METODOS DE MELHORAMENTO PARA AUTOGAMAS PARTE II

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Curso: Engenharia Agronômica
Disciplina: Melhoramento Vegetal
Professor: Sérgio Alves de Sousa
Métodos de Melhoramento para plantas 
autógamas
HIBRIDAÇÃO
O que é necessário para a 
realização do melhoramento?
VARIABILIDADE GENÉTICA
Populações com diferentes genótipos
COMO CRIAR VARIABILIDADE GENÉTICA?
Hibridação (reunião de alelos desejáveis)
Cruzamento de indivíduos diferentes geneticamente 
produz novos genótipos
Quanto mais diferentes, maior será a variabilidade
Hibridação
FINALIDADE: reunir em uma nova LINHAGEM PURA 
(alelos favoráveis de dois ou mais genótipos)
Fontes de alelos: germoplasmas e centros de origem
Mais trabalhoso que a INTRODUÇÃO e SELEÇÃO
“Fusão de gametas 
geneticamente diferentes” Híbridos heterozigóticos
Quando usar a Hibridação???
Desenvolvimento de linhagens 
puras (HIBRIDAÇÃO)
 Seleção de parentais e hibridação;
Geração F1;
 Condução de populações segregantes (MÉTODOS);
 Seleção de plantas individuais;
Avaliação de linhagens puras em gerações avançadas;
 Produção comercial de sementes do novo cultivar
Etapas do melhoramento por 
hibridação
Escolha dos progenitores;
Obtenção da população híbrida;
Condução da população segregante.
Seleção dos Parentais (pais)
DECISÃO MAIS IMPORTANTE
Aspectos a serem considerados
A. Caracteres agronômicos chaves
B. Herança dos caracteres a serem melhorados;
C. Divergência genética entre os possíveis parentais;
D. Tipos de cruzamentos;
E. Genes marcadores.
A. Caracteres agronômicos chaves
Número de caracteres (um ou vários)
Maior número de caracteres = menor probabilidade de 
sucesso
 Fenótipos mais desejáveis (produção de grãos, peso de 
sementes,...)
Seleção dos Parentais (pais)
B. Herança dos caracteres
Caracteres qualitativos
A decisão sobre os genitores é mais fácil. 
Exemplo: hibridação de uma linhagem
portadora do alelo de interesse com outra que
apresente boas características agronômicas.
Seleção dos Parentais (pais)
B. Herança dos caracteres
Caracteres quantitativos
A escolha dos genitores já não é tão simples.
Estes genitores devem possibilitar a obtenção de 
populações segregantes com média alta, associada à 
grande variabilidade para o caráter sob seleção
Seleção dos Parentais (pais)
B. Herança dos caracteres
Ferramentas para seleção de genitores (caracteres 
quantitativos)
 Procedimentos que utilizam apenas informações dos pais
 Procedimentos que utilizam o desempenho de suas 
progênies
Seleção dos Parentais (pais)
Procedimentos que utilizam apenas 
informações dos pais
Média da característica
Limitação: impossibilidade de antever a variabilidade genética 
no cruzamento.
Procedimentos que utilizam apenas 
informações dos pais
Análise de Divergência Genética
Procedimentos que utilizam apenas 
informações das progênies
Análise de Dialelos
C. Divergência genética entre os possíveis 
parentais
 Indicações das combinações com maior probabilidade 
de se obter sucesso em programa de melhoramento;
Análise multivariada;
Marcadores moleculares;
 Coeficientes de parentesco...
Seleção dos Parentais (pais)
D. Fontes de germoplasma
 Cultivares comerciais
 Linhagens puras-elites
 Cultivares crioulas
 Introdução de plantas
 Bancos de germoplasma
 Espécies relacionadas
 Centros de origem
Seleção dos Parentais (pais)
D. Gene marcador
 Fator importante a ser considerado
 Caráter qualitativo contrastante nos pais e de fácil 
visualização
Seleção dos Parentais (pais)
Realização do cruzamento
• Após escolha dos parentais
• Ambiente protegido
• Pinças e tesouras
• Emasculação 
• Polinização: pólen parental masculino na flor que se 
deseja polinizar
Simples
Tipos de cruzamentos
Simples
Tipos de cruzamentos
Simples
Tipos de cruzamentos
Multíplos: mais de 4 genitores
Tipos de cruzamentos
Geração F1
• As plantas da geração F1 serão homogêneas 
(pais puros);
• A quantidade de plantas F1 vai depender da 
quantidade de plantas F2 que vamos 
necessitar
Dificuldade na definição do tamanho da 
população F2...
Populações segregantes
OBJETIVO
Obter indivíduos homozigotos (sucessivas autofecundações) e com 
variabilidade genética
Condução da população segregante até F5 ou F6 (taxa de 
homozigose é bem alta)
MÉTODOS
 Método da população (BULK)
 Método genealógico
 Método SSD
Métodos em que a variabilidade 
deve ser gerada artificialmente
Método da população 
(Bulk)
• É o método mais simples de condução das populações 
segregantes
• Ideal para seleção em condições adversas
• Existência de seleção natural (eliminação de plantas não 
adaptadas e maior produção de sementes das adaptadas)
• Seleção artificial (exceto para eliminação de genótipos 
nitidamente inferiores)
• Praticada em ambientes favoráveis a seleção natural
Método da população 
(Massal ou Bulk)
• É o método mais simples de condução das populações 
segregantes
• Ideal para seleção em condições adversas
• Existência de seleção natural (eliminação de plantas não 
adaptadas)
• Seleção artificial (exceto para eliminação de genótipos 
nitidamente inferiores)
• Praticada em ambientes favoráveis a seleção natural
Frequência genotípica na população segregante:
 Capacidade competitiva do genótipo
 Potencial genético do genótipo para produção de sementes
 Intensidade de amostragem
 Influência do ambiente na expressão do genótipo
Vantagens do método
• Economia de mão de obra na condução da 
população segregante
• Possibilidade de condução de grande número 
de populações com maior facilidade
• Aumento da proporção de indivíduos mais 
adaptados e competitivos
Desvantagens do método
• Plantas de um geração podem não estar representadas na 
próxima geração;
• Não predição da frequência genotípica e da variabilidade 
genética (não permite estudos de herdabilidade)
• A seleção natural pode favorecer os genótipos indesejáveis do 
que desejáveis
• Não pode ser conduzido em ambientes diferentes de onde 
será lançado o material
• Impossibilita o uso de casa de vegetação e a condução de 
mais de uma geração por ano
Seleção dos progenitores 
(homozigóticos, porém 
contrastantes e complementares)
Gerações F2, F3 até F4 (sementes 
colhidas e misturadas)
A partir de F4 inicia seleção 
individual de plantas baseado nos 
fenótipos (ATENÇÃO AO 
ESPAÇAMENTO) 
Cada indivíduo selecionado abre 
uma linha (PROCEDIMENTO 
REPETIDO por n gerações)
Teste de progênies
Multiplicação sementes para ECP 
ECP preliminares e finais (localidades, 
anos e repetições) = variedade comercial
Método Genealógico (Pedigree)
• Maior precisão e qualidade na obtenção de linhas puras
• Em gerações iniciais (seleção entre e dentro das progênies –
alta herdabilidade). 
• Em gerações avançadas (seleção entre progênies – alta e baixa 
herdabilidade em ensaios com repetições)
• Se a seleção for efetiva, genótipos inferiores podem ser 
descartados dentro da linha
Método Genealógico (Pedigree)
• Maior precisão e qualidade na obtenção de linhas puras
• Em gerações iniciais (seleção entre e dentro das progênies –
alta herdabilidade). 
• Em gerações avançadas (seleção entre progênies – alta e baixa 
herdabilidade em ensaios com repetições)
• Se a seleção for efetiva, genótipos inferiores podem ser 
descartados dentro da linha
Grande número de anotações (melhorista familiarizado 
com o material)
Em cada geração, a seleção é praticada em ambientes 
diferentes, o que permite dar boa oportunidade para a 
variabilidade do caráter se expressar e a seleção efetiva ser 
aplicada
Vantagens dométodo
• Permite o controle do grau de parentesco entre as 
seleções
• Permite o descarte de indivíduos inferiores em 
gerações precoces
• Permite a utilização de dados obtidos para estudos 
genéticos
• Possibilita o treinamento de jovens melhoristas
Desvantagens do método
• Não pode ser usado em ambientes onde a variabilidade 
genética para o caráter não é expressa
• Requer grande número de anotações
• Requer mão de obra treinada e qualificada
• Requer mais área e é mais trabalhoso do que os outros 
métodos de melhoramento
• Só permite a condução de uma única geração por ano, 
tornando o método lento.
Escolha dos parentais (homozigóticos, 
porém contrastantes e 
complementares)
A partir de F2: 
• seleção do fenótipo (identificação 
das sementes >>>) linhas 
independentes
• Seleção dentro e entre linhas
SEGURO = genearcas
Por volta de F7...: 
• Seleção entre linhas
• Ensaios com repetições 
• Seleção de 25 – 50 linhagens (ECP)
ECP
• Multiplicação linhagens 
selecionadas
• Preliminares e Finais
• Variedade Comercial
Método SSD (single seed descent)
• Método mais utilizado
• Método rápido, podendo ser conduzidas várias gerações por ano 
em diferentes ambientes (seleção natural não atua)
• A população segregante é conduzida de forma que cada planta 
de uma geração será representada por uma única semente na 
geração seguinte
• Permite atenuar problemas de amostragens que ocorre no 
método massal
• Requer menos tempo e esforço na colheita
Vantagens do método
• Fácil condução
• Não exige registro das genealogias
• Pode ser conduzido fora da região de 
adaptação
• Requer pequena demanda de área e mão de 
obra
Desvantagens do método
• Não há benefícios da seleção natural quando esta é 
favorável, a não ser que genótipos indesejáveis não 
germinem ou não produzam sementes
• Não se conhece a identidade das plantas F2 superiores
Escolha dos parentais 
(homozigóticos, porém 
contrastantes e 
complementares)
A partir de F2: 
Cada planta fornecerá 
apenas uma semente 
para a geração seguinte
Obtenção de alto grau de 
homozigose
A partir de F6: 
Seleção das melhores 
progênies
Ensaio com repetição
ECP
• Multiplicação linhagens 
selecionadas
• Preliminares e Finais
• Variedade Comercial
NOVA 
VARIEDADE
Comparações entre métodos de 
hibridação
Cultiva poucas plantas
Retrocruzamentos
• Consiste em melhorar uma variedade com boas características 
agronômicas (deficiente em alguma característica)
• Repetidos cruzamentos da progênie híbrida com um dos 
progenitores
• Progenitor doador de gene (não recorrente)
• Progenitor que recebe o gene (recorrente)
• A cada retrocruzamento a população híbrida vai se tornando 
cada vez mais similar ao progenitor recorrente
• Mais indicado quando o caráter é governado 
por poucos genes (doença)
• Seleção visual (após cada retrocruzamento)
• Desenvolvido em qualquer ambiente 
(expressão da característica desejável)
• Não há necessidade de se testar a variedade 
melhorada em ensaios de produção
Número de retrocruzamentos??
Similaridade entre o progenitor recorrente e o não 
recorrente
Recuperação das características do progenitor 
recorrente
Seleção imposta após cada cruzamento
Transferência de alelo dominante
Recorrente (aa) Doador (AA)
Geração F1 Aa (50%/50%) aa
RC1 Aa - aaID aa
RC2 Aa - aaID aa
RCn Aa (99,99%/0,001%) - aaID aa
AA – Aa - aa
Fileiras segregantes
Fileiras não 
segregantes
Transferência de alelo recessivo
Recorrente (AA) Doador (aa)
Geração F1 Aa (50%/50%) AA
RC1 Aa - AA
RC1 F2 Aa: AA: aaID AA
RC2 Aa AA
INOCULAÇÃO??
RC3 Aa: AA 
RC3 F2 Aa: AA: aaID NOVA VERSÃO 
DA CULTIVAR??