Melhoramento Genético de Plantas

Autógamas e Alógamas

• Autógamas: realizam autofecundação e são caracterizadas pela homozigose. Mecanismos incluem cleistogamia e quilha.
• Alógamas: caracterizadas pela heterozigose, apresentam heterose e endogamia. Mecanismos incluem dioicia, autoincompatibilidade e macho-esterilidade.

Fluxo Gênico e Linha Pura

• Fluxo gênico: é a transferência de genes de uma população para outra.
• Linha pura: é uma linha resultante da autofecundação de uma única planta homozigota.

Seleção Massal e Linhas Puras

• Seleção massal: é a seleção das plantas superiores feita com base no fenótipo. Não são feitos testes de progênie e é altamente influenciada pelo ambiente.
• Linhas puras: é mais eficiente, pois são feitos testes de progênie. A seleção massal é eficiente para caracteres qualitativos e de alta herdabilidade, onde as variedades obtidas são uma mistura de linhas puras.

Métodos de Condução de Populações Segregantes na Hibridação de Autógamas

• Método de população: simples e de baixo custo, não permite cultivo em casa de vegetação, a seleção natural atua fortemente.
• Método genealógico: em todas as gerações segregantes, detalha os genótipos em diferentes anos e ambientes. Necessita de muitas anotações, requer mais tempo, trabalho e áreas experimentais.
• Método SSD (Single Seed Descent): mais utilizado, a seleção natural não influencia, permite o cultivo de populações segregantes em qualquer ambiente.

Duplo-haploides

O número de cromossomos é duplicado com colchicina. Os métodos para a produção de haploides são:

• Cultura de anteras
• Cultura de micrósporos
• Método Bulbosum (eliminação de cromossomos e resgate de embrião) - trigo e arroz.

Introgressão e Hibridação Específica

• Introgressão: é o retrocruzamento do F1 com um dos pais, para obter características específicas deste pai.
• Hibridação específica: cruzamento ou hibridação ocorre entre indivíduos de espécies diferentes, mas relacionadas. Exemplo: trigo x milho.
• Para criar variabilidade genética, pode-se fazer hibridação ou cruzamento.

Ciclo de Seleção Recorrente

Obtenção de progênies, avaliação de progênies, seleção de progênies e recombinação de progênies selecionadas.

• Capacidade Geral de Combinação (CGC): utiliza um testador de base genética ampla (variedade ou híbrido duplo).
• Capacidade Específica de Combinação (CEC): testador de base genética restrita (linhagem com elevado grau de endogamia).

Endogamia e Heterose

• Endogamia: é o cruzamento de indivíduos aparentados de plantas e animais, ocorrendo aumento da homozigose e depressão endogâmica.
• Heterose: incremento de vigor de uma planta (ou animal) oriunda de um cruzamento, de tal modo que se diferencia da média dos pais.

Grupos Heteróticos e Métodos para Melhoramento de Linhagens

Grupos heteróticos são grupos de linhagens com composição genética similar. Assim, é possível saber se o cruzamento entre as linhagens irá funcionar para a característica em questão.

Métodos para melhoramento de linhagens:

• Retrocruzamento: transferência de um ou poucos genes.
• Melhoramento convergente: F1 é retrocruzado com ambos os progenitores (linhagens).
• Seleção gamética: a unidade de melhoramento é o gameta.

Híbridos Simples e Duplos

• Híbrido simples: obtido pelo cruzamento de duas linhagens. É mais produtivo, com uniformidade de ciclo, altura de plantas e altura de espigas. A semente tem custo mais elevado, pois é produzida em uma linhagem.
• Híbrido duplo: cruzamento de quatro linhagens. Melhor estabilidade comparado com híbridos simples e triplos. Mais trabalhoso e demorado. Semente produzida com material vigoroso e produtivo.

Resistência Vertical e Horizontal a Doenças

• Resistência vertical: efetiva contra algumas raças do patógeno (curta duração).
• Resistência horizontal: efetiva contra todas as raças (mais durável).

Estratégias para Aumentar a Vida Útil de Cultivares Resistentes a Doenças

• Piramidação de genes: vários genes de resistência vertical a um determinado patógeno são incorporados no mesmo genótipo.
• Rotação de genes: mesmo princípio da rotação de cultivares.
• Multilinhas: mistura de linhagens isogênicas.

Métodos de Transformação de Plantas

• Uso de Agrobacterium tumefaciens como vetor: mais utilizado em dicotiledôneas. Bactéria gram-negativa. Produção de substâncias que servirão de alimento para o patógeno e levarão a célula a se multiplicar (formação de tumores - galhas).
• Método físico de transformação - biobalística: método mecânico, usado em espécies não infectadas pela Agrobacterium (cereais). Micropartículas (ouro ou tungstênio).

Aplicações de Transgênicos

• Características de produção (Input): visam redução de custos de produção, resistência a doenças, pragas e herbicidas, "performance" - produtividade.
• Características de consumo (Output): acrescentam valor, melhor qualidade proteica, novas cores, formas e tamanhos, melhor conservação pós-colheita.