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Aula 4 – Sistemas Reprodutivos

das Plantas Cultivadas e suas

Relações com o Melhoramento

Prof. Cláudio Lopes de Souza Jr.

LGN0313 – Melhoramento Genético

Piracicaba, 2013

LGN0313 – Melhoramento GenéticoProf. Cláudio Lopes de Souza Jr.

1 - Introdução

• Na natureza as espécies vegetais podem se

reproduzir assexuadamente ou sexuadamente

• Do ponto de vista do melhoramento, tem-se a

seguinte classificação:

– Assexuadas

– Sexuadas

• Autógamas: praticam a autofecundação natural

• Alógamas: praticam cruzamento natural


- autógamas

- alógamas

1 - Introdução


0 5 95 100

100 95 5 0

% autofecundação

% cruzamento

alógamas autógamas

intermediárias

* Para fins de melhoramento, as espécies intermediárias

podem ser tratadas como alógamas ou autógamas

1 - Introdução

• As espécies autógamas, alógamas e de

reprodução vegetativa têm diferentes estruturas

genéticas, e devido a isto os métodos ou

processos que são utilizados para desenvolver

cultivares são diferentes


2 – Estrutura Genética

2.1. Espécies autógamas

• Praticam autofecundação ( ) natural

• Exemplo: cruzamento de duas variedades obtidas

artificialmente



2.1. Espécies autógamas


V1 (AA) x V2 (aa)

F1 Aa

F2 (1/4) AA : (1/2) Aa : (1/4) aa

F3 (3/8) AA : (1/4) Aa : (3/8) aa

F4 (7/16) AA : (1/8) Aa : (7/16) aa

... ... ... ...

Fn [1-(1/2)n]/2 : (1/2)n : [1-(1/2)n]/2

...

F∞

(1/2) AA : 0 : (1/2) aa

• Portanto, como as espécies autógamas praticam

autofecundação ( ) natural, a frequência de

locos heterozigóticos (Aa) deve ser muito baixa

(próxima de zero), uma vez que em cada geração

de os heterozigotos são reduzidos a metade

• Assim, na enésima geração de , tem-se:

(1/2)n heterozigotos e 1-(1/2)n homozigotos

- Coeficiente de endogamia: F = 1-(1/2)n



• Ex: 6ª geração de : F = 98,4375% de homozigotos

1,5625% de heterozigotos

• Nas espécies autógamas as plantas são

independentes quanto a reprodução, não ocorrendo

troca de genes entre plantas. Por causa disto, as

plantas são homozigotas (linhas puras, linhagens,

linhagens endogâmicas), e uma população de uma

espécie autógama é constituída de uma mistura de

genótipos homozigóticos



• O número de genótipos homozigóticos é 2n onde

n é o número de genes com dois alelos/gene

• Ex: com 4 genes e dois alelos/gene: A, a; B, b; C,

c; D, d; tem-se os genótipos:

AABBCCDD

AABBCCdd

AABBccdd

aabbCCDD

aabbCCdd

... ... ... ...

aabbccddLGN0313 – Melhoramento Genético

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24 = 16 genótipos possíveis

* Com 20 genes tem-se:

220 = 1.048.576 genótipos diferentes

• A variabilidade genética é devida à presença de

diferentes genótipos homozigóticos

• Os programas de melhoramento das espécies

autógamas são delineados para que no final do

processo a homozigose seja restaurada,

produzindo apenas plantas homozigóticas (linhas,

linhas puras, linhagens, linhagens endogâmicas)

• Exemplos de espécies autógamas: arroz, soja,

sorgo, trigo, amendoim, feijão



2.1. Espécies alógamas

• As plantas destas espécies praticam o

cruzamento natural, e devido a isto, ocorre troca

de genes na reprodução entre plantas da mesma

população. Assim, partilham de um mesmo

conjunto gênico

• Sendo p e q as frequências dos alelos A e a, e

com cruzamentos ao acaso, tem-se:





Gametas Femininos Gametas Masculinos

p A q a

p A p2 AA pq Aa

q a pq Aa q2 aa

Genótipos Frequência

AA p2

Aa 2pq

aa q2

• Devido ao cruzamento, tem-se p2 plantas com

genótipo AA, 2pq plantas com genótipo Aa e q2

plantas com genótipo aa. Tem-se, então,

variabilidade genética devido à presença de

genótipos homozigóticos e heterozigóticos

• Espécies alógamas:

– Depressão por Endogamia

– Carga Genética

• Ex: milho, cebola, brássicas, girassol, mamão



3 – Mecanismos de Controle da

Polinização

a) Autofecundação:

• cleistogamia: antes da abertura da flor ocorre a

polinização

b) Cruzamentos:

• protoginia: o estigma fica receptivo antes da

deiscência do pólen

• protandria: pólen é liberado antes do estigma

estar receptivo



Polinização

• monoecia: sexos separados na mesma planta

• dioecia: sexos separados em plantas masculinas e

femininas

• autoincompatibilidade

*Loco S com diversos alelos: S1, S2, S3, S4 etc.

Plantas com o mesmo genótipo com relação ao

loco S não conseguem se cruzar e a

autofecundação não ocorre



Polinização


S1 S2 S1 S3 S3 S4

S1 S2 S1 S2S1 S2

S1S3

S2S3

NENHUMA

S1S3

S1S4

S2S3

S3S4

4 – Determinação do modo de

reprodução de uma espécie

Etapas:

a)Exame da estrutura floral

FLORES


- hermafroditas

-dióicas alógama

-monóicas alógama

alógama

autógama



b) Exame da polinização

- presença de insetos polinizadores alógama?

- presença de pólen antes da flor se abrir

autógama?

c) Produção de sementes de plantas isoladas

- produção de sementes autógama?

- não produção de sementes alógama?




d) Autofecundação artificial

- descendentes normais autógama

- descendentes anormais alógama



5 – Cruzamento Berinjela

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