Método Genealógico (“Pedigree”)

Método Genealógico (“Pedigree”)
Usado durante as etapas de autofecundação de
populações para o desenvolvimento de linhas
homozigotas
Histórico:
“pedigree selection”: seleção de uma planta para
isolar linhas puras a partir de variedades locais
heterogêneas
Newman (1912) descreveu como o método foi
proposto
Até 1891
Seleção massal
Hjalman Nilsson (1891) :
Colheu sementes de cada planta separadamente (trigo e
outras espécies autógamas)
Uma amostra das sementes foi plantada em linha na
geração seguinte
Observações detalhadas feitas em cada linha (progênie)
Características uniformes
“O meio mais efetivo para se obter um genótipo uniforme
era cultivar a progênie de uma (única planta)”
System of Pedigree
“Sistema de pedigree”:
seleção de uma única planta
e
avaliação da progênie
F2
Linhas homogêneas
Implementação
Princípio:
seleção de plantas individuais a partir da geração
F2 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.
A
B
Genealógico
F1
⊗
F2
As melhores plantas são
identificadas visualmente e
colhidas individualmente, dando
origem às linhas F2:3
F2:3
...
Linha 1
L2
L3
Linha n
Seleciona-se entre e dentro de
linhas. A planta selecionada é
colhida individualmente, dando
origem a uma linha na geração
seguinte. Plantas selecionadas
numa mesma linha dao origem a
familias.
Genealógico
Familia
F3:4
F4:5
F5:6
Idem à geração F2:3. Seleção entre
famílias, linhas e plantas.
Idem a geração F3:4
Seleciona-se entre e dentro de famílias. A
planta selecionada é colhida individualmente
originando uma família F6:7
Nivel de homozigose desejado
dentro das famílias, as
sementes colhidas de cada
família são misturadas para
serem avaliadas em
experimentos com repetição.
Três ETAPAS
Etapa 1:
População F2
- Espaçamento (permitir seleção)
- No de plantas
- Colheita individual
Etapa 2:
Cada progênie F3 a partir de uma planta F2 selecionada:
(1)
(2)
(3)
(4)
F3
X
X
X
X
- Plantio em linhas
- Espaçamento
- No de plantas
- Seleção - melhores linhas
- Seleção - melhores plantas
Etapa 3:
Progênies F4 de cada planta F3 selecionada é cultivada numa
linha.
Progênies de plantas da mesma linha são plantadas lado a lado
(família)
F4
XX
XX
XX
1
XX
XX
XX
2
XX
XX
XX
3
XX
XX
XX
4
- Seleção:
famílias
linhas
plantas
Próximas etapas: repetição da etapa 3 identificação de linhas homogêneas
Colheita e avaliação
(ensaios comparativos)
Fatores que influenciam o número de
seleções
No de plantas, linhas ou famílias (?)
1) Disponibilidade de recursos
tempo, mão-de-obra, área, recursos
financeiros, outros
Deve ser estabelecido o no de progênies e
plantas que podem ser avaliados em cada
etapa
Em um programa já estabelecido
Simultâneo: F2, F3, ....
2) Variabilidade genética esperada
Variabilidade genética esperada influencia o
número de seleções feitas
Variabilidade entre as linhas > dentro das
linhas
Plantas dentro das progênies - homozigotas diminuição da var. genética DENTRO
Seleção dentro de progênie - caracteres
de alta h2 - apenas nas gerações iniciais
(F3 e/ou F4)
(F6 ou F7 - locos em homozigose experimentos com repetições)
3) Número de gerações de seleção
Quantidade de recursos alocados para
cada
geração
Variabilidade dentro das linhas diminui e
a uniformidade dentro das linhas aumenta
Método: interrompido - grau de
uniformidade desejado for atingido
Caracteres para seleção
Efetividade da seleção (herdabilidade)
Associação com seleção visual e outros
Habilidade do indivíduo (visual)
composição proteica da semente
O erro da medida influencia a herdabilidade
Relação entre o melhoramento
número de caracteres sob seleção
e
o
influencia o número de plantas e linhas que
devem ser avaliadas
Ambientes para seleção
expressão de diferenças genéticas x
condições ambientais apropriadas
Ex.: seleção para resistência à doença na
ausência do patógeno
inadequado: uso em casa de vegetação e
plantio fora de época
Registros
Mais extensivos / outros métodos
Um
número
para
cada
planta
selecionada, em cada geração
Identificação a partir de F2
•
- Exemplo:
A x B
F1
2000 plantas F2
Seleção: 150 indivíduos
AxB-1, AxB-2, AxB-3,..., AxB-150
AB-1, AB-2, AB-3,..., AB-150
F3: 03 plantas selecionadas nas linhas
AB-2 e AB-15
Identificação:AB2-1, AB2-2, AB2-3
AB15-1, AB15-2, AB15-3
F4: seleção de três plantas da linha AB2-3
Identificação: AB2-3-1, AB2-3-2, AB2-3-3
Continua nas gerações seguintes
Método
trabalhoso
/
perfeito
conhecimento da genealogia
•
Seleção efetiva
genótipos
descartados
antes
dos
comparativos
Seleção em várias gerações
Vantagens
diferentes
ambientes
variabilidade
genética
caracteres)
inferiores
ensaios
(expressão
de
de
importantes
Origem das linhas é conhecida
maximizar a variabilidade genética entre
as linhas durante a seleção
Desvantagens
Não pode ser usado onde a variabilidade
genética
para os caracteres não se
expressam
Maior tempo de desenvolvimento da
cultivar quando comparado a outros
métodos
Exige muitas anotações
Equipe experiente - seleções
Necessita de maior área
É mais trabalhoso
População (Bulk)
Genealógico (Pedigree)
Seleção natural até F5 ou F6
Seleção artificial a partir da geração F2
menos trabalhoso
mais trabalhoso
utilizam-se populações grandes
utilizam-se populações menores
mais barato e simples
mais caro e trabalhoso
mais demorado
mais rápido
uso de máxima variabilidade
usa menor variabilidade
não conhecimento da linhagem
conhecimento da linhagem
não serve para estudos de herança
serve para estudos de herança