SELEÇÃO DE GENÓTIPOS DE MILHO EM CONDIÇÕES DE ESTRESSE DE SECA EM CASA DE VEGETAÇÃO

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1 SELEÇÃO DE GENÓTIPOS DE MILHO EM CONDIÇÕES DE ESTRESSE DE SECA EM CASA DE VEGETAÇÃO Marco Antônio Ferreira Varanda¹; Aurélio Vaz de Melo² 1 Aluno do Curso de Agronomia; Campus de Gurupi; marcofv@uft.edu.br; PIVIC/UFT; 2 Orientador do Curso de Engenharia de Biotecnologia e Bioprocessos; Campus de Gurupi; vazdemelo@uft.edu.br RESUMO Objetivou-se com o presente trabalho determinar a divergência genética entre genótipos experimentais de milho (Zea mays) quanto a tolerância à condições de estresse de seca, onde para isso, realizou-se um experimento em casa de vegetação pertencente a Universidade Federal do Tocantins, Campus de Gurupi, onde avaliou-se 28 genótipos experimentais de milho cultivados com e sem estresse hídrico. Foram avaliadas as produções de massa fresca da parte aérea (MFPA), massa fresca do sistema radicular (MFR), comprimento da raíz seminal (CRS) e comprimento da parte aérea (CPA) com posterior análise de agrupamento pelo método de Tocher. Houve a formação de grupos homogêneos e dissimilares entre si, de acordo com o ambiente. A CPA e a MFR foram as características quem mais contribuíram na divergência genética em ambos ambientes. Palavras-chave: Zea mays; divergência genética; estresse hídrico. INTRODUÇÃO Entre os fatores de estresses abióticos, os fatores climáticos (principalmente seca e altas temperaturas), representam uma grande porção exercendo seus efeitos diretamente no desenvolvimento das plantas. A taxa de consumo de água pela planta de milho ocorre em função do meio ambiente, associados ao genótipo e ao ciclo da planta. O déficit hídrico por uma semana, durante o florescimento, pode reduzir em 50% o rendimento de grãos, enquanto posterior à polinização, chega a reduzir 30% (MACHADO, 1997). Os programas de melhoramento de plantas são conduzidos em estações experimentais onde, elevadas doses de fertilizante são aplicadas, controle de plantas daninhas e irrigação são eficientes, o que reduz a variação ambiental. No entanto, a realidade agrícola nacional está muito longe destas condições, e os cultivares lançados no mercado, na maioria das vezes, são cultivados sob condições de estresse ambiental não alcançando rendimentos satisfatórios. Para obter cultivares adaptados às condições de estresses é importante que as diferenças entre os cultivares estejam sob controle genético, é de suma importância o conhecimento dos problemas

2 envolvidos com a cultura na região, uma vez que nem sempre a escolha de progenitores superiores é um indicativo de sucesso em um programa de melhoramento. Neste contexto, os melhoristas baseiamse em várias informações importantes na tomada de decisão, tais como a superioridade agronômica, a divergência genética, a capacidade de combinação e o comportamento per se dos progenitores (MIRANDA, 1998). A divergência genética pode ser avaliada por meio de métodos preditivos ou quantificada por meio da realização de cruzamentos. Os métodos preditivos, se eficientes, são preferíveis em relação aos métodos quantitativos, uma vez que os primeiros evitam a realização de cruzamentos entre os inúmeros progenitores disponíveis, para início do programa de melhoramento (CRUZ & REGAZZI, 2005). Com isso, objetivou-se determinar a divergência genética entre genótipos experimentais de milho quanto a tolerância à condições de estresse de seca. MATERIAL E MÉTODOS Os ensaios relativos às avaliações de genótipos experimentais de milho em condições de estresse de seca foram instalados na Estação Experimental da Universidade Federal do Tocantins Campus Universitário de Gurupi, em Gurupi (280m de altitude, nas coordenadas S e W). O delineamento experimental foi blocos ao acaso, com quatro repetições onde a parcela foi constituída de um vaso com uma planta de milho. Foram conduzidos dois experimentos para avaliar 28 famílias de meio irmão de milho, sendo um conduzido com 20% e o outro em 80% da capacidade de campo, em vasos plásticos, com volume de 5 dm -3. Foram realizadas irrigações pelo método do lisímetro, mantendo-se o teor de água dentro das duas faixas estipuladas. Transcorrido 20 dias após a emergência foram avaliadas as seguintes características: Massa fresca da parte aérea (MFPA) e Massa fresca do sistema radicular (MFR) medida em gramas; Comprimento da Raiz Seminal (CRS) e Comprimento da Parte Aérea (CPA) medido em centímetros. Para análise de divergência genética, em virtude do grande número de progenitores, foi realizada a análise de agrupamento pelo método de otimização proposto por Tocher, citado por Rao (1952). Para a realização das análises estatísticas utilizou-se o Aplicativo Computacional em Genética e Estatística Programa Genes (CRUZ, 2006).

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO A análise de agrupamento pelo método de Tocher, no ambiente com estresse, separou os 28 genótipos em 7 grupos dissimilares entre si (Tabela 1). No grupo 1 ficaram 18 genótipos geneticamente similares (64,28% do total de genótipos), indicando que os possíveis cruzamentos destes entre si diminuem a possibilidade de obtenção de genótipos superiores. No grupo 2 com 4 genótipos (14,28% do total de genótipos) e grupo 3 com 2 genótipos (7,14 % do total de genótipos) ficam representa a proximidade genética entre os indivíduos, pouco interessante para a condução de programas de melhoramento. Os genótipos 15, 12, 2 e 23 ficaram isolados nos grupos 4, 5, 6 e 7, respectivamente. A formação destes grupos é de fundamental importância para a escolha dos progenitores, pois as novas combinações híbridas a serem estabelecidas devem ser baseadas na magnitude de suas dissimilaridades e no potencial per se dos genitores. Os genótipos reunidos em grupos mais distantes dão um indicativo de serem dissimilares, podendo ser consideradas como promissoras em cruzamentos artificiais. Entretanto, além de dissimilares, é necessário que os genitores associem média elevada e variabilidade nas características que estejam sendo melhoradas. Tabela 1. Agrupamento pelo método de Tocher, com base na distância generalizada de Mahalanobis das 28 genótipos experimentais de milho, considerando a massa fresca de planta, massa fresca de raiz, comprimento da raiz seminal, comprimento de planta em ensaio realizado com estresse hídrico em Gurupi TO. GRUPO CULTIVARES 1 7; 28; 20; 18; 17; 13; 24; 14; 21; 3; 5; 8; 27; 4; 1; 6; 25; 26; 2 9; 10; 11; 16; 3 19; 22; 4 15; 5 12; 6 2; 7 23; A análise de agrupamento pelo método de Tocher, no ambiente com estresse, separou os 28 genótipos em 6 grupos (Tabela 2). No grupo 1 ficaram 23 genótipos geneticamente similares (82,14% do total de genótipos), indicando que os possíveis cruzamentos dessas cultivares entre si diminuem a possibilidade de obtenção de genótipos superiores. Os genótipos 14, 1, 4, 6 e 17 ficaram isolados nos grupos 2, 3, 4, 5 e 6 respectivamente.

4 Tabela 2. Agrupamento pelo método de Tocher, com base na distância generalizada de Mahalanobis das 28 genótipos experimentais de milho, considerando a massa fresca de planta, massa fresca de raiz, comprimento da raiz seminal, comprimento de planta em ensaio realizado sem estresse hídrico em Gurupi TO. GRUPO CULTIVARES 1 15; 19; 25; 16; 21; 26; 20; 7; 12; 11; 23; 13; 27; 10; 28; 22; 2; 9; 5; 18; 3; 24; 8; 2 14; 3 1; 4 4; 5 6; 6 17; Pode-se observar diferença na constituição dos grupos dissimilares mais distantes quando comparado os dois ambientes. O genótipo que apresentou maior dissimilaridade entre os demais, quando cultivado sobre estresse hídrico, não apresentou o mesmo comportamento em condições ótimas de cultivo, ficando aglomerado juntamente com mais 22 genótipos em um mesmo grupo. Tais resultados evidenciam a importância para que qualquer programa de melhoramento genético seja conduzido nas condições em que se pretende obter superioridade conduz. A contribuição relativa de cada característica na dissimilaridade genética, no ambiente com estresse, segundo método de Singh (1981), mostrou que CPA (41,06%) e MFR (34,88%) foram quem mais contribuíram na divergência genética, enquanto as demais contribuíram com apenas 24,06% (Tabela 3). Tabela 3. Contribuição relativa em % a massa fresca de planta; massa fresca de raiz; comprimento da raiz seminal e comprimento de planta de 28 genótipos experimentais de milho, pelo método proposto por SINGH (1981), em ensaio realizado com estresse hídrico, em Gurupi-TO. CARACTERÍSTICAS S.J VALOR EM % Massa fresca da parte aérea (MFPA) 471, ,98 Massa fresca do sistema radicular (MFR) 1096, ,88 Comprimento raiz seminal (CRS) 285, ,08 Comprimento da parte aérea (CPA) 1290, ,06 No ambiente sem estresse, CPA (32,52%) e MFR (26,49%) foram as características que apresentaram maior contribuição relativa na dissimilaridade genética, totalizando uma contribuição de 59,02%, enquanto as demais contribuíram com 40,97% (Tabela 4). Portanto, do mesmo modo que no ambiente com estresse, essas duas características devem ser priorizadas na escolha de progenitores em programas de melhoramento.

5 Tabela 4. Contribuição relativa em % a massa fresca de planta; massa fresca de raiz; comprimento da raiz seminal e comprimento de planta de 28 genótipos experimentais de milho, pelo método proposto por SINGH (1981), em ensaio realizado sem estresse hídrico, em Gurupi-TO. CARACTERÍSTICAS S.J VALOR EM % Massa fresca da parte aérea (MFPA) 624, ,18 Massa fresca do sistema radicular (MFR) 684, ,5 Comprimento raiz seminal (CRS) 434, ,79 Comprimento da parte aérea (CPA) 840, ,53 A análise de agrupamento estabelecido pelo método de Tocher, juntamente com a contribuição relativa das características, permitiu determinar a dissimilaridade existente entre os genótipos e identificar quais serão os cruzamentos promissores, bem como aqueles que poderão resultar em variabilidade restrita nas gerações segregantes, como aqueles realizados entre progenitores de um mesmo grupo. LITERATURA CITADA CRUZ, C. D.. Programa Genes - Análise multivariada e simulação. 1. ed. Viçosa, MG: Editora UFV, v p. CRUZ, C. D.; REGAZZI, A. J. Modelos biométricos aplicados ao melhoramento genético. Viçosa: Universidade Federal de Viçosa, p. MACHADO, A. T. Perspectiva do melhoramento genético em milho (Zea mays L.) visando eficiência na utilização do nitrogênio f. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas) Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, MIRANDA, G.V. Diversidade genética e desempenho de cultivares de soja como progenitores. Viçosa, p. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas) - Universidade Federal de Viçosa. RAO, R. C. Advanced statistical methods in biometric research. New York: J. Wiley, p. AGRADECIMENTOS O presente trabalho foi realizado com o apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico CNPq Brasil.