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Prof. Natal Vello

LGN 313 Melhoramento Genético

Tema 6 Experimentação e Interação entre Genótipos e Ambientes

Departamento de Genética

natal.vello@usp.br

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LIVRO: PIMENTEL GOMES. Curso de estatística experimental

12a. ed., 1987.

CAP. 2 (p. 9-17), 4 (p. 42-55), 5 (p. 56-57)

LITERATURA RECOMENDADA

LIVRO: PIMENTEL GOMES. Curso de estatísticaexperimental. 15a. ed., 451 p. 2009.

LIVRO: PIMENTEL GOMES & GARCIAEstatística aplicada a experimentos agronômicose florestais: exposição comexemplos e orientações para uso de aplicativos.309 p. 2002.

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EXPERIMENTAÇÃO EM GENÉTICA E MELHORAMENTO

I. PARCELA EXPERIMENTAL

Conceito: menor unidade de área para avaliar um genótipo de maneira representativa

(lavoura, indústria) e precisa (comparações entre n genótipos diferentes).

Exemplos:

Laboratório: placa de petri, tubo de ensaio

Campo:

- Milho: uma fileira 10 m x 1 m = 10 m2

dentro fileira = 5 covas/m e 1 planta/cova

total = 50 plantas

- Soja: 4 fileiras 5 m x 0,5 m = 10 m2

área útil = 2 fileiras x 4 m x 0,5 m = 4 m2

dentro fileira = 10 a 20 plantas/m (depende do ciclo)

5 m

0,5 m Área útil

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0,5 m Área útil 4 m2

Área total10 m2

Parcela experimental: soja

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0,5 m Área útil

10 m2

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4 m 2

Bordaduras de parcela (soja): 2 laterais (1 fileira) e 2 terminais (0,5 m)

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II. PRINCÍPIOS BÁSICOS DE EXPERIMENTAÇÃO (CAP. 2, p.9-17)

1. REPETIÇÃO (obrigatório)

Cada genótipo deve ser repetido r vezes:

mínimo: r = 2

mais comum: r = 4 (bom balanço custo/benefício)

Finalidade: minimizar e uniformizar os efeitos ambientais sobre os genótipos, os quais

ficam divididos por r nas comparações das médias obtidas de r repetições

2. CASUALIZAÇÃO (obrigatório)

Todas as parcelas (n genótipos x r repetições) devem ser sorteadas.

Finalidade: evitar competições desiguais e tendenciosas entre vizinhos (parcelas com genótipos diferentes)

3. CONTROLE LOCAL ou BLOCOS (opcional)

1 repetição = 1 bloco

Finalidade: evitar efeitos ambientais sistemáticos, p.ex. declividade de terrenon genótipos

n genótipos

n genótipos

n genótipos

+ declividade

- declividade

bloco 1 (r = 1)

bloco 2 (r = 2)

bloco 3 (r = 3)

bloco 4 (r = 4)

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III. DELINEAMENTOS EXPERIMENTAIS

1. EXPERIMENTO INTEIRAMENTE CASUALIZADO (CAP. 4, p.42-55)

sem controle local

ambientes mais uniformes (laboratórios, casas de vegetação, canteiros)

as nr parcelas são distribuídas em um único sorteio (casualização única)

2. EXPERIMENTO EM BLOCOS CASUALIZADOS (CAP. 5, p.56-76)

com controle local

ambientes mais heterogêneos

são feitos vários sorteios:

- os n genótipos são sorteados dentro de cada bloco

- os blocos são sorteados

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Lei de Proteção de Cultivares (LPC)Brasil. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Proteção de

Cultivares no Brasil . Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Secretaria de Desenvolvimento Agropecuário e Cooperativismo. – Brasília : Mapa/ACS, 2011. 202 p.

Lei nº 9.456 : 25 abr 1997, regulamentada pelo Decreto nº 2.366: 05 nov 1997Adesão à UPOV (23 abr 1999):

União Internacional para Proteção das Obtenções VegetaisDescritores : caracteres morfológicos, fisiológicos, bioquímicos ou moleculares herdados geneticamente e usados na identificação de cultivares. P.ex. cor das flores, reação à peroxidase (+ ou -), produtividade, cicloRegistro Nacional de Cultivares (RNC): a inscrição da cultivar exige os experimentos que demonstrem o Valor de Cultivo e Uso (VCU)Distinta, Homogênea e Estável (DHE): cada cultivar deve se distinguir de todas as demais em pelo menos um descritor; em plantios comerciais devem apresentar variabilidade nula ou mínima para os descritores que a identifiquem; devem manter a homogeneidade (ausência de segregação) em gerações sucessivas de cultivo.Período: 15 anos esp. anuais, 18 anos perenes (frutíferas, florestais, ornam.)Brasil: hoje tem 65 espécies passíveis de proteção (descritores conhecidos);

destaques = soja, trigo, cana, algodão, batata, arroz.

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Interação Genótipos x Ambientes

G x E

CONCEITO : comportamento diferencial de genótipos diversos em ambientes distintos.

(mínimo = 2 genótipos e 2 ambientes)

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MODELO COM MÉDIAS

F = G + E + (GE)

PLANTA 1 F1 = G1 + E1 + (GE)1

PLANTA 2 F2 = G2 + E2 + (GE)2

PLANTA n Fn = Gn + En + (GE)n

VARIÂNCIAS s2 = s2 + s2 + s2F G E GE

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Efeitos de interrupção escura (2) de um dia longo (1) e de interrupção luminosa (4) de

uma noite longa (3) em genótipos para dias longos e dias curtos [baseado em Bidwell,

1979; VELLO (1986, Influência do ambiente na manifestação dos genes, p.10)]

Genótipo para dias longosex. cebola

Genótipo para dias curtos

ex. soja

floresce

floresce

não floresce

floresce

não floresce

não floresce

floresce

não floresce

1 = dia longo

2 = inter. escura

3 = noite longa

4 = inter. luminosa

FOTOPERIODISMO

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

CONCLUSÃO: o comprimento da noite controla as respostas ao fotoperíodo.

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Genótipos neutros ao fotoperíodo, p.ex. milho

Ve estádio de emergência da plântulaVT estádio de amadurecimento masculino (Pendão = Tassel)

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Três tipos de interação genótipos x ambientes (G x E) entre dois genótipos

(G1 e G2) e dois ambientes (E1 e E2) avaliados para a média do caráter Y.

VELLO (1986), p.16

Ausênciade interação

G1

G1

G1

G1

G1

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G2G2

G2

G2G2

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InteraçãoSimples

InteraçãoComplexa

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Interação e Melhoramento de Milho

Plantio de Verão Plantio de Safrinha

> 700 m

< 700 m

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SOJA GRUPOS DE MATURAÇÃO E EXPANSÃO GEOGRÁFICA NO BRASIL

Brasília 15°

Fonte: adaptado de Alliprandini et al. 2009 Crop Science 49: 801-8

9 - 10

8 - 9

7 - 8

7 - 8

6 - 7

5 - 6

Grupos de maturação

Equador 0°

Interação e Melhoramento de Soja