Melhoramento de plantas autógamas

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Universidade Federal do Cariri
Professor: Paulo Ricardo dos Santos
Melhoramento de 
espécies autógamas
Método em que a variabilidade deve ser gerada artificialmente
. Método da População (Bulk)
. Método do Genealógico (Pedigree)
. Método do SSD (descendente de uma única semente)
. Método do Retrocruzamento (caracteres qualitativos)
Métodos de Melhoramento de Espécies Autógamas
7.2 Geração de variabilidade Hibridação
√ A hibridação deve ser utilizada quando o objetivo do programa de
melhoramento é reunir em um único indivíduo - linhagem - os alelos
desejáveis que se encontram em linhagens distintas.
√ A hibridação é um método utilizado para ampliar a variabilidade
nos programas de melhoramento
Espécies autógamas
Espécies autógamas
√ Para aplicação de métodos de melhoramento em que a variabilidade
deve ser gerada, existem duas etapas fundamentais:
√ a escolha de genitores a serem cruzados;
√ tipo de população segregante
Seleção de Parentais
√ Aspectos a serem considerados
√ a. Caracteres agronômicos chaves
√ b. Herança dos caracteres a serem melhorados:
√ Caracteres qualitativos, a decisão sobre os genitores é mais fácil.
Nesse caso, normalmente é realizada a hibridação de uma linhagem
portadora do alelo de interesse com outra que apresente boas
características agronômicas.
√ 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.
√ Os métodos de escolha de genitores, visando ao melhoramento de um 
caráter quantitativo, podem ser classificados em duas categorias:
√ a primeira delas envolve os procedimentos que utilizam apenas
informações dos pais e
√a segunda utiliza o desempenho de suas progênies.
√ Entre as alternativas de escolha dos genitores utilizando o seu próprio
desempenho, o mais empregado é a média do caráter.
√ Desvantagem: impossibilidade de antever a variabilidade genética no
cruzamento. O fato de dois pais apresentarem média alta não implica que o
híbrido entre eles irá gerar uma população segregante com variabilidade
suficiente para obter sucesso com a seleção.
√ Avaliação da divergência entre os genitores
Divergência genética
√ Dar indicações das combinações com maior probabilidade de se obter
sucesso em programa de melhoramento
√ c.1 Análise multivariada
√ D. Fontes de Germoplasma
√ d.1 Cultivares comerciais
√ d.2 Linhagens puras-elites
√ d.3 Linhagens para usos especiais - “toffu”
√ d.5 Introdução de plantas
√ d.6 Bancos de germoplasma
√ d.7 Espécies relacionadas
Métodos de condução de população segregante
√ Os métodos de condução das populações segregantes podem ser
incluídos em duas categorias:
√ A primeira é aquela que não separa as fases de endogamia da de
seleção;
√ A segunda incluem os métodos que separam essas duas fases,
isto é, a seleção só é iniciada após a maioria dos locos estarem em
homozigose.
Métodos que não separam as fases de endogamia e
seleção
√ Método Massal
√ Por esse procedimento é efetuada a seleção fenotípica de indivíduos
superiores a partir da geração F2 e continua, como mencionado, nas
sucessivas gerações.
√ Ele utiliza basicamente a habilidade dos melhoristas em,
visualmente, identificar os indivíduos genotipicamente superiores.
√ Assim é fácil entender que ele só será eficiente para caracteres de
alta herdabilidade
Método Genealógico – Pedigree
√ Tem como princípio a seleção de plantas individuais a partir da
geração F2, as quais são colhidas isoladas e semeadas em linha na
geração F3, quando ocorre a seleção das melhores famílias e dos
melhores indivíduos dentro destas famílias. O processo se repete
até que a maioria dos locos esteja em homozigose, quando as
melhores linhagens identificadas irão participar de experimentos
regionais de competição de cultivares.
√ Aspectos faroráveis do método genealógico
√ Conhecimento detalhado dos genótipos
√ Maximização da variabilidade genética
√ Trabalho de seleção subdividido
√ menor número de linhagens puras para teste
√ Aspectos desfaroráveis do método genealógico
√ Necessita de muitas anotações
√ Requer maior trabalho e área experimental
√ Necessidade de pessoas experientes
Métodos que separam as fases de endogamia e seleção
√ Método da população – Bulk
√ A partir da geração F2, as plantas são colhidas em conjunto –
massalmente – e tomada uma amostra de sementes para a obtenção da
população F3. O processo se repete por algumas gerações, quando o bulk
é “aberto”, ou seja, são colhidas plantas individuais, que darão origem às
famílias para serem avaliadas em experimentos com repetição, até serem
identificadas as melhores linhagens puras. Essas deverão, então,
comprovar a sua superioridade nos experimentos regionais de competição
de linhagens.
√ Na utilização desse método há alguns questionamentos.
√ O primeiro deles é qual o número de indivíduos que deve estar presente
em cada geração. Na prática, tem sido utilizado um número mais ou menos
constante de indivíduos que está entre 1000 e 2000.
√ A segunda questão é quando abrir o bulk. Esse método tem como
princípio avançar a população, sem nenhuma seleção artificial, até que a
maioria dos locos esteja em homozigose, para só então iniciar o processo
seletivo propriamente dito.
√ População segregante de plantas autógamas com a endogamia:
√ A freqüência de heterozigotos reduz-se a metade à cada geração e a
homozigose completa irá sendo atingida rapidamente. Na geração F5,
por exemplo, é esperado que 93,75 % de todos locos segregantes já
estejam em homozigose. A partir de então o acréscimo na proporção
de homogizotos é menor e não há vantagem em se protelar mais a
abertura do bulk.
Aspectos faroráveis do método da população
√ Simplicidade e baixo custo
√ Permite mecanização
√ Importância da seleção natural
√ pode ser facilmente associada com outros métodos
Aspectos desfaroráveis do método da população
√ Parte da geração F2 não representada nas gerações posteriores
√ Necessidade de se testar um grande número de linhagens
√ Seleção natural pode favorecer plantas agronomicamente não
desejáveis
Melhoramento de espécies autógamas
Método descendente de uma semente (SSD - Single Seed
Descendent)
√ Foi proposto com o intuito de reduzir o tempo requerido para se atingir
uma alta proporção de locos em homozigose, por meio do avanço das
gerações fora da época normal de semeadura da cultura
√ Consiste em avançar as gerações segregantes, tomando uma única
semente de cada indivíduo, já a partir da geração F2, para obter a geração
seguinte
√ Dessa forma, cada linhagem corresponde a uma planta F2 diferente e,
portanto, reduz-se a perda devido à amostragem deficiente
Variações do método:
⇒ Método SPD - “Single Pod Descendent” (Descendente de uma única
vagem)
⇒ Método SPDS - “Single Pod Descendent with Selection” (Descendente
de uma única vagem com seleção)
⇒ Método SHD - “Single Hill Descendent” (Descendente de uma cova por
planta F2)
⇒ Método SHDT - “Single Hill Descendent Thinned” (Descendente de uma
cova por planta F2 com desbaste)
Método do Retrocruzamento
√ Método eficiente para melhorar variedades que são muito boas, com
relação a um grande número de atributos, porém deficientes em algumas
características
√ Como o próprio nome indica o método utiliza uma série de
retrocruzamentos para a variedade a ser melhorada sendo que o
caracter a ser melhorado é mantido por seleção
√ O genitor que contém o alelo desejável é denominado de não
recorrente, ou doador. O genitor submetido aos sucessivos cruzamentos
com os indivíduos da população segregante é denominado de recorrente
√ Resultado final é uma variedade com as mesmas características do
genitor recorrente, sendo porém superior a esse em relação ao caráter
selecionado
√ Para que se tenha sucesso no retrocruzamento os seguintes requisitos
devem sersatisfeitos:
a) deve existir um progenitor recorrente satisfatório;
b) deve ser possível manter, com boa intensidade, o caráter em
transferência por meio dos vários retrocruzamentos
c) um número suficiente de retrocruzamentos deve ser feito para
reconstituir, num alto grau o progenitor recorrente.
√ Nas gerações segregantes obtidas por autofecundação, espera se que
metade dos indivíduos homozigotos seja do tipo desejado para qualquer
loco em particular
Ex.:
⇒⊗ de uma população F1 do cruzamento AA x aa consiste de (1/4 AA: 1/2
Aa: 1/4 aa) → apenas 1/4 AA
⇒ Retrocruzando a população F1 para o progenitor AA, temos:
(1/2 AA: 1/2 Aa) → assim 1/2 AA
Base genética do Retrocruzamento
√ Por meio de várias gerações de retrocruzamento, a população vai se
tornando cada vez mais semelhante ao progenitor recorrente, ou seja, a
população converge para um único genótipo ao invés de se dividir em 2n
(n = número de genes envolvidos) genótipos homozigóticos
√ No retrocruzamento a homozigose é atingida na mesma proporção da
⊗, conforme a fórmula:
Proporção de homozigose = (2m - 1)n/2m
m = número de gerações de retrocruzamentos
n = número de genes envolvidos
√ O procedimento a ser utilizado no retrocruzamento depende do
controle genético do caráter a ser transferido e da necessidade de
realizar ou não testes da descendência para determinar seu genótipo
√ Alelo dominante ou recessivo
Seleção do progenitor recorrente
√ Genitor recorrente com boas características agronômicas
Manutenção do caráter em transferência
√ A herdabilidade não tem qualquer consequência especial para o
progresso do programa, exceto para o caráter em transferência
√ Maior facilidade de aplicação, quando o caráter a ser transferido pode
ser facilmente identificado por inspeção visual ou por testes simples