VARIABILIDADE GENÉTICA ENTRE E DENTRO DE PROGÊNIES DE IPÊ ROSA (Handroanthus avellanedae (Lorentz ex Griseb.) Mattos (Bignoniaceae)

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1 VARIABILIDADE GENÉTICA ENTRE E DENTRO DE PROGÊNIES DE IPÊ ROSA (Handroanthus avellanedae (Lorentz ex Griseb.) Mattos (Bignoniaceae) Lidiane de Sousa Santos 1, Giselle de Paula Cabral 2, Raoni Ribeiro Guedes Fonseca Costa 3* RESUMO: O potencial evolutivo das espécies se baseia na variabilidade genética entre e dentro de progênies e a estimativa desta variabilidade possibilita a avaliação da capacidade de adaptação das espécies às flutuações nas condições ambientais. Objetivou-se com este trabalho estimar parâmetros genéticos entre e dentro de progênies de Handroanthus avellanedae. Foram selecionadas 12 matrizes de H. avellanedae através da observação de boas características fenotípicas para a coleta de sementes. Foi então realizado o teste de progênies, delineado em blocos ao acaso com 12 progênies, cinco repetições e parcelas constituídas por cinco plantas. A partir da avaliação das progênies foram obtidas as estimativas de variância genética entre e dentro de progênies, herdabilidade média da progênie e o ganho com a seleção para as características altura (cm) e diâmetro do colo (mm) aos 158 dias após a semeadura, utilizando o programa estatístico SELEGEM. A variância genética dentro das progênies foi maior do que a estimativa entre as herdabilidades obtidas foram altas 0,62 para altura e 0,58 para o diâmetro do colo. Os ganhos com a seleção estimados foram superiores a 10% para a altura e superior a 1,4% para diâmetro do colo. As estimativas de parâmetros genéticos indicam que as progênies avaliadas apresentam potencial para serem exploradas em programa de melhoramento florestal. Palavras-chave: Herdabilidade, variância genética, melhoramento florestal. GENETIC VARIABILITY AMONG AND WITHIN PROGENIES OF PINK IPÊ (Handroanthusavellanedae (Lorentz exgriseb.) Mattos (Bignoniaceae) ABSTRACT: The evolutionary potential of species is based on the genetic variability among and within progenies and the estimate of this variability enables the evaluation of the adaptability of species to the fluctuations in the environmental conditions. This work aimed to estimate genetic parameters among and within progenies of Handroanthus avellanedae. Twelve matrices of H. avellanedae were selected through the observation of good phenotypic features for the collections of seeds. Then the progeny test was performed,delineated in randomized blocks with 12 progenies, five repetition sand parcels consisting of five plants. From the evaluation of the progenies it was possible to obtain the estimates of the genetic variance among and within the progenies, the average heritability of the progeny and the gain with the selection for the features height (cm) and stem diameter (mm) at the 158º day after the sowing, using the statistical program SELEGEM (REZENDE, 2006). The genetic variance within the progenies was higher than the estimate among them. The obtained heritabilities were high: 0.62 for height and 0.58 for stem diameter. The estimated gain with the selections were higher than 10% for height and higher than 1.4% for stem diameter. The estimates of the genetic parameters indicate that the evaluated progenies presented potential to be explored in forest improvement programs. Key-words: Heritabilities. Genetic variance. Forest improvement 1 Mestranda do curso de pós-graduação em Ciências Agrarias-AGRO- IF goiano Campus- Rio Verde 2 Acadêmica do Curso de Ciências Biológicas da Universidade Estadual de Goiás (UEG, UnU- Quirinópolis). 3 Doutorando em Ciencias Agrarias - Agronomia pelo IF goiano Campus Rio Verde. Mestre em Genetica e Mlehotramento de Plantas (Area de atuação genética quantitativa). Professor e pesquisadoir do Curso de Ciencias Biologicas da UEG, unidade Quirinopolis. Area de atuação Melhoramento florestal. * raoniueg@hotmail.com. Autor para correspondência. Recebido em: 23/10/2013. Aprovado em: 27/08/2014.

2 L. de S. Santos & R. R. G. F. Costa 99 INTRODUÇÃO A adaptação e sobrevivência de uma espécie, a possíveis mudanças nas condições ambientais, dependem da existência e magnitude da variabilidade genética nas populações naturais, sendo este parâmetro a base para programas de melhoramento e conservação genética (GRIBEL, 2001). Os programas de recuperação florestal visam geralmente recolonizar a área com o maior número de espécies possíveis, contudo, não tem se preocupado com a variabilidade genética existente entre e dentro das populações, bem como a quantidade de árvores matrizes utilizadas para a obtenção das sementes (HIGA; SILVA, 2006). Geralmente, o processo de coleta de sementes não consegue manter a diversidade genética de populações, pois poucos indivíduos são representados nos lotes de sementes coletados, fazendo com que os viveiros florestais produzam grande quantidade de mudas meio-irmãos, ou seja, provenientes de um mesmo indivíduo (REIS et al., 2003). De acordo com Vencovsky (1987), para que se mantenha uma variabilidade genética explorável em um programa de recuperação florestal, é necessária a coleta de sementes de no mínimo de 12 a 13 indivíduos, no sentido de atender às variações ambientais do novo ambiente e evitar que os novos cruzamentos, localizados na área implantada, sejam endogâmicos, aumentando assim, representatividade genética intrapopulacional. A variabilidade genética de uma espécie encontra-se ordenado entre e dentro de populações e progênies, sendo sua estrutura procedente da ação conjunta dos processos evolutivos como mutação, migração e seleção natural (HARTL, 2008). Os indivíduos de uma mesma espécie quando estabelecidos em locais com condições ambienteis peculiares tendem a diferenciar-se genética e fenotipicamente em populações. Este fenômeno ocorre em resposta a limitação do fluxo gênico e das distintas pressões de seleção sofrida por cada uma das populações de forma individualizada (FREITAS; BEREL, 2003). As estimativas de variabilidade genética entre e dentro de populações podem ser obtidas através dos testes de progênies (ET- TORI et al., 2004). De acordo com Costa et al., (2007), o teste de progênies permite obter as estimativas dos componentes de variância entre e dentro de progênies, entre blocos e entre parcelas. E a partir destes parâmetros é possível se estimar a variância genética aditiva, herdabilidade ao nível de progênies e a herdabilidade ao nível de indivíduos. A escolha da fonte adequada de sementes para programas de reflorestamento é importante, pois permite que a sobrevivência e o crescimento das plantas sejam garantidas, aumentando o fundo genético da geração seguinte (BIERNASKI et al., 2012). Nas últimas décadas, o foco das pesquisas nacionais tem sido voltado para o estudo da diversidade genética em populações de plantas nativas para seu uso na recuperação florestal, contudo, estimativas de parâmetros genéticos e fenotípicos em plantas nativas do Cerrado são ainda escassas na literatura (MARIANTE et al., 2008) Handroanthus avellanedae (Lorentz exgriseb.) Mattos) (Bignoniaceae), conhecida popularmente por Ipê-rosa ou Ipê-roxo, é uma espécie nativa que tem apresentado potencial para uso comercial, paisagismo (LO- RENZI, 2000) e também para ser utilizada em programas de recuperação florestal (PO- LINI et al., 2013). Esta espécie é encontrada nos estados de Mato Grosso do Sul e São Paulo, até o Rio Grande do Sul, possui uma altura média de 20-35m, com tronco ereto e cilíndrico, variando de cm de diâmetro e casca fissurada longitudinalmente, com folíolos glabros, subcoriáceos, em número de cinco, de 5-13 cm de comprimento e floração ocorrida nos meses de junho a novembro (LORENZI, 2000) e apesar de sua importância econômica e ecológica poucos estudos a respeito das estimativas de parâmetros genéticos e fenotípicos para esta espécie são encontrados na literatura. Diante do exposto, objetivou-se com este trabalho avaliar a variabilidade genética existente entre e dentre progênies de meioirmãos de H. avellanedae e obter as estimativas de herdabilidade e ganhos com a seleção de genótipos superiores.

3 Variabilidade genética entre MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi instalado em um viveiro de mudas particular no município de Santa Helena de Goiás - GO a 17º de latitude S e 50º de longitude WGr e clima tropical úmido com média das máximas de 29ºC e mínimas de 24ºC (SILVA, 2002). Realizou-se uma amostragem de 12 matrizes de Handroanthus avellanedae, com boas características de crescimento e sem a presença de pragas, distanciadas entre si no mínimo 100 m para evitar a presença de sementes endogâmicas, onde foram coletadas 25 sementes por matriz, das quais constituíram progênies de meio-irmãos na área urbana de Santa Helena de Goiás. As progênies de meio-irmãos foram avaliadas pelo teste de progênies em delineamento de blocos ao acaso com 12 tratamentos (progênies) cinco repetições e cinco plantas por parcela. A semeadura ocorreu em saquinhos plásticos 17x20 cm, com duas sementes por recipiente, com a utilização do substrato torta de filtro (resíduo da indústria canavieira). O viveiro de mudas particular, onde se instalou o experimento era fechado coberto com sombrite 90%, com tela nas laterais e com uma área aproximadamente de 2 m². As progênies receberam irrigação via aspersor duas vezes ao dia, com uma média de 12 mm de água por dia. A análise de crescimento do diâmetro do colo nas progênies foram medidos em mm com o auxílio de um paquímetro e a altura das mudas com auxílio de uma fita métrica em cm (aos 158 dias após a semeadura). Foram realizados as análises de variância (ANOVA) e estimados os parâmetros genéticos da herdabilidade, coeficientes de variação genética entre e dentro progênies, acurácia e ganho com a seleção com o auxílio do programa estatístico (SELEGEM) modelo de 93 de Resende (2006). em que : y é o vetor de dados; r é o vetor dos efeitos de repetição (assumidos como fixos) somados à média geral; a é o vetor dos efeitosgenéticos aditivos individuais (assumidos como aleatórios); p é o vetor dos efeitos deparcela; e é o vetor de erros ou resíduos (aleatórios). As letras maiúsculas representam as matrizes de incidência para os referidos efeitos. RESULTADOS E DISCUSSÃO As análises de variância demostraram valores significativos para as características analisadas (Tabela 1) tanto para à altura (cm) e quanto para o diâmetro do colo (mm) pelo teste de F a 5% de probabilidade, indicando que há diferença no desempenho das progênies para estes caracteres, e a possibilidade de seleção de genótipos superiores entre e dentro de progênies de H. avellanedaea a serem utilizadas em programas de melhoramento genético. Os parâmetros genéticos são apresentados na Tabela 2, para as características altura e diâmetro do colo. A herdabilidade média das progênies (ĥ 2 mp) de H. avellanedae apresentaram valores de alta magnitude sendo 0,62 para altura e 0,58 para o diâmetro do colo, estes valores indicam o que a maior parte da expressão fenotípica das características é influenciada por fatores genéticos, sendo a influência ambiental de menor magnitude (MORI et al., 1986).

4 L. de S. Santos & R. R. G. F. Costa 101 Tabela 1. Resumo da ANOVA para as características altura da planta (cm) e diâmetro do caule a altura do solo (mm) de progênies de Handroanthus avellanedaeaos 158 dias após semeadura FV GL Quadrados Médios (QM) Altura F Diâmetro F (cm) (mm) Repetição Progênies ** ** Resíduo Dentro Médias CVe% ** 5% de probabilidade pelo teste de F. Quando esta estimativa apresenta valores próximos a 1, indica total de influência genética e alta probabilidade de transmissão desta característica às próximas gerações. Porém, quando a herdabilidade é igual a 0, equivale a dizer que, a característica analisada é somente influenciada por fatores ambientais não sendo, portanto, herdável e, consequentemente, pouco explorada na seleção de genótipos superiores em programas de melhoramento florestal (ALLARD, 1971 apud ROSSMANN, 2001). A estimativa de herdabilidade pode variar em diferentes condições ambientais, para diferentes caraterísticas, espécies e idades avaliadas, não podendo, portanto, ser extrapolada para outras espécies e condições ambientais, contudo auxiliam na tomada de decisões quanto método de melhoramento florestal a ser utilizado (VENCOVESCK; BARRIGA, 1992). Em estudos de progênies de Ipê Amarelo (Tabebuia chrysotricha) instalados em um viveiro, Costa et al. (2007) encontraram estimativas superiores de herdabilidade para a característica altura (0,83), e inferiores para característica diâmetro do colo (0,49), quando comparados ao presente estudo. Moraes et al. (2008) encontraram valores semelhantes a esta pesquisa para a herdabilidade média em altura (0,62) e progênies de Hymenaea stigonocarpa. A avaliação da herdabilidade média observada em outras literaturas para as características analisadas demostrara valores inferiores ao encontrado (MORAES et al., 2013; SILVA et al., 2012; COSTA et al., 2005;). A herdabilidade média para a característica altura de alta magnitude indica a possibilidade de ganho com a seleção de genótipos superiores, podendo esta seleção ser realizada tanto entre progênies quanto entre indivíduos dentro das progênies, em programas de melhoramento genético. Para as estimativas de coeficiente de variação genética entre e dentro de progênies, foram observados que a variância dentro (CVgi% e 18.37), foram superiores a variância genética entre progênies (CVgp% 9.84 e 9.18) para as características altura e diâmetro do colo, respectivamente, e a relação CVgi% / CVgp% foi de 2,0 para as duas características (Tabela 2). De acordo com Pires (1996), quando esta relação entre o coeficiente de variação dentro de parcelas e o coeficiente de variação entre parcelas for igual a 1,0 indica que a variância genética dentro das progênies é nula. Contudo, quando superior a 1, indica que há a variação genética dentro das progênies a ser explorada e que a seleção de genótipos de melhor desempenho é favorável. Para a relação CVgi% / CVgp%, Rocha et al. (2007) encontraram valores de 3,94 para diâmetro do colo e 1,98 para altura de plantas em progênies de Eucalyptus grandis.

5 Variabilidade genética entre Tabela 2. Estimativas de parâmetros genéticos e fenotípicos entre e dentre progênies de Handroanthus avellanedae para os caracteres Altura (cm) e Diâmetro a altura do solo (mm) Estimativas Altura Diâmetro (cm) (mm) Herdabilidade média da progênie (ĥ2mp) Coeficiente de Variação Genética individual (CVgi%) Coeficiente de Variação entre progênies (CVgp%) Nas tabelas 3 e 4, são apresentados os valores fenotípicos, genéticos aditivos, ganhos genéticos preditos e a nova média das progênies, dos 10 melhores indivíduos para as características altura e diâmetro do colo. Nota-se que os indivíduos 4, 3 e 2 da progênies 12 e o indivíduo 3 da progênie 11, todos da repetição 3, demonstraram-se superiores quando comparados aos demais indivíduos e progênies para a característica altura (Tabela 3). Para a característica diâmetro do colo, os indivíduos que se destacaram como superiores foram 5, 2, 4 e 3 da progênie 12, blocos 2 e 3 (Tabela 4). Os ganhos genéticos foram superiores a 10% para a altura e superior a 1,3% para o diâmetro do colo (Tabelas 3 e 4). Foram encontrados ganhos com a seleção de genótipos superiores para altura em progênies de Ipê Amarelo, variando de 7,94 a 10,02 e para o diâmetro do colo valores, variando de 0,31 a 0,45 (COSTA et al., 2007). Rocha et al. (2006) obtiveram ganhos de 16% a 18% com a seleção dos melhores genótipos em progênies de Eucalyptus grandis. As estimativas da correlação (Acprog %) entre os valores genéticos observados e os valores genéticos preditos foram de alta magnitude (0,79 e 0,76) para altura e diâmetro respectivamente (Tabelas 3 e 4). Esta estimativa tem a importância de apontar o grau de confiabilidade dos resultados obtidos na avaliação genética das progênies (RE- ZENDE, 2006). Costa et al. (2007) registraram valores de Acprog % de 0,92 e 0,70 para altura e diâmetro respectivamente em progênies de Ipê Amarelo. Costa et al. (2005) obtiveram valor de 0,78 pra altura de plantas em progênies de erva-mate, e afirmam que valores expressivos para esta estimativa indicam que a seleção dos melhores genótipos é uma alternativa promissora. Tabela 03. Seleção dos 10 melhores indivíduos do teste de progênies para o caráter Altura (cm) em Handroanthus avellanedae e o ganho esperado com a seleção Ordem Bloco Família Árvore f a u+a Ganho Nova Média Acurácia seletiva: (Acprog%): 0,79

6 L. de S. Santos & R. R. G. F. Costa 103 Tabela 04. Seleção dos 10 melhores indivíduos do teste de progênies para o caráter diâmetro a altura do solo (mm) em Handroanthus avellanedae e o ganho esperado com a seleção Ordem Bloco Família Árvore f a u+a Ganho Nova Média Acurácia seletiva: (Acprog%): 0,76 Em se tratar de melhoramento genético, cabe ressaltar que o sucesso de um programa de melhoramento florestal depende entre outros aspectos do conhecimento, do material genético disponível, da variabilidade genética entre e dentro das populações e progênies. Neste contexto, as estimativas de parâmetros genéticos e fenotípicos são de grande valia em várias etapas de um programa de melhoramento vegetal. CONCLUSÃO É possível selecionar genótipos superiores para as características avaliadas, considerando as estimativas de herdabilidade, variância genética entre e dentro de progênies e os ganhos genéticos e acurácias observados neste estudo. REFERÊNCIAS BIERNASKI, A.; RIOYEI, A; SILVA, L.D. Variabilidade genética para caracteres juvenis de progênies de cedrelafissilisvell: Subsidio para definição de zonas de coleta e uso de sementes. Revista Árvore, Viçosa-MG, v.36, n.1, p.49-58, COSTA, R. B.; RESENDE, M. D. V.; CON- TINI, A. Z.; REGO, F. L. H.; ROA, R. A. R. Avaliação genética de indivíduos de ervamate (Ilexparaguarienses St. Hil.) na região de Caarapó, MS, pelo procedimento RE- ML/BLUP. Ciência Florestal. Santa Maria. v. 15, n. 4, p set COSTA, R. B.; ROA, R. A. R.; XAVIER, T. M.; FLORES, H. C. G. Desenvolvimento inicial de progênies de Ipê amarelo (Tabebuia chrysotricha(mart. ex A. DC.) Standal.) no município de Campo Grande, MS, Brasil. Ensaios & ci. Campo Grande, MS, v. 11, n. 2, p , ago ETTORI, L. C.; SATO, A. S.; SHIMIZU, J. Y. Variação genética em procedências e progênies mexicanas de Pinus maximinoi. Revista do Instituto Florestal, v.16, n.1, p.1-9, FREITAS, L. B.; BEREL, F. Genética e evolução vegetal. Porto Alegre: Universidade Federal do Rio Grande Sul, GRIBEL, R. Biologia reprodutiva de plantas amazônicas: importância para o uso, manejo e conservação dos recursos naturais. Humanidades, Brasília, n.48, p , HARTL, D. L. Princípios de genética de populações. 3 ed. São Paulo: Funpec- Editora, 2008.

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