AVALIAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS AGRONÔMICAS EM POPULAÇÕES 113 DE AVEIA GERADAS PELA CULTURA DE TECIDOS

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1 AVALIAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS AGRONÔMICAS EM POPULAÇÕES 113 DE AVEIA GERADAS PELA CULTURA DE TECIDOS MAGALI FERRARI ORANDO', LIZETE AUGUSTIN 2, SÉRGIO VALENTE TOMASINP, CLEDI NEGRÃO' RESUMO Técnicas d cultura d tcids têm sid mprgadas para grar mutaçõs gnéticas útis a mlhramnt d plantas. Nss trabalh fi avaliada a 3' graçã d plantas rgnradas a partir d cals cultivads in vitr (smaclns R 3). O nsai fi stablcid n camp xprimntal da Faculdad d Agrnmia da Univrsidad d Pass Fund. Fram smads 19 smaclns da graçã R 3 da cultivar UPF 12 2 smaclns da cultivar CTC 2, bm cm as rspctivas tstmunhas. O dlinamnt xprimntal utilizad fi d blcs casualizads m 3 rptiçõs snd as parclas d 1 m 2, cm 250 smnts cada (5 linhas cm 50 smnts/linha). As avaliaçõs ralizadas fram m rlaçã a dias d mrgência à flraçã, statura da planta, hábit d crscimnt, ps d hctlitr, rndimnt d grãs, ps d mil smnts rndimnt industrial. Fram bsrvadas variaçõs útis nas st caractrísticas variaçõs ngativas m 4 caratrísticas avaliadas ns smaclns da UPF-12. Tds s smaclns UPF 12 aprsntaram pl mns altraçã m uma das caractrísticas avaliadas. Os smaclns da cultivar CTC 2 hã aprsntaram variaçõs ngativas, aprsntand altraçõs psitivas m smnt 3 caractrísticas (data d flraçã, ps d hctlitr ps d mil smnts). Palavras-chav: Avia, mlhramnt vgtal, mutaçã in vii r EVALUATION OF AGRONOMIC TRAITS IN R, OAT POPULATION PRODUCED BY TISSUE CULTURE ABSTRACT Tissu cultur tchnic is bn usd t gnrat usful gntic mutatin fr brding prgram. In this wrk it was valuatd th third gnratin f in vitr callus rgnratd plant (R 3 smaclns). Th assay was stablishd in xprimntal fild. It wr sdd 19 smaclns f UPF 12 cultivar, 2 smaclns f CTC 2 cultivar as wll as th cntrls. Th xprimnt was carrid ut randmizd with 3 rptitins f 1m 2 parcls with 250 sds (5 rws with 50 sds/rw). It wr analysd days t flwring, plant higth, grwth habit, tst wight, 1000 sds wight, grain yld and grat prcntag. It was bsrvd psitiv (usful) variatin t ths svn traits valud frm UPF 12 tissu cultur drivd lins cmpard t th cntrl. Thr wr nly ngativ variatin fr fur charactrs. Hundrd prcnt f valuatd UPF 12 smaclns shwd. varialin at last in n masurd trait. Th CTC 2 smaclns shwd psitiv variatin n thr traits (days t flwring, tst wight and 1000 sds wight) and did nt shwd ngativ altratins. Ky wrds: Oat, gntic variability, in vitr mutatin INTRODUÇÃO A avia (Avna sativa) cnstitui-s numa cultura d grand imprtância dntr d sistma agrícla d sul d Brasil, snd cultivada tant para alimntaçã humana cm animal. Através d prgrama d mlhramnt a Univrsidad d Pass Fund lançu 17 cultivars d avia n mrcad. N ntant, sucss d mlhramnt stá, m grand part, na dpndência da variabilidad hrdávl dispnívl na ppulaçã. A strita bas gnética dsta cultura, principalmnt m rlaçã a algumas caractrísticas, justifica us d nvas mtdlgias para induzir altraçõs n matrial gnétic. A técnica d cultura d tcids stá snd mprgadapara grar mutaçõs útis a prgrama d mlhramnt. Estas mdificaçõs induzidas in viu s manifstam cm mutaçõs, hrdávis ntr a prgêni'd plantas rgnradas - sã dfinidas cm variaçõs smaclnal (LARKING SCOWCROFT, 1981). As mutaçõs crrm principalmnt durant prcss d induçã d uma massa clular dsrganizada mitticamnt instávl dnminada d' cal (EVANS t al., 1984). Váris mcanisms pdm dar rigm ã variaçã, smaclnal incluind mutaçõs d pnt, amplificaçã dlçã gênita, altraçõs m gns nuclars citplasmátics, altraçõs crmssômicas numéricas struturais, ativaçã d transpsns, rarranjs smátics, altraçã n padrã d mtilaçã d DNA, bm cm prturbaçõs na sua rplicaçã (SCOWCROFT LARKIN, 1983; PHILLIPS t al., 1990). Esta naturza variávl justifica a xistência d alguns mutants qu drivam xclusivamnt da variaçã smaclnal in vitr (LINDSEY JONES, 1989). Mais d 15% das plantas rgnradas prduzm prgênis mutants as quais gralmnt nã aprsntam msaicism, muit cmum quand utrs métds mutacinais sã mprgads (TARARES t al., 1991). 1. Biól., M.Sc. Prfssra da Univrsidad d Pass Fund. FAMV, Caixa Pstal 511, Pass Fund RS/BRASIL. 2. Eng. Agr., M.Sc. Prfssra da Univrsidad d Pass Fund. Faculdad d Agrnmia Labratóri d Bitcnlgia Vgtal, Caixa Pstal 566, Pass Fund RS/BRASIL. 3. Acadêmic d Agrnmia: Blsista d CNPq/ RHAE. 4. Acadêmica d Agrnmia. Estagiária. Rcbid para publicaçâ m 05/02/

2 MAGALI FERRARI GRANDO, LIZETE AUGUSTIN, SÉRGIO VALENTE TOMASINI, CLEDI NEGRÃO Indpndnt ds mcanisms pls quais s vnts mutacinais crrm, xistm vidências suficints d qu stas variaçõs inclum divrss tips d altraçõs hrdávis agrnmicamnt dsjávis (MOHMAND NABORS, 1990). Variants smadnais útis fram rlatadas m difrnts spécis d plantas cm cana-d-açúcar (HEINZ t al., 1977), batata (SHEPARD t al., 1980; SECOR SHEPARD, 1981) tmat (EVANS t al., 1984), aprsntand altraçõs m caractrísticas mrflógicas agrnômicas, bm cm rsistência à mléstias. Mdificaçõs m caractrísticas qualitativas quantitativas fram bsrvadas m plantas crais rgnradas in vitr, tais cm milh, arrzt trig (BAJAJ, 1989; LARKING t al., 1984). Altraçõs na frtilidad, tamanh da spiga, ps d smnts tr d prtína da smnt d trig (LARKIN t al ), plantas smaclnais d arrz rsistnt a xantntnas rysa (SUN t al., 1986) cm altraçã na data d flrscimnt, statura, prfilhamnt vigr (PACHÓN, 1988, citad pr TARARES t al., 1991) fram já rlatadas na litratura. DAHLEEN t al. (1991) bsrvaram aumnt d prdutividad m avia, bm cm variaçõs psitivas ngativas m utras caractrísticas cm: statura d planta, dias d mrgência à flraçã, númr ps d smnts, ára da flha bandira prcntagm d prtína n grã. Est trabalh bjtiva avaliar a 3a graçã d autfcundaçã d smaclns d duas cultivars d avia gradas pla cultura d tcids. Busca também slcinar variants útis a mlhramnt vgtal. MATERIAL E MÉTODOS Fram smadas n Camp Exprimntal da Faculdad d Agrnmia da Univrsidad d Pass Fund 21 smaclns da 3 graçã (R 3) d autfcundaçã d plantas rgnradas d cals cultivads in var, snd 19 smaclns da cultivar UPF 12 2 smaclns da cultivar CTC 2, bm cm as rspctivas tstmunhas. A Figura I mstra as tapas d dsnvlvimnt ds smaclns usads nst xprimnt. Os smaclns utilizads sfrram uma pré-slçã na graçã R, fram avaliads para algumas caractrísticas na graçã R2 cm mstra a Figura 2. FIGURA 1 Prcss d criaçã ds smaclns: a)cals induzids a partir d mbriõs imaturs cultivads m mi d cultura cntnd 2,4-D; b)rgnraçã d brts a partir ds cals; c)nraizamnt das plântulas graçã das plantas smaclns RO; d)smaclns R3 cnduzids a nívl d camp para avaliaçã das mutaçõs induzidas 140 PESO. AGROP. GAÚCHA. v.3. n

3 AVALIAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS AGRONÔMICAS EM POPULAÇÕES R, DE AVEIA GERADAS PELA CULTURA DE TECIDOS EMBRIÕES 2-3 m M D M5+ ANA 4- BAP Camp CALO LABORATÓRIO RO Trudx). M O Ill O Ri FRE-SELEÇÃO R2 * si _, R3 R2: R3: - Avaliaçõs - - Avaliaçõs - FIGURA 2 Esquma d btnçã avaliaçã ds smaclns. Plantas R O sã dirtamnt btidas a partir d cals. As smnts dssas plantas dã rigm a graçã R 1, na qual s faz uma préslçã d plantas qu mrflógicamnt s difrnciam d cntrl. Difrnts avaliaçõs sã ralizadas nas ppulaçõs R 2 R 3 d vid a tamanh da ppulaçã O dlinamnt xprimntal utilizad fi d blcs casualizads, m 3 rptiçõs, snd as parclas d 1 m2, cm 250 smnts cada (5 linhas cm 50 smnts/linha). Fram ralizadas as sguints avaliaçõs: dias d mrgência à flraçã, statura d plantas, hábit d crscimnt, ps d hctlitr (PH), rndimnt d grãs (kg/ha), ps d mil smnts (PMS) rndimnt industrial (%). Para avaliar hábit d crscimnt fram dsignads s valrs 4 para plantas d hábit prstrad, 3 para plantas d hábit smi-prstrads, 2 para hábit smi-rt 1 para hábit rt d crscimnt. A caractrística rndimnt industrial diz rspit a prcntagm d ps ds grãs dscascads m rlaçã as grãs cm casca, indicand a prcntagm d ps qu é rlativ a slidz d grã sm a palha. Os dads fram submtids a anális d variância a tst d cmparaçã d médias Duncan a 5% d significáricia. RESULTADOS E DISCUSSÃO is 125 a É 105 ti a i.r,. hl ti % f % V L 1k à cp." 413 <6 Za ro, cli c"..an- c:99$ <> és t 45 b* FP 9C1 GP t t c'.0 t 0". fr a9"," Q, UPF-12 CTC -2 GENÓTIPOS C.V.% CV DUNCAN 5% DUNCAN 5% FIGURA 3 Rsultads rfrnts a dias d mrgência à flraçã d smaclns R3 das cultivars UPF 12 CTC 2 A anális quant a dias d mrgência a flraçã dmnstru qu s smaclns 90VS027-1, 90VS122-6,90VS009-1, 90VS009-2, 90VS002-2, 90VS VS122-4 fram mais prccs qu a Tstmunha UPF 12 (Figura 3). O smacln 90VS002-1 fi 16 dias mais prcc qu a tstmunha. Sis smaclns dst msm gnótip fram mais tardis. Os gnótips 90VS001-2, 90VS VS003-2 fram mais tardis, cncrdand cm s rsultads btids n an antrir(eichler t al., 1993). Nas figuras smnt sã mstrads s rsultads ds smaclns qu aprsntaram variaçõs para a caractrística m qustã. Em rlaçã a gnótip CfC 2, smacln 90VS154-2 fi mais prcc. A criaçã d gnótips mais prccs é dsjávl dvid a pssibilidad d utilizaçã da avia m sistmas d rtaçã d culturas. 141

4 MAGALI FERRARI GRANIDO, LIZETE AUGUSTIN, SÉRGIO VALENTE TOMASINI, CLEDI NEGRÃO Ds 19 smaclns da UPF 12 avaliads, smnt 4 nã difriram da tstmunha n qu diz rspit à statura d plantas (Figura 4). O rstant ds matriais fram significativamnt mais baixs. Os smaclns 90VS016-2, 90VS VS016-3 aprsntaram uma statura d 88,2, 87,3 83,1 cm, rspctivamnt, prtant 38 cm, m média, a mns qu a tstmunha. Ests msms smaclns s dstacaram n an antrir pr sta caractrística. A rduçã da statura d planta é dsjávl tm sid cnstatada m váris xprimnts ralizads m nss labratóri. Plantas d baixa statura também fram btidas d rgnrants d arrz (PACHÓN, 1988, citad pr TABARES t a1.,1991) avia (DAHLEEN t al., 1991) st 105 < 100 frar 7 g g '38cm 1-85 I - r t w <1. fir q, 4) < ir cpt.llif \C:F,,53 0; ANOS t (311. <9; CF CO C) CD \ ' 1 CPI-S) 4 4 4c 4t P-4,-45-4b 4' 4P 4) cp cp cp cp P 1 GENÓTIPOS %=4.720 DUCAN 5% FIGURA 4 - Rsultads rfrnts a statura (cm) ds smaclns R 3 da cultivar UPF 2 421, Cm a caractrística statura tm s mstrad facilmnt altrávl pl prcss d cultiv in vitr sta mtdlgia pdria sr aplicada a gnótips linhagns qu aprsntam bm ptncial d rndimnt mas qu aprsntam prblma d acamamnt dvid a alta statura d planta. A anális d hábit d crscimnt (Figura 5) in- dicu variaçã ns smaclns 90VS001-1, 90VS VS003-2 s quais aprsntaram hábit rt, s smaclns 90VS016-2, 90VS VS016-4 aprsntaram hábit prstrad smi-prstrad m rlaçã a tstmunha qu pssui hábit smi-rt. Tais variaçõs nã fram bsrvadas ns matriais da cultivar CTC 2. P., S,P S.E E N NP N 1, 4: ci. 'Ylk 9/11 N tina kr t. 3:5 cr " l3 : l lt %. ct, r cr cr cf' GENÓTIPO C V.% DUNCAN 5% FIGURA 5 - Rsultads rfrnts a hábit d crscimnt ds smaclns R 3 da cultivar UPF 12 1/17

5 AVALIAÇÃO DAS CARACTERiSTICAS AGRONÔMICAS EM POPULAÇÕES R, DE AVEIA GERADAS PELA CULTURA DE TECIDOS O alt valr d PH tm sid uma xigência das mprsas na cmrcializaçã d avia dstinada a alimntaçã humana. O smacln 90VS002-1 aprsntu ps hctlitr (PH) (46,20 kg/h1) muit suprir a da tstmunha UPF 12 (31,11/kg/hl). Os matriais 90VS011-1, 90VS015-1, 90VS016-3, 90VS VS027-2 também aprsntaram PH significativamnt mair qu a tstmunha, cncrdand cm s dads d an antrir (Figura 6). O smacln 90VS154-2 tv PH suprir a cultivar CTC 2. FIGURA 6 Rsultads rfrnts a ps hctlítric (PH) ds smaclns R 3 das cultivars UPF 12 CTC 2 Quant a carátr rndimnt d grãs (Figura 7) s smaclns 90VS VS002-1 prduziram, rspctivamnt, kg/ha suprand a tstmunha UPF 12, qu prduziu, m média, kg/ ha. N an antrir, smacln 90VS002-6 prduziu quas dbr da tstmunha mantv sua supriri- dad nst nsai. Para sta caractrística huv também variaçõs ngativas pis alguns smaclns aprsntaram mnr rndimnt qu a tstmunha. O aumnt d rndimnt d grãs é uma caractrística xtrmamnt dsjávl dtrminada pr gns d açã quantitativa a ita Cr c 1: dé Ia 500 cc a- d 0 ft.. SS t, P.? ç N GENÕTIPOS C.V. %= DUNCAN 5% FIGURA 7 Rsultads rfrnts a rndimnt d grãs ds smaclns R 3 das cultivar UPF

6 MAGALI FERRAM GRANDO, LIZETE AUGUST1N, SERGIO VALENTE TOMASINI, CLEDI NEGRÃO Os smaclns 90VS002-1, 90VS002-5, 90VS016-2, 90VS VS016-4 aprsntaram ps d mil smnts (PMS) suprir à tstmunha UPF 12. Ests três últims smaclns dstacaram-s n an antrir pr sta caractrística. Os smaclns 90VS001-1, 90VS VS003-2 tivram, cm n an antrir, mnr PMS. O smacln 90VS da CTC 2 aprsntu PMS mair qu a tstmunha, cm mstra a Fgura 8. FIGURA 8 Rsultads rfrnts a ps d mil smnts ds smaclns R3 das cultivars UPF 12 CTC 2 Quant a rndimnt industrial (Figura 9) s smaclns, u s igualaram as tstmunhas u supraram as msmas. Os smaclns 90VS016-3, 90VS016-4, 90VS027-1, 90VS009-1, 90VS009-2 aprsntaram uma prcntagm média d 13,48% suprir à tstmunha UPF 12. Tais variaçõs nã fram bsrvadas n gnótip CTC 2. O aumnt d ps d grã m rlaçã à casca lva a uma valrizaçã.d grã dstinad a prcssamnt da avia para cnsum human J 10 g 8 E cfr is& Ç'%# ,i Cfr 45 ss5c5 9 cp cft P P 9P CP - UPF-12 GENUTIPOS C. Y.%=7.152 DUNCAN 5% C.V.%-277 DLNCAN 5% FIGURA 9 Rsultads rfrnts a rndimnt industrial (RI) ds smaclns R 3 da cultivar UPF 12 14d

7 AVALIAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS AGRONÓMICAS EM POPULAÇÕES R, DE AVEIA GERADAS PELA CULTURA DE TECIDOS Em gral fram bsrvadas variaçõs útis nas st caractrísticas avaliadas para gnótip UPF 12, smnt havnd variaçõs ngativas para 4 caractrísticas (dias da mrgência à flraçã, hábit d crscimnt, rndimnt d grãs PMS). 100% ds smaclns dst gnótip mstraram pl mns uma caractrística altrada. Apnas um ds 19 smaclns da UPF 12 (90VS002-6) tv apnas uma caractrística mutada: prduçã d grãs. Outrs smaclns aprsntaram pl mns 2 caractrísticas mdificadas. Os smaclns da cultivar CTC 2 mstraram variaçõs psitivas para prccidad, PH PMS, nã aprsntand caractrísticas ngativas. A mtdlgia d cultiv in vitr mprgada s mstru ficint na induçã d mutaçõs agrnmicamnt útis. A sclha d bns gnótips para induçã d cals aumnta a prbabilidad d prduzir matriais variants cm ptncial d cmptiçã cm gnótips d lit ns nsais d prgrama d mlhramnt d avia. A técnica d btnçã d cals para induçã d variaçã smaclnal pd sr usada para intrduzir um carátr dsjad m uma cultivar u linhagm. Sis linhagns smaclnais drivadas dst xprimnt fram rpassadas para nsai prliminar d prgrama d mlhramnt (90VS002-1, 90VS002-6, 90VS011-1, 90VS015-1, 90VS027-1, 90VS0154-2). As plantas qu aprsntaram mutaçõs nst xprimnt stã snd avaliadas a nívl crmssônic mlcularmnt para sistmas nzimátics m ltrfrs. CONCLUSÕES A técnica d induçã d variaçã smaclnal pla cultura d tcids é uma mtdlgia viávl para prmvr altraçõs m caractrísticas quantitativas útis a mlhramnt vgtal. BIBLIOGRAFIA CITADA BAJAJ, Y.P.S. Inductin and cryprsrvatin f smaclnal variatin i what and ric. In: MIDEEB-KASLA4 SITCH,L.A. R vi w f advancs in plant 4.. bitchnlgy p DAHLEEN, L.S.; STUTHMAN, D.D. AND RINES, H.N. Agrnmic traits variatin in at tins drivd frm tissu cultur. Crp Scinc, v. 31, p , EICHLER, L.; ORANDO, M. E; TOMASINI, S.; HECKLER, J.P. Avaliaçã das caractrísticas mrflógicas fnlógicas, d smaclns R2 d avia. In: REUNIÃO DA COMISSÃO SULBRASILEIRA DE PESQUISA DE AVEIA, 13., 1993, ljuí. Rsultads... ljuí, p EVANS, DA.; SHARP, W. R.; MEDINA FILHO, M. R Smaclnal and gamtclnal variatin. Amrican Jurnal f Btany, v. 71, n. 6, p ,1984. HEINZ, D. J.; KRISHAMURTHI, M.; NICKELL, L. G.; MARETZKI, A. Cll, tissu and rgan cultur in sugarcanc. In: REINERT, 1. A.; BAJAJ, Y. P. S. Plant cll, tissu and rgan cultur. Spring Vrlag, Brlin: 1977, p LARKING, P. 1.; RYAN. S.A.; BR ETTELL, R.I.S.; SCOWCROFT, W.R. Hritabl smaclnal variatin in what. Thry Applid Gntic, v. 64, p ,1984. LARKING, P. J.; SCOWCROFT, W.R.. Smaclnal variatin a nvl surc f variability frm cll culturs fr plant imprvmnt. Thry Applid Gntic, v. 60, p , LINDSEY, K.; JONES, M.G.K. Cnscuncias dcl cultiv d tjids: variabilidad instabilidad. In: LINDSEY, K.; JONES, M. G. K. Bitcnlgia Vgtal Agricla.. Espana: Acribia, p MOHMAND, A.S.; NABORS, M. W. Smaclnal variant plants f what drivd frm matur mbry xplant f thrc gntyps. Plant Cll Rprductin. v. 8, p ,1990 PHILLIPS, R. L.; KAEPPLER, S.M.; PESCHKE, V.M. D w undrstand smaclnal variatin? In: NLIKAMP, H. J. J.; VAN-DERPLAS, L. H. N.; VAN AARTNIJK, J. Prgrss in plant clular and mlcular bilgy. In: INTERNATIONAL CONGRESS OF PLANT TISSUE CELL AND CULTURE, 7., Prcdings... Nthrland: Kluwr, p SECOR, G.; SHEPARD, J. F. Variability f prtplast drivd palat cns. Crp Scincs. n. 21, p , SCOWCROFT, W.R.; LARKING, RJ. Smaclnal variatin: a nw ptin fr plant. In: VASIL, I. K. ; SCOWCROFT, W. R.; FREY, K. J. Plant Imprvmnt and smalis cll gntics. Nw Yrk: Acadmi Prss, p SHEPARD, 1.F.; BIDNEY, D.; SHAHIN, E. Ptat prtplasts in crp imprvmnt. Scinc, v. 208, p.17-24, SUN, L. H.; SHE, J. M.; LU, X. F. In vitr slctin f Xanthmnas ryza- rsistnt mutants in ric. I. Inductin f rsistant ctins and scrning rgnratd plants. Acta Gnt. Sin., v. 13, p ,1986. TABARES, E.; PACHÓN, J.; ROCA, W. M. Variación smaclnal y su aplicación al mjrarnnt d cultivs. In: ROCA, W. M. ; WIROGINSKL L. A. Cultivs d tjids n la agricultura. Clmbia: Ciat. Cali, 1991.p AGRADECIMENTOS Agradcms a Eng. Agr. Dr. Sandra Milach pl api n dsnvlvimnt das técnicas gradras ds matriais usads nst xprimnt. O prjt fi parcialmnt financiad pla FINEP, CNPq (BIC) FAPERGS (BIC). 1AC