AULA 3 INTERAÇÃO GENÓTIPO X AMBIENTE (GxE)

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INTERAÇÃO GENÓTIPO X 
AMBIENTE (GxE)
• Ambiente é considerado as condições
edafoclimáticas, associadas a práticas
culturais, ocorrência de patógenos e
outras variáveis que afetam o
desenvolvimento das plantas.
• Ambiente é constituído de todos os fatores
que afetam o desenvolvimento das
plantas que não são de origem genética.
• Como se comporta uma variedade em
diferentes ambientes?
• A mesma Variedade cultivada em
diferentes ambientes podem ter
desempenhos relativos distintos.
• Uma variedade pode ser extremamente
produtiva em um ambiente, enquanto
outra mais adaptada a outro ambiente não
sobressai neste.
• Qual a definição de GxE?
• A alteração na performance relativa dos
genótipos, em virtude de diferenças de
ambiente, denomina-se interação genótipo
x ambiente (G X E).
• Com isso a resposta fenotipica de cada
genótipo as variações de ambiente é, em
geral, diferente e reduz a correlação entre
o fenótipo e o genótipo.
• A interação GxE é ruim?
• A primeira preocupação que se deve ter ao
iniciar um programa de melhoramento é definir o
objetivo.
• Desenvolvimento de variedades produtivas em
um amplo espectro de ambientes ou de uma
variedade altamente adaptada a ambientes
específicos.
• No primeiro caso devem-se preferir 
situação em que exista pequena interação 
G x E, 
• No segundo, de grande interação G x E.
Se uma variedade é superior em
ambientes muito específicos, mas
apresenta comportamento medíocre em
outros, ela será de pequeno valor.
• Microambiente: É caracterizados por uma área
limitada.
• Macroambiente: Duas regiões ou duas ou dois
anos agrícola.
• A interação G x E é um importante e desafiante
fenômeno para melhorista e agrônomo que
atuam nos testes comparativos e na
recomendação de variedades.
• Quando maior a diversidade genética entre os
genótipos e entre os ambientes, de maior
importância será a interação GxE.
• As plantas podem ajustar a variação do
ambiente pela sua plasticidade fenotípica.
• As plantas podem apresentar efeitos
tamponantes em duas situações.
• i) Quando a variedade é composta por um
número de genótipos e cada um deles é
adaptado a um microambiente em
particular.
• ii) Quando os indivíduos são tamponados
de forma que cada membro da população
se adapte bem a vários ambientes.
• Se a interação GxE for significativa, o
melhorista precisa adotar critérios para a
interpretação dos dados.
• É importante saber se a interação resultou
da alteração na ordem de mérito dos
genótipos de um ambiente para outro ou
de uma simples alteração na magnitude
das diferenças entre os genótipo.
Principais Causas da Interação 
GxE
• Fatores previsíveis
• Fotoperíodo
• Tipo de solo
• Fertilidade do solo
• Toxicidade por alumínio
• Época de semeadura
• Práticas agrícolas
• Fatores imprevisíveis
• Distribuição pluviométrica
• Umidade relativa do ar
• Temperatura atmosférica e do solo
• Patógenos
• Insetos
• No Brasil, a soja é cultivada em considerável
diversidade de ambientes, desde as altas latitudes
(Sudeste e Sul) até baixas latitudes (Centro-Oeste,
Nordeste e Norte).
• A seleção de genótipos com alta produtividade de grãos
e elevados teores de proteínas e óleo é o principal
objetivo dos programas de melhoramento genético.
• Assim, por representarem caracteres cuja variação é
continua (caracteres quantitativos), suas expressões
fenotípicas resultam não só dos efeitos genotípicos (G),
mas também dos efeitos ambientais (E) e das interações
genótipos x ambientes (G x E) (Rocha, 1998).
• A interação G x E é um componente da variação
fenotípica resultante do comportamento
diferencial apresentados pelos genótipos,
quando submetidos a mais de um ambiente.
• Sua magnitude na expressão fenotípica do
caráter pode reduzir a correlação entre o
fenótipo e genótipo, influenciando a variância
genética e, por sua vez, parâmetros dependente
desta, como herdabilidade e ganho genético
com a seleção (Rocha & Vello, 1999).
• A variação fenotípica resulta da ação
conjunta do genótipo, do ambiente e da
interação entre o genótipo e o ambiente
(Allard, 1971).
• Esse último componete reflete as
diferentes sensibilidades dos genótipos às
variações ambientais (Falconer & Mackay,
1996), resultando em mudanças no
desempenho relativo dos genótipos (Fehr,
1987).
• As interações de genótipos x ambientes (G x E) podem
surgir por duas razões:
• A)por diferentes respostas de igual conjunto gênico em
diferentes ambientes (Cockerham, 1963). Quando um
mesmo conjunto de genes se expressa em diferentes
ambientes, a diferença nas respostas pode ser
explicada pela heterogeneidade das variâncias
genéticas e experimentais ou por ambas.
• B) Quando diferentes conjuntos de genes se expressam
em ambientes distintos, as diferenças nas respostas
explicam-se por uma inconsistência das correlações
genéticas entre os valores de um mesmo caráter em
dois ambientes (Falconer, 1989).
• As seleções de genótipos superiores são efetuadas com
base em observações obtidas a partir do fenótipo em
relação ao caráter sob seleção (Mauro, 1991; Carneiro,
1998).
• O fenótipo é o resultado dos efeitos genéticos e
daqueles devidos aos ambientes, aos quais o genótipo
foi exposto durante o seu desenvolvimento.
• A resposta diferenciada dos genótipos nos vários
ambientes, conhecida com interação de genótipos com
o ambiente – G x E (Eberhat & Russel, 1966) é um
fenômeno natural que faz parte da evolução das
espécies. Seus efeitos permitem o aparecimento de
genótipos estáveis e aptos a vários ambientes.
• A interação G x E é de natureza genética, mas não
no sentido usual, e sim em decorrência de
instabilidades das manifestações genotípicas entre
ambientes.
• Dessa forma, o comportamento dos genótipos em
relação ao ambiente, tem merecido especial
atenção por parte dos melhoristas, pois interfere
nos processos de seleção.
• Por essa razão, torna-se importante o conhecimento
preciso dessas estimativas, bem como sua
utilização na determinação da estabilidade
fenotípica das diferentes variedades (Vencovsky &
Barriga, 1992).
• Quando os testes de avaliação dos genótipos
são conduzidos em um só ambiente, a variância
genética pode ficar superestimada, ou seja,
pode conter componentes da interação G x E.
Sua magnitude na expressão fenotípica do
caráter pode reduzir a correlação entre fenótipo
e genótipo, influenciando a variância genética e,
por sua vez, parâmetros dependentes desta,
como herdabilidade e ganho genético esperado
com a seleção (Rocha & Vello, 1999).
• Burton (1997), enfatizando os meios para
melhorar a eficiência dos métodos de
melhoramento, inclui entre eles, o
desenvolvimento de métodos para manejar as
interações G x E de forma que as
herdabilidades para produtividades sejam
aumentadas.
• Toledo et al. (2000) também comentam que a
baixa herdabilidade do caráter e os
consideráveis níveis de interação G x E exigem
que a avaliação da produtividade seja
criteriosamente realizada para haver processo
genético por seleção.
• Vencovsky & Barriga (1992) relatam que não basta
apenas detectar a presença de interações, deve-se
também considerar a sua natureza.
• Assim, a interação G x E pode ser simples (não causa
mudanças na classificação dos genótipos entre
ambientes).
• A interação simples indica a presença de genótipos
adaptados a uma ampla faixa de ambientes; assim, a
recomendação de cultivares pode ser feita de forma
generalizada.
• A interação relacionada à parte simples é proporcionada
pela diferença de variabilidade entre genótipos nos
ambientes
• complexa (quando altera a classificação 
dos genótipos entre ambientes).
• A interação complexa indica a presença 
de materiaisadaptados a ambientes 
particulares (Ramalho et al., 1993).
• A interação complexa, pela falta de 
correlação nos desempenhos médios dos 
genótipos entre ambientes (Cruz & 
Castoldi, 1991).
• Metodologias têm sido propostas no sentido de
atenuar os efeitos da interação G x E.
• Pode-se proceder ao zoneamento ecológico ao
a estratificação de ambientes (estratificação da
região em sub-regiões onde a interação seja
não significativa),
• Identificação de genótipos com adaptação a
ambientes específicos e a identificação de
genótipos com ampla adaptação ou estáveis
(Ramalho et al., 1993).