Aula 4 Sistemas Reprodutivos

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Aula 4 – Sistemas Reprodutivos das 
Plantas Cultivadas e suas relações 
com o Melhoramento Genético
Prof. Isaias Olivio Geraldi
iogerald@usp.br
LGN0313 – Melhoramento Genético
Piracicaba, 2012
LGN0313 – Melhoramento Genético
Prof. Cláudio Lopes de Souza Jr.
1 - Introdução
• Na natureza as espécies vegetais podem se reproduzir
assexuadamente ou sexuadamente
• Do ponto de vista do melhoramento, tem-se a seguinte
classificação:
– Espécies de Propagação Assexuada
– Espécies de Propagação Sexuadas
• Autógamas: A reprodução ocorre por autofecundação natural
• Alógamas: A reprodução ocorre por cruzamento natural
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- autógamas
- alógamas
1 - Introdução
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0 5 95 100
100 95 5 0
% autofecundação
% cruzamento
alógamas autógamas
intermediárias
* Para fins de melhoramento, as espécies intermediárias podem
ser tratadas como alógamas ou autógamas
1 - Introdução
• As espécies autógamas, alógamas e de
propagação vegetativa (ou assexuada) têm
diferentes estruturas genéticas e, devido a isso,
os métodos ou processos que são utilizados para
desenvolver cultivares são diferentes.
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2 – Estrutura Genética
2.1. Espécies autógamas
• A reprodução ocorre por autofecundação ( )
natural. Devido a isso as plantas são
homozigóticas.
• Exemplo: Partindo de um cruzamento (artificial)
de duas linhas puras (1 e 2)
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2 – Estrutura Genética
L1 (AA) x L2 (aa)
F1 Aa
F2 (1/4) AA : (1/2) Aa : (1/4) aa
F3 (3/8) AA : (1/4) Aa : (3/8) aa
F4 (7/16) AA : (1/8) Aa : (7/16) aa
... ... ... ...
Fn [1-(1/2)
n]/2 : (1/2)n : [1-(1/2)n]/2
...
F∞ (1/2) AA : 0 : (1/2) aa
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• Portanto, como as espécies se reproduzem por
autofecundação, as frequência de locos heterozigóticos (Aa)
devem ser muito baixas (próximas de zero), uma vez que em
cada geração de autofecundação os heterozigotos são
reduzidos a metade
• Assim, na enésima geração de autofecundação tem-se (1/2)n
heterozigotos e [1-(1/2)n] homozigotos
- Coeficiente de endogamia: F = 1-(1/2)n
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2 – Estrutura Genética
• Exemplo: 6ª geração de autofecundação:
98,4375% de homozigotos
1,5625% de heterozigotos
• Nas espécies autógamas as plantas são independentes quanto a
reprodução, não ocorrendo troca de alelos entre elas. Devido a
isso, as plantas são homozigóticas (linhas puras, linhagens,
linhagens endogâmicas), e uma população de uma espécie
autógama é constituída de uma mistura de genótipos
homozigóticos
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2 – Estrutura Genética
• O número de genótipos homozigóticos é 2n onde n é o
número de locos (genes) com dois alelos/loco
• Ex: com 4 locos e dois alelos/loco: A, a; B, b; C, c; D, d; tem-se
os seguintes genótipos:
AABBCCDD
AABBCCdd
AABBccdd
aabbCCDD
aabbCCdd
...
aabbccdd
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2 – Estrutura Genética
24 = 16 genótipos possíveis
* Com 20 locos tem-se: 220 = 1.048.576 
genótipos diferentes
• Nas espécies autógamas, a variabilidade genética é devida à
presença de diferentes genótipos homozigóticos
• Os programas de melhoramento das espécies autógamas são
delineados para que no final do processo a homozigose seja
restaurada, produzindo apenas plantas homozigóticas (linhas
puras, linhagens, linhagens endogâmicas)
• Exemplos de espécies autógamas: arroz, soja, sorgo, trigo,
amendoim, feijão
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2 – Estrutura Genética
2.1. Espécies alógamas
• As plantas destas espécies se reproduzem por cruzamento
natural, e devido a isso, ocorre troca de alelos entre plantas
da mesma população. Portanto, as plantas partilham de um
mesmo conjunto gênico
• Sendo p e q as frequências dos alelos A e a, e com
cruzamentos ao acaso, tem-se:
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2 – Estrutura Genética
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2 – Estrutura Genética
Gametas 
Femininos
Gametas Masculinos
p (A) q (a)
p (A) p2 (AA) pq (Aa)
q (a) pq (Aa) q2 (aa)
Genótipos Frequências
AA p2
Aa 2pq
aa q2
• Devido ao cruzamento, tem-se p2 plantas com genótipo AA,
2pq plantas com genótipo Aa e q2 plantas com genótipo aa.
Tem-se, então, variabilidade genética devido à presença de
genótipos homozigóticos e heterozigóticos
• Devido a isso, em espécies alógamas tem-se:
- Depressão por Endogamia
- Carga Genética
• Exemplos de espécies alógamas: milho, cebola, brássicas,
girassol.
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2 – Estrutura Genética
3 – Mecanismos de Controle da 
Polinização
a) Autofecundação: Mecanismo que favorece a
autofecundação:
• Cleistogamia: As flores são completas e a fecundação ocorre
antes da abertura da flor.
Este é o mecanismo padrão das espécies autógamas
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3 – Mecanismos de Controle da 
Polinização
b) Cruzamentos: Mecanismos que favorecem os cruzamentos:
• Dioecia: Sexos separados. Existem plantas masculinas e femininas.
• Monoecia: Os órgãos sexuais são separados na planta
• Protoginia: o estigma fica receptivo antes da deiscência do pólen
• Protandria: o pólen é liberado antes do estigma estar receptivo
• Autoincompatibilidade
Loco S com diversos alelos: S1, S2, S3, S4 etc. Plantas com o mesmo genótipo com
relação ao loco S não conseguem se cruzar e a autofecundação não ocorre.
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3 – Mecanismos de Controle da 
Polinização
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S1 S2 S1 S3 S3 S4
S1 S2 S1 S2S1 S2
S1S3
S2S3
NENHUMA
S1S3
S1S4
S2S3
S3S4
4 – Determinação do modo de 
reprodução de uma espécie
Etapas:
a) Exame da estrutura floral
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- Flores completas → autogamia
- dióicas → alogamia
- monóicas → alogamia
- Flores vistosas e com odor → alogamia
4 – Determinação do modo de 
reprodução de uma espécie
b) Exame da polinização
- presença de insetos polinizadores → alógama
- liberação de pólen antes da flor se abrir → autógama
c) Produção de sementes de plantas isoladas
- produção de sementes → autógama
- não produção de sementes → alógama
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4 – Determinação do modo de 
reprodução de uma espécie
d) Autofecundação artificial
- Descendência com plantas normais → autógama
- Descendentes com plantas com menor vigor → alógama
Observação: Alguns destes mecanismos são apenas indicativos, mas não 
conclusivos 
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5 – Cruzamento Berinjela
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5 – Cruzamento Berinjela
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5 – Cruzamento Berinjela
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