Genética na Agropecuária
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Genética na Agropecuária


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de sementes, emespaços regulares entre outrasárvores que apresentem
boa combinação coma referida planta. Toda semente coletada na planta autoincompatível
será, evidentemente,híbrida, umavezqueopólenéoriundodasplantasvizinhas. Amanutenção
e ampliação da planta autoincompatível é efetuada por meio de propagação assexuada.A
empresaAracruzCelulose, no estado doEspírito Santo, encontrouumaplanta provavelmente
autoincompatível e a utiliza na produção de sementes híbridas utilizando procedimento
semelhante ao relatado.
A basemolecular da incompatibilidade é amplamente estudada e émais complexa do
que colocado aqui.Obox8.1 ilustraosmodelosmolecularesdossistemasde incompatibilidade
esporofítica egametofítica.
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AlelismoMúltiplo
BOX 8.1 - BASE MOLECULAR DOS SISTEMAS DE AUTOINCOMPATIBILIDADE
EM PLANTAS
Embora tenha sido comentado no texto que a autoincompatibilidade é decorrente
de umgene comvários alelos, trabalhos mais recentes embiologiamolecular apontam
que o sistema é bemmais complexo. De fato, o loco S consiste de pelo menos duas
unidades intimamente ligadas, uma funcionando como responsável pela expressão da
incompatibilidade no tecido feminino (determinante feminino) eoutra como determinante
masculino. O sistema de reconhecimento do pólen se dá pela interação proteína-proteína
dos dois determinantes.
Fonte: Takayama, Isogai (2005).
Modelomolecular da autoincompatibilidade esporofítica emBrassicacea:
Nas brássicas ocorremde 30 a 50alelos de autoincompatibilidade e a rejeição do pólen
se dápela falta de hidratação e a rápida paralisação do crescimento do tubo polínico na
superfície do estigma.O locoS consiste de trêsgenesSLG,SRK eSP11.Osdeterminantes
femininos são o SLG (glicoprotéina do loco S) e a receptor kinase do loco S (SRK) que
se localizamnamembrana plasmática das células da papila do estigma. O determinante
masculino é a proteínaSP11, que se expressa predominantemente no tapete das anteras
e se acumula na superfície do pólendurante a sua maturação. Na polinização, aSP11
penetra na parede celular da papila e se liga à SRK de forma específica. Essa ligação
induz a autofosforilação da SRK e desengatilha uma cascata de sinais que resulta na
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rejeição do próprio pólen.ASLG não é essencial para o reconhecimento do pólen, mas
aumenta a reação de autoincompatibilidade emalguns genótipos.
Modelomolecular da autoincompatibilidade gametofítica emSolanaceae,
Rosaceae e Scrophulariaceae.
O loco S consiste de dois genes, S-RNase eSLF/SFB. Odeterminante feminino é
a S-RNase, uma glicoproteína que é secretada emgrandes quantidades namatriz extra
celular do estigma.Na polinização, aS-RNase é absorvida pelo tubo polínico e funciona
como umacitotoxina que degrada oRNAdo pólen. Embora aS-RNase penetre no tubo
polínico, independentemente de seu genótipo, a degradação do RNA ocorre somente
no próprio pólen.ASLF/SFB éo determinantemasculino e émembro de uma família de
proteínas que, geralmente, funcionamcomo componentesdeumcomplexoE3-ubiquitina
ligase que media a degradação de SRNases de diferentes genótipos, permitindo o
crescimento do tubo polínico.
Fonte: Takayama, Isogai (2005).
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AlelismoMúltiplo
FIGURA 8.5. Cor da pelagem em coelhos. A)Aguti ou Selvagem, em que o animal é marrom ou
preto comuma faixa amarela na extremidadedo pêlo; B) Chinchila, o animal cinza-claro sema faixa
amarela; C) Himalaia, branco com as extremidades pretas; D)Albino, totalmente sempigmentação.
Observe na Tabela 8.5, que em todos os casos na geração F
2
foi obtida a segregação
típica da ocorrência de umúnico gene, segregação de 3:1. Como está envolvido umúnico
gene e ocorre interação alélica de dominância completa e se observammaisde dois fenótipos
é porque esse gene deve possuir mais de dois alelos. Assim, se considerarmos o gene C,
teremos os seguintes alelosC - selvagem, cch chinchila, ch himalaia, c albino. Veja que o alelo
8.4. TESTEDEALELISMO
Esse teste é comumente usado para determinar se diversos fenótipos de um dado
caráter, observados numa população de indivíduos, resulta da participação de uma série
de alelos ou da interação gênica. O teste consiste em cruzar indivíduos puros portadores
dos vários fenótipos, dois a dois, em todas as combinações possíveis. São obtidas as
gerações F
1
e F
2
e estudadas as segregações fenotípicas nas descendências. Se, em 100%
dos cruzamentos o resultado for explicado pela herança monogênica, os vários fenótipos
da população são decorrentes do alelismo múltiplo. Porém, se em pelo menos um
cruzamento, for constatada uma herança diferente da monogênica, tem-se um caso de
interação gênica.
Para exemplificar, vamosconsiderar o caráter cordapelagemdos coelhos. Nanatureza,
ocorremquatro tipos de coelho (Figura 8.5): o selvagemouaguti, emque o animal tempelo
preto ou marrom-escuro e apresenta uma faixa amarela próxima à extremidade do pelo; o
chinchila, que é cinza-claro e falta a faixa amarela na extremidade do pelo; o himalaia, que
possui pelosmarrons ou pretos apenas nas orelhas, cauda, focinho e patas, sendo as demais
regiões do corpo de pelagem branca, e os olhos cor-de-rosa; o albino, em que o pelo é
inteiramente branco e os olhos cor-de-rosa. Para verificar se esses quatro fenótipos são
decorrentes de umúnico gene comvários alelos ou a mais de um gene que se interagem,
devemos realizar o teste de alelismo. Para isso, os coelhos portadores dos vários fenótipos
serão cruzados dois a dois, em todas as combinações possíveis (Tabela 8.5) e estudadas as
segregações fenotípicas nas descendências.
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TABELA 8.5. Teste de alelismo para o caráter cor da pelagem dos coelhos.
Fenótipo femininoFenótipo
Masculino
Gerações
Chinchila Himalaia Albina
F1 Selvagem Selvagem SelvagemSelvagem
F2
3 Selvagem:
1 Chinchila
3 Selvagem:
1 Himalaia
3 Selvagem:
1 Albino
F1 - Chinchila Chinchila
Chinchila
F2 -
3 Chinchila:
1 Himalaia
3 Chinchila:
1 Albino
F1 - - Himalaia
Himalaia
F2
-
-
-
-
3 Himalaia:
1 Albino
Vejamos, agora, um outro exemplo de cor de pelagem, porém em suínos. Na raça
Duroc-Jersey, os animais podem ter cor vermelha, areia ou albina. Para verificar como
ocorre o controle genético, foi efetuado um teste de alelismo (Tabela 8.6). Veja que nesse
caso, na geração F
2
, a segregação nem sempre foi monogênica - soma das proporções
fenotípicas igual a 4. Em alguns casos, foi constatada a segregação digênica - soma das
proporções fenotípicas de 16. A segregação de 9 vermelho : 6 areia : 1 albino indica a
ocorrência de dois genes que se interageme, portanto, não é umcaso de alelismo múltiplo.
Do que foi exposto no Capítulo 6, pode-se inferir que estão envolvidos dois genes, no caso
denominados de R e S, que atuamdo seguinte modo:
C, se expressa na geração F
1
empresença de cch, ch e c, o chmanifesta na F
1
o seu fenótipo
apenas em presença do albino (c), e o alelo cch se expressa em F
1
, na presença de ch e c.
Depreende-se então que o caráter é controlado por umgene, com4 alelos e coma seguinte
ordemde dominância C > cch > ch > c. Nesse caso, comm= 4, são possíveis 10 genótipos
que expressamquatro fenótipos, ou seja:
Genótipos Fenótipos
CC, Ccch, Cch, Cc Selvagem
cchcch, cchch, cchc Chinchila
chch, chc Himalaia
cc Albino
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AlelismoMúltiplo
TABELA 8.6. Teste de alelismo para o caráter cor da pelagem de suínos.
Fenótipos e Genótipos ( )Genótipo e
Fenótipo ( )
Gerações
Areia (RR ss) Albino (rr ss)
F1 RRSs Vermelho RrSs Vermelho
Vermelho
(RRSS)
F2 3 RRS_ Vermelho
1 RRss Areia
9 R_S_ Vermelho
3 R_ss Areia
3 rrS_ Areia
1 rrss Albino
F1 RrSs Vermelho rrSs Areia
Areia
(rrSS)
F2 9 R_S_ Vermelho
3 R_ss Areia
3 rrS_ Areia
1 rrss Albino
3 rrS_ Areia
1 rrss Albino
NaTabela 8.6, sãomostrados os genótipose fenótipos