Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz

Transcrição

1 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO Programa de Pós Graduação em Agronomia Melhoramento genético de plantas Disciplina: Seminários II Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz João Filipi Rodrigues Guimarães

2 INTRODUÇÃO FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations); Brasil: Arroz responsável por 18% das calorias e 12% das proteínas; Fonte : www. gazetaonline.com Fonte :http//1.bp.blogspot.com

3 Populacional + Produção Melhoramento do Arroz Estreitamento das bases genéticas. Fonte: EMBRAPA

4 Genealogia; Coincidência de Ancestrais; Estimativa de Parentesco; Foto: Claudio Brondani

5 ASPECTOS GERAIS: Aspectos botânicos do arroz Divisão Angiosperma; Tribo Oryzae; Ordem Poales; Família Poaceae (Gramineae); Subfamília Oryzeae; Gênero Oryza;

6 O sistema radicular: Sistema reprodutivo Fonte:

7 O número básico de cromossomos do gênero Oryza é 12; Genomas : A,B,C,D,E e F A espécie O. sativa: Anual ; Autógama ; Fonte : EMBRAPA

8 Origem e dispersão do arroz Fonte :http// Maps.com

9 Primeira planta cultivada (Ásia); Literatura Chinesa (5.000 anos); Escrituras Hindus ; Classificação (1000 a.c); Fonte: Almanaque do arroz

10 Brasil 1º País da América (cultivo do arroz); 1587 (Bahia) e 1745 (Maranhão); Fonte: EMBRAPA

11 Fonte: Melhoramento do arroz; Seleção + diversidade edafoclimática + praticas culturais = ecótipos; Um décimo das terras aráveis;

12 Importância econômica e social. Um dos mais importantes grãos; Cultivo alimentar (Países em desenvolvimento); Ásia e Oceania (70% população de países em desenvolvimento); Alimento básico; 2050 aumento da demanda; Fonte:

13 Produção em toneladas China Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz India Indonesia Banglad Viet Nam Thailand Myanmar Philippi Brazil Japan Pakistan USA Egypt Republi Cambodia Nigeria Nepal Sri Lanka Madaga Peru Segundo cereal mais plantado no mundo; Figura 1: Maiores produtores mundiais de arroz Fonte : FAO Países

14 Consumo médio individual 60 Kg/pessoa/ano; Brasil consumo médio individual 45 Kg/pessoa/ano; Quatro últimas décadas produção milhões de toneladas; Metade da necessidade energética da população; Composição: amido, água, proteína, lipídeos, fibras, sais minerais e vitaminas;

15 Figura 2: Participação (%) dos principais Estados produtores de arroz (Brasil 2009) 12,06 milhões (t) Fonte: IBGE, 2009

16 Brasil : área plantada 2,9 milhões de ha; Figura 3: Participação percentual dos sistemas de plantio de arroz na área e produção no Brasil Fonte : IBGE, 2009

17 Produção em (t) Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz Região Nordeste : 1 milhão de toneladas; área de ha; Maranhão: toneladas e uma área plantada de ha; Pernambuco : toneladas ; uma área de ha; Figura 4: Produção dos estados da região nordeste Estados Fonte: IBGE

18 ESTUDOS DE BASES GENÉTICAS DA CULTURA DO ARROZ : Influências do melhoramento genético do arroz Potencialização da endogamia; Método genealógico

19 Figura 5: Método genealógico

20 Restrição da variabilidade genética ; Acréscimos pouco significantes

21 O abandono das cultivares crioulas; Erosão de recursos genéticos; Cultivares de arroz irrigado encontradas na América Latina; apenas três genótipos 36% dos genes; apenas 10 ancestrais contribuem com 68%; (Rangel et al., 1996)

22 Quadro 1: Contribuição genética relativa (CGR) e contribuição genética acumulada (CGA) dos ancestrais conhecidos de 32 cultivares de arroz de sequeiro favorecido recomendados para 1997/98 Ancestrais CGR CGA % % Dourado Precoce 15,91 15,91 Pérola 13,73 29,64 Pratão 12,97 42,61 Variedade do Zaire 6,82 49, ,82 56,25 M313A 3,79 60,04 Iguape Agulha 3,50 63,54 OS6 3,31 66,85 Batatais 3,03 69,88 Morong Paroc 2,23 72,11 (SILVA et al 1999)

23 Quadro 2: Contribuição genética relativa (CGR) e contribuição genética acumulada (CGA) dos ancestrais conhecidos de 32 cultivares de arroz de terras altas recomendados para 1971/93 Ancestrais CGR CGA % % Dourado Precoce 14,11 14,11 Pérola 13,21 27,32 Pratão 12,40 39,72 560A 10,69 50,41 Variedade do Zaire 10,69 61,10 Iguape Agulha 5,14 66,24 OS6 3,43 69,67 Batatais 3,23 72,90 GO8001 3,23 76,13 Jaguari 2,17 78,30 Yola 2,17 80,47 (MONTALVÁN et al., 1998)

24 Contribuição genética em função do período. 5 PI ( ) ; 13 PII ( ) ; 22 PIII( ) ; Período I base genética muito estreita; (IAC 25, IAC 164 e IAC 165) e (IAC 47). (MONTALVÁN et al., 1998)

25 Quadro 3: Contribuição genética relativa (CGR) e contribuição genética acumulada (CGA) dos ancestrais conhecidos de 59 cultivares de arroz irrigado no Nordeste. Ancestrais CGR CGA % % Dee Geo Woo Gen 12,9 12,9 Cina 11,0 23,9 Lati Sail 11,0 35,0 Tetep 8,3 43,3 I Geo Tze 5,6 48,8 Mong Chin Vang A 5,6 54,4 Remadja 5,3 59,6 Tadukan 4,7 64,4 Taichung Native 1,8 66,2 SML 56/7 1,8 68,0 (BRESEGHELLO et al., 1999)

26 Genes de organelas citoplasmáticas; 15 genótipos de arroz oriundas da coleção do IRRI (International Rice Research Institute); cultivar de arroz Cina; (HARGROVE et al., 1980);

27 39 cultivares de arroz de terras altas.; 16 ancestrais contribuem com seus genes; Pratão e Dourado Precoce ; Genes do citoplasma para 11 (28%) e 9 (23%) cultivares; (SILVA et al., 2002)

28 Consequências do estreitamento das bases genéticas; diminuição das possibilidades de ganhos suplementares na seleção; risco para a estabilidade da cultura (Soja); Propagação vegetativa (batata); Susceptibilidade a doenças; ferrugem da folha do trigo

29 Estratégias de aumento das bases genéticas em cultivares de arroz Estimativas de distâncias genética ; Efeito heterótico; Coeficiente de parentesco;

30 O modelo mais comum para obtenção do coeficiente parentesco em plantas é o proposto Whrite (1938); R XY = (0,5) n+n RXY = grau de parentesco entre indivíduos X e Y; n = número de gerações entre o ascendente comum e a cultivar X; n` = número de gerações entre o ascendente comum e a cultivar Y;

31 Figura 6: Dendograma obtido pelo método de Ward, a partir dos coeficientes de parentesco, para as cultivares de trigo avaliadas. (REIS et al., 1999)

32 Uso de parentais geneticamente divergentes; Cultivares tradicionais de vários cruzamentos com linhagens elite; Populações com ampla base genética utilizando a macho esterilidade; e condução dessas populações por seleção recorrente;

33 Figura 7: Utilização de macho esterelidade herdável e não herdável em seleção recorrente.

34 Utilização de espécies silvestres de arroz, principalmente Oryza glumaepatula. Fotos: Karasawa

35 CONSIDERAÇÕES FINAIS: Baseado nas informações contidas nessa revisão é possível destacar que as bases genéticas das principais cultivares de arroz tanto para o sistema irrigado, quanto em sequeiro são bastante estreitas, o que requer estudos genealógicos detalhados sobre os parentais utilizados em programas de melhoramento dessa cultura, afim de se evitar cruzamentos aparentados, e para tanto a utilização da estimativa da divergência genética por meio da genealogia das cultivares se destaca como uma alternativa simples e não onerosa.

36 APOIO INSTITUCIONAL E FINANCEIRO:

37 João Filipi Rodrigues Guimarães Engenheiro Agrônomo Mestrando em Agronomia (Melhoramento Genético de Plantas)