Produção de sementes macho-estéreis em arroz (1)

Transcrição

1 Produção de sementes mho-estéreis em rroz 273 Produção de sementes mho-estéreis em rroz (1) Cludio Brgntini (2), Elio Perpétuo Guimrães (2) e Veridino dos Anjos Cutrim (2) Resumo A otenção omeril de sementes d linhgem mho-estéril é um ds limitções pr viilizr produção de híridos de rroz (Oryz stiv L.). Este trlho usou estudr três proporções entre linhgem mho-estéril (linhgem A) e mntenedor (linhgem B). As proporções estudds form 8:4, 10:2 e 14:4. As rterístis vlids pr determinr qul ds proporções present mior potenil form: número e porentgem de grãos heios por pníuls, e número de grãos de pólen por unidde de áre. A proporção 8:4 produziu mior porentgem de grãos heios por pníul que s outrs dus, ms, proporionlmente, oup mior áre físi om linhgem B no mpo. Form oservds diferençs esttístis n porentgem de grãos heios entre s mostrs oletds ns váris fileirs d linhgem A (diferentes distânis d fonte polinizdor), e oservou-se um influêni mrnte om relção à direção predominnte dos ventos. O número de grãos de pólen foi igul pr tods s relções e distânis d fonte de pólen; por isso, não foi o ftor determinnte ds diferençs oservds em porentgem de grãos heios por pníul. Os resultdos permitirm onluir que proporção 10:2 é de mior potenil pr produção omeril de sementes d linhgem mho-estéril. Termos pr indexção: Oryz stiv, progênie, híridos, pidde de produção, esterilidde msulin itoplsmáti, polinizção, métodos de melhormento. Mle-sterile rie seed prodution Astrt Commeril mle-sterile rie (Oryz stiv L.) seed prodution is one of the limittions to llow lrge sle hyrid seed prodution. This work studied three rtios etween mle-sterile line (A line) nd mintiner (B line). The A:B rtios used in the study were: 8:4, 10:2 nd 14:4. The evluted trits to determine whih rtio is more suitle were: numer nd perentge of filled grins per pnile nd numer of pollen grins per unit re. The 8:4 rtio produed sttistilly signifint higher perentge of filled grins per pnile thn the other two, ut proportionlly it requires more field re for the B line. Sttistil differenes were oserved for perentge of filled grins per pnile mong smples olleted in the different rows t different distnes from the pollen soure. These results were strongly influened y the predominnt wind diretion. The numer of pollen grins ws sttistilly the sme for ll rtios nd distnes, therefore it did not ply mjor role in perentge of filled grin per pnile. The results llow to onlude tht 10:2 rtio hs the highest potentil for mle-sterile line seeds prodution. Index terms: Oryz stiv, progeny, hyrids, prodution pity, ytoplsmi mle sterility, pollintion, reeding methods. Introdução O ultivo omeril de híridos de rroz é um relidde n Chin desde 1976, no em que form (1) Aeito pr pulição em 16 de fevereiro de (2) Emrp-Centro Nionl de Pesquis de Arroz e Feijão, Cix Postl 179, CEP Snto Antônio de Goiás, GO. E-mil: ludio@npf.emrp.r, eguimr@npf.emrp.r, utrim@npf.emrp.r plntdos os primeiros h (Yun & Virmni, 1988). Atulmente, são plntdos er de 19 milhões de h (Mo et l., 1998). A produção de híridos em rroz requer prtiipção de um sistem genétio-itoplsmátio de mho-esterilidde omposto por três linhgens: um, mho-estéril (linhgem A); um, mho-fértil e om pidde de mnutenção d esterilidde d linhgem A, e que deve ser o mis semelhnte possível à linhgem A, que é onheid omo linhgem B; e outr, tmém m- Pesq. grope. rs., Brsíli, v. 36, n. 2, p , fev. 2001

2 274 C. Brgntini et l. ho-fértil, ms om pidde de resturção d fertilidde d linhgem A (linhgem R). A ominção ds dus primeirs linhgens (A e B) produz sementes que originm plnts mho-estéreis (sementes d linhgem A), e o ruzmento entre s linhgens A e R produz s sementes hírids, que originm plnts férteis. Esse proesso, desenvolvido pelos hineses, pr ser viilizdo no mpo de produção de sementes, requer um série de tividdes, que são desrits por Virmni & Shrm (1993) omo: ) plntio d linhgem mho-estéril e d linhgem polinizdor em diferentes dts, pr sinronizr florção; ) orte ds folhs-ndeir ds plnts pr melhorr irulção dos grãos de pólen; ) plição de áido gierélio, pr melhorr emissão ds pníuls; e d) uxílio mnul à polinizção por meio do movimento ds pníuls om um ord no período d florção, pr umentr polinizção. A Emrp-Centro Nionl de Pesquis de Arroz e Feijão desenvolve pesquiss om rroz hírido desde de 1984 (Guimrães et l., 1998). A prioridde dos trlhos relizdos té o presente esteve entrd no desenvolvimento de linhgens A e B, e n identifição de linhgens R, no germoplsm desenvolvido no progrm de melhormento genétio do rroz irrigdo. Até o momento, s tividdes exeutds neste progrm permitirm oter os seguintes resultdos: ) desenvolver um linhgem A; ) identifir er de 500 linhgens resturdors (linhgens R), e ) vlir er de 900 ominções hírids que produzirm entre 15% e 45% mis grãos de que s ultivres omeriis de rroz irrigdo. Esses trlhos permitirm o Pís ter o domínio sore téni de produção de híridos em rroz; entretnto, pr viilizr o proesso omerilmente, é neessário dominr os spetos reltivos à produção de sementes mho-estéreis e hírids, e fzer om que os ustos de produção permitm um umento n rentilidde pr os griultores. A litertur internionl relt vários estudos que mostrm pidde produtiv ds linhgens A de rroz (Nmi & Kto, 1988; Peijin et l., 1994; Mo et l., 1998). Todvi, ns ondições rsileirs, este é o primeiro estudo dess nturez. O ojetivo deste trlho foi determinr, no mpo, pidde de produção de sementes de rroz de um linhgem mho-estéril e distriuição de grãos de pólen. Mteril e Métodos Este trlho foi desenvolvido no Cmpo de Apoio à Pesquis e Desenvolvimento do Tontins (CAPDT), lolizdo em Formoso do Argui, Estdo do Tontins (11 o 48' Sul e 49 o 32' Oeste, 300 m de ltitude), no período de mio outuro de As sementes utilizds form s d linhgem IR58025A, om mho-esterilidde genétio-itoplsmáti, e su respetiv mntenedor, linhgem IR58025B. Ams form trtds om Croxin + Thirn n onentrção de 3,0 ml/l de águ, e sumetids o proesso de pré-germinção durnte s 24 hors nteriores à semedur. As muds pr o trnsplntio form preprds em ndejs de 0,18 m 2 (0,30 x 0,60 m) utilizndo-se um densidde de semedur de 180 g de sementes/ndej. Com o ojetivo de sinronizr florção, s sementes d linhgem A form semeds em 15 de mio, e s d linhgem B, em três épos distints, sendo 1/3 dois dis ntes ds d linhgem A, 1/3 no mesmo di, e 1/3 dois dis depois. O trnsplntio foi menizdo, utilizndo-se um trnsplntdor utomotriz, d mr Ynmr, om pidde de trnsplntio simultâneo de seis fileirs, om espçmento fixo de 0,30 m entre fileirs e 0,15 m entre plnts dentro ds fileirs. Em 6 de junho, s plântuls ds dus linhgens form trnsplntds em um áre de m 2, ns seguintes proporções de fileirs entre s linhgens A e B: 8:4, 10:2 e 14:4, que onstituírm os três trtmentos estuddos no presente trlho. Como meniondo, distâni entre s fileirs d linhgem A foi mntid fix (0,30 m) ns três proporções, ms s distânis entre o polinizdor (linhgem B) e s fileirs d linhgem A, vrirm de ordo om s proporções. Pr estimulr emissão ds pníuls e filitr polinizção, oito dis ntes do iníio d florção de ms s linhgens pliou-se o áido gierélio n onentrção de 40 g/h em tod áre experimentl. O período de florção oorreu n primeir semn de setemro, qundo form oletds mostrs de grãos de pólen entre fileirs lternds d linhgem A, nos dis 2, 4 e 6 de setemro pr nálise de su dispersão. A olet foi relizd utilizndo-se lâmins de vidro (7,6 x 2,5 m) reoerts om silione, olods 0,10 m im ds pníuls, tods om fe reoert de silione voltd pr direção predominnte dos ventos. A dispersão dos grãos de pólen foi Pesq. grope. rs., Brsíli, v. 36, n. 2, p , fev. 2001

3 Produção de sementes mho-estéreis em rroz 275 vlid utilizndo-se ino repetições. Durnte o período de florção, veloidde dos ventos osilou entre 1,06 e 3,47 km/hor (17,7 57,8 m/s). As lâmins firm exposts ds 7h às 14h nos dis de olet dos grãos de pólen. Após olet, pr filitr visulizção e ontgem dos grãos de pólen, s lâmins form sumergids em um solução de iodo, e ontgem dos grãos de pólen foi feit por meio de um lup, e lulou-se médi de ino áres d lâmin tomds o so. N mturção, foi olhid, o so, em 1 m de fileirs lternds d linhgem A, um pníul de dez plnts diferentes, pr determinção do número de grãos heios e vzios pr o álulo ds porentgens de fertilidde e esterilidde. Os trtmentos, onstituídos pels três proporções entre s linhgens A e B e s diferentes distânis entre els, form distriuídos em um delinemento experimentl de loos ompletos, em prels sudividids, om ino repetições. Foi relizd nálise de vriâni dos ddos trnsformdos em r sen X e omprção ds médis pelo teste de Sott & Knott (1974). Resultdos e Disussão A nálise de vriâni presentd n Tel 1 mostr que form otids diferençs ltmente signifitivs, tnto entre s proporções vlids omo entre s distânis dentro ds proporções. Este omportmento foi oservdo em relção às rterístis número e porentgem de grãos heios por pníul. A porentgem de grãos heios por pníul foi o ftor determinnte n produção de sementes d linhgem mho-estéril. Os resultdos presentdos n Tel 2 mostrm que, em médi, proporção de oito fileirs d linhgem A pr qutro d B (8:4) produziu signifitivmente mis que s outrs dus Tel 1. Análise de vriâni pr s rterístis número e porentgem de grãos heios por pníul. Cuss d vrição G.L. N o de grãos heios/pníul QM Grãos heios/pníul Repetição (R) ,46 ** 0,002 ns Proporção (P) ,85 ** 0,023 ** Erro () ,74 0,001 Distâni dentro de proporção ,81 ** 0,026 ** Erro () ,07 0,01 ns Não signifitivo. **Signifitivo 1% de proilidde pelo teste F. proporções (10:2 e 14:4). A produção de grãos heios por mostr n proporção 8:4 (554,1) foi 18,4% superior à proporção 10:2 (452,2), e 21,9% mior que proporção 14:4 (432,9). Considerndo que produção de sementes d linhgem A, por unidde de áre (hetre), é o prâmetro que interess omerilmente, os resultdos indim que proporção 10:2 dev ser mis viável eonomimente, visto que nest proporção linhgem A oup 83,3% d áre ultivd, enqunto ns proporções de 14:4 e 8:4 el oup 77,8% e 66,7%, respetivmente. Singh et l. (1998), utilizndo s mesms linhgens do presente trlho e um proporção fix de 16:2, verifirm um qued onstnte no número de grãos heios, qundo se umentou proporção de 2:2 pr 16:2, e otiverm s miores produtividdes om s proporções de 6:2 e 8:2, ns ondições grolimátis ds Filipins. Virmni (1996), onduzindo estudos no mesmo pís do trlho nterior, tmém onsttou que produção de sementes hírids de rroz foi diretmente proporionl o umento d áre oupd om linhgem mho-estéril de 16% 78%, e que em proporções im desse porentul produtividde delinou. As oservções relizds em d um ds fileirs d linhgem mho-estéril mostrrm que, qunto mis próxim d linhgem polinizdor, mior Tel 2. Porentgem de grãos heios por pníul por proporções entre linhgem A (mho-estéril) e linhgem B (mntenedor) ensids e por lois de mostrgem (1). Fileir de olet Proporções A:B dos grãos 8:4 10:2 14: (%) ,7A 40,0A 33,8A 3 26,9B 25,4B 27,7B 5 26,2B 20,0C 22,2C 7 23,2B 18,6C 16,5C 9 19,9C 20,0C 11 20,2C 13 21,0C Médi 29,0 24,8 23,1 (1) Vlores seguidos pel mesm letr, miúsul n olun e minúsul n linh, não diferem entre si pelo teste de Sott & Knott (1974), 5% de proilidde. Pesq. grope. rs., Brsíli, v. 36, n. 2, p , fev. 2001

4 276 C. Brgntini et l. produção de grãos heios por pníul, independentemente d proporção estudd. Entretnto, foi mrnte influêni d direção predominnte dos ventos. Fileirs que se enontrvm próxims à fonte polinizdor, ms ontráris à direção dos ventos, produzirm signifitivmente menos grãos heios por pníul do que s que estvm próxims o polinizdor e n direção dos ventos; porém, onstt-se que quntidde disponível de grãos de pólen não influeniou porentgem de grãos heios. Esses resultdos podem ser oservdos n Figur 1 e n Tel 3. N o de grãos heios/m 800,0 800,0 200,0 200, Fileirs de olet Figur 1. Número de grãos heios por pníul ns fileirs n proporção entre linhgem A (mho-estéril) e linhgem B (mntenedor) de 8:4 (A), 10:2 (B) e 14:4 (C). As fileirs mis próxims o polinizdor são: 1 e 7 em A; 1 e 9 em B e 1 e 13 em C. A direção predominnte do vento é d fileir 1 7 em A; d fileir 1 9 em B e d fileir 1 13 em C. Em d proporção vlid, s fileirs om mesm letr não diferem entre si 5% de proilidde pelo teste de Sott & Knott (1974). A B C Qundo se nlis o número de grãos heios por pníul, os resultdos oservdos são similres os otidos n nálise d porentgem de grãos heios. A proporção de 10:2, que se mostrou de mior interesse pr ess rterísti neste estudo, presentou produção de 696,4 grãos heios por pníul n fileir mis próxim o polinizdor e n direção predominnte dos ventos, porém somente 353,6 grãos heios, n fileir próxim o polinizdor ms n posição ontrári os ventos (Figur 1B). Ess diferenç foi esttistimente signifitiv. Pr proporção 8:4, os vlores form 750,6 e 419,6, e pr 14:4, form de 590,2 e 441,2, respetivmente (Figur 1A e 1C). Amos os vlores tmém form esttistimente signifitivos. Consttou-se um ponto de vlor mis ixo em relção à produção de grãos heios por pníul, o qul oorreu n sétim fileir ns proporções 10:2 e 14:4 (Figur 1B e 1C). Este resultdo está indindo que ess pree ser distâni máxim ser mntid entre linhgem polinizdor B e reeptor A, qundo s ondições mientis, priniplmente veloidde e freqüêni dos ventos, forem semelhntes às oservds no CAPDT, e s rterístis ds linhgens A e B forem similres às ds utilizds neste trlho. Tel 3. Número de grãos de pólen por unidde de mpo do mirosópio ns proporções entre linhgem A (mho-estéril) e linhgem B (mntenedor) nos diferentes lois de olet. Lol de olet Proporções A:B dos grãos de (1) pólen 8:4 10:2 14: (n o ) ,44 6,76 11,40 2 8,88 8,40 9,40 3 8,40 7,80 9,08 4 9,16 6,28 7,88 5 5,88 9,40 6 7,04 7 7,04 (1) Lol 1: mostr oletd entre s fileirs 1 e 2; lol 2: entre s fileirs 3 e 4; lol 3: entre s fileirs 5 e 6; lol 4: entre s fileirs 7 e 8; lol 5: entre s fileirs 9 e 10; lol 6: entre s fileirs 11 e 12; lol 7: entre s fileirs 13 e 14. Pesq. grope. rs., Brsíli, v. 36, n. 2, p , fev. 2001

5 Produção de sementes mho-estéreis em rroz 277 Como meniondo, pr uxilir n ompreensão do proesso de produção de sementes d linhgem A form oletds mostrs de grãos de pólen, próxims às fileirs em que form oletds s pníuls pr determinção d porentgem de produção de grãos. A Tel 3 mostr os resultdos otidos qunto est rterísti n dt de mior disponiilidde de grãos de pólen (2 de setemro). Não form detetds diferençs esttístis signifitivs entre s quntiddes oletds ns fileirs ds três proporções, ou sej, não houve influêni d distâni do polinizdor n quntidde de grãos de pólen disponível pr polinizção ds plnts d linhgem A. Este resultdo disord dos reltdos por Nmi & Kto (1988), Virmni (1996) e Mo et l. (1998), que enontrrm orrelções negtivs entre distâni do polinizdor e quntidde de grãos de pólen disponível. Isso pode ser triuído o fto de, no presente trlho, veloidde dos ventos, no período de florção ds linhgens, ter vrido entre 17,7 e 57,8 m/s, enqunto nos trlhos itdos veloidde médi dos ventos vriou de 2 3 m/s. Conlusões 1. A proporção de dez fileirs d linhgem A pr dus d B (10:2) é mis reomendd pr produção omeril de sementes d linhgem mhoestéril. 2. A direção predominnte dos ventos e distâni do polinizdor são spetos importntes pr produção de sementes d linhgem mho-estéril. 3. A quntidde de grãos de pólen disponível ns diferentes fileirs ou distânis, no momento d polinizção, não fet produção de grãos heios por pníul. Referênis GUIMARÃES, E. P.; CUTRIM, V. A.; MENDONÇA, J. A. Developing hyrid rie in Brzil: methodology, highlights, nd prospets. In: VIRMANI, S. S.; SIDDIQ, E. A.; MURALIDHARAN, K. (Ed.). Advnes in hyrid rie tehnology. Mnil : IRRI, p MAO, C. X.; VIRMANI, S. S.; KUMAR, I. Tehnologil innovtions to lower the osts of hyrid seed prodution. In: VIRMANI, S. S.; SIDDIQ, E. A.; MURALIDHARAN, K. (Ed.). Advnes in hyrid rie tehnology. Mnil : IRRI, p NAMAI, H.; KATO, H. Improving pollintion hrteristis of jponi rie. In: INTERNATIONAL RICE RESEARCH INSTITUTE (Los Bños, Filipins). Hyrid rie. Mnil, p PEIJIN, H.; MARUYAMA, K.; SHARMA, H. L.; VIRMANI, S. S. Advnes in hyrid rie seed prodution tehnology. In: VIRMANI, S. S. (Ed.). Hyrid rie tehnology: new developments nd future prospets. Los Bños : IRRI, p SCOTT, A. J.; KNOTT, M. A. Cluster nlysis method for grouping mens in the nlysis of vrine. Biometris, Wshington, v. 30, p , SINGH, S.; VIRAKTAMATH, B. C.; VIJAYAKUMAR, C. H. M.; RAMESHA, M. S.; AHMED, M. I. Stndrdizing hyrid rie seed prodution prties. Interntionl Rie Reserh Notes, Mnil, v. 23, n. 1, p. 22, VIRMANI, S. S. Hyrid rie. Advnes in Agronomy, Sn Diego, v. 57, p , VIRMANI, S. S.; SHARMA, H. L. Mnul for hyrid rie seed prodution. Mnil : IRRI, p. YUAN, L. P.; VIRMANI, S. S. Sttus of hyrid rie reserh nd development. In: INTERNATIONAL RICE RESEARCH INSTITUTE (Los Bños, Filipins). Hyrid rie. Mnil, p Pesq. grope. rs., Brsíli, v. 36, n. 2, p , fev. 2001