Plantas Autógamas: Melhoramento Genético passo a passo

Olá seja bem-vindo a mais uma aula de melhoramento genético vegetal da Universidade Federal de Santa Catarina eu sou o professor Thiago e na aula de hoje vamos falar sobre os métodos de melhoramento genético para espécies autógamas [Música] então Relembrando O que são espécies autógamas são aquelas espécies que se fecundam mais comummente nós podemos citar como uso comercial no Brasil da soja o arroz o trigo a cevada E aí existe inúmeras outras espécies que estão entre as autógamas ou as intermediárias com frequente autogamia que aí pega o exemplo mais clássico o do tomate por exemplo que

ele tem ali um certo nível de fecundação cruzada porém a n de melhoramento nós conseguimos trabalhar nele como uma espécie autógama então aqui partindo sempre do pressuposto de que a próxima geração vai ser gerada se não for realizado um cruzamento forçado Claro a próxima geração ela vai ser gerada a partir da autofecundação da planta em questão da planta daquela geração gera uma próxima geração a partir da autofecundação então basicamente nas etapas do melhoramento nós podemos ter o cruzamento no início claro que é um cruzamento artificial porque nós estamos falando de uma espécie autógama ou também

a seleção de linhagens puras lá aquela teoria do Y então quando nós temos um cruzamento a linha básica do programa de melhoramento genético vegetal ele parte do pressuposto de que aqui nós temos parentais que divergem em algumas características pelo menos E nós queremos selecionar alguns genótipos que vão formar linhagens que podem ser ou não lançadas como cultivares nós vamos ver mais para frente que combinem essas características aqui por exemplo nós trabalhamos com genes que como uma espécie de ploide nós podemos dizer aqui os dois alelos então considerando num exemplo hipotético aqui para quatro genes então

se nós temos azão azão Bezinho Bezinho cesão cesão Bezinho Dezinho aqui na outra planta no outro parental nós vamos ter os alelos complementares então por exemplo aqui o recessivo pro loco a ou seja pro GNA o dominante pro B recessivo pro c e dominante pro D como é uma espécie autógama lembrando lá ela vai ser sempre aqui em homozigose então vocês podem observar que não existe heterozigose aqui nos parentais são sempre homozigotos a partir do cruzamento Entre esses dois indivíduos nós vamos gerar o que é comummente chamado no melhoramento D F1 que como nós já

falamos repetidas vezes na disciplina não apresenta segregação ele possui elevada heterozigose porque vem aqui herda um Alelo de um dos pais e o outro Alelo do outro pai então ele tem uma heterozigose bastante elevada ou seja por exemplo azão azinho bezão Bezinho cesão cezinho desão Dezinho toda a população de indivíduos aqui vai constituir esse mesmo genótipo vão ser sempre esses mesmas combinações alélicas aqui dentro de qualquer planta da população aqui da F1 ou seja não tem variabilidade genotípica aqui dentro então Se ficar alguma dúvida quanto a isso recomendo voltar duas aulas atrás na playlist de

melhoramento genético vegetal e daí tá melhor explicado as implicações disso porém se nós continuarmos realizando gerações de autofecundação e aqui isso é muito fácil Porque se é uma espécie autógama é simplesmente deixar ela se autofecundar E aí vai começando a combinar de formas diferentes aqui então aqui exemplos de quatro genótipos que nós podemos ter lá no final mas eh para esses quatro genes aqui é possível encontrar muito mais combinações do que essas daqui então aqui somente a título de exemplificação então nós teríamos por exemplo possibilidade de um azão azão Bezinho Bezinho cesão cesão Bezinho Bezinho

ou seja de voltar aqui ao parental que deu origem ou voltar pro outro parental através da segregação então cruzando ao longo do cruzamento ele vai ficando homozigoto pro azinho homozigoto pro bezão homozigoto pro cezinho homozigoto pro Dezão então isso faz com que retorne pro outro parental ou aqui uma enormidade de combinações que podem existir aqui no meio então é a partir dessas linhas aqui que nós vamos estar selecionando alguma para gerar cultivar porém o processo de seleção ela pode ocorrer ou aqui durante as gerações de autofecundação ou aqui no final e conforme o método de

melhoramento o método de condução das populações nós vamos ter métodos que priorizam a seleção aqui dentro e métodos que priorizam a seleção aqui no final Então nós vamos ver que isso tem vantagens e desvantagens vai depender de cada característica de cada espécie que você tá trabalhando e também da disponibilidade de mão de obra para decidir onde será aplicada a seleção ao longo da aula de hoje nós vamos falar basicamente da diferença dos métodos de condução das populações e vocês vão ver que basicamente O que diferencia eles é como se dá ou o momento que você

dá a seleção além desse modelo de cruzar indivíduos e obter no final uma segregação para fazer a seleção nós podemos ter também uma mistura de linhas puras dentro de uma população por exemplo uma população bastante antiga onde pode T entrado migrantes ocorrido mutações ou até mesmo uma pequena taxa que seja de fecundação cruzada acumulada ao longo do tempo formando novas linhagens puras dentro da essa população que é o caso lá dos feijões do yance Então tinha variedade princes e existiam várias linhagens ali dentro então uma das formas é fazer exatamente aquilo que o johansen fez

e selecionar linhagens puras aqui dentro Então como não necessita voltar pra homozigose porque em teoria ela já tá com uma homozigose bastante elevada é somente o processo de seleção de alguma dessas linhagens e escolher qual a linhagem que o melhorista deseja trabalhar ou até mesmo lançar Se tiver alguma novidade ali dentro então quanto os métodos de seleção nós podemos estar falando do método massal o método individual que na aula de hoje nós vamos tratar do individual com teste de progene porém em alguns casos o teste de progene Não é aplicado Então nós vamos falar rapidamente

dele mas é mais enfático o teste de progene dentro da seleção individual também o método populacional método genealógico método SSD que é o single seed descent E também o SPD que é uma variação do SSD principalmente para leguminosas o retrocruzamento e os ensaios de avaliação de cultivares então o método de seleção massal é um método mais simples digamos assim onde nós temos uma população original e a partir dessa população são escolhidos os melhores indivíduos então isso vai depender do caracter que o melhorista deseja selecionar se é por exemplo cor de fruto tamanho de baga produtividade

tamanho de grãos enfim a seleção que que ele tá desejando escolher ali basicamente ele repete o que ocorre na seleção natural ou quando o o ser humano quando a população humana passou a domesticar as plantas Então são escolhidos os indivíduos aqui dentro que carregam essas características e aí eles são misturados então esses indivíduos são colhidos separadamente é realizada a mistura das sementes e gera a próxima geração aqui na próxima geração novamente nós podemos aplicar a seleção ou seja escolher os melhores ind indíos ou também posso escolher os piores indivíduos e excluir da população Então ela

pode ser positiva logo mais nós vamos falar disso ela pode ser positiva quando Nós escolhemos os melhores indivíduos ou pode ser negativa quando nós deletamos da população os piores indivíduos E aí aqui ela pode gerar uma nova pode essa daqui voltar aqui pro população original ser realizado uma seleção de melhores indivíduos gera a próxima geração e assim por diante até o melhorista considerar que a população Já possui um padrão que possa ser lançado no mercado ou incorporado no programa de melhoramento então pode ser utilizado aqui como um pré melhoramento para selecionar linhagens para ser incorporada

no programa de melhoramento então a seleção massal é uma seleção de grande número de indivíduos com características semelhantes que são colhidos em conjunto para constituir a geração seguinte ou seja aqueles indivíduos escolhidos pelo melhorista eles são escolhidos justamente devido a apresentarem ou a expressarem o fótico que o melhorista tá procurando quando nós estamos falando do método massal para populações autógamas porque esse método depois nós vamos ver numa aula futura que ele pode ser aplicado até com uma eficiência um pouco maior para populações alógamas então na população autógama eles é praticamente para fazer a seleção de

linhagens puras Porque como nós vimos lá nos trabalhos do johansen nós não podemos fazer seleção ou aplicar a seleção dentro das linhagens que ali vai ter somente a variação ambiental o nosso ganho de seleção vai ser nulo então e esse método é empregado como eu comentei para separar as linhagens E aí essas linhagens de maior interesse pode ser introduzida no programa de melhoramento genético normalmente não vai sair a partir do método massal uma nova cultivar mas ele é bastante aplicado no pré-melhoramento e ele se baseia Praticamente em características de elevada herdabilidade por qu a seleção

ela é única e exclusivamente feita com base no fenótipo então por exemplo plantas com grãos maiores podem ser selecionados e se essa a característica de grãos maiores for devido ao ambiente ou seja sofrer uma elevada influência do ambiente ele pode estar selecionando ali alelos que não necessariamente vão produzir grãos maiores na próxima geração já se ela tiver uma elevada herdabilidade então isso possibilita que vai tá sendo selecionados genótipos que efetivamente vão gerar grãos maiores na próxima geração portanto como objetivo principal digamos assim da seleção massal é que por meio da seleção dos melhores fenótipos nós

conseguimos elevar a frequência de alelos favoráveis que vão gerar aqueles fenótipos na próxima geração e assim por diante por sucessivas gerações E como eu comentei a seleção massal ela pode ser positiva onde são selecionados os fenótipos com características favoráveis para gerar as próximas gerações ou ela pode ser negativa onde são selecionados os fenótipos com características desfavoráveis para não deixarem descendentes para as próximas gerações a seleção massal ela apresenta algumas limitações e nós já falamos sobre isso durante a descrição da seleção então uma das limitações é que não há como saber se os indivíduos selecionados são

hétero ou homos eigos Além disso não há como controlar se o fenótipo é devido à influência do do genótipo ou do ambiente e como eu comentei nós fazemos essa seleção Somente Com base no fenótipo Somente Com base no que a gente vê da planta a campo então se existe uma maior influência do ambiente Ou seja a herdabilidade menor isso vai ter um prejuízo na decisão do melhorista Além disso somente pode ser realizada em ambiente onde a característica selecionada se expressa portanto se nós estamos selecionando para uma determinada característica que em determinado ambiente ela não é

expressa por exemplo resistência ao frio nós não podemos fazer seleção paraa resistência ao frio em um ambiente quente durante o verão então é necessário ter um clima mais am meno ou temperado e uma certa época de plantil que vai possibilitar expressar essa resistência ou aplicar outras metodologias que torne impossível essa seleção E além disso Como já comentado nos outros pontos ela possui baixa eficiência para a seleção de caracteres de baixa rabilidade porque eu posso est eliminando alelos favoráveis devido ao ambiente não permitir ele se expressar e tá selecionando alelos desfavoráveis devido também ao ambiente favorecer

esses alelos então com isso isso posso est acabando dando um passo atrás no programa de melhoramento se a herdabilidade não for no mínimo razoável no mínimo acima de 60% por exemplo então herdabilidades muito baixas faz com que a seleção massal ela não seja nada eficiente dentro do programa de melhoramento depois nós temos então a seleção individual com teste de progene Então vamos falar da com teste de progene e quando nós estamos falando de seleção individual sem teste de progene a única coisa que muda é que não é aplicado o teste da prog então como eu

comentei na seleção massal nós tínhamos a população original e digamos aqui por exemplo seria toda essa população e aqui poderiam ser selecionados os melhores indivíduos e eles seriam misturados seria misturada a semente desses melhores indivíduos e e gerar a próxima população Então a próxima população também seria homogênea porque eu não saberia que quem que é a planta mãe de de quem já na seleção individual Como o próprio nome diz o próprio nome indica é gerado uma progene a partir de cada planta selecionada então se eu seleciono essa planta aqui que ela tem característica favorável dentro

da população original na próxima geração eu planto uma linha aqui com Os descendentes dessa planta que não são misturado com as linhas do descendente da outra planta Então a partir daqui da geração aqui da população original nós temos as proges selecionadas E aí a partir daqui das proges selecionadas eu posso tá estudando se aquela característica ela se Manteve ou se ocorreu por exemplo uma segregação e aqui eu já sei que se ocorreu segregação Muito provavelmente aquele indivíduo lá era heterozigoto e no caso se eu tô selecionando algo contra a segregação que tá ocorrendo aqui então

eu já posso eliminar E aí então posso fazer um mais uma geração de resseção das proges então aqui ficam somente as linhas da qual eu tenho o controle daquele caracter aqui que ele se Manteve ável então se nós estamos falando de plantas autógamas e eu selecionei uma determinada planta aqui Muito provavelmente isso daqui é uma linha pura e aí eu posso aqui não faz sentido eu estar selecionando dentro da linha A não ser que eu tenha feito uma geração segregante aqui em cima né que não é nós não estamos partindo desse pressuposto logo mais nós

vamos falar de outros métodos onde é empregado a seleção individual com teste progene Mas a partir de cruzamento aqui vamos imaginar uma população original onde ela já vem de homozigose então aqui é uma linha pura eu não posso tá selecionando dentro dela a seleção dentro da linha pura é ineficaz lá do trabalho do yansen o que eu posso estar selecionando é entre as linhas e aí então a partir desse ponto eu posso selecionar entre as linhas qual aquelas que tem que são mais favoráveis e Ger a próxima a próxima geração de proges resele Então a

partir das progênies res selecionadas como aqui eu posso produzir mais sementes dentro de cada linha eu posso fazer os ensaios comparativos com repetições E aí já permite a aplicabilidade de testes estatísticos aqui dentro ou seja lá da biometria ou da bioestatística então posso ter Test aplicar teste de dunc normalmente é aplicado nos primeiros passos porque ele é menos rigoroso posteriormente pode ser aplicado um teste de tuque ou um teste mais rigoroso para selecionar partir do momento que eu selecionei as melhores aquelas melhores posso multiplicar E aí vai pra distribuição produção de sementes e Distribuição então

o método com teste de progene se baseia nesse acoman da progene até os testes comparativos e a multiplicação todo esse processo de seleção quanto ao método populacional que também é conhecido como BK em alguns livros em algumas literatura vai ter o nome inglês de B mas é o método populacional então ele se baseia aqui no cruzamento entre dois indivíduos gerando a população segregante segregante aqui ao longo das cinco primeiras gerações seja da F2 Até f6 nós vamos ter autofecundação como nós vimos lá no início da aula e aqui é aplicada uma seleção massal ao longo

de todas as gerações E aí posteriormente nós vamos ter a população selecionada a partir do momento que nós temos essa população selecionada que como aqui nós não acompanhamos nós somente fizemos uma seleção massal ao longo das Gerações então não sabemos exatamente eh quem é filho de quem aqui dentro sabemos que somente que aqui porque já passou eh Já estamos na f6 nós já temos um elevado grau de endogamia Então o que nós temos aqui na verdade é uma mistura de linhagens puras e a partir daqui então nós podemos aplicar a seleção individual com testes de

progene então nós temos as progenis selecionadas daí as progenis resele adas aquelas que são as melhores e volta aquela questão da seleção individual Então a partir aqui então o método populacional de bulk ele utilizou a seleção massal para gerar a população selecionada aqui em cima que é uma mistura de linhas puras e a partir das dessa mistura de linhas puras nós selecionamos quais são as melhores linhas para serem lançadas algumas vantagens do método populacional é a economia de mão de obra na condução da população segregante Porque como nós estamos tralhando com uma espécie autó ela

já se autofecunda mesmo então só o que é necessário é selecionar os melhores indivíduos e Plantar eles na próxima geração não precisa nem acompanhar De onde veio cada semente também a possibilidade de condução de grande números de população justamente porque não precisa ter esse controle tão detalhado E também o aumento da proporção de indivíduos mais adaptados E competitivos então lá já no início aqueles indivíduos menos adaptados são eh excluídos da população como desvantagens ele é inadequado para espécies cujo o produto comercial não são as sementes porque normalmente o que você faz eh lá no campo

de cultivo você faz a colheta em buc ou seja colhe toda aquela parcela e tira uma amostra de sementes né e replanta na próxima geração então isso faz com que os indivíduos que produzam mais sementes vão ser aqueles selecionados e os indivíduos que produzam menos sementes vão estar deixando menos indivíduos na próxima geração E com isso vai sendo reduzido a frequência de alelos ou aqui de combinações alélicas desfavoráveis para a produção de descendentes porém se nós estamos selecionando algo que não tem nada a ver com isso como por exemplo não sei a cor da flor

ou alguma coisa do gênero não faz nenhum sentido aplicar o método populacional também ele impossibilita o uso de casas de vegetação ou qualquer tipo de ambiente controlado justamente porque a planta deve ser cultivada no ambiente ou um ambiente que representativo de onde ela vai ser lançada então pra região que ela vai ser lançada por se nós selecionarmos por exemplo aqui em Florianópolis um genótipo de arroz quando ele for cultivado lá na fronteira Oeste do Rio Grande do Sul as condições ambientais as condições de cultivo são completamente diferentes e com isso aquele cultivar que era mais

produtivo aqui pode não ser nada produtivo naquela região então com isso faz com que a seleção ela é baseada no fenótipo e esse fenótipo ele deve est então no ambiente que ele vai ser cultivado para garantir que ele seja Expresso durante o cultivo da quando for lançado a cultivar Além disso ele não permite acelerar o número de gerações a cada ano justamente porque é somente um cultivo por ano para manter o ambiente porque a seleção é realizada a cada geração além de não permitir o acompanhamento Conjunto das estimativas de herdabilidade como comentado a colheita é

feita em Buk Então nós não temos o controle ali de de quem e das Gerações né de de quem é filho de quem de Qual planta deu origem a Qual planta e então não tem esse controle da herdabilidade ou de outros parâmetros de estimativa populacional além do risco de selecionar o efeito de sobr dominância em detrimento do efeito de aditividade então isso lá no início quando nós temos ainda muitas plantas híbridas que nós vamos estar partindo lá de uma geração de híbrido simples depois basicamente de híbridos duplos ainda tem um vigor de heterose muito alto

e Pode ser que nós estamos selecionando lá alguns indivíduos que apresentam aquelas características somente devido ao efeito de sobr dominância e ao longo das Gerações de autofecundação conforme os homozigotos vão se formando ou seja vai perdendo a proporção de héteros e gotos isso faz com que aquele efeito seja perdido aquele efeito selecionado lá no início e aí pode ser que alguns alelos ali que seriam interessantes Eles já estavam em homozigose Então somente com efeito de aditividade eles tenham sido Perdido ao longo da seleção então quando aplicado esse método normalmente o que é aplicado é uma

pressão de seleção bem baixa nas primeiras gerações e ela vai gradualmente sendo elevada E aí Existem várias variações dentro desse método porém o básico é é aqui como ele está apresentado ele já foi usado mais no passado na primeira metade do século XX e atualmente ele já é muito pouco utilizado mais é utilizado na fase do pré-melhoramento para selecionar algumas linhagens interessantes para serem entradas no programa de melhoramento raramente alguma cultivar é lançada atualmente Com base no método populacional depois nós temos o método genealógico que nós comentamos rapidamente sobre ele lá na aula de histórico

do melhoramento que ele foi um método desenvolvido pelo Lui Valmor para desenvolver uma beterraba com maior teor de açúcar e paralelamente ele já estava sendo utilizado um método muito semelhante por outros melhoristas então basicamente o que nós temos é o cruzamento entre parentais gerando a população F1 e aqui não dá para aplicar seleção porque não existe variabilidade genética Então essa F1 passa por uma geração de autofecundação e aqui a partir da F3 que começam a ser avaliadas as proges Então esse método ele tem o nome de genealógico ou de pedigri justamente porque agora a partir

da F3 nós vamos começar a controlar quem está na linha genealógica de quem então começar a L as linhas genealógicas dali para baixo vamos ver como isso funciona então aqui da população selecionada lá no F3 nós vamos ter as linhagens F3 F4 E essas linhagens elas vão dizer muito sobre a planta que foi selecionada aqui da F2 né então se nós tivermos uma segregação aqui dentro isso significa que para aquele caracter a planta mãe aqui era heterozigota senão para aquele caracter ela seria homozigota então aqui ainda é possível aqui entre até a F3 F4 ainda

é possível gerar seleção dentro das Linhas por quê Porque ainda existe uma taxa adequada porque ainda existe uma certa de héteros eigos aqui dentro a partir já da F5 f6 o que nós conseguimos fazer é seleção somente entre linhagens puras a seleção dentro das Linhas já começa a perder muito eficiência e aqui os próximos passos do método do pedigri e mais aqui algumas gerações de autofecundação melhorista pode levando isso daqui até várias gerações porém normalmente ele vai fazendo são das melhores linhagens até a F7 e F8 E aí já pode partir pros testes de valor

de cultivo e uso na verdade nós vamos falar mais pro final da aula como funciona esse passo aqui que aí é igual para todos os métodos de condução populacional Porque a partir da seleção das melhores linhagens nós vamos fazer alguns testes preliminares e depois quando for selecionada aquelas que vão se tornar cultivares Ou seja que vão ser lançadas nós vamos ter os testes de valor de cultivo e uso multiplicação e Distribuição mas o interessante de ser entendido aqui no teste genealógico é que ao longo das Gerações em autofecundação nós vamos ter a variância genética sofrendo

alterações na sua proporção então A variancia genética pode ser a aditiva ou a variancia de dominância e aqui entre ou dentro das linhas então lá na F2 para F3 o que nós temos da variação aditiva ela dentro da linha ela é somente metade daquela variação aditiva que existe entre as linhas então aqui ainda existe uma certa quantidade de variação aditiva dentro da linha que nós podemos selecionar já a variância de dominância nós já temos 1/4 somente entre a linhas e meio dentro das Linhas mas o que nos o que interessa aqui pro melhoramento é a

variância aditiva que vai chegar lá no final Então como nós podemos ver aqui ao longo das Gerações em autofecundação basicamente toda a variância adotiva vai ficando entre as linhas ou seja entre uma linha e outra diferenciando uma linha da outra que é outra forma de ver também novamente aqui aquele trabalho do johansen quando ele falava das linhagens puras Então dentro da linha a variação aditiva vai sendo cada vez mais rara ou seja vai sendo cada vez mais eh difícil encontrar linhagens héteros e gotas que vão ter ainda segregação dentro das suas linhas então ao longo

da infinitas gerações o que nós vamos encontrar aqui é que toda a variância vai ser variância aditiva ou seja não vai mais existir variância dominância Porque vão existir somente homozigotos Então somente variância aditiva e entre as linhas Então isso é muito importante porque quando nós estamos selecionando dentro das Linhas nós estamos selecionando isso aqui ó por isso que eu comentei lá no início que até a geração F3 F4 ainda é possível selecionar com algum sucesso dentro das Linhas já a partir das Gerações mais pro final ao longo da do genealógico nós só vamos conseguir selecionar

caracteres positivamente ou seja com alguma eficiência se nós estivermos selecionando entre as linhas porque a maior parte da variação vai ser entre uma linha e outra e não dentro da mesma linha que a partir daqui já começa a ser somente de 12,5% aqui já vai caindo para números que acaba não tornando eficiente a seleção somente entre as linhas Então esse método como todos os outros ele possui vantagens e desvantagens Então como nós vimos as vantagens é que ele permite um controle do grau de parentesco entre as populações porque nós vamos anotando ali o melhorista ele

deve ter o controle de quais são as linhas formadas a partir de Quada progenitor por isso justamente e o genealógico Né o método pedigri Além disso ele permite o Descartes indivíduos inferiores em gerações precoces ou seja aqueles indivíduos que não apresentam ah a mínima possibilidade de serem lançados lá no final o melhorista já pode descartar ele nas gerações iniciais mantendo aqueles indivíduos favoráveis ele permite a utilização de dados obtidos para estudo genético porque é um método bastante intenso em mão de obra né então Eh ao longo das são anotados as médias variância enfim de diversos

dados das populações selecionad das linhagens selecionadas e com base nisso pode ser realizado aí um estudo genético bastante amplo e ele também possibilita o treinamento prático de melhoristas Juniores ou seja de do pessoal iniciante na pesquisa mesmo como eu comentei é um método bastante intenso em mão deobra porque Imaginem que a cada linhagem daquela dali para ser selecionada é necessário fazer a avaliação de diversos descendentes para cada planta então é algo bastante laborioso e aí isso já já é um gancho também para as desvantagens Então como as desvantagens nós temos que não permite acelerar o

número de geração a cada ano porque assim como no método populacional no método genealógico é necessário o ambiente favorecer a expressão daquela característica para ser selecionada Além disso ele possui elevada demanda de mão de obra e Campo experimental porque eh como eu comentei é necessário ter um acompanhamento de cada linhagem para cada planta selecionado na geração anterior além do acompanhamento separado dessas linhagens né então não é é como populacional que é simplesmente colheita em buque e a geração da próxima população então Aqui nós temos um acompanhamento mais detalhado e por isso normalmente onde ele é

mais empregado são em instituições de ensino e pesquisa ou seja universidades Onde existe aí a possibilidade de tá realizando treinamento de mão de obra para essa finalidade ou seja eh bolsista da in ação ou dissertação ou até mesmo teses diversas foram realizadas em cima do método do pedigri Além disso ele requer o pessoal qualificado para selecionar os tipos desejados então é necessário que o melhorista tenha o tato digamos assim o conhecimento não só do melhoramento né como também da população com que ele está trabalhando porque aqui como no populacional existe a possibilidade de cair naquele

erro de ser selecionado o material em sobr dominância ou seja tá sendo selecionado o vor de terose em detrimento do efeito aditivo então é necessário que o melhorista tenha esse Tato essa capacidade de selecionar materiais que portem alelos de interesse e não o efeito de sobr dominância que vai acabar sendo perdido então Principalmente quando nós falamos aqui em eliminar materiais logo no início do programa de melhoramento Então tem que cuidar para não tá eliminando o material que é de interesse outro método que é mais moderno digamos assim e diversos programas de Melhoramentos genéticos atuais TM

empregado esse método ou alguma das suas variâncias é o SSD que Apesar dele ser moderno ele é muito simples na verdade então o SSD que é o single seed descend ou seja descendente de única semente ele parte aqui novamente do cruzamento entre os parentais gerando a população F1 e aqui a população F1 ela vai passar por uma geração de autofecundação gerando F2 a F2 novamente autofecundação e assim por diante até aproximadamente a F5 ou até a f6 até o melhorista decidir que é o ponto que exista uma homogeneidade bastante grande ou seja que nós estamos

com uma população aqui de linhas puras então isso normalmente é obtido a partir da f6 E aí aqui dentro nós podemos fazer a avaliação das proges como nós comentamos na seleção individual com testes de progene então o que você faz aqui ao longo dessas gerações de autofecundação é colher somente uma semente de cada planta porque cada planta A ideia é que ela dê origem a somente uma planta na próxima geração assim não se está favorecendo nenhum indivíduo ou seja não está realizando qualquer tipo de seleção aqui dentro e a partir dessa planta dessa semente realizado

o plantil da próxima geração e ao longo de cada geração vai aumentando então Vai acumulando a homozigose vai aumentando a homozigose Então vai gerando indivíduos homozigotos para serem analisados somente no final quando nós já tivermos aqui uma população de linhagens puras uma variante muito comum desse método principalmente para espécies leguminosas nós temos a produção de Vagem E aí essa Vagem ali com digamos assim três sementes em cada Vagem Então se tornou um pouco trabalhoso pro melhorista fazer a colheita separadamente de cada Vagem de cada planta e aí selecionar um grão ou seja debulhar Vagem por

Vagem para selecionar um grão Então como uma forma de tornar mais prático esse serviço é utilizado o SPD que é uma variante do SSD que é o single pod descent então nesse método nós teríamos descendente de uma única Vagem onde é colhido o uma Vagem por planta aqui a única coisa que muda é aqui nas gerações de autofecundação ou seja colhido uma Vagem por planta Essas vagens são debulhadas juntos e a as sementes são misturadas e Dão origem a uma próxima geração ou também é possível colher um Vagem por planta Essas vagens são armazenadas separadamente

E aí na próxima geração é plantada uma Vagem em cada vaso se for em caso de vegetação ou em cada cova se for a Campo E com isso vai gerar ali três plantas aproximadamente e posteriormente é feito um raleio eu digo aproximadamente porque tem a questão também da germinação né então daí quando as plantas já tiverem uma certa altura é feito um raleio buscando manter ali uma aleatoriedade ou seja evitando cometer a seleção dentro aqui porque isso vai est ocorrendo durante essas gerações E aí então é retirado essas plantas mantido somente uma PL por cova

e daí pronto então ao longo das Gerações nós vamos ter o mesmo número sempre de plantas por parcela e cada planta vai est dando origem a uma linhagem aqui que vai ser analisada pelo teste de progênio Então as vantagens do método SSD ou SPD ou outras variantes como uma semente por cova né então que aí é quando nós estamos utilizando uma espécie que não é leguminosa mas você colhe ali algumas sementes e você planta e fazse o raleio da mesma forma Então como vantagens desses métodos ele favorece a máxima variância genética entre as linhagens na

população final porque nós estamos levando todos aqueles indivíduos em potencial lá para ser avaliado na geração final nós não estamos excluindo na geração inicial nenhuma linhagem potencial atinge rapidamente o nível desejado de homozigose Porque aqui não é necessário somente uma geração por ano nós podemos acelerar esse processo como não estamos fazendo qualquer tipo de seleção pode ser utilizado casa de vegetação por exemplo importante que uma planta Produza ao menos uma Vagem ou uma semente para deixar para próxima geração além disso tem-se a facilidade de condução né então é muito simples é somente aquela planta tem

que dar origem a um indivíduo na próxima geração não necessita de controle genealógico pode ser conduzido em ambiente distinto de onde a cultivar será lançada então como eu comentei se nós não estamos cometendo de qualquer forma a seleção ali ao longo das Gerações para alcançar a homozigose Então essa condução da população ela pode ser realizada em qualquer lugar e aí é por isso que você utiliza muito casa de vegetação para acelerar o processo que daí você consegue três às vezes quatro ciclos em um ano como desvantagens nós temos a baixa possibilidade de seleção nas gerações

precoces Então não é realizado seleção nas gerações precoces simplesmente Todas aquelas plantas geradas o ideal é que elas produzam uma linhagem lá na população final e ele não se beneficia da seleção natural então não importa a quantidade de sementes que a planta Produza que nós vamos estar é simplesmente selecionando uma única semente pra próxima geração além desses nós temos o método dos retrocruzamentos que Como o próprio nome diz são realizados vários cruzamentos ao longo das Gerações Então vamos ver como isso funciona então aqui um esquema de retrocruzamento quando queremos selecionar um Alelo dominante para ser

introduzido então nós temos do mesma forma como nós vimos antes Aqui o cruzamento entre o parental que é chamado nesse caso aqui o parental recorrente e O doador nesse caso Digamos que aqui do doador a única coisa que interessa é o alelo desão ou seja o alelo dominante aqui para o GN D então aqui como nós vimos no parental recorrente ele está em recessivo nós vamos gerar a F1 a F1 vai ter o desão é claro que herdou aqui desse parental E aí realiza um novo cruzamento com o parental recorrente porque o que você quer

no final é buscar um genótipo idêntico digamos assim ou muito semelhante ao parental recorrente porém com o alelo desão aqui nesse loco então é realizado o cruzamento são selecionados indivíduos que carregam esse Alelo dominante é claro que ele vai est aqui Obrigatoriamente em heterose porque aquele já tava em heterose cruzou aqui com o parental recorrente que vai est homozigoto pro recessivo então aqui 50% dos indivíduos vão tá portando em heterose e 50% vão expressar o recessivo porque ele vai est homozigoto recessivo aqueles homozigoto recessivos são excluídos da população os demais são mantidos e alguns deles

é claro não todos dependendo do tamanho da população da possibilidade do melhorista é realizado um cruzamento novamente com o parental recorrente então os outros locos aqui vão sendo cada vez mais semelhantes aquele genótipo do parental recorrente somente mantido aqui a seleção do Alelo D que vem lá do parental doador então aqui podemos ver que vai sempre sendo mantido o d o Dezão né ao longo das Gerações sempre sendo selecionado D então basicamente no retrocruzamento nós temos o cruzamento entre um genitor recorrente e um genitor doador esse genitor recorrente vai sempre sendo retrocruzado com a F1

gerada então nos nomes das Gerações comumente que nós vamos encontrar nos livros vai ser a F1 gerada a partir desse cruzamento Inicial Depois o retrocruzamento um que vai ser o cruzamento entre o F1 e o genitor recorrente o retrocruzamento dois que é o retrocruzamento um com o genitor recorrente e assim por diante então pode ser conduzido aqui infinitas gerações de reto cruzamento até o melhorista concluir que existe ali uma grande carga genética já do genitor recorrente mantendo sempre claro aquela característica doada pelo genitor doador que aqui normalmente vai ser resistência à doença ele é muito

utilizado esse método para herdar resistência à doença então aqui por exemplo nós temos um genitor recorrente com elevada qualidade de grãos por exemplo e um genitor doador com resistência e o genitor recorrente que ele é suscetível à aquela determinada doença então F1 como aqui estamos falando de dominância da Resistência ele vai ser resistente nós vamos retrocruza com o recorrente até que nós tenhamos uma cultivar que vai ter uma característica muito semelhante a do genitor recorrente ou seja elevada a produtividade e vai carregar a resistência à doença mas o que nós vamos ver aqui nessa tabela

é que aqui nós vamos ter n gerações então a geração 1 pro F1 a geração 2 que é o retrocruzamento 1 e assim por diante e aqui a carga genética do doador ela vai sendo reduzida a cada geração então normalmente O doador aqui por exemplo se ele é doador de resistência ele pode ter alguma característica indesejável Como baixa produtividade ou algo do tipo então é interessante que essas outras características sejam limpadas aqui ao longo da seleção e somente o genitor recorrente vai doando essas outras características então com isso nós vamos tendo uma redução aqui na

percentagem do doador e um aumento aqui na percentagem de genótipo do recorrente Então se expressarmos isso de uma fórmula matemática nós podemos dizer que a percentagem do doador na geração n então aqui o n é o número da geração Vai ser 1 sobre 2 ou seja meio elevado na n porque a cada geração nós vamos perdendo metade da Constituição genética digamos assim do genótipo doador e essa mesma proporção entada aqui para o recorrente então a proporção do recorrente é 1 Men 1/2 elevado na n aqui n é o número da geração então o que nós

podemos ver é que aqui na primeira pra segunda Ger aqui do F1 Pro retrocruzamento 1 nós temos um incremento do recorrente de 25% já na próxima nós vamos ter um incremento de 12,5% na próxima um incremento de somente 6,5 6,25% depois de 3.1% Então vai cada vez sendo menor o incremento então novas gerações de retrocruzamento vão gerando aqui indivíduos que vão vai sendo introduzido uma menor fração do genitor recorrente porque ele já tá muitos locos dele já tão muito semelhantes ao do genitor recorrente então é com base nisso que o melhorista deve saber até que

ponto levar aqui até que geração levar para ser lançado aquela nova cultivar no mercado Então existe essa fórmula para como calcular os homozigotos que parte daquela que nós vimos ali então os homos zigotos eles podem ser calculado fazendo do elevado no número de retoc cruzamentos Men 1 dividido por 2 elev elado no número de retrocruzamentos tudo isso elevado no número de genes contrastantes então quantos genes que estão sendo avaliados vamos ver como isso é na prática é uma fórmula muito simples então Aqui nós temos a fórmula original como nós viemos no slide anterior então Aqui

nós temos o cruzamento entre genitores que diferem entre si para quatro genes segregantes ou seja são quatro genes contrastantes aqui após seis retrocruzamentos com acia da seleção nós teremos 2 elev 6-1 ou seja 6 é o número de reta cruzamento né 2 elev 6 - 1 div por 2 elev 6 tudo isso elevado no número de genes segregantes então basicamente o que nós vamos ter aqui são 63 partes em 64 avos elevados na 4 que vai nos dar que nós vamos ter aqui nessa geração ou seja na sexta geração de retrocruzamento e isso considerando somente

esses quatro genes é que 93.8 por dos indivíduos vão ser homozigotos para esses quatro genes Então se é necessário um nível maior de homos sigos é necessário mais gerações agora quanto a metodologia pro retrocruzamento no recessivo ele é muito semelhante aqui a característica pro dominante porém aqui nesse caso Digamos que nós estamos resolvendo selecionar o cezinho ou seja o alelo C então na F1 Apesar dele não expressar o alelo C porque ele vai est sendo mascarado pelo dominante o menorista pode ter certeza que o o alelo cezinho no caso aqui ele vai tá presente então

fazse um novo retoc cruzamento aqui até aqui é igual ao retrocruzamento para dominantes porém a partir daqui da do primeiro retrocruzamento ou seja aqui na geração Dr rc1 o que nós vamos ter será uma confusão aqui pro melhorista Porque vão existir dois genótipos vão existir aqueles genótipos homozigotos dominantes que não é o que tá interessando o que o melhorista quer nesse caso é o alelo cezinho então esses daqui tem que ser eliminado e daí nós vamos ter também aqueles héteros eigos que vão ser cesão cezinho se nós estamos falando aqui de uma dominância completa vai

ser complicado escolher qual é qual então como é uma fórmula de nós avaliar como nós comentamos lá atrás na aula a progene ela vai dizer muito sobre o genótipo da planta da Constituição genética daquele indivíduo então Face uma geração de autofecundação aí aqui na geração de autofecundação nós vamos encontrar indivíduos aqui que vai ser sempre dominante ou seja esses indivíduos aqui vão ser sempre descartados e aqui na geração de autofecundação 25% dos indivíduos vão o fenótipo do recessivo Então é só vocês pegarem isso aqui colocarem num quadro de pê se desconsiderem aqui os outros genes

porque essa é uma característica que tá sendo considerada então é a única que tá sendo Considerada no caso e aqui nós vamos ter 25% vai ser homozigoto dominante 50% vai ser heterozigoto mas vai expressar o mesmo fenótipo do zigot dominante e todos esses vão ser descartados somente aqueles que portarem o cezinho cezinho vão ser utilizados na próxima geração para fazer um novo retrocruzamento então aqui nós vamos ter como resultado que a cada geração de retrocruzamento nós vamos ter novamente um dominante mascarando o recessivo E aí faz-se uma nova autofecundação seleciona os homozigot recessivos e fa

um novo retrocruzamento então Apesar dele ser um pouco mais labos é ainda possível realizar com eficiência esta seleção então aqui no cruzamento pro recessivo nós vamos ter no final um indivíduo que é muito semelhante ao genitor recorrente porém somente aqui ele recebeu o recessivo né então o os alelos dele aqui são semelhantes somente recebeu recessivo e já quando é dominante da mesma forma vai ser o mesmo genótipo lá somente recebeu o dominante Ok mas então eu gerei uma nova cultivar a partir da seleção das linhagens e e agora é só colocar no mercado como como

é que funciona então nós já falamos lá atrás na aula sobre legislação que são necessários alguns testes para ocorrer o registro da cultivar ou até mesmo a proteção da cultivar Se esse for o objetivo do melhorista Então os testes para o registro da cultivar que é aquele realizado com base na lei de sementes e mudas quem não assistiu a aula pode voltar alguns vídeos nessa playlist que está essa aula também e entender melhor de alguns pontos que talvez nós vamos passar por cima aqui mas todos esses pontos estão detalhados na lei de sementes e mudas

que é a lei número 10.711 de 2003 ou na lei de proteção de cultivar que é a lei 9456 de 97 então o registro da cultivar Ela depende dos Testes de valor de cultivo e uso ou seja os testes de vcu e permite a cultivar ser comercializada já a proteção de cultivar daí ela é dada pela lei de proteção de cultivares de 1997 lei 9456 Então como Brasil é signatário da upov lá na lei nós vamos ter alguns critérios para essa cultivar ser protegida Então deve passar pelo teste dhe que é o teste de distinguibilidade

homogeneidade e estabilidade Então como funciona todo esse processo Desde quando Nós escolhemos as melhores linhagens até ser lançado no mercado então nós temos as redes de ensaio preliminar que é uma rede conduzida em vários locais e normalmente ela é obtida a partir do f6 ou a partir do momento que o melhorista considera que tem uma homozigose bastante elevada na linhagem então durante esse teste se algum material ainda apresentar alguma segregação ele pode ser eliminado ou se ele ainda apresentar alguma característica de interesse do melhorista ele pode retornar para dentro do programa de melhoramento e nesse

Teste realizado a comparação entre várias linhagens potenciais Então como são realizados em vários locais já é necessrio ter uma certa certeza de que essas linhagens realmente tem potencial para ir pro mercado então que é realizado Todas aquelas linhagens que não se tem exatamente certeza ainda elas ficam dentro do programa de melhoramento porque aqui já são testes normalmente com parcerias interinstitucionais porque já testam em diferentes ambientes levam as linhagens mais promissoras para esses testes são realizados com duas testemunhas ou até mais pode ser também que essas testemunhas são os genótipos cultivados naqueles ambientes e que são

digamos assim que tem um um bom nome no mercado com relação a aquelas características o que que isso quer dizer então por exemplo se eu tô testando uma nova cultivar de arroz onde eu proponho melhorar a qualidade do grão eu não vou comparar ele com uma cultivar de arroz que não é conhecida por ter uma boa qualidade é conhecida por ter alta produtividade então normalmente o que testo é qual é a melhor cultivar que tem para qualidade de grão no mercado e eu vou comparar essa cultivar que Tô pretendendo lançar com essas outras que também

possuem elevada qualidade de grão já se o meu foco é produtividade vou comparar com as cultivares mais produtivas cultivadas naquela região onde eu pretendo lanar Então essas são as lógicas de ser utilizadas testemunhas e são escolhidas para os testes posteriores que é o teste de valor de cultivo e uso aquelas linhagens selecionadas que se apresentaram e melhores do que as testemunhas porque aqui voltando lá oo que foi falado no início da disciplina de melhoramento o melhorista tem que pensar no o que que ele vai lançar porque o o que o mercado vai querer da aquele

lançamento dele então se ele gerar um material que é inferior a aqueles que já tem no mercado vai est desperdiçando dinheiro porque o produtor lá da semente o o produtor do grão não vai querer comprar aquela semente Então ninguém vai ter interesse também de comprar aquela semente e vai ser um lançamento inútil e todas as normas paraa condução desses experimentos e também as caracteres mínimos que tem que ser avaliado para cada espécie que Aqui varia cada espécie tem sua ela vai est baseada na lei de sementes e mudas e vai ser normalmente emitida por uma

portaria do mapa Então tem que entrar lá no site do Ministério da Agricultura pecuária e Abastecimento e consultar Quais são os regulamentos paraa espécie que se está trabalhando então Ali vai ter as normas de repetibilidade do experimento a O que se deve valiar o tamanho parcelas etc posteriormente então aquelas linhagens com maior potencial elas vão ser levadas para os ensaios de valor de cultivo e uso que é uma rede de ensaios composta por novos genótipos proveniente de diferentes programas de melhoramento que objetiva a obtenção de informação sobre o desempenho agronômico dessas linhagens que vão ser

lançada como cultivar Então os dados são coletados eh novamente aqui específico para cada espécie definido pelo Ministério da Agricultura pecuária e Abastecimento e esses dados dos Testes de vcu eles são os dados oficiais ou seja são aqueles dados que vão constar no registro da nova cultivar lá no rnc que é o registro Nacional de cultivares então é somente a partir daqui do test de vcu que essa cultivar se aprovada ela pode po ser cadastrada ela pode ser registrada no registro Nacional de cultivares E aí ser comercializada e aqui novamente Não garante a proteção da cultivar

e que é outra ferramenta que é proteção da cultivar passa pelo teste de dhe e aí Aqui quanto a questão de de proteção de cultivar nós já falamos lá na aula sobre legislação Então o que a lei de sementes e mudas ela determina que a primeira semente gerada A partir dessa linhagem é considerada a semente genética então aqui a semente genética ela é produzida no programa de melhoramento e sobre responsabilidade do melhorista então o Quem fez o programa de melhoramento e o melhorista que é responsável que pela produção e manutenção da semente genética a partir

da semente Genética é gerado a semente básica que ela apesar de ser também de responsabilidade do programa de melhoramento e ou do melhorista né normalmente ela é realizado em contrato com multiplicadores Ou seja é realizado um contrato onde ou o melhorista ele terceiriza o serviço aqui para um multiplicador de semente ou ele autoriza um contrato com multiplicadores de sementes porque normalmente programas de melhoramento genético não tem a estrutura necessária pra produção de sementes a nível comercial então a semente genética gera semente básica a semente básica normalmente ela é produzida em um contrato com terceiros a

partir da semente básica é gerado a semente certificada de primeira geração ou a C1 e a partir da semente certificada C1 é gerada a semente certificada de segunda geração que é também conhecida por C2 e são produzidos em Campos de produção e esses campos de produção de sementes eles devem ser cadastrados no mapa pelo renascem que é o registro Nacional de sementes e mudas e eles passam aqui paraa produção da sementes certificada existe uma série de especificações técnicas que são necessárias ter então uma série de regulamento que é necessário cumprir para cadastrar o campo aqui

de manejo enfim que justamente paraa produção de semente a nível certificado porque quem vai comprar essa semente ele quer ter segurança daquilo que tá sendo comprado e a partir da semente certificada de segunda geração pode ser gerado aqui a semente S1 e a semente S2 na geração seguinte que são as sementes da Série S que são utilizadas pelos produtores para produção de grãos Então a partir daqui já não gera mais novas sementes aqui é o o produt produtor que vai comercializar aquele vegetal como grão quando nós estamos falando em espécies propagadas vegetativamente nós temos a

planta básica que é deve ser produzida e mantida pelo melhorista ou pelo programa de melhoramento a partir da planta básica é gerada a planta Matriz ou seja aqui no caso propagação vegetativa então nós estamos falando aqui de de clonagem né a partir da clonagem dessa planta básica nós temos a planta matriz e a partir dessa planta Matriz ela pode ser produzida por viveristas certificados para a produção da muda certificada e a e aqui existe também uma legislação bastante específica aqui com Normas em cada etapa dessa produção que nós vamos falar mais sobre isso na aula

de melhoramento genético de espécies propagadas vegetativamente e aí nós podemos comentar mais informações quanto ao registro e produção de mudas então na aula de hoje nós vimos os métodos de melhoramento genético para espécies autógamas na próxima aula vamos falar sobre os métodos de melhoramento para espécies alógamas dúvidas deixem nos comentários ou nos falamos na aula síncrona obrigado por ter assistido até aqui [Música] [Música]