Aula04-Sistemas_Reprodutivos

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Aula 4 – Sistemas Reprodutivos 
das Plantas Cultivadas e suas 
Relações com o Melhoramento
Prof. Cláudio Lopes de Souza Jr.
LGN0313 – Melhoramento Genético
Piracicaba, 2013
LGN0313 – Melhoramento Genético
Prof. Cláudio Lopes de Souza Jr.
1 - Introdução
• Na natureza as espécies vegetais podem se 
reproduzir assexuadamente ou sexuadamente
• Do ponto de vista do melhoramento, tem-se a 
seguinte classificação:
– Assexuadas
– Sexuadas
• Autógamas: praticam a autofecundação natural
• Alógamas: praticam cruzamento natural
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- autógamas
- alógamas
1 - Introdução
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0 5 95 100
100 95 5 0
% autofecundação
% cruzamento
alógamas autógamas
intermediárias
* Para fins de melhoramento, as espécies intermediárias 
podem ser tratadas como alógamas ou autógamas
1 - Introdução
• As espécies autógamas, alógamas e de 
reprodução vegetativa têm diferentes estruturas 
genéticas, e devido a isto os métodos ou 
processos que são utilizados para desenvolver 
cultivares são diferentes
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2 – Estrutura Genética
2.1. Espécies autógamas
• Praticam autofecundação ( ) natural
• Exemplo: cruzamento de duas variedades obtidas 
artificialmente
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2 – Estrutura Genética
2.1. Espécies autógamas
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V1 (AA) x V2 (aa)
F1 Aa
F2 (1/4) AA : (1/2) Aa : (1/4) aa
F3 (3/8) AA : (1/4) Aa : (3/8) aa
F4 (7/16) AA : (1/8) Aa : (7/16) aa
... ... ... ...
Fn [1-(1/2)
n]/2 : (1/2)n : [1-(1/2)n]/2
...
F
∞
(1/2) AA : 0 : (1/2) aa
• Portanto, como as espécies autógamas praticam 
autofecundação ( ) natural, a frequência de 
locos heterozigóticos (Aa) deve ser muito baixa 
(próxima de zero), uma vez que em cada geração 
de os heterozigotos são reduzidos a metade
• Assim, na enésima geração de , tem-se: 
(1/2)n heterozigotos e 1-(1/2)n homozigotos
- Coeficiente de endogamia: F = 1-(1/2)n
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2 – Estrutura Genética
• Ex: 6ª geração de : F = 98,4375% de homozigotos
1,5625% de heterozigotos
• Nas espécies autógamas as plantas são 
independentes quanto a reprodução, não ocorrendo 
troca de genes entre plantas. Por causa disto, as 
plantas são homozigotas (linhas puras, linhagens, 
linhagens endogâmicas), e uma população de uma 
espécie autógama é constituída de uma mistura de 
genótipos homozigóticos
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2 – Estrutura Genética
• O número de genótipos homozigóticos é 2n onde 
n é o número de genes com dois alelos/gene
• Ex: com 4 genes e dois alelos/gene: A, a; B, b; C, 
c; D, d; tem-se os genótipos:
AABBCCDD
AABBCCdd
AABBccdd
aabbCCDD
aabbCCdd
... ... ... ... 
aabbccdd
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2 – Estrutura Genética
24 = 16 genótipos possíveis
* Com 20 genes tem-se:
220 = 1.048.576 genótipos diferentes
• A variabilidade genética é devida à presença de 
diferentes genótipos homozigóticos
• Os programas de melhoramento das espécies 
autógamas são delineados para que no final do 
processo a homozigose seja restaurada, 
produzindo apenas plantas homozigóticas (linhas, 
linhas puras, linhagens, linhagens endogâmicas)
• Exemplos de espécies autógamas: arroz, soja, 
sorgo, trigo, amendoim, feijão
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2 – Estrutura Genética
2.1. Espécies alógamas
• As plantas destas espécies praticam o 
cruzamento natural, e devido a isto, ocorre troca 
de genes na reprodução entre plantas da mesma 
população. Assim, partilham de um mesmo 
conjunto gênico
• Sendo p e q as frequências dos alelos A e a, e 
com cruzamentos ao acaso, tem-se:
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2 – Estrutura Genética
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2 – Estrutura Genética
Gametas Femininos Gametas Masculinos
p A q a
p A p2 AA pq Aa
q a pq Aa q2 aa
Genótipos Frequência
AA p2
Aa 2pq
aa q2
• Devido ao cruzamento, tem-se p2 plantas com 
genótipo AA, 2pq plantas com genótipo Aa e q2
plantas com genótipo aa. Tem-se, então, 
variabilidade genética devido à presença de 
genótipos homozigóticos e heterozigóticos
• Espécies alógamas:
– Depressão por Endogamia
– Carga Genética
• Ex: milho, cebola, brássicas, girassol, mamão
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2 – Estrutura Genética
3 – Mecanismos de Controle da 
Polinização
a) Autofecundação:
• cleistogamia: antes da abertura da flor ocorre a 
polinização
b) Cruzamentos: 
• protoginia: o estigma fica receptivo antes da 
deiscência do pólen
• protandria: pólen é liberado antes do estigma 
estar receptivo
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3 – Mecanismos de Controle da 
Polinização
• monoecia: sexos separados na mesma planta
• dioecia: sexos separados em plantas masculinas e 
femininas
• autoincompatibilidade
*Loco S com diversos alelos: S1, S2, S3, S4 etc. 
Plantas com o mesmo genótipo com relação ao 
loco S não conseguem se cruzar e a 
autofecundação não ocorre
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3 – Mecanismos de Controle da 
Polinização
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S1 S2 S1 S3 S3 S4
S1 S2 S1 S2S1 S2
S1S3
S2S3
NENHUMA
S1S3
S1S4
S2S3
S3S4
4 – Determinação do modo de 
reprodução de uma espécie
Etapas:
a)Exame da estrutura floral
FLORES 
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- hermafroditas
-dióicas alógama
-monóicas alógama
alógama
autógama
4 – Determinação do modo de 
reprodução de uma espécie
b) Exame da polinização
- presença de insetos polinizadores alógama?
- presença de pólen antes da flor se abrir 
autógama?
c) Produção de sementes de plantas isoladas
- produção de sementes autógama?
- não produção de sementes alógama?
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4 – Determinação do modo de 
reprodução de uma espécie
d) Autofecundação artificial
- descendentes normais autógama
- descendentes anormais alógama
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5 – Cruzamento Berinjela
5 – Cruzamento Berinjela
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5 – Cruzamento Berinjela
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