VARIABILIDADE EM GERMOPLASMA DE Gossypium hirsutum

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1 VARIABILIDADE EM GERMOPLASMA DE Gossypium hirsutum Luiz Paulo de Carvalho (Embrapa Algodão / carvalho@cnpa.embrapa.br), Hamilton Santos Alves (Embrapa Algodão), Joaquim Nunes da Costa (Embrapa Algodão), Francisco das Chagas Vidal Neto (Embrapa Algodão) RESUMO - O Gênero Gossypium possui quatro espécies domesticadas as quais englobam considerável diversidade genética. Esta diversidade aumenta quando se consideram as mais de 49 espécies existentes, de ampla diversidade geográfica, englobando a maioria das regiões tropicais e subtropicais do mundo. Sob influência da domesticação as espécies cultivadas mostram uma grande amplitude de variabilidade nos caracteres, assim como a espécie alotetraplóide Gossypium hirsutum, que apresenta vários ecótipos. O melhoramento do algodoeiro tem quase sempre utilizado este pool primário de germoplasma que compreende as espécies tetraplóides. As coleções de germoplasma utilizadas tem sido as de, principalmente, variedades obsoletas em que há uma certa variabilidade. Uma coleção nova que inclui, além de variedades obsoletas, alguns acessos primitivos, e tipos locais foi adquirida pelo CNPA, apresentando grande variabilidade nos caracteres. O objetivo deste trabalho foi o de constatar e quantificar a extensão da variabilidade presente nestes acessos de germoplasma de G. hirsutum, procedendo à sua caracterização, de modo a facilitar a escolha de parentais para estudos genéticos e trabalhos de melhoramento. Palavras-chave: algodão, divergência genética, fibra. INTRODUÇÃO O germoplasma de algodão é definido como primário, secundário e terciário, de acordo com a facilidade com que os genes podem ser transferidos de uma espécie doadora para o algodão cultivado de acordo com Harland e Wet (1971). O pool primário de germoplasma é constituído pelas espécies tetraplóides, nas quais não existe nenhuma barreira nos cruzamentos intraespecíficos e a segregação Mendeliana ocorre nas gerações subseqüentes, na maioria das vezes (PERCIVAL et al., 1991). Este germoplasma é o mais utilizado no melhoramento do algodoeiro, por isso várias categorias de coleções são mantidas como as de variedades obsoletas, coleções de tipos locais, e de espécies silvestres (PERCIVAL et al.,1991). Segundo este autor, as cultivares obsoletas deixaram de ser cultivadas não há muito tempo e elas podem ter importantes caracteres agronômicos e são muito usadas no melhoramento porque sabe-se que elas causam pouco impacto negativo nos caracteres de fibra e de rendimento quando usadas nos programas de melhoramento. Como consequência da domesticação, as espécies cultivadas possuem uma grande amplitude de variabilidade nos seus caracteres. Assim, surgiram ecótipos para a espécie G. hirsutum como latifolium, marie-galante, morrilli, palmeri, punctatum, richmondii e yucatanense, de acordo com Hutchinson (1951) citado por Percival (1991). Recentemente a Embrapa Algodão recebeu uma nova coleção de germoplasma que inclui, além das variedades obsoletas, acessos primitivos e tipos locais apresentando grande variabilidade nos caracteres. Este trabalho teve como objetivo constatar e quantificar a amplitude da variabilidade presente nos 295 acessos, primitivos, obsoletos e locais de G. hirsutum, comparando-os a uma cultivar

2 de G. hirsutum L. var. latifolium Hutch., baseando-se em alguns caracteres. MATERIAL E MÉTODOS Foram avaliados 295 acessos primitivos de G. hirsutum oriundos do Texas nos EUA. As sementes encontram-se preservadas em câmara fria na Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia. Como havia pouca disponibilidade de sementes de cada acesso, em torno de dez, foi utilizada no plantio apenas uma semente de cada acesso, inicialmente, com o propósito de multiplicação. Nestas plantas foi desenvolvido o presente trabalho. Cada semente foi plantada em copo de plástico descartável de 150 ml. Aos 15 dias após a germinação, cada plântula foi transplantada para o campo e etiquetada, tendo sido o plantio feito no espaçamento de 1m entre fileiras e quarenta centímetros entre plantas para uma melhor observação. Foram anotados a maioria dos dados morfológicos normalmente usados na caracterização de acessos de germoplasma ou cultivares de algodão. Na época da colheita foram retirados capulhos suficientes de cada planta para se avaliar a qualidade da fibra de cada acesso, ao todo oito caracteres. De posse dos dados, inicialmente, foi feita uma análise estatística descritiva de cada variável com os 295 acessos, procurando caracterizar a população em termos de média, variância, desvio padrão, coeficiente de variação, valor máximo e mínimo de cada característica, cujos resultados estão na Tabela 1. Após estes cálculos, foi realizada a distribuição de freqüência de cada característica, que será apresentada no trabalho completo a ser publicado. Com os 295 acessos foi calculada ainda a distância euclidiana média entre acessos. Devido às grandes dimensões da matriz de distância, esta não é apresentada, mas serviu para compor uma amostra de 28 acessos com o mesmo grau de variabilidade presente nos 295 acessos, cujos resultados encontram-se na Tabela 2, onde encontramse também o valor máximo e minimo de cada característica. Para fins de comparação com o germoplasma foram colhidas ao acaso 419 plantas, individualmente, de uma cultivar em uso de G. hirsutum L. var. latifolium Hutch., a CNPA TB 90 cujos dados de fibra foram utilizados também para calcular sua distribuição de freqüência, e alguns os resultados encontram-se na Tabela 1. No cálculo da distribuição de freqüência e estatística descritivas das variáveis foi usado o Programa SAS que ajusta uma curva normal aos dados de freqüência. RESULTADOS E DISCUSSÃO No algodoeiro, como nas demais culturas, tem sido utilizados métodos multivariados na predição da divergência entre progenitores, entre os quais citam-se Carvalho et al (1995) e Carvalho et al. (2003), Sing e Murty (1971), Sing e Gupta (1968), entre muitos outros. Neste trabalho não se pretendeu quantificar a divergência entre os acessos por meio destas medidas normalmente utilizadas, e sim verificar a extensão da variabilidade para as características no germoplasma, comparando-a à de uma cultivar, apresentando ainda as médias de cada uma delas, com o propósito de facilitar a escolha de materiais para estudos genéticos e de melhoramento. Na Tabela1 encontram-se os valores das características, em uma amostra de 28 acessos do germoplasma, que expressa a variabilidade presente nos 295 analisados. Nota-se a grande variabilidade para todos os caracteres. Estes dados fornecem informações úteis aos melhoristas, tais como as médias de cada característica nos acessos, as quais podem servir de base na escolha de progenitores para estudos genéticos, haja vista o grande contraste entre estas médias e também para seleção de progenitores para trabalhos de melhoramento. Utilizou-se a amplitude das características em uma cultivar, onde espera-se menor variação, na comparação com a amplitude presente no germoplasma. Todas as características de fibra, além do peso médio de capulhos e percentagem de fibra, aqui analisados, são caracteres quantitativos, portanto governados por vários genes, sendo suas

3 distribuições de freqüência bem ajustadas à uma curva normal, como também evidenciado por Niles (1980). Estes dados serão publicados em um trabalho completo. Para todos os caracteres de fibra a variância entre os acessos foi bem maior que aquela dentro da cultivar CNPA TB 90, evidenciando existência de variabilidade genética entre os acessos para que a seleção possa atuar.. CONCLUSÕES 1 - O germoplasma analisado apresenta uma grande amplitude de variação nos caracteres de fibra. 2 - A amplitude de variação é maior para a percentagem de fibra, peso médio de capulhos e índice de fibras curtas. 3 - A resistência da fibra mostra amplitude de variação semelhante no germoplasma e na cultivar, mas possui indivíduos com médias maiores que na cultivar. CONTRIBUIÇÃO PRÁTICA E CIENTÍFICA DO TRABALHO Este trabalho auxiliará os melhoristas na escolha de progenitores para programas de melhoramento.

4 Tabela 1. Valores das características em 28 acessos do germoplasma e em uma cultivar de algodoeiro herbáceo, em negrito. Acesso Percentagem de fibra (%) Peso de capulho (g) Comprimento de fibra 2,5%mm Uniformidade de fibra(%) Índice de fibras curtas (%) Resistência (gf/tex) Micronaire BRA BRA BRA BRA BRA BRA BRA BRA BRA BRA BRA BRA BRA BRA BRA BRA BRA BRA Maturidade (%) BRA

5 BRA BRA BRA BRA BRA BRA BRA BRA BRA CNPA TB

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CARVALHO, L. P. De; CRUZ, C.D.; MORAES, C.F.M. Genetic divergence in Brazilian cotton Gossypium hirsutum var. Latifolium Hutch. Brazilian Journal of Genetics, Brasília, v.3, p , CARVALHO, L.P. de; LANZA, M. A.; FALLIERI, J., SANTOS, J. W. Dos. Análise da diversidade genética entre acessos de banco ativo de germoplasma de algodão. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 38, n.10 p , 2003 HARLAN, J. R. de; WET, J.M.J.; Towards a rational classification of cultivated plants. Taxon, Utrecht, v.20, p ,1971. HUTCHINSON, J. B. Intra-specific differenciation in Gossypium hirsutum. Heredity, Endinburg v.5, p ,1951. NILES, G. A.breeding cotton for resistence to insect pests. In: MAXWELL, F.G.; JENNINGS, P.R.(Eds). Breeding plants resistant to insects. New York: John Wiley, p PERCIVAL R.G.; KOHEL,R.J. Distribuition, collection, and evaluation of Gossypium. Advance Agronomy, New York, v.44, p , PERCIVAL, A. E.; WENDEL, J. F.; STEWART, J.M. Taxonomy and germplasm resources. In: SMITH,W.C.; COTHREN, T.J.(Eds).Cotton: origin, history, technology, and production. New York: John Wiley, p SING, B. B.; GUPTA, M.P. Multivariate analysis of divergence in upland cotton. Indian Journal of genetic and Plant breeding, Nova Delhi, v.28, p , SING, B. B.; MURTY, B. R. Nature of divergence among some varietes of upland cotton. Indian Journal of genetic and Plant breeding, Nova Delhi, v.91 p ,1971.