ebook EDUCGEN - Melhoramento Genético de Plantas para Resistência à Salinidade

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- UESB -

“MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL”

[- RESISTÊNCIA À “SALINIDADE” -] “CROP PLANT RESISTANCE TO SALINITY”

Prof. Dr. Cláudio Lúcio Fernandes Amaral

Vitória da Conquista - BA, Brasil.

(2013)

[Os geneticistas vegetais têm alcançado considerável progresso ao melhorarem as espécies cultivadas para crescerem, desenvolverem e produzirem sob condições ambientais estressantes, como salinidade (SALINIDADE). Assim, ganhos foram rapidamente conseguidos para umas e, lentamente, para outras.]

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Ficha Catolográfica preparada pela Seção de Catalogação e Classificação da Biblioteca da UESB

Jandira de Souza Leal Rangel, Bibliotecária CRB 5/1056

Amaral, Cláudio Lúcio Fernandes.

Melhoramento genético vegetal: resistência à salinidade /

Cláudio Lúcio Fernandes Amaral; Vitória da Conquista:

EDUCGEN-PLANTGEN, UESB, 2013.

109p.: il.

1.Genética 2.Fitomelhoramento 3. Plantas 4.Condições

ambientais I. Título

CDD - 576.5

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“Todos os direitos reservados. Nenhuma parte

desta publicação pode ser reproduzida sem

autorização do Grupo PLANTGEN/UESB-CNPq. Seu

programa educacional, EDUCGEN, é destinado a

pessoas de todas as idades, sem distinção de nível

econômico, etnia, gênero, religião, deficiência ou

origem.”

“All rights reserved especially (also in

extracts) for translation, reprinting,

reproduction by copying or other technical means.

Educational programs (EDUCGEN) conducted

PLANTGEN/UESB-CNPq serve people of all ages

regardless of socioeconomic level, race, color,

sex, religion, handicap or origin.”

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DEDICATÓRIA

A meus avós, Margarida (In Memorian) e José

(In Memorian) e Jovino e Marieta (In Memorian); A

meus pais, Mário e Ângela; A minha esposa, Mirela;

A meus filhos, Mário, Ângela, Cláudio e Maria; A

meus irmãos, Adilson e Sérgio (In Memorian); A meu

sobrinho Artur. Todos, sem exceção, meus eternos

amores.

Dedico !!!

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“O estresse ambiental, especialmente, a

salinidade, reduz de forma bastante significativa

os rendimentos das lavouras, restringindo áreas de

plantio, onde espécies comercialmente importantes

poderiam ser cultivadas. As implicações disto são

enormes, uma vez que toda sociedade é afetada

direta ou indiretamente pelo aumento no preço dos

alimentos, com instabilidade no mercado financeiro

e desemprego. Uma solução para este problema é,

sem dúvida alguma, o melhoramento genético de

plantas para condições ambientais adversas, a

exemplo da salinidade”.

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REDESIGNING CROPS FOR INCREASED TOLERANCE TO SALINITY STRESS

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► MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL PARA RESISTÊNCIA A

FATORES ESTRESSANTES BIÓTICOS E ABIÓTICOS:

INTRODUÇÃO:

O QUE É?

O fitomelhoramento é a área da genética, de

base teórica, mas de natureza aplicada, que visa

modificar os caracteres hereditários das plantas,

objetivando alterá-los, tornando-os úteis aos

seres humanos. O melhoramento genético

fundamenta - se em combinar caracteres desejáveis

que são oriundos de indivíduos promissores, cujas

populações selecionadas são pertencentes a

espécies iguais ou diferentes, para desenvolver

organismos superiores face às necessidades

impostas por mercados exigentes, as quais

alteram-se no tempo e no espaço; o que reflete em

trabalho constante por parte do melhorista e de

toda a sua equipe.

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COMO?

Envolve, basicamente, as seguintes etapas,

quais sejam: (a) escolher parentais que darão

origem à população - base, (b) fazer a hibridação

entre eles, (c) proceder com a seleção das

progênies superiores desta população e (d)

executar sua avaliação em um grande número de

ambientes.

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ONDE?

Uma das principais dificuldades no

melhoramento genético vegetal para tolerância ou

resistência ao fator estressante pelas plantas é a

diversidade de ambientes, pois este componente

pode ser e é influenciado por outros, interagindo

ou não com eles, os quais muitas vezes são

incontroláveis, ficando difícil de isolá-lo,

contribuindo para a redução dos ganhos genéticos

esperados; sendo que isto afeta a precisão e,

sobretudo, a repetibilidade dos ensaios

experimentais. Assim, tem-se avaliado genótipos em

ambientes estressantes, selecionando aqueles com

rendimento superior aos cultivares de melhor

desempenho nestas condições.

Como alternativa a estratégia de melhoramento

no campo, pode-se praticar a seleção em meio

controlado, nas diferentes fases de crescimento e

desenvolvimento das plantas. Em ambiente sob

controle, há possibilidade de isolar o efeito do

estresse, além de manter constante a intensidade,

freqüência e duração do estresse ao longo das

sucessivas etapas de seleção, o inconveniente é a

impossibilidade da ação da seleção natural para

outros fatores que interagem com os mecanismos de

resistência ao estresse em condições de campo.

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Alguns programas de melhoramento priorizam a

seleção em condições extremas de estresse com o

objetivo de melhorar a facilidade de distinção

entre os genótipos tolerantes ou resistentes e os

susceptíves. Entretanto, esta estratégia pode

reduzir a variabilidade genética a ser explorada.

Além disto, a seleção natural nestas condições

pode desfavorecer caracteres relevantes e

favorecer traços indesejáveis, em ambiente de

produção comercial. Alternativamente, pode-se

realizar avaliação dos genótipos em condições de

cultivo sem e com estresse, sendo ainda possível

neste último, a análise em ambientes com níveis

gradativos de estresse.

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PARA QUE?

Tendo como objetivo adaptar as espécies às

condições de clima e solo no aproveitamento de

insumos agrícolas, acentuando o valor nutritivo

com a maior produtividade por unidade de área

frente à resistência e / ou tolerância a fatores

ambientais estressantes, principalmente a

salinidade, facilitando a colheita mecanizada, o

transporte, o armazenamento e a distribuição com

as melhores características para o setor

agropecuário e industrial.

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PORQUE?

O estresse ambiental, seja ele de natureza

biótica e abiótica, é o principal fator

responsável, direta ou indiretamente, pela atual

distribuição das culturas nas várias regiões do

globo terrestre. O rápido aumento da população

mundial tem exercido enorme pressão pela expansão

das áreas de cultivo e / ou elevação das taxas de

produtividade das culturas agrícolas de forma a

suprir a crescente demanda por alimentos. Com isto

uma parte significativa das lavouras e pastagens é

manejada em condições edafo-climáticas

estressantes. Portanto, diante do que foi exposto,

tem-se que programas de melhoramento genético

vegetal vêm direcionando suas atividades para a

resistência a fatores estressantes bióticos e

abióticos, destacando-se entre eles, a salinidade.

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► GENÉTICA BIOMÉTRICA DE PLANTAS: UTILIZAÇÃO DA ANÁLISE DE CRESCIMENTO NO MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL:

Pelo fato de novos cultivares serem lançados a

cada ano, torna-se, portanto, necessário

estudá-los quanto ao seu desempenho produtivo

quando submetidos a diferentes condições

agroclimáticas.

O crescimento vegetativo pode ser mensurado

através de diferentes métodos ou técnicas

fornecendo informações sobre as quantidades de

materiais alocadas nas suas diversas partes, tais

como raízes, caules, folhas, frutos e sementes e,

consequentemente, na planta como um todo.

Cada vez mais, têm-se buscado soluções para os

diversos problemas agronômicos relacionados à

redução de produtividade. Estes têm merecido a

atenção de geneticistas por meio do melhoramento

genético de plantas e, dos fitotecnistas, através

do manejo das práticas culturais, ambos, visando

direta ou indiretamente, o aumento da

produtividade agropecuária, estabilidade da

produção vegetal e qualidade do produto agrícola,

hortícola e silvícola.

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A análise de crescimento tem sido usada por

pesquisadores, na tentativa de explicar diferenças

no crescimento de ordem genética ou resultantes de

variações do ambiente, constituindo-se em uma

ferramenta eficiente para a identificação de

materiais promissores.

As respostas fisiológicas das plantas estão

diretamente relacionadas à radiação solar e,

fundamentalmente, à intensidade luminosa, ambas

ligadas ao processo fotossintético, que absorvidas

pelas folhas e, transformadas em energia química,

irão mediar à incorporação e fixação do CO2,

responsável pelo acúmulo de matéria seca no

vegetal e que pode ser quantificada por meio da

análise do crescimento.

O fundamento desta análise baseia-se no fato

de que, praticamente toda a matéria orgânica

acumulada ao longo do crescimento e

desenvolvimento da planta, resulta da atividade

fotossintética. Desta forma, o acúmulo de matéria

seca dos órgãos vegetais pelo incremento em seu

tamanho (volume = largura, comprimento, altura),

quantificados em função do tempo e do espaço, são

utilizados na estimativa de índices fisiológicos

relacionados às diferenças de desempenho entre

cultivares.

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Conclui-se que os níveis de tolerância ou

resistência de uma cultura agronômica em

particular podem ser expressos qualitativamente,

pela porcentagem de germinação das sementes, bem

como de sobrevivência das plântulas que cresceram

em meio estressante e, quantitativamente, pela

concentração de biomassa produzida pelas plantas

adultas, comparadas por suas populações, umas com

as outras, nas mesmas condições.

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“IMPORTÂNCIA DE ESTUDAR OS ÍNDICES DE PRODUÇÃO”

A vantagem do uso de índices é que podem ser

comparados dados de experimentos distintos com

ampla variação nas médias deles.

“GERAL”

Estes índices servem como uma ferramenta

eficaz de avaliação da adaptação inter

(Espécies Cultivadas) e intraespecífica

(Variedades) a diferentes condições de cultivo,

uma vez que possibilita identificar diferenças

entre os cultivares, permitindo estabelecer

relações entre as plantas e o ambiente, através da

correlação entre os parâmetros bioquímicos,

fisiológicos e morfológicos nas plantas e, as

propriedades edafo – climáticas, do meio.

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“ESPECÍFICO”

O estudo dos índices de produção permite

identificar o componente específico, dentre, os

quais: número, peso e volume dos órgãos vegetais

de importância econômica que estão variando ou não

em função da exposição ao fator estressante, de

acordo com os objetivos do programa de

melhoramento, bem como gerar hipóteses que

permitam aumentar os ganhos em produtividade pelo

uso adequado do método de melhoramento genético

mais propício.

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“A TEORIA”

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► DO CAMPO AO LABORATÓRIO: TRANSFERÊNCIA DE GENES

DE RESISTÊNCIA ENTRE ESPÉCIES CULTIVADAS, VIA

(A) - MELHORAMENTO CONVENCIONAL / TRADICIONAL

OU (B) - BIOTECNÓLOGICO:

O papel do melhoramento de plantas para

tolerância ou resistência ao fator estressante,

tanto de natureza biótica, quanto abiótica é

aumentar a produção agrícola à adversidade do

meio.

Se a tolerância é vista como a resistência a

mudança na produtividade com a intensificação do

estresse, a produção sob condições severas depende

não somente da tolerância, mas da máxima

produtividade.

Sendo assim, seleciona-se anteriormente

genótipos para alta produtividade em meio não

estressante e, posteriormente, dentre estes, para

elevada tolerância / resistência em meio

estressante.

Melhora-se para uso eficiente, quando os

fatores estressantes são estimulantes do

crescimento, desenvolvimento e reprodução das

plantas, como por exemplo água (Seca, Alagamento

ou Inundação) e nutrientes (Desequilíbrio

Nutricional: Deficiência ou Toxicidade Mineral).

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O genótipo superior é aquele que produz

satisfatoriamente com o mínimo de recurso

disponibilizado (GENÓTIPO EFICIENTE). O genótipo

inferior é aquele que não produz satisfatoriamente

com o mínimo de recurso disponibilizado

(GENÓTIPO INEFICIENTE).

Por outro lado, se são limitantes, melhora-se

para tolerância ou resistência, como por exemplo

Calor, Frio, Salinidade, Metais Pesados, etc.

O genótipo superior é aquele que cresce,

desenvolve e produz em nível economicamente

aceitável, sob condições de alta intensidade do

fator estressante (GENÓTIPO TOLERANTE ou

RESISTENTE?). Resistência ou Tolerância?

A resistência diz respeito à diminuição da

quantidade de danos nas plantas mantidas sob

condições estressantes, enquanto a tolerância,

refere-se ao grau com que elas retomam o

crescimento e desenvolvimento após os danos

causados por fatores abióticos e bióticos. A

resistência reduz a adaptabilidade de

fitopatógenos e pragas, enquanto a tolerância, o

impacto da ação destes na adaptabilidade das

plantas.

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A primeira envolve mecanismos biológicos para

evitar, reduzir ou limitar o efeito do fator

estressante sob o crescimento e desenvolvimento

das plantas, bem como na produtividade. A segunda,

aqueles para aliviar os danos provocados pelo

fator estressante nas plantas, sem reduzi-lo,

limitá-lo ou evitá-lo.

O genótipo inferior é aquele que

não cresce, desenvolve e produz

em nível economicamente aceitável, sob condições

de alta intensidade do fator estressante

(GENÓTIPO SUSCEPTÍVEL).

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Parte CLÁSSICA:

Melhoramento Convencional / Tradicional:

Screening de Germoplasma Resistente /

Tolerante. Experimento - Teste: Comparação -

Desempenho / Performance Variedades /

Cultivares / Condições Estressantes Meio de

Cultivo / Ambiente Controlado Ciclo de

Seleção Hibridação = Avalição (Campo):

Produtividade / Rendimento + Adaptabilidade e

Estabilidade.

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► DURAÇÃO, INTENSIDADE E UNIFORMIDADE DO ESTRESSE:

Duração: Ser tal que coincida com os estádios

críticos de desenvolvimento das plantas,

envolvendo caracteres que possam ser modificados

por melhoramento.

Intensidade: Ser severa o bastante para afetar

os traços importantes de produtividade,

permitindo a diferenciação de germoplasma

resistente de susceptível.

Uniformidade: Ocorrer no tempo e espaço de forma

que a variância genética seja facilmente

observada e o ganho genético possível.

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BASE!!!

Princípio da VARIABILIDADE: Os genótipos

respondem distintamente ao

serem expostos aos fatores

estressantes.

Princípio da HERDABILIDADE: As respostas

diferenciadas destes genótipos

são herdadas de uma geração

para outra, ao longo do tempo e

no espaço.

Princípio da SELETIVIDADE: Os genótipos

resistentes podem ser separados

dos susceptíveis por suas

características

diferenciadoras.

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“MECANISMO DE RESISTÊNCIA À SALINIDADE”

As plantas desenvolveram diversos mecanismos

para maximizar sua sobrevivência em ambientes

salinos e evitar condições desfavoráveis. Estes

mecanismos são empregados na coordenação de

mudanças no crescimento e desenvolvimento,

resultando em plasticidade fenotípica, otimização

de recursos e capacidade para evitar ou tolerar

condições menos favoráveis.

A tolerância à salinidade, que permite às

plantas sobreviverem a condições adversas de

concentrações salinas, é um fenômeno complexo, com

diferentes mecanismos. Destacando-se:

Exposição: Plantas a Fatores Estressantes

(Estímulos Ambientais Adversos) Percepção

(Reconhecimento do Elicitor pelo Receptor Celular)

Conversão: “Sinais Externos em Internos”

Transdução de Sinais (Mensageiros Primários /

Secundários) Regulação da Expressão Genotípica

Ativação e / ou Inativação de Genes Geração

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de Produtos Gênicos Alteração do Perfil

Metabólico Modificação Quali - Quantitativa -

Substâncias Reguladoras de Crescimento: a) -

Quantidade (Produção) + Qualidade (Sensibilidade

dos Pontos de Ação Hormonal) = Ativação /

Inativação Diferencial de Genes Proteínas e /

ou Enzimas Protetoras: a) Alteração

(GENÉTICO – BIOQUÍMICO – FISIOLÓGICAS): Parede e

Membrana Celular + Organelas (Espécies Reativas do

Oxigênio) Estresse Iônico + Osmótico +

Oxidativo Funcionamento da Bomba de Efluxo

(Permitir Transporte Extracelular) e Influxo

(Impedir Transporte Intracelular) de Substâncias

Nocivas Compartimentalização de Agentes Tóxicos

em Organelas / Vacúolos (Ligação a Compostos

Orgânicos = Imobilização) ou Exclusão (Absorção

Seletiva) Ação de Substâncias Neutralizadoras

(Componentes Detoxificantes) ou Reparadoras

(Antioxidantes Enzimáticos ou Não – Enzimáticos)

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de Danos / Lesões Celulares (b) Modificação (MORFO

– ANATÔMICAS) Processos Degenerativos: Apoptose

Variação Fenotípica ( Taxa de Crescimento,

Biomassa) Campo - Avaliação do Novo Germoplasma

Seleção – Discriminação (Melhoramento

Convencional / Tradicional): Resistentes x

Susceptíveis e / ou Hibridação: Materiais

Superiores Laboratório - Identificação /

Caracterização (Biotecnologia): Produção de

Transgênicos: Genes de Tolerância

Desenvolvimento Varietal.

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“ESTRATÉGIAS DE MELHORAMENTO GENÉTICO DE PLANTAS”

As principais estratégias de melhoramento são:

SELEÇÃO e a HIBRIDAÇÃO.

→ Realizar hibridações e / ou executar seleções

para máxima divergência genética,

HIBRIDAÇÃO: P1 x P2 = F1 (1, 2, 3,...n)

► P1 = Parental 1 (Genótipo “A”),

► P1 = Parental 2 (Genótipo “B”),

► F1 = Híbrido “AB”.

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Obs.: Transferência de Genes:

1) - UM GENE OU POUCOS: Introgressão por

Retrocruzamento (Autógamas / Alógamas),

2) - MUITO GENES:

AUTÓGAMAS – (Método Pedigree / Bulk),

ALÓGAMAS - (Técnica Seleção Recorrente).

SELEÇÃO: Melhor Performance / Desempenho

Avaliação: (a) - Fator PRIMÁRIO:

Produtividade + Adaptabilidade +

Estabilidade. (b) - Fator SECUNDÁRIO:

Resistência / Tolerância - Estresse

Ambiental.

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→ Expor as progênies a distintos ambientes e

locais de variação dos fatores estressantes

bióticos e abióticos. BASE: Valorizar a ação

da seleção natural sob a variabilidade

genética existente, reforçando-a de forma a

potencializá-la com a seleção artificial.

→ Trazer germoplasma silvestre, semi-domesticado

e /ou domesticado de sítios com condições

adversas pela ação de fatores estressantes

bióticos e abióticos para locais de cultivo.

BASE:

► Genótipos que crescem bem em condições ótimas de

cultivo reduzem drasticamente seu potencial

produtivo sob estresse.

► Genótipos que crescem bem sob estresse podem

maximizar sua produtividade em condições ótimas

de cultivo.

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Interação: Genótipo (G) x Ambiente (E).

Obs.: O genótipo ideal seria então aquele com

níveis mínimos de interação G x E, alta

média de produção e desempenho superior na

maioria/em todas as situações.

► Estratégia “X” - Seleção para adaptação a

determinado tipo de

estresse, seguida de

avaliação em múltiplos

ambientes como forma de

identificar genótipos

superiores.

► Estratégia “Y” - Tolerância a múltiplos

estresses: avaliação em

múltiplos ambientes.

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→ Não menosprezar o escape como mecanismo de

defesa pela redução da probabilidade de contato

entre as plantas e os fatores estressantes, de

uma ou outra destas formas:

a) - Ao se utilizar materiais adaptados a locais e

épocas de semeadura desfavoráveis a expressão

do estresse biótico ou abiótico

b) - Pela adoção de germoplasma com germinação

acelerada de suas sementes e rápida emissão

de plântulas, evitando períodos mais

prolongados ao estresse e seus efeitos

danosos em fase tão crítica ao crescimento e

desenvolvimento vegetal.

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Aumentar - Produtividade do Germoplasma

(Resistente / Tolerante: Fator Estressante):

Aproveitar - Variabilidade Genética do

Material Vegetal.

Deve-se definir a hipótese de nulidade,

selecionar o teste estatístico, escolher o nível

de significância, determinar o tamanho da amostra,

estabelecer a distribuição amostral, inferir a

região de rejeição, realizar o experimento em

campo e/ou laboratório, obter dados, tomar

decisões e extrair conclusões.

Fazer Seleção Simultânea:

Ambiente FAVORÁVEL (Não - Estressante):

► Produtividade,

Ambiente DESFAVORÁVEL (Estressante):

► Resistência / Tolerância.

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Nota - A seleção para produtividade em meio

estressante é menos eficiente do que no

não estressante (*PORQUE?), assim deve

selecionar para características

secundárias associadas às primárias sob

condições favoráveis.

*O fator ambiental estressante reduz a variância

genética e herdabilidade para produção devido aos

altos valores do erro experimental encontrados

nestes ambientes, limitando o progresso genético

alcançado via seleção neste meio, fazendo ainda

com que, em geral, genótipos mais adaptados a

condições adversas tenham baixa produtividade

média na ausência do estresse. Esta redução será

tanto maior quanto mais intenso for o estresse,

indicando a importância da escolha de níveis

adequados do fator estressante de forma a permitir

obter erros experimentais dentro de limites

aceitáveis. Assim, deve-se buscar meios de reduzir

o erro experimental como por exemplo aumentando o

tamanho da parcela e o número de repetições.

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Parte MODERNA:

Biotecnologia:

Clonagem Gênica - Identificar / Caracterizar:

Gene - Estrutural e Funcional,

Engenharia Genética - Fundir Gene ao Vetor,

Transformação Genética - Transferir Gene para o

DNA / Alvo,

Cultura de Tecidos - Regenerar o Transformante,

Marcadores Genéticos - Separar Transformados de

Não - Transformados.

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Transgênicos: A tecnologia transgênica permite a

manipulação genética do

metabolismo vegetal, de modo que

pode - se inibir/bloquear uma

rota metabólica indesejada

(Tecnologia Anti – Senso) ou

estimular/criar outra desejada

(Tecnologia Senso).

a) - Anti – Senso Bloquear, Diminuir,

Restringir: Ação de Genes p / Carreadores

de Elementos Nocivos,

b) - Senso: Estimular, Promover, Incentivar

Genes p / Substâncias Protetoras ou

Fatores Transcripcionais de Componentes

Anti - Estressantes (Ex.: Osmorreguladores

e Antioxidantes).

Seleção: Avaliação: = Melhor Performance /

Desempenho.

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Fator Primário: Produtividade + Adaptabilidade +

Estabilidade.

Fator Secundário - Resistência / Tolerância:

Estresse Ambiental.

Mapeamento Genético: QTLs (Buscar: Genes

Candidatos) + Seleção Assistida por Marcadores

Moleculares.

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“LANÇAMENTO DE NOVOS CULTIVARES”

a) – Via Melhoramento Tradicional: Seleção C/ ou

S/ Hibridação Avaliação Ensaios

Regionais: TESTE DE DISTINGÜIBILIDADE,

UNIFORMIDADE E ESTABILIDADE + VALOR DE

CULTIVO E USO) / Produção de Sementes.

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b) – Via Melhoramento Não – Tradicional:

“Ações”

1 - Extração do Material Genético,

2 - Identificação e Caracterização dos Genes,

3 - Obtenção dos Vetores,

4 - Manipulação dos DNAs,

5 - Inserção do DNA Recombinante nas Células - Alvo,

6 - Regeneração dos Transformantes,

7 - Seleção dos Organismos Geneticamente Modificados,

8 - Análise de Biossegurança dos Produtos

Transgênicos,

9 – Formalização do Novo OGM para a Comissão de

tecnologia Nacional de Biossegurança (CTNBio)

para Autorização de experimentos de Campo,

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10 – Realização de Estudos de Impacto Ambiental e de

Segurança Alimentar,

11 – Requerimento de Liberação às Instituições

Oficiais para a Nova Cultivar Transgênica

com a Produção e Comercialização de

Sementes ou Mudas Fiscalizadas pelo

Ministério da Agricultura, Pecuária e

Abastecimento (MAPA).

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“TIPOS DE CARACTERES POR MÉTODO DE MELHORAMENTO”

a) - Características MONO / OLIGOGÊNICAS:

Retrocruzamento: Auto e Alógamas.

Para caracteres com alta herdabilidade e com

controle genético aditivo, faz-se seleção com

base no desempenho “per se” de linhagens.

Nota.: Em linhagens, em se tratando de genes

aditivos faz-se seleção em gerações

precoces e, genes não – aditivos, em

gerações avançadas; pois são altamente

homozigotas.

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b) - Características POLIGÊNICAS:

Método Genealógico (“Pedigree”) e População

(“Bulk”): Autógamas,

Seleção Recorrente: Alógamas.

Para caracteres com baixa herdabilidade e com

controle genético não - aditivo, faz-se seleção

recorrente ou com base na performance do

híbrido.

► Nota.: Estes são os métodos de melhoramento mais

utilizados, porém há outros também.

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“A PRÁTICA”

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► MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL PARA RESISTÊNCIA À SALINIDADE:

O estresse ambiental é um dos principais

responsáveis pela redução da produtividade das

culturas agrícolas (Figura 1). Este pode ser de

natureza abiótica ou biótica.

Os fatores estressantes abióticos são: seca,

calor, alagamento/inundação, frio, salinidade,

desequilíbrio nutricional por excassez ou excesso

de nutrientes, metais pesados, etc e, os bióticos,

são: fitopatógenos, pragas e ervas daninhas.

A sobrevivência das plantas sob condições

ambientais estressantes, bem como seu crescimento

e desenvolvimento dependem de mecanismos

adaptativos que as permitem evitar ou tolerar os

efeitos adversos.

Em programas de melhoramento vegetal

procura - se, via seleção, discriminar genótipos

resistentes dos susceptíveis e, por hibridação,

criar novos genótipos desejáveis, ao cruzar

parentais com traços superiores complementares.

Atualmente, considerável progresso tem sido

feito para melhorar plantas para crescerem,

desenvolverem e produzirem sob condições de

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salinidade. Ganhos têm sido rapidamente

conseguidos para umas espécies e, lentamente para

outras.

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- 48 -

Salinidade: (“SALINITY STRESS”)

Na extensa área geográfica utilizada para o

cultivo, a salinidade pode ocorrer em um ou outro

estádio das plantas ao longo do crescimento e

desenvolvimento vegetal. A redução do rendimento

de diversas culturas, face à ocorrência do déficit

hídrico, tem contribuído para o desequilíbrio da

demanda e da oferta de alimentos em todo o

planeta. A salinidade é um fator de natureza

abiótica e imprevisível e, por isto, os efeitos

negativos de sua ocorrência sobre as espécies

agrícolas são de difícil controle em nível de

manejo, o que torna a tolerância genética das

cultivares extremamente importante para

estabilizar a produtividade de grãos, frutas,

verduras e legumes nas áreas sujeitas pouca

precipitação.

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CARACTERÍSTICAS DE INTERESSE AGRONÔMICO DE

SEMENTES GERMINADAS EM LABORATÓRIO E PLÂNTULAS

EMERGIDAS EM CASA DE VEGETAÇÃO.

► Germinação das Sementes com Plântulas Emergidas:

É a retomada do crescimento do embrião, com o

subseqüente rompimento do tegumento pela radícula,

conduzindo a plântulas sadias e vigorosas, sob

condições ambientais favoráveis.

Considerando-se que a germinação representa

uma etapa fundamental e crítica para a

sobrevivência da maioria das plantas, o cientista

busca entender este processo para melhor

controlá-lo, seja interferindo diretamente na sua

ocorrência, seja prevendo o comportamento

germinativo de populações. Esta capacidade de

previsão de um determinado fenômeno biológico

passa pela elaboração de modelos que possibilitem

uma quantificação da resposta do sistema vivo a

flutuações do meio.

O principal problema neste tipo de estudo

decorre exatamente da contínua flutuação de

fatores como a temperatura e água no ambiente

natural, expondo assim as sementes a um amplo

- 50 -

espectro de condições do micro-ambiente. Na busca

de modelos de caráter mais ou menos geral que

tentem explicar a resposta do sistema a tais

flutuações, o pesquisador recorre a ensaios em

condições controladas, mais facilmente tratáveis

do ponto de vista matemático e, portanto,

interpretáveis.

O padrão de distribuição da germinação de

sementes tanto em nível espacial, quanto temporal,

tem um significado adaptativo, mostrando uma

compensação das condições desfavoráveis do meio,

como por exemplo: temperatura, umidade,

luminosidade, etc. O atraso na germinação pode

aumentar a probabilidade das plântulas encontrarem

condições favoráveis em ambiente mutável. O

adianto pode permitir o escape ao ataque de

fitopatógenos e pragas, evitando assim doenças por

bactérias, vírus, fungos ou nematóides e predações

por insetos; o que é bastante interessante ao

melhorista vegetal.

A suspensão ou a reativação do crescimento, em

sincronia com as estações climáticas sugere que

existem sinais do meio que podem ser interpretados

e usados para controlar o metabolismo, tanto no

crescimento, quanto no desenvolvimento vegetal.

Portanto, há uma tendência de que em ambientes

- 51 -

homogêneos, as sementes germinem de forma uniforme

e, nos heterogêneos, de modo desuniforme.

Além da quantidade de sementes que germina ao

longo do tempo, há uma preocupação em expressar

quando a germinação começa, quando termina, quanto

tempo isto dura e quando alcança seu máximo valor

ou seu valor médio, se é uniforme ou sincronizada.

Estas informações podem ser obtidas por meio de

fórmulas que são traduzidas em índices que

expressam a capacidade do vegetal de germinar,

crescer e se desenvolver em plantas sadias e

vigorosas.

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Taxa de Germinação:

(“GERMINATION RATE”)

Este índice é um bom parâmetro para avaliar-se

a rapidez de ocupação de uma espécie em um

determinado nicho ou território.

TG (%) = n/N) x 100

● G = Taxa de Germinação,

● N = Número Total* de Sementes,

● n = Número Sementes Germinadas.

* Sementes Germinadas + Não – Germinadas.

Se as taxas de germinação são iguais

pode-se pesquisar: TEMPO E VELOCIDADE DE

GERMINAÇÃO / EMERGÊNCIA.

- 53 -

Velocidade de Germinação das Sementes:

(“GERMINATION VELOCITY INDEX”)



determinado nicho ou território. Ele é empregado

em trabalhos de pesquisa em laboratório.

IVG = / (MAGUIRE, 1962)

= (N1G1+N2G2+N3G3+ +NnGn) / (G1+G2+G3+...+Gn)]

● IVG = Índice de Velocidade de Germinação

(sementes x dias-1),

● Gi = Número de sementes germinadas no dia de

observação.

● Ni = Número de dias contados da semeadura ao dia

de observação.

IVG VG; IVG VG

Se as velocidades de germinação são iguais

pode-se pesquisar: Velocidade de Emergência.

- 54 -

Velocidade de Emergência:

(“EMERGENCE VELOCITY INDEX”)



determinado nicho ou território. Ele é utilizado

em trabalhos de pesquisa em casa de vegetação.

IVE = / (MAGUIRE, 1962)

= (N1E1+N2E2+N3E3+ +NnEn) / (E1+E2+E3+...+En)]

● IVE = Índice de Velocidade de Emergência

(plântulas x dias-1),

● Ei = Número de plântulas normais emergidas no

dia de observação.

● Ni = Número de dias contados da semeadura ao dia

de observação.

IVE VG; IVE VG

- 55 -

Correlações

Se IVG for e o T for , IVE será,

independente se TG for ou .

Se IVG for e o T for , IVE será ,

independente se TG for ou .

Se TG =s, IVG =s e T =s, tem que: IVE será ,

se CUG for .

Se TG =s, IVG =s e T =s, tem que: IVE será ,

se CUG for .

Nota: A percentagem de plântulas normais obtidas

nos testes de germinação representa o

máximo que a amostra pode oferecer, uma

vez que o teste é conduzido em condições

ótimas, artificiais e padronizadas para

cada espécie avaliada.

- 56 -

Tempo de Germinação:

(“AVERAGE GERMINATION TIME”)




T = / (EDMOND & DRAPALA, 1958)

= (N1T1+N2T2+N3T3+ +NnTn) / (T1+T2+T3+...+Tn)]

● T = Tempo de Germinação (dias),

● Ti = Número de dias contados da semeadura ao dia

de observação.

● Ni = Número de sementes germinadas no dia de

observação.

TG 5 dias – Sementes de Germinação Rápida,

5 TG 10 – Sementes de Germinação

Intermediária,

TG 10 dias - Sementes de Germinação Lentas.

- 57 -

Se os tempos de germinação são iguais

pode-se pesquisar: COEFICIENTE DE UNIFORMIDADE DE

GERMINAÇÃO.

Coeficiente de Uniformidade de Germinação:

(“COEFFICIENT OF THE UNIFORMITY OF GERMINATION”)

CUG = / 2 Ni (HEYDECKER, 1973)

● CUG = Coeficiente de Uniformidade de Germinação

(sementes x dia-2),

● Ni = Número de sementes germinadas no dia de

observação.

● D = Tempo de germinação (dias).

● Di = Número de dias contados da semeadura ao dia

de observação.

- 58 -

a) - Germinabilidade concentrada no Tempo: ↑ CUG

Uniformidade de Germinação das Sementes.

b) - Germinabilidade espalhada no Tempo: ↓ CUG

Uniformidade de Germinação das Sementes.

- 59 -

Freqüência de Germinação:

(“RELATIVE FREQUENCY OF GERMINATION”)

Fi = Ni / (LABOURIAU & VALADARES, 1976)

● Fi = Freqüência de germinação (%),

● Ni = Número de sementes germinadas em cada dia

de observação.

- 60 -

Índice de Sincronização:

(“SYNCHRONIZATION INDEX”)




E = .log2fi (LABOURIAU & PACHECO, 1978)

● E = Índice de Sincronização (bits),

● Fi = Freqüência de germinação.

Obs.:

↑ E Sincronização (bits),

↓ E Sincronização (bits).

- 61 -

Energia para Germinação:

EG = NPE / NSCG

EG = Energia para germinação,

NPE = Número de plântulas emergentes,

NSCG = Número de sementes colocadas para

germinação.

- 62 -

Umidade das Sementes:

Grau de Umidade em BASE SECA:

Ubs(%) = [(MU / MS)] x 100

Ubs = [(MU – MS / MS)]

● MU = Massa Úmida,

● MS = Massa Seca.

Grau de Umidade em BASE ÚMIDA:

Ubu(%) = [MU / (MT*)] x 100

*Obs.: MT = MS + MU

Ubu = [MU - MS] / MU

● MT = Massa Total,

● MU = Massa Úmida,

● MS = Massa Seca.

PP (%) = [100 (GUI – GUF) /100 – GUF]

PP = Perda de Peso,

GUI = Grau de Umidade Inicial,

GUF = Grau de Umidade Final.

- 63 -

Nota.: Relação = UbsUbu;UbsUbu

“Conversão”

a)- De base ÚMIDA para SECA:

Ubs(%) = [Ubu / (100 – Ubu)] x 100

b)- De base SECA para ÚMIDA:

Ubu(%) = [Ubs / (100 + Ubs)] x 100

- 64 -

Obtenção de Sementes com Diferentes Graus de

Umidade:

1°)- Determinar: Teor de Água das Sementes (TA)

TA = (Pi – Pf)/ Pi x 100

2°)- Se o TA estiver:

→ Estiver ACIMA do Grau de Umidade Desejado:

Fazer Secagem do Material. Monitoramento:

Verificar: Tempo em Tempo. Como?

Pf = Pi (100 – TAi) / (100 - TAf)

→ Estiver BAIXO do Grau de Umidade Desejado:

Fazer Hidratação do Material. Monitoramento:

Verificar: Tempo em Tempo. Como?

Pf = Pi (100 – TAi) / (100 - TAf)

- 65 -

► CARACTERÍSTICAS RELACIONADAS AO DESEMPENHO DE

PLANTAS ADULTAS NO CAMPO*:

* Também em Casa de Vegetação.

“Índices Gerais”

Índice de Resistência ao Fator Estressante:

( - STRESS RESISTANCE INDEX - )

RFE = PSFE – PCFE]

RFE = Resistência ao Fator Estressante,

PSFE = Produção do Genótipo Específico em

Condições Não – Estressantes,

PCFE = Produção do Genótipo Específico em

Condições Estressantes.

- 66 -

Índice de Tolerância ao Fator Estressante:

( - STRESS TOLERANCE INDEX - )

ITE = [PSFE x PCFE / (PMSFE)2]

ITE = Índice de Tolerância ao Fator

Estressante,




Condições Estressantes,

PMSFE = Produtividade Média de Todos Genótipos

em Condições Não – Estressantes.

- 67 -

Índice de Susceptibilidade ao Fator Estressante:

( - STRESS SUSCEPTIBILITY INDEX - )

ISE = [1 – (PCFE / PSFE) / 1 – (PMCFE / PMSFE)]

ISE = Índice de Susceptibilidade ao Fator

Estressante,





PMCFE = Produtividade Média de Todos Genótipos

em Condições Estressantes,


em Condições Não – Estressantes.

- 68 -

Produtividade Média (“MEAN PRODUCTIVITY”):

“NON - GEOMETRIC MEAN PRODUCTIVITY”

PMNG = (PSFE + PCFE) / 2] (Não – Geométrica),

Obs.: Há correlação Alta MP e Baixa TFE, isto é

acentuado se a diferença entre produtividade

em meio não estressante e estressante é

significativa.

“GEOMETRIC MEAN PRODUCTIVITY”

PMG = PSFE x PCFE] (Geométrica).

Obs.: Não há correlação Alta MP, Baixa TFE.

- 69 -

“HARMONIC MEAN”

MH = 2(PSFE x PCFE)] / (PSFE x PCFE)

PM = Produtividade Média,





- 70 -

Índice de Produção:

( - YIELD INDEX - )

IP = PCFE / PMCFE]




em Condições Estressantes.

- 71 -

Redução da Produtividade:

(- % Reduction -)

RP (%) = [(PSFE – PCFE) / PSFE] x 100





Tabela 01 - Classificação dos genótipos de certa

espécie quanto à tolerância a

determinado fator estressante com

base na redução da produtividade.

Redução da Produção (%)

Classificação

0 – 20 Tolerante (T)

20 – 40 Moderadamente Tolerante (MT)

40 – 60 Moderadamente Sensível (MS)

> 60 Sensível (S)

- 72 -

Intensidade do Estresse:

IE = 1 – (MPCFE / MPSFE)

IE = Intensidade do Estresse.

STRESS INTENSITY


em Condições Estressantes.

MEAN YIELDS OF ALL GENOTYPES UNDER STRESS


em Condições Não - Estressantes.

MEAN YIELDS OF ALL GENOTYPES UNDER NON-STRESS

- 73 -

Índice de Estabilidade de Produção:

( - YIELD STABILITY INDEX - )

EP = PCFE / PSFE]




Condições Não – Estressantes.

- 74 -

Índice de Qualidade de Mudas:

IQM = MST / [(H / DC) + (MSPA / MSR)]

IQM = Índice de Qualidade de Mudas,

MST = Massa da Matéria Seca Total,

H = Altura,

DC = Diâmetro do Colo,

MSPA = Massa Seca da Parte Área,

MSR = Massa Seca das Raízes.

- 75 -

“Índices Específicos”

Taxa de Vazamento de Eletrólitos:

TVE = (CEI / CEF)x 100]

TVE = Taxa de Vazamento de Eletrólitos,

(dSm-1 / mmhoscm-1)

*CEI Condutividade Elétrica Inicial,

(dSm-1 / mmhoscm-1)

**CEF = Condutividade Elétrica Inicial.

(dSm-1 / mmhoscm-1)

*Padrão / Controle, ** Tratamento.

Nota.:

CEH2O (dSm-1 / mmhoscm-1) = mgL-1 de sal na H2O x 640

- 76 -

Nível de Injúria:

NI* = CEF - CEI]

*Obs.: Quantidade de Eletrólitos Liberados.

NI = Nível de Injúria,

(dSm-1 / mmhoscm-1)

**CEI Condutividade Elétrica Inicial,

(dSm-1 / mmhoscm-1)

**CEF = Condutividade Elétrica Inicial.

(dSm-1 / mmhoscm-1)

**Padrão / Controle, *** Tratamento.

Nota.:

CEH2O (dSm-1 / mmhoscm-1) = mgL-1 de sal na H2O x 640

- 77 -

Índice de Tolerância:

IT DL50%Festr = (CEF - CEI) / (100 - CEI) x 100

ITDL50%Festr = Índice de Tolerância Baseado na

Dose Letal do Fator Estressante,

*CEI Condutividade Elétrica Inicial,

(dSm-1 / mmhoscm-1)

**CEF = Condutividade Elétrica final.

(dSm-1 / mmhoscm-1)

*Padrão / Controle, ** Tratamento.

► Obs.:

DL50% Resistência, Susceptibilidade,

DL50% Resistência, Susceptibilidade.

- 78 -

Tabela 02 - Repostas das Culturas Agrícolas à

Condutividade Elétrica do Solo, Água

e/ou Tecido Vegetal.

Níveis

de Condutividade Elétrica

(dSm-1)

Respostas

das Culturas

0 a 2

EFEITO DA SALINIDADE NAS CULTURAS É PRATICAMENTE ZERO.

2 a 4

APENAS EM CULTURAS MUITO SENSÍVEIS.

4 a 8

REDUÇÃO DA PRODUTIVIDADE EM MUITAS CULTURAS.

8 a 16

PRODUÇÃO SATISFATÓRIA SOMENTE EM CULTURAS TOLERANTES.

> 16

PRODUÇÃO SATISFATÓRIA EM CULTURAS ALTAMENTE RESISTENTES.

- 79 -

Eficiência do Uso de Água:

EUA = BTP / QAU

EUA = Eficiência do Uso de Água,

BTP = Biomassa Total Produzida*,

QAU = Quantidade de água Utilizada.

*Obs.: Órgão de Interesse Agronômico.

- 80 -

Uso Eficaz de Água:

UEA = [BTP / (QAU x IC)]

UEA = Uso Eficiente de Água,

BTP = Biomassa Total Produzida*,

QAU = Quantidade de água Utilizada,

IC = Índice de Colheita.

* Obs.: Órgão de Interesse Agronômico.

Nota.: Índice de Colheita = IC = MSO / MST

MSO = Massa Seca do Órgão de Interesse

Agronômico*,

* Rendimento do Produto Comercial.

MST = Massa Seca Total**,

** Rendimento Total de Biomassa.

- 81 -

Índice de Suculência (%):

Reflete o armazenamento de água na planta.

IS = (MFFT / AFT) x 100

IS = MFFT / MSFT x 100

IS = (MMFFT – MSFT) / AFT x 100

MFFT = Massa Fresca Total das Folhas,

MSFT = Massa Seca Total das Folhas,

MMFFT = Máxima Massa Fresca Total das Folhas,

AFT = Área Foliar Total.

IS + Água na Planta.

IS - Água na Planta.

IS AF Transpiração Perda de Água.

IS AF Transpiração Perda de Água.

Espessura Foliar = IS,

Espessura Foliar = IS.

- 82 -

Razão Superfície Foliar / Volume Foliar =

+ Água Armazenada / Transpiração,

- Água Armazenada / Transpiração.

- 83 -

Redução Relativa do Crescimento da Parte Área ou

da Subterrânea:

RC = [(1 – CPMP / CAMP) x 100]

CPMP = Incremento* do Crescimento na PRESENÇA

do Fator Estressante,

CAMP = Incremento* do Crescimento na AUSÊNCIA

do Fator Estressante.

*Obs.: Massa da Matéria Seca.

- 84 -

Redução Relativa da Elongação Radicular:

REDREL = [(1 – IPMP / IAMP) x 100]

IPMP = Incremento* do Crescimento na PRESENÇA

do Fator Estressante,

IAMP = Incremento* do Crescimento na AUSÊNCIA

do Fator Estressante.

*Obs.: Comprimento das Raízes.

Nota.: Análise no período de exposição ao agente

estressor.

- 85 -

Capacidade de Regeneração das Raízes:

O potencial de regeneração das raízes sob

condições de estresse ambiental reflete a

sobrevivência das plântulas no campo.

CRR = CR / NER

CRR = Capacidade de Regeneração das Raízes,

CR = Comprimento das Raízes,

NER = Número de Emissão de Novas Raízes.

Nota.: Análise após o período de exposição ao

agente estressor.

- 86 -

Área Foliar:

a) – Por Massa de Discos:

AFDF = MSF x ADF / MSDF

AFDF = Área do Disco Foliar,

MSF = Massa Seca das Folhas

ADF = Área dos Discos Foliares.

- 87 -

b) – Por Massa de Retângulos em Folha das Plantas:

AFR = MSF x AR / MSR

AFR = Área Foliar,

MSF = Massa Seca das Folhas,

MSR = Massa Seca dos Retângulos Foliares,

AR = Área dos Retângulos Foliares.

- 88 -

c) – Por Massa da Figura em Folha de Papel:

AF = MSF x AF / MSF

MSF = Massa da Folha em Contorno de Papel,

AF = Área da Figura,

MSF = Massa Seca da Figura.

- 89 -

d) – Por Medida do Comprimento do Limbo Foliar:

Y = 0,4322X2,3002

Y = Área Foliar/Folha,

X = Comprimento da Nervura Foliar Principal.

AFP = AFF x N

AFP = Área Foliar/Planta.

AFF = Área Foliar/Folha,

N = Número de Folhas de Cada Planta.

- 90 -

Dano: Redução na qualidade e / ou quantidade da

produção.

[ D% x NF ]

ND =

[ P ]

ND = Nível de Danos p / Adoção de Medidas de

Controle.

D % = Porcentagem de Danos Equivalente ao Custo

de Controle.

NF = Nível do Fator Estressante Causador de

Danos / Prejuízos Econômicos.

P = Perda (prejuízo) Causada à Produção pelo

Fator Estressante.

- 91 -

Ct x 100

D % =

V

D % = Porcentagem de Danos Equivalente ao Custo

de Controle.

Ct = Custo do Tratamento ou Controle por Unidade

de Área de Plantio (R$).

Obs.: Ct = NC = Nível de Controle.

V = Valor Estimado da Produção por Unidade de

Área de Cultivo (R$ por t/ha).

Obs.: Pode-se tolerar até a % de dano obtida para

adotar a medida de controle para tratamento.

- 92 -

Perda (= Prejuízo): Diminuição em retorno

financeiro por unidade

de área causada por

fatores nocivos às

culturas agrícolas.

P = (X – Y)Np

P = Perda de Produção

X = Massa dos Órgãos Não – Atacados,

Y = Massa dos Órgãos Atacados,

N = Número de Órgãos Amostrados,

p = Porcentagem de Órgãos Atacados.

- 93 -

Efeito do Estresse Ambiental Sobre a

Produtividade:

TFatEst = Psemfatest – Pcomfatest

TFatEst = Tolerância Fator Estressante,

Psemfatest = Produção Meio S / Estresse,

Pcomfatest = Produção Meio C / Estresse.

- 94 -

(Y) = Yp( 1 - S x D )

Y = Produtividade.

↑ ou = Produtividade - S / Estresse = Resistência,

↓ Produtividade - S / Estresse = Susceptibilidade.

Yp = Potencial* de Produção

*Obs.: “Produção sob Condições Ótimas”.

S = Sensibilidade ao Fator Estressante:

S = 1 ( 1 – Y / Yp ) / D

[(↓ S ↑Y ↑ R) ou (↑ S↓ Y ↓ R)]

D = Extensão do Estresse:

D = ( 1 – X / Xp )

X = Média de Produção (Meio Estressante).

Xp = Média de Produção (Meio Não - Estressante).

- 95 -

Efeito do Fator Estressante na Produtividade das

Culturas Agrícolas:

Avaliação de Danos por Fatores Ambientais

Estressantes Acometidos às Culturas Agrícolas:

REDPROD (%)= [ (S – C) / S] x 100

REDPROD (%)= Redução da Produtividade,

S = Produção Sem o Fator Estressante

(CONTROLE),

C = Produção Com o Fator Estressante

(TRATAMENTO).

- 96 -

Valor Cultural:

VC (%) = P(%) x TG (%)

► P(%) = Grau de Pureza,

► TG(%) = Taxa de Germinação.

Nota.:

P(%) = MASP / MAI x

a) - MASP = Massa das Amostras com Sementes Puras,

b) - MAI = Massa da Amostra Inicial.

TG (%) = n/N) x 100

● G = Taxa de Germinação,

● N = Número Total* de Sementes,

● n = Número Sementes Germinadas.

* Sementes Germinadas + Não – Germinadas.

- 97 -

O Ganho pelo Melhoramento Genético Vegetal por

Seleção e/ou Hibridação na Produtividade das

Culturas Agrícolas:

Gp* = [(PVM – PNM)]

Gp = Ganho em Produtividade,

PVM = Produtividade da Variedade Melhorada

(t/ha),

PVNM = Produtividade Variedade Não – Melhorada

(t/ha).

*Obs.: Produtividade Adicional.

- 98 -

O Impacto Econômico da Adoção da Variedade

Melhorada em Substituição à Variedade

Não – Melhorada:

IE = [(Gp x A x V)]

IE = Impacto econômico,

Gp = Ganho em Produtividade (t/ha),

*Obs.: Produtividade Adicional.

A = Área de Cultivo Varietal (ha),

V = Valor da Produção (US$).

- 99 -

Classificação das Cultivares – Parte “A”

► Base: Desempenho em meio estressante e não

estressante.

Grupo “A” – Genótipos com boa performance em

ambos ambientes.

Grupo “B” – Genótipos com boa performance em

ambientes não - estressantes.

Grupo “C” – Genótipos com boa performance em

ambientes estressantes.

Grupo “D” – Genótipos com má performance em

ambos ambientes.

- 100 -

Classificação das Cultivares – Parte “B”

► Base: Eficiência e resposta à redução do agente

causador do estresse.

1) - Eficientes:

a) Não - Responsivas: Alta produtividade em

condição de estresse, não respondendo ao

fornecimento de água.

b) Responsivas: Alta produtividade em condição de

estresse ou não, respondendo positivamente ao

fornecimento de água.

2) - Ineficientes:

a) Não - Responsivas: Baixa produtividade em

condição de estresse ou não.

b) Responsivas: Em condição de estresse, a

produção é abaixo da média e, de não –

estresse, ela é acima da média.

- 101 -

► Eficiência = Produção (Alto de Nível de Água)

Média (Meio C / Fator

Estressante).

► Resposta à Água = Produção em Ambiente com Alta

Disponibilidade de Água -

Produção em Ambiente com

Baixa Disponibilidade de Água

/ Nível Alto de Água - Nível

Baixo de Água.

- 102 -

- REFERÊNCIAS -

ABBOTT, W. S. A method of computing the

effectiveness of an insecticide. Journal of

ECONOMIC ENTOMOLOGY, n.18, p.265-266, 1925.

AMARAL, C. L. F. Melhoramento Genético

Vegetal - Resistência a Fatores Ambientais

Bióticos e Abióticos. 01. ed. Jequié-BA:

EDUCGEN-PLANTGEN, 2013. v.01. 775p.

BORÉM, A. (ORG.); FRITSCHE-NETO, R. (Org.).

MELHORAMENTO DE PLANTAS PARA CONDIÇÕES DE

ESTRESSES ABIÓTICOS. 1. ed. Visconde de Rio

Branco: Editora Suprema, 2011. v.1. 250p .

BOUSLAMA, M.; SCHAPAUGH, W. T. Stress tolerance in

soybean. Part 1. Evaluation of three screening

techniques for heat and drought tolerance. CROP

SCIENCE. n.24, p.933-937, 1984.

- 103 -

CHOUKAN, R.; TAHERKHANI, T.; GHANNADHA, M. R.;

KHODARAHMI, M. Evaluation of drought tolerance in

grain maize inbred lines using drought tolerance

indices. IRANIAN JOURNAL OF AGRICULTURAL SCIENCES.

v.8, n.1, p.79-89, 2006 (In Farsi).

DICKSON, A.; Leaf, A. L.; HOSNER, J. F. Quality

appraisal of white spruce and white pine seedling

stock in nurseries. FORESTRY CHRONICLE, n.36, p.

10-13, 1960.

EDMOND, J. B.; DRAPALA, W. J. The effects of

temperature, sand and soil, and acetone on

germination of okra seed. PROCEEDINGS OF THE

AMERICAN SOCIETY FOR HORTICULTURAL SCIENCE. n.71,

p.428-434, 1958.

FAGERIA, N. K. Salt tolerance of rice cultivars.

PLANT AND SOIL, Dordrecht, v.88, n.2, p.237-243,

1985.

- 104 -

FAGERIA, N. K.; BALIGAR, V. C. Screening crop

genotypes for mineral stresses. In: WORKSHOP ON

ADAPTATION OF PLANTS TO SOIL STRESSES, 1993,

Lincoln. PROCEEDINGS. Lincoln :

University of Nebraska. v.94, n.2, p.142-159,

1993.

FAGERIA, N. K.; SOARES FILHO, W. S. GHEYI, HANS R.

Melhoramento genético vegetal e seleção de

cultivares tolerantes à salinidade. In: Hans Raj

Gheyi; Nildo da Silva DIas; Claudivan Feitosa de

Lacerda. (Org.). MANEJO DA SALINIDADE NA

AGRICULTURA: ESTUDOS BÁSICOS E APLICADOS.

Fortaleza, CE: INCT Sal. v.1, p.205-216, 2010.

FERNANDEZ G. C. J. Effective selection criteria

for assessing stress tolerance. In Kuo, CG(rd.)

PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL SYMPOSIUM TAIWAN,

v.1, p.13-16, 1992.

FISCHER, R. A.; MAURER, R. Drought resistance in

spring wheat cultivars 1. Grain yield responses.

AUSTRALIAL JOURNAL OF AGRICULTURAL RESEARCH. v.29,

n.5, p.897–912, 1978.

- 105 -

FRITSCHE-NETO, R.; BORÉM, A. MELHORAMENTO DE

PLANTAS PARA CONDIÇÕES DE ESTRESSES BIÓTICOS. 1.

ed. Visconde de Rio Branco: Editora Suprema, 2012.

v.1. 240p.

GAVUZZI, P., RIZZA, F., PALUMBO, M. Evaluation of

field and laboratory of drought and heat stress in

winter cereals. CANADIAN JOURNAL OF PLANT SCIENCE.

v.77, n.4, p. 523-521, 1997.

HENDERSON, C.F., TILTON, E.W. Tests with

acaricides against the brown wheat mite. JOURNAL

OF ECONOMIC ENTOMOLOGY. Baltimore, v.48, n.2,

p. 157-161, 1955.

HEYDECKER, W. Glossary of terms. In: HEYDECKER, W.

(Ed.) SEED ECOLOGY. London, Butterworths, 1973.

p.553-557.

KRISTIN AS, SERNA RR, PEREZ FI, ENRIQUEZ BC,

GALLEGOS JAA. Improving common bean performance

under drought stress. CROP SCIENCE. v.37, n.1,

p. 51-60, 1997.

- 106 -

LIN, C. S.; BINNS, M. R.; LEFKOVITCH, L. P.

Stability analysis: where do we stand? CROP

SCIENCE. v.26, n.1, p.894-900, 1986.

LABOURIAU, L.G. & PACHECO, A. On the frequency of

isothermal germination in seeds of Dolichos

biflorus L. PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, Tokyo,

v.19, n.3, p.507-512, 1978.

LABOURIAU, L. G.; VALADARES, M. E. B. On the

germination of seeds Calotropis procera (Ait.)

Ait.f. ANAIS DA ACADEMIA BRASILEIRA DE CIÊNCIAS,

Rio de Janeiro. v.48, n.2, p.263-284, 1976.

MAGUIRE, J. D. Speed of germination aid in

selection and evaluation for seedling emergence

and vigor. CROP SCIENCE, v.2, n.2, p.176-177,

1962.

MUNNS R, TESTER M. Mechanisms of salinity

tolerance. Annual Review of Plant Biology. v.59:

p.651-681, 2008.

- 107 -

NAKANO, O.; SILVEIRA NETO, S.; ZUCCHI, R. A.

ENTOMOLOGIA ECONÔMICA. Piracicaba: Livroceres,

1981. 314p.

ROSIELLE, A. A.; HAMBLIN, J. Theoretical aspects

of selection for yield in stress and

non-stress environment, CROP SCIENCE. v.21, n.6,

p.943-946, 1981.

SILVA, P. S. S. Atuação dos aleloquímicos no

organismo vegetal e formas de utilização da

alelopatia na agronomia. BIOTEMAS. v.3, n.25, p.

65-74, 2012.

SILVEIRA, J. A. G., SILVA, S. L. F., SILVA, E. N.,

VIÉGAS, R. A. Mecanismos biomoleculares envolvidos

com a resistência ao estresse salino em plantas.

In: Manejo da salinidade na agricultura: Estudo

básico e aplicado / Editores: Hans Raj Gheyi,

Nildo da Silva Dias, Claudivan Feitosa de Lacerda,

Fortaleza, INCT Sal, 2010, 472p.

- 108 -

APOIO:

● ► UESB – DCB / LABGENEX e PPGAgro:

UESB

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AGRADECIMENTOS:

ebook EDUCGEN - Melhoramento Genético de Plantas para Resistência à Salinidade

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