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Método Genealógico (“Pedigree”)

Usado durante as etapas de autofecundação de
populações para o desenvolvimento de linhas
homozigotas, mantendo-se o registro de genitores e
progênies.

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 planta
e
avaliação da progênie
F2
Linhas homogêneas
Implementação
Princípio:

Seleção de plantas individuais a partir da geração F 2

Plantas 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
F3:4
Família
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
Tese: USO DOS MÉTODOS GENEALÓGICO E SINGLE
SEED DESCENT (SSD) PARA OBTENÇÃO DE LINHAS
DE PIMENTÃO RESISTENTES À MANCHA
BACTERIANA
Escolha dos métodos

Estimativas de parâmetros genéticos:



h2r ~ 50,77%
h2a ~ 82,54%
η = 3 (resistência à mancha-bacteriana)
(Costa, 2000)
x
F1
UENF 1421
UENF 1381

F2
Esquema Experimental
...
BLI
...
17
...
14 F2:3
14 F2:3
3 test.
3 test.
14 F2:3
14 F2:3
3 test.
3 test.
25
BLIII
10
BLII
...
10
BLIV
Espaçamento
1,0 m
0,8 m
Tabela 6 – Resumo da análise de variância para a característica
reação à mancha bacteriana, considerando-se a geração F2:3 de
acordo com o procedimento linhas e pais intercalares. Campos dos
Goytacazes, 2004
FV
GL
RMB (%)
RMB (cm2)
Entre linhas
55
482,40**
0,05**
Dentro de linhas
336
101,14
0,01
9,66
0,01
Média
** Significativo em nível de 1% de probabilidade pelo teste F.
Tabela 8 – Resumo da análise de variância para as características peso total de
frutos1 (g), número total de frutos2 e peso médio de frutos3 (g), considerando-se a
geração F2:3 de acordo com o procedimento linhas e pais intercalares. Campos
dos Goytacazes, 2004
FV
GL
PTF1
NTF2
PMF3
Entre linhas
Dentro linhas
Médias
55
336
368394,07**
38476,00
503,29
3905,51**
432,53
45,25
253,52**
15,03
12,65
** Significativo em nível de 1% de probabilidade pelo teste F.
Resultados

Considerando-se a característica reação à
mancha bacteriana, por meio da seleção
entre e dentro, selecionaram-se as linhas F2:3
105, 111, 125, 157, 226, 260, 282, 288, 313,
475 e 517, proporcionando ganhos genéticos
em torno de –40,0%.