias proteínas que permitem Justamente a transferência do T DNA para o Genoma vegetal eh cada um desses elementos da região vir eh produz uma proteína ou é traduzido numa proteína lá na no interior da célula eh bacteriana que por exemplo vão Eh vão proteger esse T DNA de qualquer eh enzima né para que ele não seja eh degradado vão permitir a formação de um poro se vocês olharem na figura Ali há um poro de transmissão do T DNA para o núcleo da célula vegetal e esse poro é construído por esse

conjunto de peptídeos que são justamente traduzidos pelo operon Verde então há um poro realmente que permite então que o t DNA protegido por um outro conjunto de proteínas atravesse a Membrana bacteriana a parede celular vegetal e a membrana do núcleo de tal sorte que no núcleo ele se expresse né e ele se expressa justamente produzindo eh o vamos dizer o o conjunto de de oncogenes não é que e forma Então os precursores de de hormônios que por sua vez são eh catabolizados né pela pela bactéria formando assim um nicho que a favorece ah em termos

de crescimento ora não é Difícil da gente entender ah o que o homem fez na realidade ele desarma esse plasmídeo né ele retira esses oncogênicos e naquela região que correspondia ao T DNA ele insere genes de interesse para a planta e para o melhoramento atualmente eh o que se faz é usar linhagens desarmadas portanto sem o t DNA e colocar um um vetor ou um pequeno plasmídeo artificial eh no interior do agrobo de tal s sorte Que a região vir passa a ler também aquela aquele novo pas mídio e eh faz com que a região

de interesse também seja eh enviada para o núcleo da célula vegetal portanto se constrói aí o que se chama de um sistema binário e a região de interesse agora é então Eh direcionada pelo mesmo operon vir para a célula vegetal com isso a gente tem aí uma série de eventos transgênicos que inclusive foram adotados na agricultura brasileira como A soja tolerante a glifosato né que foi o primeiro evento a ser introduzido no Brasil e que eh Passa então a forcer o agricultor no sentido de de que ele possa ah eh distribuir ou pulverizar o herbicida

após a emergência da planta eh modificada Isso foi uma revolução importante né porque antes havia todo um combate entre aspas pelo uso de herbicidas eh que a planta Não era tolerante e isso Eh eh causava danos à à lavoura por si né hoje a gente tem então essa possibilidade de usar vários herbicidas e portanto várias trenas para os diferentes herbicidas inclusive acumulando genes de vários herbicidas por cruzamento em linhagens transgênicas então só para explicar para vocês as tolerantes ao glifosato por exemplo são aquelas que eh tem na sua composição genômica por transformação por trenia uma

enzima que Restaura a via do ácido chiquímico então a gente vê na esquerda ali uma um esquema da via do ácido químico que é aquele que produz eh eh feni alamina tirosina triptofan ou seja aminoácidos aromáticos e que o glifosato por sua vez rompe Essa Via quando você introduz na planta uma enzima que restaura essa via e que não é sensível ao glifosato você passa a ter então uma planta transgênica que é por sua vez Tolerante ao glifosato essa essa tolerância a herbicidas há vários exemplos eh liberados no Brasil há vários herbicidas normalmente essas essas

esses genes que são introduzidos na planta transgênica são de origem bacteriana e Eh esses genes Então são capazes ou de se ligar ao herbicida ou no caso do da cp4 epsps restaurar a via há vários os mecanismos pelos quais a planta passa a Ser tolerante ao herbicida que é aplicado pós emergência e Há também um conjunto de plantas que são eh resistentes a inseta novamente Eu repito a biotecnologia se faz eh por imitar a natureza né então a gente vê aqui o bacilo BT que é o tuges que ele naturalmente é capaz de produzir uma

uma proteína que se cristaliza e que é uma toxina é uma Toxina para evitar Justamente a a sua a sua degradação né e o que que acontece se a planta passa a produzir essa toxina que é tóxica a insetos não é oriunda do bacilo quando for atacada por sua vez por larvas de insetos há então essa esse acúmulo de de proteína eh do bett e a larva que está na folha aqui no Exemplo né Ela morre Então por intoxicação não há preocupação com relação ao fato da gente se alimentar desses organismos geneticamente Modificados com proteína

abt porque que essa proteína ela só é capaz de ser assimilada pelo intestino da bactéria da da larva né ela não tem afinidade pelo intestino humano então há um conjunto de plantas eh expressivo né como algodão por exemplo eh no Brasil e que são tanto tolerantes a glifosato ou a outros herbicidas como resistente a insetos e essa resistência inset ela advém de vários genes eh de BT há uma infinidade aí cerca de 500 genes eh conhecidos de BT que podem ser introduzidos na planta então a gente sabe que ah esse acúmulo de vários genes Então

a gente tem nessa figura aí vários genes Cry né que são os nomes dos genes que eh codificam Então essa proteína do Cristal com eh genes de tolerância herbicida por exemplo Pat epsps eh que são combinados é importante que a Gente saiba disso são combinados por cruzamento Então não é que se faz tranen de forma conjunta Ou seja no mes na mesma construção em que a o gen BT não é aquela que é a a a mesma que contém o gene Pat por exemplo né ou epsps o que se faz é ter um evento para

cay um evento para epsps esses Eventos São cruzados e nas gerações subsequentes são eh selecionados aqueles eh no caso do mho por exemplo aqueles híbridos que acumulam ou piramid esses eventos numa Única planta né E como é que se faz a análise de risco desses transgênicos né é importante eu mencionar que a análise de risco é feita em termos de eh equivalência substancial Ou seja quando você tem um background genético né de Milho ou de soja ou de algodão e nesse background genético é introduzido um transene esse background genético tem que ser substancialmente igual ou

equivalente àquele mesmo background que Contém o transgenio então a gente chama de equivalência substancial e ah quando você piramida ou acumula esses genes no mesmo indivíduo por cruzamento convencional A análise de risco ela é simplificada uma vez que cada evento individual já foi por exemplo liberado pela CTN B Então é isso que diz aqui Ness nesse slide né ali na última frase que pode-se usar um Fast track né ou seja uma análise mais eh eh Rápida uma vez que todas aquelas exigências para a liberação comercial de um transgênico já foram satisfeitas que exigências são essas

que a nova proteína ou a nova enzima não cause dano à saúde humana ou vegetal ou animal que ela não cause dano a a ao ambiente né que ela se acumule no solo por exemplo proteína BT mas que isso não cause nenhum dano adicional E para isso é feito o que se chama de um Monitoramento pós liberação comercial durante 5 anos que a CTN Bio Analisa havia uma preocupação grande quando eu estava lá com relação a acúmulo de tem na BT no solo Então as grandes empresas eram obrigados a a fazer relatório sobre a o

acúmulo dessa proteína se havia riscos adicionais ao ambiente são feitas uma série de testes em animais de laboratório em em placas de Fungo por exemplo com com eh substrato do produto transgênico e e na ausência dele de tal sorte que os laboratórios que são independentes eh da empresa eh elaborem laudos de segurança em relação a um conjunto de microrganismos que são colocados frente a esses eh produtos né então vejam a eu posso dizer para vocês que sempre os alunos me perguntam isso né que a os Transgênicos que estão aí liberados comercialmente são seguros eles passam

por análises de risco bastante elaboradas e esse é o grande custo da liberação de um transgênico para as empresas o sistema regulatório de cada país o custo desse sistema é muito maior do que a própria produção do do transgênico né isso eh tem limitado bastante a universidade por exemplo ou as empresas públicas a se sentirem eh confortáveis paraa produção de Transgênicos dado o custo regulatório então é importante a gente saber isso aqui tem Ah uma lista de eh GM ou eh caracteres né que tem sido modificado geneticamente no mundo por trenia então tolerância a estress

abiótico por exemplo resistência seca né importante aí em termos de mudanças climáticas né pela introdução de uma de uma cod Shock Protein B que leva maior estabilidade do RNA mensageiro também no caso da futura Gene do Eucaliptus h há uma uma enzima que é expressa na planta su expressa no caso do transg que causa um afrouxamento na parede celular isso faz com que ele se eh que a célula né do parena se permita um um alongamento mais rápido e portanto uma um corte também da árvore em 5 anos em vez de s ou oito como

é no Caso dos não transgênicos a gente tem o caso clássico da Embrapa né que produziu o feijão resistente a ao mosaico dourado ao vírus do mosaico Dourado Pela expressão da pela própria planta de um RNA antisense né Por exemplo três linhas cinco linha que vai se ligar ao ao ao virar E com isso formar uma fita dupla que é eh naturalmente silenciada então pela planta e com isso não há a multiplicação viral no interior da célula vegetal Herbicida tolerância herbicida como eu já falei resistência inseto alguns casos de modificação na qualidade do produto né

no caso de maçã se faz então a pressão do Gene que leva a escurecimento da fruta me desculpem eh após o corte né então isso eh traz a ao ao ao consumidor um produto de mais qualidade pode-se usar o gen Cry também para resistência nematoide né Tem uma soja da basp com essa característica e Há também a alguns exemplos de controle de de polinização por exemplo paraa macha esterilidade em canola por um gene que é chamado barnis e que causa então a macha esterilidade por RNA de de de interferência que é e uma um fenótipo

Interessante não é quando a gente quer produzir híbridos em larga escala em que um dos das linhagens é é Mach estéril então como eu disse ah muito importante em todos esses casos é a análise de Risco que no caso do Brasil é feito pela CTN Bill e eu posso fiquei seis anos lá posso assegurar vocês que é uma comissão séria que faz então um parecer seja para uma liberação planejada ou seja uma liberação em regime de contenção em que a empresa tem uma série de requisitos a cumprir para que não haja escape daquele daquele ensaio

né imagine vocês aí um ensaio para e resistência inseto em que a empresa Vai então testar aquele aquele evento transgênico na presença do inseto ao lado do controle não transgênico né Então até quem essas liberações planejadas elas são de interesse da própria empresa e elas são visadas por membros do mapa eh para o seu devido controle e até multa eventualmente né e depois aquele ensaio todo ele é ou sofre em terril ou sofre ou ele é queimado e para que então se Caracterize como uma Liberação planejada ou seja uma liberação em regime de contenção que

vai ser destruída uma vez que os resultados Da Da liberação planejada são satisfatórios pra empresa Então ela entra com o pedido de de liberação comercial vou contar uma historinha bem rápida aqui engraçada que aconteceu quando eu tava na CNB e entrou um pedido de liberação planejada do eucalipto Imaginem vocês o que fazer com ensaio de eucalipto né de uma árvore Após uma liberação planejada O que que a gente faz né a gente queima o ensaio é muita é muito grande né a gente faz Inter terril Então foi uma discussão que se Estendeu na cnib né

para ah decidir qual seria a a melhor estratégia numa liberação planejada de um de uma espécie arbórea e havia na minha época um professor presidente da CNB muito engraçado e nós sofríamos muita muita não diria repressão mas muita Crítica por parte de alguns segmentos da sociedade né inclusive Invasão na reunião da set e a reunião da cenib ela se faz em duas etapas na quarta-feira São Reunidas as setoriais humana e animal que analiza risco paraa saúde humana e animal e a a outra setorial que é a tal ambiental na quinta-feira é a plenária Ou seja

é quando se decide né no conjunto dos 27 membros que compõem a CNB se aprova ou não toda aquela pauta que é sempre muito Grande então ele era muito engraçado Ele é químico da USP ele disse eu tenho uma sugestão vamos fazer banquinho né com o tronco do eucalipto distribuir pras escolas e aí ele falou não melhor não porque vai que o DNA exógeno sai pelo buraquinho do eucalipto e entra no bumbum das crianças né Então essa uma história muito engraçada como muitas que aconteciam na CNB fruto da presença de um grupo de pessoas que

assistia a plenária e que eh era crítica A adoção da tecnologia hoje Felizmente eu acho que no Brasil há um consenso né que eh tudo que é liberado é seguro muito bem vamos adiante então né então aqui a gente tem uma tabela mais ou menos 57 milhões de hectares do Brasil Corresponde à área cultivada com com gno ou seja com plantas geneticamente modificadas ou eh no caso aqui a gente tem 139 eventos evento é é é todo organismo Que chega a CNB para liberação não necessariamente ele é cultivado aí depende da empresa do interesse da

empresa de concorrência Enfim então a gente tem aqui por exemplo 26 eventos de algodão 77 de milho né bastante milho quando eles são piramid ados considera assim um evento né de piramida 22 de soja quatro de eucalipto que são esses para aumentar a taxa de cruzamento de cana de açúcar todas elas BT E tem também um trigo importado da Argentina para tolerância seca que não é cultivado ainda então vocês vejam que no caso de algodão Cerca de 80 do Milho 89 da soja 98% de adoção da tecnologia no Brasil o como se diz o labeling

né a é obrigatório nos nos produtos e eh eu atualizei isso hoje à tarde mas talvez tenha aí alguma alguma pequena alteração em relação a essas áreas eh totais e cultivadas com alg mas dá para ter uma boa ideia da adoção da tecnologia pelo Nosso país bom e eu queria agora acho que me resta ainda um tempo eh importante que é Ah um uma outra inspiração dos cientistas com relação à adoção do de um sistema que é considerado eh de eh faz parte da da defesa de bactérias que é justamente o que se chama de

um loco crisper e esse loco crisper faz parte do Genoma da bactéria ele passou a ser uma ferramenta importante de edição eh em plantas e animais né inclusive com implicações em humanos e daí Porque esse título is no longer just Ed ou Ed ok bom o que que é esse esse loco crisper Então se vocês olharem aqui no meio do slide vocês veem que é um gene bacteriano que tem um conjunto de proteínas que são eh funcionalmente enzimas que é chamado de cas E aí em seguida desse Gene vem Sequências idênticas palindrômicas representadas ali por

um losango Preto São repeats né são sequências repetidas intercaladas vejam por retângulo zinhos coloridos que correspondem a relíquias né resquícios de DNA viral então Eh Cada vez que a bactéria é infectada por um vírus por um bacteriófago por um sistema de aquisição de desse DNA viral ele passa a compor esse Loo Então a gente tem ali Vermelhinho roxo eh laranja verde seriam então resquícios de diferentes fagos de diferentes vírus quando a bactéria por sua vez é infectada novamente por um vírus o que que acontece esse loco crisper é transcrito ele forma vejam ali ali embaixo

rnas que são chamados pré crisper RNA esses RNA não é eles são processados são clivados e eles são capazes então de se ligarem aos DNA ao material genético Do vírus entrando na célula então ali à direita em cima vocês veem um DNA viral representado pela cor verde que vai ser então degradado por esse RNA guia que a gente chama de guia né que contém um DNA semelhante àquele verde que está chegando ali e ele é então silenciado e consequentemente o vírus não se multiplica na célula bacteriana né lembram que esse sistema né de bacteriófago e

e e e bactéria e célula bacteriana é um sistema que leva a Lise Da bactéria a destruição da bactéria então é natural que a gente pense que a bactéria deve ter algum sistema de imunidade ou de defesa né para atacar ou degradar esse DNA invasor também aqui não é difícil de imaginar como aconteceu no caso do agrobacterium ou no caso do genes BT a gente usar isso para fins biotecnológicos né então esse isso esse sistema passou a ser ah o sistema mãe ou sistema modelo para a edição de plantas animais Né então a gente tem

aqui né novamente a entrada do DNA viral a sua clivagem pelo sistema cas um sistema enzimático criando um Spacer que é um como eu falei um resquício um uma relíquia né do DNA viral que é integr ada então no loco crisper fica bem bem claro ali nessa figurinha né aquele Spacer azul é incorporado né Por esse sistema no loco crisper é um loco como outro qualquer né Tem lá um conjunto de genes E no caso aqui Esse conjunto é seguido por esses repeats que separam os diferentes spacers que são de origem eh viral e depois

a expressão desse loco quando a célula é novamente infectada por o mesmo vírus que ah cujo DNA já há Ah já está representado no loco né E aí ele é degradado por um sistema que novamente envolve a enzima o conjunto né enzimático E que eh é reconhecido então por esse Eh RNA que hoje a gente chama de guia mas que na realidade é formado por eh dois tipos de RNA então aqui novamente né Eu trouxe aqui eu vou deixar esse esse meu conjunto de slides para vocês evidentemente né E a gente tem aqui novamente a

a chegada do T viral o sistema cas né que é o sistema enzimático reconhecido por um protesa e depois a aquisição então do eh Do do DNA viral por esse Array crisper né ou por esse loco crisper muito bem aí em seguida a gente tem a aqui a a expressão do loco crisper para geração de um guia que é um RNA que vai então clivar né após a o pareamento dos eh dnas idênticos para que a o DNA viral seja degradado então é fácil da gente pensar que se há Uma identidade entre o DNA viral

e esse RNA guia a gente poderia criar ou desenhar rnas guias que reconhecessem Genes nativos sejam humanos sejam animais sejam vegetais e portanto Esse reconhecimento poderia por exemplo causar um noout naquele G então eu vou mostrar alguns exemplos de Como a tecnologia é utilizada então aqui terminando né o processo esse conjunto aqui do RNA Guia Mais enzima mais o RNA viral ele Consegue então Eh atingir esse novo DNA que está chegando e se há essa identidade esse vírus é então esse material genético do vírus é então degradado muito bem como é que a gente usa

isso para propósitos de de melhoramento como o professor que me antecedeu falou não é a gente tá diante de uma situação em melhoramento muito inovadora a gente tem fenotipagem de alto rendimento Ou seja você consegue eh precisar melhor um conjunto de dados Não é do ponto de vista fenotípico e tem também hoje muito importante tecnologias de genotipagem de autor rendimento Ou seja que que você consegue eh genotip muitos locos de DNA simultaneamente para um indivíduo de tal sorte que a associação de polimorfismos de DNA com fenótipos por técnicas estatísticas de associação eh São altamente eh

rendis né Eh para o melhorista no sentido de escolher os melhores fenótipos ou de mapear genes Associados a esse fenótipo né em um intervalo que a gente chama de qtl ou blocos quantitativo muito bem aqui a gente tem um eh um esquema da enzima né que tá ali ao fundo do RNA guia né guide RNA não é que vai justamente eh ser capaz de fazer a última etapa que é se ligar a um gene específico no caso de uso tecnológico ou eh na natureza no eh DNA viral que tá chegando aí para ser degradado então

o mecanismo de defesa bacteriano Basicamente Ok então de novo né eu tô insistindo Nisso porque entendendo o processo né fica fácil de vocês então chegarem na empresa quando empregados ou pro seu orientador e falam ó eu quero trabalhar com edição gênica né eu quero desenhar os meus guias eu quero tentar intervir no Genoma e é muito importante essa tecnologia porque ela não cria eh ou ela não insere eh novidades no Genoma Diferentemente da trenia ela não insere eh DNA exógeno no Genoma isso Tem uma vantagem muito grande por exemplo para as Universidades ou paraas empresas

públicas né que não t eh o financiamento de de grandes aportes né como no caso das empresas privadas e o sistema regulatório é muito simplificado porque se a empresa demonstrar que não há cicatriz de DNA exógeno no processo de edição ele não é considerado ogm e portanto eh pode ser liberado comercialmente então há duas vantagens principais relativamente à Trenia é um sistema altamente preciso por causa do desenho do RNA diia que vai chegar ao DNA alvo seja humano seja animal seja vegetal com bastante precisão ele pode causar nocal higênico portanto esse DNA esse DNA local

né do host da do hospedeiro não vai ser funcional então a gente pode editar genes de suscetibilidade doenças por exemplo e eh essa edição desde que não haja resquício de DNA exógeno ou seja nenhum resquício do RNA guia ou de algum mecanismo de seleção fica no Genoma da planta e Portanto ele não é considerado ogm dispensando todos os testes e todo o sistema regulatório que é exigido para a liberação de um transgênico então a universidade nesse sentido ela leva vantagem né E ela tem eh se beneficiado da tecnologia principalmente para estudo de função gênica super

importante né a gente Entender como os gênes funcionam se você causa uma mutação se você causa uma uma deleção uma inserção ou mesmo insere um um gene local para que ele seja super Expresso né Eh isso eh faz com que todo um estudo funcional gênico eh ven a ser favorecido então para os cientistas muito bem então o que que diz nesse slide né que é o que que fez né O que que marcou o início da tecnologia crisper crisper é O nome daquele loco né Eh tem sido a demonstração que as enzimas cas podem ser

reprogramadas para eh atingir né uma determinada sequência eh do d alvo e esse esses estudos foram foram simplificados a partir do sistema crisper usando pequenos eh RNA ou ou DNA ou RNA sintéticos que são chamados de guias e eh a esse esses RNA sintéticos incluem voltando aqui um Pouquinho né esses esses TR RNA e CR crisper RNA né que vão se associar a enzima cas e eh que por sua vez podem eh se ligar não é reconhecer eh eh fitas duplas né como alvos então Eh hoje a gente tem um sistema de ulação em vitro

para uso de crisper muito eficiente principalmente para noc né Principalmente para noc as outras Tecnologias inserção de genes ainda estão em fase de maior estudo né mas há aí um um sistema bastante presente na literatura vocês olharem lá o que é que tem na literatura de mecanismos de são usando crisper vocês vão vão achar sem exagero milhares de artigos então eh a gente tem aqui um mutante né Eh de duas enzimas eh chegando num DNA alvo Aqui Justamente a partir de um RNA guia um de um RNA guia do como exemplo né Eh para causar

um duplo corte nesse DNA alvo e portanto por exemplo introduzir um um DNA novo né ou eh como os próximos slides vão mostrar a gente criar uma mutação de ponto aqui né por clivagem desse desse DNA eh alvo né e se essa muda de ponto por exemplo criar um Stop codon Então esse Gene vai deixar de ser funcional n um exemplo e aqui Eh criando uma linhagem eh nocauteada entre aspas né Eh a gente pode por exemplo inserir aí um gene repórter não sei se vocês lembram quando a gente trabalha com trenia ah vários genes

repórteres foram desenvolvidos principalmente de FP que é uma proteína que eh tem uma uma fluorescência e que é fácil então da gente acompanhar o que está acontecendo no nosso sistema usando esse essa essa proteína fluorescente né com o Sistema de acompanhamento no laboratório você pode induzir uma mutação inserir um Stop codon como eu falei eu mesmo intervi no promotor quando a gente intervém no promotor o gene não se expressa né a gente pode por exemplo introduzir uma introduzir uma uma edição eh no sentido de metilar aquele promotor permanentemente né então isso vai fazer com que

o gene não se expresse né E permitir lá um promotor por exemplo que É um mecanismo de de eh de manipulação né Desse DNA Então a gente tem aqui Point mutation eh transcrição ativada transcrição reprimida né terapia gênica importante humanos né e podemos inclusive visualizar o local de edição por fich né que é uma técnica fluorescente né incito na lâmina de tal sorte que você possa visualizar aquele Evento Então o que que a gente tem basicamente uma atividade de clivagem né por essas cas principalmente casine tem modificações dessas casine eh que por exemplo não causam

quebras em dupla fita e a gente tem ainda a modificações nesse RNA que vai eh reconhecer o o gen a ser editado vamos lembrar que tanto na trenia como na edição e esse é um aspecto vamos dizer assim um pouco complicador em plantas porque significa passar por Cultura em vitro não tem como a gente ficar e sem introduzir seja o RNA guia se o o os genes por trenia o construto a gente chama de um construto né promotor Gene terminador num explante seja ele disco foliar ou um embrião que vai formar um calo ou não

e que vai dar origem a uma nova plantinha seja ela editada ou transformada Então não vamos fazer confusão entre esses dois termos né a planta transformada e a planta Editada né Há quem chame a planta editada de transformada não deixa de ser mas Lembrando que ela não é necessariamente um ogm e ela vai ter uma análise de risco específica caso a caso né e no final das contas a gente tem que fazer uma PCR lá para eh ou mesmo um sequenciamento eh exigido para as empresas mostrando então a o que aconteceu o que qual o

resultado desse processo então H ah questão aí que fica ainda como uma Etapa eh que existe conhecimento de bioquímica para saber o genial etc mas uma etapa a ser cumprida é a parte de regeneração das plantas né Então essa é uma etapa um pouco crítica dependendo da cultura dependendo do que a gente quer trabalhar dependendo da espécie não é talvez ainda seja a etapa mais crítica nos dois processos então eu fiz aqui um resumo para Vocês se quiserem né tá à disposição esses meus slides e deixei alguns links para vocês consultarem também certo e lembrando

então que a avaliação de risco no caso das edições é Eh caso a caso caso a caso Então a gente tem aqui por exemplo esse slide é do Dr Alexandre neponuceno da Embrapa soja e que ele fez parte muitos anos da CNB então aqui é uma é uma IST né uma levedura que por sua vez eh tem mutação em quatro genes que aumenta a eficiência De produção de etanol tá então isso é muito importante pro Brasil e eh dada né a nossa nossa nosso uso né de etanol em carros veículos Flex né e por último

aqui eu queria discutir um pouco aquilo que tem sido feito inclusive pelo IAC Citrus eh em São Paulo ah que é a edição de dos chamados gênes de suscetibilidade e doença é interessante isso né quando a gente fala em resistência suscetibilidade eh mesmo no caso de de resistência Quantitativa o que a literatura tem mostrado no caso aqui é para chant omonas eh com relação ao cancro cítrico o que a literatura tem demonstrado é que genes chamados genes de suscetibilidade são chamados Sweet genes ou Lob genes esses genes acabam por criar um mecanismo que faz com

que a planta fique altamente suscetível a ao cancro a a chant omonas né E no caso aqui é bem interessante ó se vocês Olharem esse esquema a gente tem um tat boox aqui se vocês lembrarem lá do que é um tat boox né é uma região eh típica do promotor que por sua vez vai eh eh conferir eh expressão A Gene ao qual ela tá esse promotor tá ligado né então o que se fez foi no caso de Citrus eh é atingir o tat boox e fazer uma mutação aqui ó tá vendo ele é ta

ta aa e aqui a gente tem uma mutação para C E outra mutação para C outra mutação para C e outra para C aqui No caso para grapefruit né que é chamado Citrus Paradise Citrus Paradise e para laranja doce né a su rolante e causando Então essa mutação nesse Gene que é um gene de suscetibilidade ele vai deixar de ser funcional no caso dos genes suite eles eles atuam no mec metabolismo de transporte de Açúcar tornando a planta suscetível então se você editar e fizer um noout nesse g a planta passa a ser resistente ao

cancro é um exemplo que tá Presente aí no Brasil e que eh deve ser levado a acen Biar análise tem vários exemplos na literatura em fase de liberação eu vou mostrar aqui e por exemplo aqui a tabela da CN Bio né levedura para produção de etanol ca vacinal para parvovírus canino né então portanto também editando vírus né ah bovino sem chifre esse parecer no caso foi cancelado mas no mundo afora tem esse esse fenótipo eh tilápia com Fenótipo de maior rendimento de filé e tem vários enquadramentos e também consultas prévias Ou seja a empresa entra

na CTN Bill e faz uma consulta aquilo que eu estou pretendendo é viável vai cair no sistema regulatório não vai como é que vai se dar a análise de risco é interessante para ela né Porque dependendo do custo ela leva isso a a um pedido de liberação comercial né sacaromise sereves De novo semem de touro da raça melore para aumento da Massa muscular eh eles editam um gene que é chamado miosina que é um gene presente que causa distrofia muscular em em em gado né então se a gente eh eh e no eh nocalte esse

Gene a doença não se desenvolve né consulta prévia consulta prévia Tá certo e aí vai Embrapa agroenergia basf microrganismo usado como condicionador de solo consulta regulatória cana de açúcar editada eh para sistema DNA free e assim vai eu Não vou detalhar todas essas consultas e pedidos de análise por parte da CTN Bill para deixar então Eh um espaço para para perguntas tá bom gostaria de expressar nossos sinceros agradecimentos à professora Maria Lúcia pela palestra excepcional tenho certeza que foi a contribuição extremamente enriquecedora para todos os participantes eh nesse momento abriremos espaço para as perguntas em

função do Tempo professora os meninos selecionaram duas perguntas aqui tá bom Claro F tem a vontade A primeira é do Salatiel Que pergunta quais estratégias podem melhorar a eficiência da transferência e integração do T DNA da agrobo em plantas recalcitrantes e como Isso pode impactar A Engenharia Genética agrícola Claro eh Salatiel na realidade no início havia muitas espécies que são de fato recalcitrantes agrob bactéria Ah ela tem mais afinidade por Monocotiledôneas do que por dicotiledôneas Mas hoje tem linhagens muito específicas sabe inclusive para trigo para milho Então acho que a eficiência eh do ponto vista

de virulência praticamente se venceu quanto a integração do T DNA Aí sim é um outra questão que eu acho que é a sua pergunta né que Porque de fato as taxas de transformação são baixas né Você tem uma ideia o feijão do da Embrapa Eh do Francisco Aragão Se não me engano é um evento para 10.000 explantes né então esse regão que tá aí liberado ele vem de um de um trabalho exaustivo por parte da Embrapa cenar para obter um evento e essa E lá foi biobalística em embrião zigótico então de fato a trenia tem

esse senão entre aspas que são as baixas taxas de integração e que levam às baixas taxas de transformação não há um método para aumentar a eficiência Porque além disso a CNB exige apenas uma integração com segregação mendeliana para aprovação então se você aumentar muita eficiência e ter mais de um t DNA eh entre aspas né mais de um DNA exógeno ou por biobalística você não tem a liberação Então você tem que percorrer esse caminho árduo aí de produzir muitos transformantes paraa seleção de um evento obrigado professora agora nós temos a pergunta do Rafael Oliveira eh

Gostaria de saber a opinião da senhora em relação à viabilidade comercial para a utilização do silenciamento higiênico induzido pela aplicação de rnar de duplas fitas para controle de fitopatógenos é eu ten vários exemplos para inseto né vários exemplos para inseto você por exemplo tem um con de starvation né do inseto né faz o inseto passar fome mas eu acho que sim Acho que edição para usando o DNA dupla fita é bastante Promissor né porque você pode de alguma forma fazer com que o patógeno ou não penetre na célula vegetal né Eh por por exemplo eh

editar né a a planta no sentido de que ela possa eh produzir algum eh elemento para aumentar a cerosidade para evitar principalmente o o a invasão eu acho que tem várias coisas assim bem interessantes na na fitopatologia Obrigado professora em Nome de toda a equipe do G melhor do canal agricultura AZ e do programa de pós--graduação genético melhoramento da UFV eu gostaria de expressar nosso profundo agradecimento pela sua disponibilidade em realizar a palestra e compartilhar seu vasto conhecimento e experiência conosco estamos extremamente felizes e honrados com a sua participação em nosso evento muito obrigada eu

só queria que você me dissesse o que eu tenho que fazer para Compartilhar o professora eu pego com você os slides vi e-mail e o pessoal do canal da Agricultura a vai enviar com o pessoal junto com o certificado pode ser claro como você quiser viu Tá joia Um abraço obrigado viu Professora boa noite boa noite olá boa noite a todos novamente gostaria de lembrar-vos que para ganhar o certificado vocês têm que assinar a lista de presença que já está no chat do evento Além disso amanhã nós seremos o Segundo dia do workshop então fiquem

ligados e não perca para mais para mais palestras incríveis como essas duas que a gente esteve hoje outro recado que eu gostaria de dar a vocês é que no final do mês de outubro nós teremos um evento voltado para quem gosta de saber mais sobre investimentos na área do agronegócio as inscrições já estão abertas e é só se inscrever no link da Bio do nosso Instagram @agrotop.agrimensura Bom pessoal Estamos chegando ao fim do primeiro dia do evento Esperamos que todos tenham gostado e aproveitado bastante amanhã contamos com todos vocês para duas palestras uma sobre aprendizado

de máquina e outra sobre inteligência computacional e gostaríamos de agradecer a todos pelas pela presença aos nossos palestrantes chago olivoto e Maria Lúcia ao canal agricultura AZ e ao programa de pós-graduação Em genética e melhoramento eu gostaria de convidá-los A seguir o g melhor no Instagram e no Linkedin para acompanhar as nossas postagens e nossos futuros eventos em novembro nós teremos o nosso Simpósio Internacional Em genética e melhoramento então estão todos convidados em participar e aproveitem também para seguir e se inscrever no canal do agricultura Az para mais conteúdos relevantes e atualizações sobre a área

de agrários boa noite e até amanhã será uma honra ter vocês conosco Novamente i