Melhoramento de espécies com propagação vegetativa

Universidade Federal de Rondônia
Curso de Eng. Florestal
Melhoramento genético Florestal
Melhoramento de espécies com
propagação vegetativa
Emanuel Maia
www.lahorta.acagea.net
[email protected]
Apresentação
• Introdução
• Geração da variabilidade
• Avaliação e seleção
• Redução da base genética
Introdução
Propagação vegetativa
• Método de multiplicação de plantas, no qual
se reconstitui um indivíduo através da célula,
tecido ou órgão.
• Princípio importante: totipotencialidade
– Propagação assexuada restrita
– Uso prop. assexuada para manutenção de
características desejadas
Clone
Introdução
• O genótipo é transmitido de forma integral a geração
seguinte
• Normalmente as plantas que apresentam
reprodução vegetativa são altamente heterozigóticas
e possuem alta carga genética. Assim cruzamentos
entre parentais próximos levam a depressão por
endogamia.
Introdução
Propagação (reprodução)
F =G+E
F’=G+E’
F’’=G+E’’
Geração da variabilidade
• Escolha de parentais
– Cruzamento entre cultivares comerciais
Biparentais
G1XG2
Multiparentais
(G1xG2)xG3 ou (G1xG2)x(G3xG4)
Variabilidade genética
• Variabilidade Genética disponível

2
G
G1(A1A2) x G2 (A3A4)
F 1 : ¼ A1 A 3 ; ¼ A 1 A 4 ; ¼ A2 A 3 ; ¼ A 2 A 4
Cada parental forma 2n genótipos, logo no
cruzamento acima são obtidos 2²=4 genótipos
Variabilidade genética
• Se empregar parentais (A e B) que diferem em 20
locos com 2 alelos:
– Gameta A: 220; Gameta B: 220
– Número de genótipos: 220 . 220=1012 genótipos
• Possibilidade de gerar novos genótipos de
interesse
Variabilidade genética
• Parentais (clones) altamente heterozigóticos
conduzem a populações altamente
heterozigóticas – logo ao número elevado de
genótipos diferentes
– Número elevado de genótipos diferentes após o
cruzamento dos parentais
– Variabilidade genética alta
Escolha dos parentais
•
•
•
•
Genealogia
Divergência genética
Complementariedade
Performance
Escolha dos parentais - genealogia
• Normalmente emprega-se cultivares comerciais
– Evitar cruzamentos de indivíduos aparentados
(endogamia)
– Aproveitar resultado de seleções anteriores
– Maior probabilidade de alelos favoráveis
– Níveis de produtividade e resistência a pragas e doenças
razoáveis
– Menor variabilidade para caracteres menos complexos,
permitindo a seleção mais intensa para produtividade
Escolha dos parentais – Divergência
Genética
• Maximizar a variabilidade em F1
• Explorar a heterose
Indivíduos normais
Ind. superiores
Escolha dos parentais Complementariedade
• Concentrar alelos de interesse em um indivíduo
C1(SaRb) x C2(RaSb)
F1: G(RaRb)
• S: susceptível (doenças a e b)
• R: resistente (doenças a e b)
Escolha dos parentais - performance
• Presença de alelos de interesse
– Conhecer o comportamento dos parentais
Ter banco de dados com informações sobre
•
•
•
•
Genealogia
Divergência genética
Complementariedade
Performance
Avaliação e seleção
• Objetivo: identificar e selecionar os genótipos
superiores (clone)
Indivíduos normais
Ind. superiores
Etapas de um programa de melhoramento
Geração de variabilidade
Seleção massal em F1 (cada planta é um
genótipo)
Seleção com base em médias
(repetições)
Número de ciclos
necessários para obter
informações
suficientes
Clone
recomendado
Exemplo: etapas do melhoramento
• Seleção à nível de indivíduos
Fx  Gx  E x
 G2
h  2
 G   E2
Gs  ds.h 2
2
• Seleção com repetições
E
Fx  G x  x
r
hx2 
 G2
 E2
2
G 
r
Gs  ds.hx2
1ª Etapa do melhoramento
• Obtenção dos indivíduos F1
• Avaliação de completa de cada (cada indivíduo
é um genótipo)
• Seleção massal – caracteres de alta
herdabilidade
2ª Etapa do melhoramento
• Cada planta selecionada é clonada
• Instalação de experimentos com poucas
repetições
• Seleção com base nas médias – caracteres de
herdabilidade alta e mediana
3ª Etapa do melhoramento
• Avaliação das plantas selecionadas na etapa
anterior
• Instalação de experimentos com mais
repetições
• Seleção intensa com base nas médias (valores
fenotípicos mais precisos) – caracteres de
herdabilidade mediana e baixa
4ª Etapa do melhoramento
• Avaliação das plantas selecionadas na etapa
anterior
• Instalação de experimentos com mais repetições
e em diferentes locais
• Seleção intensa com base nas médias (valores
fenotípicos mais precisos) – caracteres de
herdabilidade mediana e baixa
– Indicar poucos genótipos
5ª Etapa do melhoramento
• Avaliação das plantas selecionadas na etapa
anterior
• Instalação de experimentos com mais
repetições e em diferentes locais
• Indicação de genótipos superiores a cada
ambiente (GxA)
– Recomendação de cultivares
Exemplo: etapas de um programa de
melhoramento
Etapa
N de genótipos
avaliados
N de
repetições
Intensidade de
seleção (%)
N de genótipos
selecionados
1
1000
1
60
600
2
600
2
40
240
3
240
5
30
72
4
72
17
14
10
Redução da base genética
•
•
•
•
•
Aumento da vulnerabilidade genética
Redução da variância genotípica
Patamar de produtividade
Pragas e doenças
Necessidade introdução de materiais exóticos (com
potencial)