O melhoramento genético de plantas tem contribuído significativamente para o aumento da produtividade de espécies agrícolas. Por meio de cruzamentos artificiais e métodos de seleção, são ofertadas anualmente novas cultivares mais produtivas e com características agronômicas importantes. Esse processo tem levado, ao longo dos anos, à substituição de materiais antigos pouco produtivos por variedades melhoradas, que geralmente possuem uma base genética mais estreita. Apesar das inúmeras vantagens decorrentes do melhoramento genético, essa seleção baseada principalmente no potencial produtivo pode levar à perda de genes valiosos presentes nos materiais não melhorados, como aqueles que conferem resistência a doenças e a estresses abióticos, por exemplo.
A fim de preservar essa biodiversidade, foram criados os bancos de germoplasma, locais onde ficam armazenadas sementes de todos os tipos de espécies vegetais, inclusive germoplasma não melhorado e também exótico. Esses bancos de germoplasma se constituem em reservatórios de genes aos quais o melhorista pode utilizar para resolver problemas específicos como, por exemplo, a suscetibilidade a uma determinada doença. No Brasil, a Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia abriga um dos maiores bancos de germoplasma do mundo, o qual contém um grande número de espécies, principalmente as de importância agrícola.
Entretanto, o resgate e a transferência desses genes de interesse, presentes em um material antigo ou exótico, para uma variedade moderna pode levar anos, se não houver um trabalho prévio de melhoramento. É por isso que o chamado Melhoramento Preventivo se torna tão importante. O melhoramento preventivo tem por objetivo identificar genes e características de interesse presentes em germoplasma exótico ou não melhorado, incorporando esses genes em uma variedade mais atual e mais produtiva. Com isso, é possível encurtar a distância genética entre essas espécies selvagens e as variedades modernas, facilitando o trabalho do melhorista, que frente à entrada de uma nova praga ou doença, poderá rapidamente desenvolver cultivares resistentes.
O melhoramento preventivo tem por objetivo identificar genes e características de interesse presentes em germoplasma exótico ou não melhorado, incorporando esses genes em uma variedade mais atual e mais produtiva.
Esse trabalho de melhoramento preventivo é essencial, por exemplo, para gerar variedades resistentes às pragas agrícolas (insetos e doenças) de importância quarentenária ainda ausentes no país, que, caso sejam introduzidos no território nacional, podem causar severos danos à agricultura brasileira. Esses organismos podem ser transportados a longas distâncias por terra, mar e ar, tendo em vista que se tratam de pragas de fácil propagação. Assim, a qualquer momento, há o risco de entrada destas pragas no Brasil, as quais podem estar presentes tanto em países vizinhos da América Latina, ou em até regiões mais distantes, como América do Norte, Europa, África, Ásia e Oceania.
De maneira geral, o melhoramento preventivo consiste em diferentes etapas. Inicialmente, é realizada a busca de genes de resistência a pragas potenciais em bancos de germoplasma. Num passo seguinte, são realizados cruzamentos entre esses genótipos não melhorados portadores de genes de resistência e uma linhagem elite, que contém características de uma variedade moderna. O passo posterior é selecionar as plantas que adquiriram esses genes de resistência. Para isso, ferramentas da biotecnologia, como o uso de marcadores moleculares, podem ser utilizadas, facilitando a introdução desses genes nas variedades modernas. Por fim, as variedades selecionadas são testadas em países nos quais essas pragas quarentenárias já foram identificadas e ocorrem de forma endêmica naqueles países.
Os avanços atuais na área da biotecnologia têm feito importantes contribuições nas atividades de melhoramento preventivo. A redução nos custos do sequenciamento de DNA facilita a descoberta de genes e regiões genômicas presentes em germoplasma não melhorado e que estão associadas a características importantes. Combinado a isso, as ferramentas de edição gênica, em especial CRISPR, poderão facilitar a rápida inserção desses genes em germoplasma atual.