Melhoramento Vegetal - (Anotações AP2 E AP3)

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Melhoramento Vegetal: Unidade B 
Aula: Caracteres Qualitativos e Quantitativos 
O que é variação? 
Qual é a diferença entre caráter e fenótipo? Qual destes torna a variação evidente? 
 Caracteres são as diferentes expressões fenotípicas para um mesmo caráter. O 
caráter, nesse contexto, sendo a forma, por exemplo: redonda, comprida, achatada, 
etc. Estes podem ser mesmo os atributos biológicos de uma determinada espécie 
biológica, de um outro ponto de vista. O fenótipo torna a variação evidente através da 
interação entre influência genotípica e ambiental. 
O que é variação ambiental? 
 Esta é responsável pelas diferenças fenotípicas 
que vão além da influência genotípica. Um exemplo 
sendo indivíduos de mesmo genótipo e fenótipos 
diferentes e indivíduos de fenótipos iguais e genótipos 
diferentes. O mesmo genótipo pode produzir uma 
gama de fenótipos potenciais. É razoável assumir que 
caracteres que são determinados em um curto período de tempo estão menos sujeitos 
ao efeito do ambiente. 
O que é variação genética? 
 O controle genético pode ser monogênico ou poligênico, sendo o primeiro de 
fácil observação (exemplos: cor da flor e semente, presença ou ausência de 
pubescência nas folhas, etc) e o segundo de difícil diferenciação, uma vez que este é 
complexo (exemplos: altura da planta, número de grãos, produção, número de 
vagens). 
O que são caracteres qualitativos? 
 São caracterizados por uma herança simples genótipo-fenótipo de variação 
discreta ou descontínua cujas segregações são conhecidas (3:1 ou 1:2:1 para um locus, 
9:3:3:1 para dois loci) cujo estudo e seleção pode ser realizado a nível de indivíduo e 
cujo estudo e conclusão é baseado na segregação da F2. São facilmente distinguíveis. 
O que são caracteres quantitativos? 
 Possuem herança complexa fenótipo-genótipo cuja variação é contínua e 
estudos devem ser realizados a nível de população, envolve pesos, volumes e medidas 
para seu estudo e cuja conclusão é baseada na estimação de parâmetros como médias 
e variâncias. Não são facilmente distinguíveis, o estudo da população e sua aplicação 
em uma distribuição normal auxilia no estudo. 
*Em ausência de dominância de 2 alelos por loco, esta regra ocorre: 
Número de Diferentes 
Locos 
Número de Alelos Totais Número de Fenótipos 
n 2n 2n+1 
 
*No caso de dominância completa: 
Número de Diferentes 
Locos 
Número de Alelos Totais Número de Fenótipos 
n 3n 2n 
 
*Interações Alélicas 
 
A relação d/a mede o grau médio de dominância. 
O que é heterose? 
Quando a média dos híbridos é maior que a média dos parentais. Melhor desempenho 
do híbrido que dos parentais. 
 
Aula: Avaliação da Herança dos Caracteres Qualitativos 
O que é herança monogênica? 
 Caráter controlado por um gene. Não interessa se os genitores são 
considerados divergentes para outros caracteres. 
Como é determinado o controle genético de um caráter? 
 Pelos princípios de herança estabelecidos por Mendel. Primera lei 
(segregação); Segunda lei (segregação independente); 
Etapas no estudo da herança e um caráter: 
1. Escolha do material: de expressões contrastantes, variabilidade 
genética, etc. Ou seja, analisar o material e selecionar os pares. 
2. Condução experimental: determinar a pureza de genitores através da 
autofecundação forçada ou do isolamento de plantas. 
3. Obtenção da primeira geração filial – F1. 
4. Obtenção da segunda geração filial – F2. Através da autofecundação de F1 
ou de lotes isolados. 
5. Aplicação da estatística. 
*Retrocruzamentos podem ser utilizados para ________ 
[APLICAÇÃO DA ESTATÍSTICA] 
- Proposição e teste da hipótese da herança do caráter 
 a) pais puros b)F1 (fenótipo igual ao dominante) c) F2 d) RC1 e RC2 
Para testar se a segregação de F2 ocorreu nas proporções esperadas, o teste qui-
quadrado é efetuado e duas hipóteses são construídas: H0 (segregação mendeliana 
esperada), H1 (não mostra segregação mendeliana esperada) e o cálculo é feito através 
da fórmula: χ2 = Σ [(o - e)2 /e] em que o é a frequência observada e e é a frequência 
esperada. Caso o valor do qui-quadrado calculado seja menor que o valor do qui-
quadrado tabelado, aceita-se a hipótese H0. Caso seja maior, rejeita-se a hipótese H0. 
Caso haja dois genes, ocorre alteração nas proporções fenotípicas. 
 
 
 
 
 
 
TEORIA DAS LINHAS PURAS: A variabilidade pode ser resultante de efeitos 
genéticos ou de ambiente e a seleção só é efetiva quando é realizada sobre diferenças 
genéticas. Seleção não cria variabilidade, só modifica o caráter da população 
subsequente. 
EFEITO DA ENDOGAMIA NA CONSTITUIÇÃO GENÉTICA DAS POPULAÇÕES 
SEGREGANTES: com o decorrer das autofecundações a frequência de homozigotos 
aumenta e a de heterozigotos 
diminui. 
 
MÉTODOS PARA EXPLORAR A VARIAÇÃO GENÉTICA EM POPULAÇOES 
AUTÓGAMAS: 
1. INTRODUÇÃO DE LINHAGENS - GERMOPLASMA 
2. SELEÇÃO MASSAL (ALTA h²) 
3. SELEÇÃO COM TESTE DE PROGÊNIE (ALTA E BAIXA h²) 
MÉTODOS PARA AMPLIAR A VARIABILIDADE ARTIFICIALMENTE 
1. MÉTODO DA POPULAÇÃO - BULK 
2. MÉTODO GENEALÓGICO - PEDIGREE 
3. MÉTODO DO SSD (SINGLE SEED DESCENDENT) 
4. MÉTODO DO RETROCRUZAMENTO (CARACT. QUALITATIVOS) 
- 
INTRODUÇÃO DE GERMOPLASMA 
Principio: uso direto em uma dada 
região e fontes de variabilidade para 
hibridação. 
 
 
 
SELEÇÃO MASSAL 
 
Princípio: melhoramento da população por meio de fenótipos. Características: baseia-
se em fenótipo, não há controle do ambiente, se vale de herdabilidade e ganhos 
genéticos, pode ser positiva ou negativa.. Desvantagens: fenótipo pode ser diferente 
do genótipo, há perda de alelos favoráveis. Utilizada para populações heterogêneas, 
misturas de linhas puras, purificação de cultivares e espécies pouco melhoradas. 
SELEÇÃO COM BASE EM PROGÊNIE 
Características: seleção individual de 
plantas, observação dos descendentes, 
avaliação à posteriori. Com repetição, 
casualização e em vários locais. Nenhum 
genótipo é criado! 
 
MÉTODOS BASEADOS EM HIBRIDAÇÃO 
1. HOMOZIGOSE E SELEÇÃO NÃO-SEPARADAS 
MÉTODO MASSAL 
Objetivo: melhorar população por meio de fenótipos. A seleção é iniciada na F2. Usa 
da habilidade do melhorista uma vez que não há correção do ambiente, logo, é melhor 
para caracteres de alta herdabilidade, que não são muito influenciados pelo ambiente. 
Recomenda-se a utilização do maior número de sementes possível para F1. 
Vantagens: fácil execução e baixo custo operacional 
MÉTODO GENEALÓGICO (Pedigree) 
Conhece-se a genealogia dos indivíduos e há seleção individual de plantas na 
população segregante com avaliação de cada progênie separadamente. A seleção é 
baseada em genótipo e este método é superior ao massal. A seleção é praticada entre 
e dentro de progênies até que seja atingido alto grau de homozigose. A partir da 
quinta geração filial (ou quando os loci de interesse estiverem fixados), não se faz 
seleção dentro das progênies. Os indivíduos selecionados nesse ponto são avaliados 
em ensaios com testemunhas e repetições, de acordo com os moldes do ministério da 
agricultura, abastecimento, etc. Os loci levarão mais tempo para se fixarem 
dependendo da proximidade genética dos genitores. As diferenças entre progênies se 
tornam mais evidentes ao longo da seleção enquanto as diferenças entre progênies 
diminuem. Caracteres de alta herdabilidade são selecionados nas primeiras gerações 
enquanto os de média e baixa h² são selecionados posteriormente. A seleção é feita 
com base em diferentes anos o que é bom pois é possível selecionar indivíduos cm alta 
estabilidade. 
VANTAGENS DESVANTAGENS 
Controle do grau de parentesco entre 
seleçõesUma única geração/ano (dependendo do 
local) 
Descarte em geração precoce Demanda de mão de obra em quantidade 
e qualidade 
Menor número de linhas puras em testes 
finais (dbc???) 
Requer muita área experimental 
Permite estudos genéticos 
Treinamento de jovens melhoristas 
2. HOMOZIGOSE E SELEÇÃO SEPARADAS 
MÉTODO DA POPULAÇÃO (BULK) usa seleção natural (nas primeiras gerações) e 
artificial (nas gerações posteriores) e escolha criteriosa do ambiente, baseia-se na 
capacidade de competição e habilidade de sobrevivência dos indivíduos. Assume uma 
correlação positiva entre adaptabilidade e produção e só pode ser utilizada para 
espécies que apresentam sementes como produto. Os experimentos deve mser 
conduzidos no local de lançamento do cultivar uma vez que este método explora a 
seleção natural. Para provar o papel da seleção natural, Harlan e Martini fizeram um 
experimento com 10 cultivares de cevada e obtiveram um cultivar com incrível 
desempenho em relação aos demais. 
 
Princípio: o avanço da população é obtido pela seleção natural enquanto a fixação dos 
locos em homozigose é feita por seleção artificial. O tamanho da amostra e número de 
gerações em bulk depende do grau de divergência entre os genitores e os padrões são 
estabelecidos para o lançamento de cultivares. A última geração em bulk é feita com 
plantio mais espaçado. 
VANTAGENS DESVANTAGENS 
Economia na mão de obra Inadequado para espécies que não tem 
sementes como produto 
Facilidade de condução Uma geração por ano, dependendo do 
ambiente 
Seleção Natural Parte da F2 não é representada nas 
gerações seguintes 
Permite mecanização Há perda de genótipos bons com baixa 
capacidade de competição 
Pode ser associado a outros métodos 
MÉTODO DA DESCENDÊNCIA DE UMA ÚNICA SEMENTE 
A seleção só é iniciada após elevada homozigose e este método pode ser conduzido fora 
do ambiente ideal (até fase de homozigose), por este motivo, podem ser geradas várias 
gerações/ano (dependendo do local) assim reduzindo o tempo de obtenção de linhagens 
homozigóticas. 
 
VANTAGENS DESVANTAGENS 
Rápida obtenção de linhagens Não se beneficia da seleção natural 
Máxima variância genética Sem seleção artificial em gerações 
iniciais 
Condução fora do ambiente ideal Número demasiado de linhagens 
Economia de mão-de-obra 
Facilidade de condução Não permite ajustes para germinação 
Pouca área 
Variações: 
A) Single Pod Descendent (SPD) – descendência de uma única vagem 
B) Single Pod Descendent With Selection (SPDS) – descendência de uma única 
vagem com seleção. 
C) Single Hill Descendent (SHD) – descendência de uma cova por planta 
 
MÉTODO DOS RETROCRUZAMENTOS (RC) 
Feito por repetidos cruzamentos das progênies com um dos genitores (recorrente). 
Genitor recorrente e não recorrente. É utilizado para cultivares bons, mas 
deficientes em algum caráter. Ideal para caracteres mono ou oligogênicos. 
Resultado: genótipo do genitor recorrente + alelo desejado. 
 
Taxa de recuperação do genoma recorrente: 1-(1/2)m+1 em que m é o número de 
gerações de retrocruzamentos. O procedimento depende do controle genético do 
caráter (se dominante ou recessivo). 
 
Retrocruzamento com Alelo Dominante 
 
Retrocruzamento com Alelo Recessivo 
A viabilidade deste método está em função do genitor recorrente. A herdabilidade 
não afeta os ganhos genéticos, exceto quando OQUE. Podem ser feitas várias 
gerações por ano e o número de gerações depende do número de genes e progênie 
a ser obtida. Genes ligados ou pleiotrópicos são complicadores deste método. 
VANTAGENS DESVANTAGENS 
Pode dispensar os testes finais Com o tempo gsto, o recorrente pode se 
tornar obsoleto 
Cultivar já conhecido pelos produtores E, consequentemente, a nova versão do 
cultivar a ser obtido. 
Pode ser conduzido fora do ambiente 
ideal de cultivo 
Trabalhoso 
Confere genótipos de interesse a 
cultivares superiores 
Não adequado para caracteres 
quantitativos