Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento de Plantas. Coleção Nuclear

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Rafael Nobre
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Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento de Plantas LGN 5799 - SEMINÁRIOS EM GENÉTICA E MELHORAMENTO DE PLANTAS Coleção Nuclear Mestrando: Lucielio Manoel da Silva Orientador: Giancarlo

1 Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento de Plantas LGN SEMINÁRIOS EM GENÉTICA E MELHORAMENTO DE PLANTAS Coleção Nuclear Mestrando: Lucielio Manoel da Silva Orientador: Giancarlo Conde Xavier de Oliveira Departamento de Genética Avenida Pádua Dias, 11 - Caixa Postal 83, CEP: Piracicaba - São Paulo - Brasil Telefone: (0xx19) / 4125 / Fax: (0xx19)

2 Conservação de Germoplasma Nas últimas décadas com a perda da diversidade provocada pelo crescimento populacional, aquecimento global, exploração insustentável dos recursos genéticos, entre outros problemas a importância de coletar e conservar tais recursos tornou-se evidente.

3 Acessos conservados a longo prazo no mundo Alemanha Brasil Canadá China EUA Índia Korea Japão Embrapa, 2006.

4 Principais coleções de germoplasma do Brasil Embrapa, 2006.

5 Uso dos recursos genéticos vegetais Utilização (%) Regularmente 14 Raramente 68 Não utiliza 18 Nass, 2001

6 Causas do baixo uso Falta de interesse de parte dos melhoristas Falta de informações sobre os germoplasmas Van Sloten, 1987

7 Declínio das taxas de aumento de produtividade Tanksley & McCouch, 1999.

8 Alternativas para melhorar a utilização dos acessos dos bancos de germoplasma Programas de Pré-melhoramento Estabelecimento de Coleções Nucleares

9 Coleção Nuclear Conjunto limitado de acessos que representam, com um mínino de repetitividade, a diversidade genética de uma espécie cultivada e seus parentais selvagens Frankel, 1984

10 Definições operacionais Para um determinado banco de germoplasma; Para uma espécie cultivada; Brown, 1995

11 Autonomia da coleção base A coleção nuclear não substitui a coleção base; Fornece um foco para avaliação e caracterização em um conjunto estruturado e limitado de acessos.

12 Objetivos Maior rapidez na avaliação de germoplasma; Disponibilizar germoplasma para programas de melhoramento;

13 Procedimento para estabelecer uma Coleção Nuclear 1. Identificação do material a ser representado 2. Tamanho da Coleção Nuclear 3. Estratificação dos acessos 4. Números de acessos por grupo 5. Escolha dos acessos em cada grupo que irão compor a coleção nuclear

14 1. Material a ser representado Depende do objetivo para que se quer estabelecer uma Coleção Nuclear.

15 1. Material a ser representado Construção de uma coleção nuclear de arroz para o Brasil Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.40, n.2, 2005 The Barley Core Collection - an international effort Knüpffer, H. and Th.J.L. van Hintum, 1995 Diversity in Indian sesame collection and stratification of germplasm accessions in different diversity groups Genet. Resour. and Crop Evol., v.45, p , 1998

16 Procedimento para estabelecer uma Coleção Nuclear 1. Identificação do material a ser representado 2. Tamanho da Coleção Nuclear

17 2. Tamanho da Coleção Nuclear 10% da coleção base; Representa 70% da variabilidade genética. Brown, 1989

18 2. Tamanho da Coleção Nuclear Alguns aspectos devem ser observados: Tamanho da coleção original; Recursos financeiros; A maioria das coleções existentes tem tamanho entre 5 e 20% da coleção base.

19 Procedimento para estabelecer uma Coleção Nuclear 1. Identificação do material a ser representado 2. Tamanho da Coleção Nuclear 3. Estratificação dos acessos

20 3. Estratificação dos acessos Divisão dos acessos em grupos distintos; Devem ser construídos de forma a maximizar a variação entre eles e minimizar a variação dentro deles.

21 3. Estratificação dos acessos Divisão dos grupos principais; Divisão dos grupos em subgrupos.

22 3. Estratificação dos acessos Informações utilizadas: Origem geográficas; Taxonomia; Características morfológicas; Zonas ambientais de cultivo; Marcadores moleculares.

23 Ferramenta estatística Análise multivariada

Nº de acessos 743 alface manteiga 225 alface (cos) n º de acessos 2332 Coleção de alface Selavagem Cultivada 237 alface crespa 163 alface recortada 61 alface latina 32 alface caule 16 alface

24 Nº de acessos 743 alface manteiga 225 alface (cos) n º de acessos 2332 Coleção de alface Selavagem Cultivada 237 alface crespa 163 alface recortada 61 alface latina 32 alface caule 16 alface semente de óleo 32 tipos desconhecidos 598 genepool primário 169 genepool secundário 55 genepool terciário 2 desconhecidos Árvore de diversidade da coleção de Lactuca Van Hintum et al., 2000.

25 The combined use of agroecological and characterisation data to establish the CIAT Phaseolus vulgaris core collection IPGRI, 1995

26 The combined use of agroecological and characterisation data to establish the CIAT Phaseolus vulgaris core collection Divisão dos grupos: IPGRI, Centros primários 2. Centro não primários 3. Selvagens

27 The combined use of agroecological and characterisation data to establish the CIAT Phaseolus vulgaris core collection Subdivisão do grupo 1. Pais de origem; 11 subgrupos. IPGRI, 1995 Subdivisão dos 11 subgrupos Zonas de adaptação Áreas com longa história de cultivo Cultivo tinha iniciado recentemente.

28 The combined use of agroecological and characterisation data to establish the CIAT Phaseolus vulgaris core collection Subdivisão da áreas de adaptação: Tipo de solo; Altitude; Índice de pluviosidade; Fotoperíodo. IPGRI, 1995 Resultou em 54 possíveis ambientes.

29 Procedimento para estabelecer uma Coleção Nuclear 1. Identificação do material a ser representado 2. Tamanho da Coleção Nuclear 3. Estratificação dos acessos 4. Número de acessos por grupos

30 4. Número de acessos por grupos 1. Tamanho do grupo; 2. Diversidade genética do grupo; 3. Conhecimento informal.

31 Tamanho do grupo Constante; Proporcional; Logaritmo. Brown, 1989

32 Constante Número igual de acessos por grupo.

33 Proporcional Número de acessos proporcional ao tamanho do grupo.

34 Logaritmo Cada grupo contribui com um número proporcional logaritmo ao número de acessos do grupo. Qualquer que seja a estratégia usada, pelo menos um acesso de cada grupo deve ser incluído na Coleção Nuclear

35 Comparação das estratégias de alocação dos acessos baseado no tamanho do grupo Grupo Nº de acessos na coleção Nº de acessos nas diferentes estratégias C L P Total Van Hintum et al., 2000.

36 Diversidade genética do grupo Estratégia H Índice de diversidade (h) Contribuição relativa de cada grupo é proporção direta a sua diversidade: h/(1-h)

37 Conhecimento informal Determinar o número de acessos por grupo; Ajustar os números obtidos com outro(s) procedimento(s).

38 Utilização conhecimento informal para ajuste do número de acessos Grupo Nº de acessos na coleção Nº de acessos selecionados estratégia L Diversidade esperado do grupo Ajuste no nº de acessos moderada baixa moderada alta 07 Total Van Hintum et al., 2000

39 Procedimento para estabelecer uma Coleção Nuclear 1. Identificação do material a ser representado 2. Tamanho da Coleção Nuclear 3. Estratificação dos acessos 4. Número de acessos por grupos 5. Escolha dos acessos

40 Escolha dos acessos para compor a Coleção Nuclear Aleatória; Analítico; Pragmático.

41 Aleatória Usada para os grupos que tem poucas informações

42 Analítico Análise multivariada; Genealógico.

43 Pragmático Confiabilidade da Classificação; Informações sobre o acesso; Reputação; Disponibilidade do material; Política.

44 Procedimento para estabelecer uma Coleção Nuclear 1. Identificação do material 2. Tamanho da Coleção Nuclear 3. Estratificação dos acessos Coleção Nuclear 4. Número de acessos por grupos 5. Escolha dos acessos

45 Construção de uma coleção nuclear de arroz para o Brasil Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.40, n.2, 2005

46 Construção de uma coleção nuclear de arroz para o Brasil Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.40, n.2, 2005 Material representado: Acessos de Oryza sativa da coleção de germoplasma brasileira: acessos Tamanho da Coleção Nuclear: 550 acessos (5,6% da coleção inicial)

47 Construção de uma coleção nuclear de arroz para o Brasil Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.40, n.2, 2005 Estratificação dos acessos: 1. Nível 1. Variedades tradicionais (VT) 2. Linhagens/cultivares melhoradas do Brasil (LCB) 3. Linhagens/cultivares introduzidas (LCI)

48 Construção de uma coleção nuclear de arroz para o Brasil Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.40, n.2, 2005 Estratificação dos acessos: 2. Nível 1. Variedades tradicionais Várzea, terras altas e facultativo Origem geográficas 2. Linhagens/cultivares melhoradas do Brasil Várzea e terras altas

49 Construção de uma coleção nuclear de arroz para o Brasil Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.40, n.2, 2005 Estratificação dos acessos: 2. Nível 1. Linhagens/cultivares introduzidas Pais de origem Números de acessos por grupos 50% VT 25% LCM 25% LCI

50 Construção de uma coleção nuclear de arroz para o Brasil Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.40, n.2, 2005 Estratégia de amostragem: Proporcional ao logaritmo do número de acessos por cada extrato Várzea (86 acessos) Terras altas (128 acessos) Facultativos (86 acessos)

51 Construção de uma coleção nuclear de arroz para o Brasil Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.40, n.2, 2005 Seleção dos acessos para compor a coleção nuclear Distribuição Geográfica proporcional ao número de variedades tradicional em cada uma das unidades da federação.

52 Construção de uma coleção nuclear de arroz para o Brasil Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.40, n.2, 2005 Locais de coleta das VT Locais de coleta das VT da CN

2, 2005 Estrato Número de acessos Variedades tradicionais Várzeas

53 Construção de uma coleção nuclear de arroz para o Brasil Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.40, n.2, 2005 Estrato Número de acessos Variedades tradicionais Várzeas 77 Terras altas 148 Facultativo 83 Linhagens/cultivares do Brasil 94 Linhagens /cultivares introduzidas 148

54 Perspectivas Desenvolvimento de novas metodologias; Uso mais freqüente dos marcadores moleculares; Disponibilidade das informações.

55 OBRIGADO

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