Atividade - Melhoramento de populações e Milho Hibrido

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Exercícios de Genética e Melhoramento 3º ano – Engenharia Agronômica
Prof. Silvia Graciele Hulse de Souza
Acadêmico: Weverton De Moura Dourado
1) Em uma cultivar de milho, a tolerância ao alumínio é determinada pela presença dos alelos: Tl (planta tolerante) e tl (planta suscetível). A frequência do alelo Tl é 0,65 e do alelo tl é 0,35. Considerando dominância completa e sendo desvantajoso o alelo recessivo. Ao se eliminar todos os indivíduos portadores do alelo recessivo, qual será a frequência dos alelos Tl e tl e dos genótipos tolerantes e suscetível após um ciclo de seleção?
p2 +2pq+q 2 =1
(0,65)² +2×0,65×0,35+(0,35)² =1
2) Quais processos que alteram as frequências alélicas de uma população em equilíbrio de Hardy- Weinberg?
Migração: a chegada e a saída de indivíduos podem provocar mudanças nas frequências alélicas e genotípicas da população, pois genes estão sendo retirados e introduzidos. Assim, os indivíduos que estão chegando podem apresentar diferentes taxas de determinados genes e afetar as taxas que estavam presentes na população original.
Mutação: ocorrem ao acaso, sendo responsáveis pelo surgimento de novos alelos. Por meio delas, um alelo (A), por exemplo, pode dar origem a um novo alelo (a). Se esse alelo (a) apresentar uma maior viabilidade, ele será transmitido aos descendentes e se tornará mais frequente na população que o alelo (A).
Seleção natural: dentro de uma mesma população, os indivíduos apresentam variações nas suas características herdáveis. Indivíduos que apresentam características mais adequadas ao ambiente tendem a produzir uma maior prole do que aqueles sem essas características, que tendem a ser eliminados.
Oscilação gênica ou deriva genética: são alterações nas taxas de genes que ocorrem ao acaso, não por mutação ou pressão seletiva, em populações pequenas.
3) Qual é o principal propósito do melhoramento de populações?
O principal objetivo do melhoramento de populações através da seleção é aumentar a freqüência dos alelos favoráveis, melhorando então as características das populações.
4) A depressão por endogamia e a heterose constituem dois fenômenos importantes que ocorrem nas populações alógamas. Defina endogamia e heterose e destaque a sua importância para o melhomento de plantas alógamas.
A heterose e a depressão por endogamia são fenômenos complementares importantes nas estratégias de melhoramento, como para a obtenção de híbridos convencionais e melhoramento de populações. Nos programas de melhoramento de milho, o fenômeno da heterose é de grande importância na identificação de populações geneticamente divergentes como base para o desenvolvimento de linhagens a serem utilizadas em cruzamentos híbridos, com o propósito de capturar o efeito gênico não aditivo que promove dominância (Hallauer, 1990). Falconer e Mackay (1996) referem-se à heterose como o inverso da depressão endogâmica. No processo de endogamia, deve-se partir de populações geneticamente adequadas, o que significa que elas devem ter alta frequência de alelos favoráveis para os diversos caracteres de interesse e pequena carga genética, isto é, baixa frequência de alelos deletérios. O principal benefício da endogamia é a dispersão de alelos de uma população, para seleção de plantas individuais, de modo que a fixação de alelos favoráveis seja utilizada na obtenção de híbridos superiores e no melhoramento das populações (Rivera et al., 2005).
5) Quais são as duas principais teorias que explicam a heterose? Explique cada uma delas. 
Teoria da Dominância: foi proposta por Bruce (1910). Segundo essa teoria, a heterose é devida a existência de dominância parcial ou total nos genes envolvidos e o acúmulo de heterozigotos.
Teoria da Sobredominância: foi proposta por Shull (1908). Segundo essa teoria, a heterose ocorre porque o heterozigoto adquire um valor acima de qualquer dos
homozigotos.
6) O que são grupos heteróticos e qual a sua importância na produção de híbridos de linhagens?
Os grupos heteróticos são grupos de linhas puras com composição genética similar. Grupos heteróticos são desenvolvidos pela identificação de linhagens que parecem dar contribuições similares com cruzamentos com diferentes linhagens. Esse conceito tem implicações muito importantes nos programas de melhoramento, uma vez que os cruzamentos de linhagens podem ser dirigidos e não feitos de forma aleatória.
7) Cite as principais diferenças entre híbrido duplo, híbrido triplo e hibrido simples. Em que situação é aconselhável o uso de cada um?
Híbrido simples: É obtido a partir do cruzamento de duas linhagens puras, ou seja, plantas que são geneticamente homogêneas. Possui alta produtividade, mas é menos tolerante a estresses ambientais. É indicado para produtores com alto nível tecnológico, que podem investir em manejo adequado para minimizar os efeitos do estresse ambiental.
Híbrido triplo: É obtido a partir do cruzamento de uma linhagem pura com um híbrido simples. Possui produtividade intermediária entre o híbrido simples e o duplo, e é mais tolerante a estresses ambientais. É indicado para produtores com nível tecnológico médio, que podem investir em manejo adequado para aumentar a produtividade.
Híbrido duplo: É obtido a partir do cruzamento de dois híbridos simples. Possui produtividade semelhante ao híbrido simples, mas é mais tolerante a estresses ambientais. É indicado para produtores com nível tecnológico médio, que buscam maior estabilidade de produção em condições adversas.
Recomendação: A escolha do tipo de híbrido de milho mais adequado para uma determinada situação deve levar em consideração fatores como o nível tecnológico do produtor, o manejo da cultura e as condições climáticas da região. Em geral, os híbridos simples são recomendados para produtores com alto nível tecnológico, que podem investir em manejo adequado para minimizar os efeitos do estresse ambiental. Os híbridos triplos são recomendados para produtores com nível tecnológico médio, que podem investir em manejo adequado para aumentar a produtividade. Os híbridos duplos são recomendados para produtores com nível tecnológico médio, que buscam maior estabilidade de produção em condições adversas.
8) Descreva o processo de produção de semente de milho híbrido.
1. Seleção de linhagens: A primeira etapa do processo é a seleção de linhagens puras de milho. As linhagens puras são plantas que são geneticamente homogêneas, ou seja, que possuem o mesmo conjunto de genes. A seleção de linhagens é realizada por meio de um processo de seleção artificial, que envolve a avaliação de plantas individuais quanto a características como produtividade, resistência a doenças e pragas, e tolerância a estresses ambientais.
2. Cruzamento: As duas linhagens puras selecionadas são cruzadas para produzir híbridos. O cruzamento é realizado por meio de uma técnica chamada polinização controlada. A polinização controlada é realizada em condições de laboratório ou em campo, para garantir que o cruzamento ocorra entre as duas linhagens selecionadas.
3. Seleção de plantas híbridas: As plantas híbridas resultantes do cruzamento são avaliadas quanto a características como produtividade, uniformidade e resistência a doenças e pragas. As plantas que atendem aos padrões de qualidade exigidos são selecionadas para a produção de sementes.
4. Produção de sementes: As plantas híbridas selecionadas são cultivadas em campos de produção de sementes. Os campos de produção de sementes são cuidadosamente selecionados e preparados para garantir a produção de sementes de alta qualidade. As plantas são colhidas e processadas para a produção de sementes.
9) A capacidade de expansão no milho pipoca é uma medida dada pela relação entre o volume de pipoca expandida e o volume de grãos. Em um trabalho, foram cruzadas 4 variedades de milho pipoca e avaliada a capacidade de expansão dos híbridos de suas respectivas variedades. Os resultados obtidos foram os seguintes:
	Variedades
	V1
	V2
	V3
	V4
	V1
	21,7
	26,6
	28,8
	29,1
	V2
	
	23,6
	25,9
	27,4
	V3
	
	
	23,3
	26,7
	V4
	
	
	
	24,5
a) Estimea heterose dos híbridos V3xV2 e V1xV4.
V3xV2=25,9 V1xV4=29,1
b) Qual é a média esperada para a geração F2 desses híbridos?
c) Qual é a explicação genética para a ocorrência da heterose?
A explicação genética mais comumente encontrada para a heterose em cruzamentos e para a depressão endogâmica em linhagens puras é que há dominância em muitos locos.
d) Estime a média da capacidade de expansão do híbrido triplo (V1xV2)xV3 e do híbrido triplo (V4xV1)xV2.
(V1xV2)xV3=26,6x23,3= 
(V4xV1)xV2=29,1x23,6=
 
e) Estime a média da capacidade de expansão do híbrido duplo (V1xV2)x(V3xV4) e do híbrido duplo (V4xV1)x(V2xV3)
(V1xV2)x(V3xV4)= 26,6x26,7=
(V4xV1)x(V2xV3)= 29,1x25,9=
f) Qual é o número de híbridos simples, triplos e duplos que podemos obter a partir dessas 4 variedades de milho pipoca?
10) Seis linhagens de milho foram intercruzadas e obtiveram-se os seus híbridos. As produções médias de grão (kg ha-1) de cada híbrido simples e de cada linhagem obtida em experimento apropriado foram os seguintes:
	Linhagens
	A
	B
	C
	D
	E
	F
	A
	2.857
	10.865
	8.536
	9.687
	10.125
	5.247
	B
	
	2.578
	5.639
	7.698
	7.458
	4.968
	C
	
	
	1.835
	7.418
	8.967
	9.672
	D
	
	
	
	1.987
	6.987
	7.514
	E
	
	
	
	
	2.147
	6.857
	F
	
	
	
	
	
	2.478
a) Qual o número de híbridos simples, triplos e duplos é possível ser sintetizado a partir dessas 6 linhagens?
b) Estime a média a produtividade do híbrido triplo (AxC)xD e do híbrido triplo (BxE)xF e do híbrido triplo (CxD)xA.
c) Estime a média a produtividade do híbrido duplo (AxC)(FxD) e do híbrido duplo (AxB)(BxE)x e do híbrido duplo (CxD)(FxA)
d) Se o agricultor utilizar as sementes F2 do híbrido AxB, qual será a porcentagem de redução esperada? E na geração F3? Por que ocorre esta redução?