Prof. Dilson A. Bisognin, PhD. Núcleo de Melhoramento e Propagação Vegetativa de Plantas MPVP Universidade Federal de Santa Maria
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1 Prof. Dilson A. Bisognin, PhD. Núcleo de Melhoramento e Propagação Vegetativa de Plantas MPVP Universidade Federal de Santa Maria 6º CBMP 1 a 4 de agosto de 2011, Búzios, RJ
2 Importância das hortaliças de propagação vegetativa Principais características Estratégias de melhoramento genético Introgressão de genes Desenvolvimento de novas cultivares Produção e multiplicação de plantas matrizes Considerações finais
3 Multiplicação ou propagação vegetativa = clone Propagação in vitro ou in vivo de um clone superior Dois tipos de espécies quanto ao produto comercial: - Vegetativo (alta competição e baixa fertilidade) - Reprodutivo (produtividade e qualidade dos frutos) Reprodução sexual vs. assexual e a variabilidade genética
4 Principais commodities do Brasil por produção no ano de 2008* Cultivo agrícola Produção (milhões T) Valor (milhões $) Posição no Brasil Posição no mundo Cana-de-açúcar 645, ,0 1º 1º Mandioca 26,7 962,1 5º 2º Laranja 18, ,9 6º 1º Banana 7,0 997,3 10º 4º Batata 3,7 495,5 13º 16º Café 2, ,6 16º 1º Coco 2,8 249,5 17º 4º Abacaxi 2,5 481,9 19º 1º * Fonte: FAO, 2011 <
5 Fixação de combinações favoráveis Fluxo gênico entre espécies selvagens e cultivadas Facilidade, rapidez e economicidade da propagação Espécies podem ser propagadas por diferentes métodos
6 Alta heterozigose e vigor híbrido Alopoliplóides vs. autopoliplóides - Interações complexas e redução da frequencia tri e tetragênicas - Acúmulo de alelos recessivos deletérios
7
8 Degeneração genética, devido ao acúmulo de mutações e patógenos Relação entre ciclos de cultivo, mantido pelo propágulo vegetativo - Herança epigenética (Jablonga e Raz 2009) - Topofisis, ciclofisis e perifisis (Klaehn 1963) Alta uniformidade genética
9 Disseminação da área cultivada nas diferentes latitudes e a redução drástica da variabilidade. Hijmans (2001).
10 Hipótese: simples processo de seleção e propagação de clones superiores Pouca recombinação e muitos ciclos de seleção para diferenciação (Zohary 2004) Modelo misto de reprodução sexual e assexual que explica a domesticação (McKey et al. 2010) Implicações no melhoramento genético
11 Identificação da resistência (Douches et al. 2001) 72 clones de 4 espécies mexicanas 121 clones de 4 espécies sul americanas Avaliação da diversidade (Bisognin et al. 2002) 6 clones de 2 acessos de S. berthaultii 27 clones de 5 acessos de S. microdontum
12 S. microdontum PI Clone 5 x MSA [(S. tuberosum x S. chacoense) x S. phureja] Mapa: SSR Isoenzimas AFLP
13 Marcadores de SSR Stm0020a e Stm0020b S. microdontum MSA Bulk Res. Bulk Sus. Dez Clones Resistentes Dez Clones Suscetíveis 125 pb
14 Introgressão entre ploidias requer o uso de dihaplóides e de gametas 2n Cultivares de S. tuberosum x Clones selecionados de S. phureja (2n= 4x= 48) (2n=2x=24) Dihaplóides de S. tuberosum x Espécies diplóides (2n=2x=24) (2n=2x=24) Híbridos diplóides (2n=2x=24) (Seleção para vários caracteres + gametas 2n) Poliploidização sexual (Híbrido tetraplóide)
15 Pólen 2n Caracteres superiores são transferidos através da poliploidização sexual Poliploidização Unilateral Poliploidização Bilateral 2x clones 2n pólen x 4x clones 2x clones 2n ovo x 2x clones 2n pólen Progênie tetraplóide (2n= 4x= 48) Progênie tetraplóide (2n= 4x= 48)
16 SAM SSR SR Stm0020b após poliploidiza ploidização sexual S. microdontun SMIP n=2x SMII 2n=4x S. microdontum MSA DLB1-150 MSF313-3 B H A C D E F G S. microdontum MSA DLB1-150 Norvalley Progênie Progênies 125 pb 125 pb
17 Asterix SMINIA SMIJ C 8 C 12 C 25 C Efeito da temperatura no envelhecimento fisiológico dos tubérculos de batata. Bisognin et al. (2008)
18 Tubérculos >35 mm Tubérculos < 35 mm Qualidade fisiológica da batata semente Müller et al. (2010)
19 Época de cultivo e seleção para qualidade de tubérculo Caracteres Primavera Outono MCS 1 MOC 1 GS 1 GS% 1 MCS 1 MOC 1 GS 1 GS% 1 Açúcares redutores 17,81 26,08 8,27 46,43 19,82 20,59 0,77 3,88 Coloração dos chips 66,97 62,20 4,77 7,67 67,73 65,98 1,75 2,65 Matéria seca 25,08 23,31 1,77 7,59 22,21 20,75 1,46 7,04 Amido 737,21 721,37 15,84 2,19 585,90 604,11-18, Amilose 34,72 31,63 3,09 9,77 27,98 27,05 0,93 3,44 Total 73,65 17,01 1 MCS= média dos clones selecionados; MOC = média original dos clones; GS = ganho de seleção pelos índices de classificação de MULAMBA & MOCK (1978). Müller et al. (2009)
20 A propagação vegetativa é importante para explorar a uniformidade e o vigor híbrido Possibilita combinar reprodução sexual e assexual sistema misto de evolução e melhoramento Sofisticar os programas de melhoramento - Seleção de parentais - Aumento das progênies - Melhor técnica de seleção - marcadores, estudos genéticos... - Associação com técnicas biotecnológicas e de propagação
21 Departamento de Fitotecnia - UFSM Fone: 0xx ou dilsonb@smail.ufsm.br Inovação Tecnológica e Agronegócio SEAPA/RS Fone: 0xx ou dilson-bisognin@agricultura.rs.gov.br
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