Hibridação Hibridações naturais Hibridações artificiais ou dirigidas HIBRIDAÇÃO A x B P 1 x P2 C F1 x P1 População Variabilidade genética Novas Linhagens Seleção X P1 P2 F1 Figura 1 – P1 (UENF 1381), P2 (ECW), F1 - Fruto do híbrido UENF 1381 x ‘ECW’ Três etapas: a) ESCOLHA DE GENITORES b) OBTENÇÃO DA POPULAÇÃO SEGREGANTE c) CONDUÇÃO DA POPULAÇÃO SEGREGANTE a) Escolha de genitores Objetivo do projeto Um ou vários caracteres ao mesmo tempo ( + caracteres = menor possibilidade de sucesso) Parentais - fenótipos mais desejáveis Tipo de herança do caráter: - monogênica (resistência à antracnose) - poligênica (produção de grãos) Escolha de genitores Desempenho dos pais per se Desempenho médio dos pais Divergência ou coeficiente de parentesco Análise multivariada Gonçalves et al 2008 Escolha de genitores Avaliação dos pais com base nas progênies Cruzamentos dialélicos Tabela 2. Esquema dos cruzamentos dialélicos, sem recíprocos, entre cinco cultivares de Phaseolus vulgaris L. Tangará da Serra – MT, 2008. Manteiga Baixo (M) Cota (C) UEL 1 (U) Novirex (N) IAC Carioca Tybatã (I) M M* MxC MxU MxN MxI C - C* CxU CxN CxI U - - U* UxN UxI N - - - N* NxI I - - - - I* *Autofecundação Krause et al, 2009 Escolha de genitores População: desempenho + variabilidade Cruzamentos: genótipos já adaptados genótipos adaptados x “introduzidos” genótipos adaptados x espécies relacionadas b) Obtenção da população segregante Definir - formação da população híbrida (Qual a proporção desejada de alelos de cada um dos genitores?) Cruzamento bi-parental P1 x P2 F1 Obtenção da população segregante - Um dos genitores mais adaptado: Retrocruzamento P1 x P2 F1 x P1 RC1,1 x P1 RC1,2 Obtenção da população segregante http://www.scielo.br/img/revistas/gmb/2008nahead/260fig01.gif Obtenção da população segregante Três genitores: Híbrido triplo (P1 x P2) x P3 Quatro progenitores: Híbrido duplo (P1 x P2) x (P3 x P4) (P1 x P2) x P3 x P4 Cruzamentos múltiplos: mais de 4 parentais Obtenção da população segregante Número de ciclos de intercruzamentos Depende do número de genitores Constituição genética Número de ciclos de intercruzamentos No de ciclos de intercruzamentos em função do número de parentais No de parentais No de ciclos de intercruzamentos 2 1 3-4 2 5-8 3 9 - 16 4 17 - 32 5 Obtenção da população segregante Maior no de ciclos maior tamanho da pop. F1 (manutenção dos alelos favoráveis de todos os pais) Limitações: da população F1 - maior no de ciclos Grande no de genitores genótipos com menor adaptação Tamanho Solução: retrocruzamentos Maior no de cruzamentos (!!) Obtenção da população segregante Número de hibridações uma ou poucas hibridações avaliar grande no de progênies número maior de hibridações maior grupo de parentais selecionar entre hibridações posteriormente avaliar as progênies várias hibridações seleção de menor número de progênies de TODAS as populações segregantes Obtenção da população segregante Escolha Tipo de caráter prioritário na seleção Disponibilidade de parentais Infra-estrutura disponível c) MÉTODOS DE CONDUÇÃO DAS POP. SEGREGANTES - Objetivo Selecionar genótipos homozigotos - maioria de alelos favoráveis Métodos de condução das populações segregantes 2.1. MÉTODO DA POPULAÇÃO (“BULK”) Princípio: condução de uma mistura de plantas da população segregante com sucessivas autofecundações atingir homozigose As sementes usadas em cada geração são uma amostra colhida da geração anterior Métodos de condução das populações segregantes Desenvolvido por Nilsson-Ehle e descrito por Newmann (1912) TRIGO P1 x P2 F1 F2 ... Fn Métodos de condução das populações segregantes Objetivo: permitir seleção para frio plantas inadequadas eram eliminadas antes da colheita Gerações de endogamia - Seleção natural (época e condições de avaliação) Genótipos mais adaptados = mais descendentes Métodos de condução das populações segregantes Seleção artificial: eliminação de plantas indesejáveis resistência a patógenos (inoculações artificiais) População: 1500 a 2000 plantas etapa posterior: 200 a 300 progênies exploração de maior intensidade a variabilidade gerada pela hibridação Métodos de condução das populações segregantes Início da avaliação das progênies “abrir a população” Coeficiente dos componentes de variância genética total p/ diversas gerações de endogamia por autofecundações sucessivas 2 2 Gerações A D F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F 1,00 1,50 1,75 1,88 1,94 1,97 1,98 2,00 1,00 0,50 0,25 0,13 0,06 0,03 0,02 0,00 Métodos de condução das populações segregantes Considerações sobre o método Frequência genotípica - BULK i) potencial genético de um genótipo - produção de sementes ii) capacidade de competição do genótipo iii) influência do ambiente na expressão do genótipo iv) amostragem dos genótipos para a próxima geração - Planta F2 representada em F3 ? Métodos de condução das populações segregantes Vantagens do método “Bulk” Método fácil Seleção natural (freqüência de genótipos favoráveis) Associação com a seleção massal (autógamas) Métodos de condução das populações segregantes Desvantagens Plantas de uma geração - representação na geração seguinte Freqüências genotípicas e variabilidade genética Não é apropriado para casa de vegetação ou plantios fora da época normal de cultivo Seleção natural pode favorecer genótipos “indesejáveis” Métodos de condução das populações segregantes