MELHORAMENTO DE ESPÉCIES AUTÓGAMAS
Prof. Saulo Chaves
ESALQ / USP - Departamento de Genética
LGN 313 - Melhoramento Genético
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A teoria das linhas puras é a base do melhoramento de espécies autógamas. Ela mostra que, quando as linhagens estão fixadas, toda variação observada é ambiental. Consequentemente, a seleção dentro das linhagens é, neste caso, ineficiente.
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O método massal é uma estratégia de melhoramento baseada na seleção e construção da endogamia simultaneamente. Ele consiste na seleção individual e colheita em conjunto de sementes dos indivíduos para avanço de gerações, até atingir um nível desejado de endogamia.
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O método genealógico também preconiza a construção da endogamia e realização da seleção simultaneamente. Neste caso, a utilização de testes de progênie confere um caráter genotípico à seleção. A preservação da informação genealógica também é uma característica marcante desta estratégia.
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O estágio de desenvolvimento do produto consiste nos ensaios preliminares, intermediários e avançados de linhagens, onde os candidatos à seleção são avaliados em ensaios com repetição e testemunhas comerciais em múltiplos ambientes. Esta fase finaliza-se com os trâmites de registro da cultivar, seguindo as diretrizes do MAPA.
Método da população
Seleção somente após a construção da endogamia
Método da população
- Ausência de seleção artificial
- Ação da seleção natural
- Intensa competição entre indivíduos
- Condução em condições representativas
- \(\uparrow\) nº de plantas/geração
Método da população
- Primeira seleção artificial
- Abertura dos bulks ou abertura das famílias
Método SSD
Seleção somente após a construção da endogamia
Método SSD
- Avanço rápido de gerações tomando uma única semente de cada indivíduo
- Single Seed Descent
- Pode ser realizado em ambientes protegidos
- Base do speed breeding
- Diminuição do intervalo entre gerações
- Maior ganho por unidade de tempo
Método SSD
- F5 em campo para seleção e multiplicação de sementes
- Cada linhagem em F5 corresponde à uma planta em F2
Adaptações do SSD
- Descendente de uma única vagem (SPD: Single Pod Descent)
- Descendente de uma única cova (SHD: Single hill descent)
- Reduz problemas de perdas ao longo do avanço das gerações
- Aumenta a amostragem de indivíduos da F2
- Risco de desbalanço na amostragem
- Reserva de sementes
- Segregação para ciclo
Retrocruzamento
Retrocruzamento
Retrocruzamento
A ideia central do retrocruzamento é a substituição de um (ou poucos) genes específicos por uma alternativa desejável enquanto mantém todas as outras características de um genótipo adaptado (produtividade, qualidade, etc.) inalteradas.
Retrocruzamento
A proporção de genes do genitor doador é reduzida a metade à cada geração. Portanto, a população converge para um único genótipo: o genitor recorrente. A proporção média de recuperação do recorrente: \(1-\left( \frac{1}{2} \right)^{m+1}\)
Retrocruzamento
- Aplicações: introgressão de genes, criação de linhagens quase-isogênicas e transferência de eventos de transgenia
Transferência de alelos dominantes
- Fácil identificação do fenótipo dominante
- Descarte de indivíduos que não manifestarem o fenótipo de interesse
- Processo repetido até recuperação das características comerciais do genitor recorrente
Transferência de alelos dominantes
- Última etapa: teste de progênies e seleção de plantas da família não-segregante
Transferência de alelos recessivos
- Expressão do recessivo somente em homozigose: teste de progênies de gerações de retrocruzamento ímpares
Transferência de alelos recessivos
- Última etapa: teste de progênies
- Autofecundação e descarte dos suscetíveis
- Teste de comparação com cultivares comerciais
Retrocruzamento assistido
Vimos hoje
O método bulk baseia-se na seleção de linhagens somente após a etapa de construção da endogamia. Ela consiste na seleção de todas as plantas em conjunto (bulk), mistura e estabelecimento das populações ao longo das gerações. Apesar de não haver seleção artificial, a seleção natural age, e linhagens mais competitivas deixam mais descendentes.
Vimos hoje
O método SSD também separa as etapas de construção de endogamia e seleção. Somente uma semente é coletada de cada indivíduo da população segregante, tornando possível a condução das populações em ambientes protegidos e o avanço rápido de gerações.
Vimos hoje
O retrocruzamento é caracterizado por sucessivos cruzamentos com o mesmo genitor (chamado genitor recorrente). Seu principal objetivo é aproveitar um ou alguns genes de interesse presentes no genitor doador, que participa somente do cruzamento inicial, e incorporá-los à genética do genitor recorrente, que possui características comerciais.
Grato!