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MELHORAMENTO DE PLANTAS
1. Teoria das Linhas Puras
2. Seleção em Plantas Autógamas
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Espécies autógamas
• A autofecundação sucessiva leva a homozigose genótipo homozigótico
- linhagem - ou mistura de linhas fenotipicamente semelhantes
• A variabilidade genética ocorre devido à presença de diferentes genótipos homozigotos
AA AA
AA AA
AA
aa aa
aa aa
aa
Fixação de caracteres genéticos
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Espécies autógamas • Os indivíduos transmitem o seu genótipo para os
descendentes, quando totalmente endogâmicos • Nas espécies autógamas, os genótipos são fixados, e por
isso são reproduzidos com precisão
F= G + E1 + GE1 F= G + E2 + GE2
Genitor Descendentes
• O agricultor poderá multiplicar sua própria semente
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Variabilidade nas Espécies Autógamas • Variedades muito antigas • Ação conjunta de:
• Mutações naturais
• Mistura mecânica de variedades
• Cruzamentos naturais
• Cultivares • São normalmente constituídas de um único genótipo, ou
alguns poucos genótipos diferentes
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Simbologia utilizada na descrição de indivíduos, populações e famílias
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Parentais
• Feminino e masculino
Progênies (hibridação ou auto-fecundação)
• F e S
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• O símbolo F:
• Derivado da palavra Filial
• Amplamente utilizado pelos melhoristas
• Emprego em casos de hibridação entre duas linhagens, ou seja, quando a freqüência alélica nas gerações segregantes é igual a ½.
• Plantas da geração F1, derivadas de cruzamentos simples ou biparentais, são homogêneas geneticamente
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• Geração F2 • Derivada do intercruzamento dos F1’s ou da autofecundação dos
mesmos
• Populações derivadas por sucessivas autofecundações estarão nas gerações Fn (F3, F4, F..., F∞)
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Plantas F2 colhidas individualmente
•As famílias derivadas serão simbolizadas por F2:3 • o primeiro número do índice refere-se à geração da planta que
originou a família e o segundo índice à geração utilizada para a sua avaliação.
Exemplo: uma população F2:n, corresponderá a avaliação de famílias derivadas de plantas F2 na geração n
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O Símbolo S – duas opções
S0 = F1 S0 = F2
S1 = F2 S1 = F3
S2 = F3 S2 = F4
S3 = F4 S3 = F5
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Efeito da endogamia na constituição genética das populações segregantes
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• Com o decorrer das autofecundações a freqüência de
homozigotos aumenta e a de heterozigotos diminui.
• O número de plantas necessário para manter todos os alelos em
homozigose diminui
• As autofecundações conduzem à homozigose, mas não à
homogeneidade
• Resultam na formação de 2n linhas na população (n=número de
genes segregantes)
AA AA
AA AA
AA
aa aa
aa aa
aa
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Proporção de Indivíduos Homozigóticos • Após determinado número de gerações de autofecundação:
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Teoria das linhas puras • Desenvolvida pelo botânico dinamarquês
W.L. Johannsen em 1903, que conduziu uma série de experimentos com a variedade de feijão Princess
• Utilizou um lote de sementes de diferentes tamanhos no qual investigou o efeito da seleção sobre o peso médio das sementes das progênies
W. L.Johannsen
(1857 - 1927)
www.wjc.ku.dk/wilhelm/
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Hipótese: diferenças de origem genética
• Separou as sementes em dois grupos: • Sementes grandes
• Sementes pequenas
• Avaliou as progênies
Feijão
Var. Princess
Sementes
vários tamanhos
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• Sementes de vários tamanhos • 19 linhas (A a T)
• Cada lote com massa média característica • Linha mais pesada – sementes de maior massa
média
• Linha mais leve – sementes de menor massa média
• Valores intermediários – se mantinham
www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/e13/13.htm
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www.mun.ca/biology/scarr/2900_Natural_Selecti...
Teoria das linhas puras de Johannsen
Separação em grupos e análise por seis gerações
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• Lote de sementes = mistura de linhas puras
• Sementes de diversos tamanhos dentro da progênie • Variabilidade menor que o lote original
• Hipótese: variabilidade não era de natureza genética
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Conclusão • Seleção dentro das linhas não produziu resultado
• (indivíduos tinham o mesmo genótipo)
• Porém, na população original a seleção foi eficiente
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Aspectos relevantes do trabalho de Johannsen
Conceito de linha pura
Populações de plantas
Variações hereditárias
Variações não-hereditárias
Seleção não cria variabilidade
Seleção modifica o caráter da população subsequente
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Seleção: prática antiga
• Vilmorim (1843)
• Demonstrou diferença nos efeitos da seleção em autógamas e alógamas
• Efeitos da seleção: • Trigo
• 4 variedades – Selecionou as melhores plantas por vários anos. Não observou nenhum ganho.
• Beterraba açucareira • Seleção para maior teor de açúcar (1850 a 1862)
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Final do século XIX, a seleção de linhas puras passou a ser um método organizado de
melhoramento