Método Genealógico ( Pedigree )

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Rebeca Farias Freire
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1 Método Genealógico ( Pedigree ) Usado durante as etapas de autofecundação de populações para o desenvolvimento de linhas homozigotas, mantendo-se o registro de genitores e progênies. Histórico: pedigree selection : seleção de uma planta para isolar linhas puras a partir de variedades locais heterogêneas Newman (1912) descreveu como o método foi proposto Até 1891 Seleção massal

2 Hjalman Nilsson (1891) : Colheu sementes de cada planta separadamente (trigo e outras espécies autógamas) Uma amostra das sementes foi plantada em linha na geração seguinte Observações detalhadas feitas em cada linha (progênie) Características uniformes O meio mais efetivo para se obter um genótipo uniforme era cultivar a progênie de uma (única planta) System of Pedigree

3 Sistema de pedigree : seleção de uma planta e avaliação da progênie F 2 Linhas homogêneas

4 Implementação Princípio: Seleção de plantas individuais a partir da geração F 2 Plantas são colhidas isoladas e semeadas em linha na geração F 3, quando ocorre a seleção das melhores famílias e dos melhores indivíduos dentro destas famílias O processo se repete até que a maioria dos locos esteja em homozigose, quando as melhores linhagens identificadas irão participar de experimentos regionais de competição de cultivares.

A B Genealógico F 1 F 2 As melhores plantas são identificadas visualmente e colhidas individualmente, dando origem às linhas F 2:3 Linha 1 L2 L3 F 2:3.

5 A B Genealógico F 1 F 2 As melhores plantas são identificadas visualmente e colhidas individualmente, dando origem às linhas F 2:3 Linha 1 L2 L3 F 2:3... Linha n Seleciona-se entre e dentro de linhas. A planta selecionada é colhida individualmente, dando origem a uma linha na geração seguinte. Plantas selecionadas numa mesma linha dao origem a familias.

6 Genealógico Família F 3:4 Idem à geração F 2:3. Seleção entre famílias, linhas e plantas. F 4:5 Idem a geração F 3:4 F 5:6 Seleciona-se entre e dentro de famílias. A planta selecionada é colhida individualmente originando uma família F 6:7

7 Nivel de homozigose desejado dentro das famílias, as sementes colhidas de cada família são misturadas para serem avaliadas em experimentos com repetição.

8 Três ETAPAS Etapa 1: População F 2 - Espaçamento (permitir seleção) - N o de plantas - Colheita individual

9 Etapa 2: Cada progênie F 3 a partir de uma planta F 2 selecionada: F 3 - Plantio em linhas - Espaçamento (1) X - N o de plantas (2) X - Seleção - melhores linhas (3) X - Seleção - melhores plantas (4) X

10 Etapa 3: Progênies F 4 de cada planta F 3 selecionada é cultivada numa linha. Progênies de plantas da mesma linha são plantadas lado a lado (família) F 4 XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX

11 - Seleção: famílias linhas plantas Próximas etapas: repetição da etapa 3 - identificação de linhas homogêneas Colheita e avaliação (ensaios comparativos)

12 Fatores que influenciam o número de seleções N o de plantas, linhas ou famílias (?) 1) Disponibilidade de recursos tempo, mão-de-obra, área, recursos financeiros, outros Deve ser estabelecido o n o de progênies e plantas que podem ser avaliados em cada etapa Em um programa já estabelecido Simultâneo: F 2, F 3,...

13 2) Variabilidade genética esperada Variabilidade genética esperada influencia o número de seleções feitas Variabilidade entre as linhas > dentro das linhas Plantas dentro das progênies - homozigotas - diminuição da var. genética DENTRO Seleção dentro de progênie - caracteres de alta h 2 - apenas nas gerações iniciais (F 3 e/ou F 4 ) (F 6 ou F 7 - locos em homozigose - experimentos com repetições)

14 3) Número de gerações de seleção Quantidade de recursos alocados para cada geração Variabilidade dentro das linhas diminui e a uniformidade dentro das linhas aumenta Método: interrompido - grau de uniformidade desejado for atingido

15 Caracteres para seleção Efetividade da seleção (herdabilidade) Associação com seleção visual e outros Habilidade do indivíduo (visual) composição proteica da semente O erro da medida influencia a herdabilidade Relação entre o melhoramento e o número de caracteres sob seleção influencia o número de plantas e linhas que devem ser avaliadas

16 Ambientes para seleção expressão de diferenças genéticas x condições ambientais apropriadas Ex.: seleção para resistência à doença na ausência do patógeno

17 inadequado: uso em casa de vegetação e plantio fora de época Registros Mais extensivos / outros métodos Um número para cada planta selecionada, em cada geração Identificação a partir de F 2

18 - Exemplo: A x B F plantas F 2 Seleção: 150 indivíduos

19 AxB-1, AxB-2, AxB-3,..., AxB-150 AB-1, AB-2, AB-3,..., AB-150 F 3 : 03 plantas selecionadas nas linhas AB-2 e AB-15 Identificação: AB2-1, AB2-2, AB2-3 AB15-1, AB15-2, AB15-3

20 F 4 : seleção de três plantas da linha AB2-3 Identificação: AB2-3-1, AB2-3-2, AB2-3-3 Continua nas gerações seguintes Método trabalhoso / perfeito conhecimento da genealogia

21 Vantagens Seleção efetiva genótipos inferiores descartados antes dos ensaios comparativos Seleção em várias gerações diferentes ambientes (expressão de variabilidade genética de importantes caracteres) Origem das linhas é conhecida maximizar a variabilidade genética entre as linhas durante a seleção

22 Desvantagens Não pode ser usado onde a variabilidade genética para os caracteres não se expressam Maior tempo de desenvolvimento da cultivar quando comparado a outros métodos

23 Exige muitas anotações Equipe experiente - seleções Necessita de maior área É mais trabalhoso

24 População (Bulk) Genealógico (Pedigree) Seleção natural até F 5 ou F 6 Seleção artificial a partir da geração F 2 menos trabalhoso utilizam-se populações grandes mais trabalhoso utilizam-se populações menores mais barato e simples mais caro e trabalhoso mais demorado (?) mais rápido (?) uso de máxima variabilidade usa menor variabilidade não conhecimento da linhagem não serve para estudos de herança conhecimento da linhagem serve para estudos de herança

25 Tese: USO DOS MÉTODOS GENEALÓGICO E SINGLE SEED DESCENT (SSD) PARA OBTENÇÃO DE LINHAS DE PIMENTÃO RESISTENTES À MANCHA BACTERIANA

27 Escolha dos métodos Estimativas de parâmetros genéticos: h 2 r ~ 50,77% h 2 a ~ 82,54% η = 3 (resistência à mancha-bacteriana)

28 (Costa, 2000) x F 1 UENF 1421 UENF 1381 F 2

29 Esquema Experimental BL I F 2:3 3 test. 14 F 2:3 3 test. BL III 10 BL II F 2:3 3 test. 14 F 2:3 3 test. BL IV 10

30 Espaçamento 1,0 m 0,8 m

31 Tabela 6 Resumo da análise de variância para a característica reação à mancha bacteriana, considerando-se a geração F 2:3 de acordo com o procedimento linhas e pais intercalares. Campos dos Goytacazes, 2004 FV GL RMB (%) RMB (cm 2 ) Entre linhas ,40** 0,05** Dentro de linhas ,14 0,01 Média 9,66 0,01 ** Significativo em nível de 1% de probabilidade pelo teste F.

32 Tabela 8 Resumo da análise de variância para as características peso total de frutos 1 (g), número total de frutos 2 e peso médio de frutos 3 (g), considerando-se a geração F 2:3 de acordo com o procedimento linhas e pais intercalares. Campos dos Goytacazes, 2004 FV GL PTF 1 NTF 2 PMF 3 Entre linhas ,07** 3905,51** 253,52** Dentro linhas ,00 432,53 15,03 Médias 503,29 45,25 12,65 ** Significativo em nível de 1% de probabilidade pelo teste F.

34 Resultados Considerando-se a característica reação à mancha bacteriana, por meio da seleção entre e dentro, selecionaram-se as linhas F 2:3 105, 111, 125, 157, 226, 260, 282, 288, 313, 475 e 517, proporcionando ganhos genéticos em torno de 40,0%.

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