Melhoramento Genético de Plantas: Perguntas e Respostas

1) Em espécies sem variabilidade não há como fazer melhoramento. Como se promove a variabilidade nessas espécies?

O melhoramento é feito por meio da hibridação, que é a principal forma de se conseguir variabilidade genética em plantas autógamas. Com isso, seus descendentes terão as mesmas características genéticas dos pais, uma vez que a reprodução de autógamas é por meio de autofecundação, diminuindo, portanto, o efeito da heterose.

2) Por que o vigor de híbrido é mais facilmente utilizado em espécies de reprodução assexuada?

Porque as plantas permanecem autógamas, devido às próximas gerações serem originadas por autofecundação. Porém, com o passar das gerações, o efeito da heterozigose diminui.

3) Como se reproduz uma linhagem macho-estéril?

A esterilidade masculina de origem genético-citoplasmática é identificada pela presença do citoplasma estéril e ausência de genes restauradores. Dessa forma, a obtenção de linhagens autofecundadas masculinas estéreis é feita por meio de características desejadas, possuidora de citoplasma normal e sem genes restauradores, com outra linha fecundada portadora das características desejadas, possuidora de citoplasma normal e sem genes restauradores, com outra linhagem autofecundada, esta portadora da esterilidade masculina genético-citoplasmática, que será transferida para a primeira. Depois de obtida a linhagem autofecundada com as características desejadas e portadora da esterilidade masculina, esta é mantida por meio de cruzamentos com a linhagem original.

4) Era muito grande, mas é para falar do retrocruzamento com transferência de alelos recessivos.

O método é iniciado pelo cruzamento de um genitor dominante homozigoto recorrente com o genitor homozigoto recessivo doador. A população F1 é homogênea e heterozigota. A partir desse híbrido, são realizados os retrocruzamentos obrigatoriamente com o genitor dominante homozigoto, que é recorrente. Depois de cinco ou seis gerações de retrocruzamento, aplica-se uma geração de autofecundação, e a população resultante se divide em indivíduos não segregantes (dominante homozigoto e heterozigoto), que são eliminados, e os recessivos homozigóticos, que são escolhidos.

5) Por que nas alógamas parte da variância genética não é herdável por seleção?

Porque nas plantas alógamas há grande variabilidade devido às fecundações cruzadas, que levam à heterozigose.

6) Comparar seleção entre e dentro de progênies de meio-irmãos com seleção entre e dentro de progênies autofecundadas.

A seleção de meio-irmãos é considerada de polinização aberta, pois não se conhece a origem de cada genótipo. Já nas autofecundadas, se conhece a origem. Quando realizamos a seleção entre progênies (famílias), levamos em conta o desvio do valor da família em relação ao valor fenotípico médio da população. Já a seleção dentro de progênies (famílias) leva em conta o desvio do valor fenotípico de cada indivíduo em relação ao valor fenotípico médio da população.

1. Qual a importância do conhecimento do centro de diversidade genética de uma espécie para fins de melhoramento?

Os bancos de germoplasma têm por finalidade armazenar sementes em condições ideais de temperatura e umidade para a preservação do embrião ou da vida nela contida. Dessa forma, é possível preservar as espécies vegetais do modo como são encontradas na natureza para, assim, serem introduzidas em programas de melhoramento genético. As espécies são multiplicadas e têm o patrimônio genético preservado.

2. Afirma-se que uma única planta de uma cultivar moderna de soja (autógama) representa a cultivar, enquanto que uma única planta de milho (alógama) não pode representar a cultivar da qual ela foi obtida. Por quê?

Plantas autógamas (soja) realizam autofecundação e, dessa forma, seus descendentes manterão as características dos parentais e a homozigose será mantida. Já no melhoramento de plantas alógamas, a hibridação é obtida a partir de duas cultivares distintas com característica de homozigose e, ao formar o híbrido, este não será parecido com os parentais e terá característica de heterozigose.

3. Explique geneticamente porque híbridos simples são mais uniformes do que híbridos duplos.

Os híbridos simples são formados a partir do cruzamento de duas cultivares distintas e homozigotas. Dessa forma, o híbrido simples será heterozigoto e diferente das cultivares das quais ele foi originado. Já o híbrido duplo é formado a partir do cruzamento de dois híbridos simples distintos. Assim, eles são mais heterozigotos e menos uniformes se comparado ao híbrido simples; eles se parecem com seus parentais.

4. Dada a fórmula da média de uma população em equilíbrio de Hardy-Weinberg, explique quais os componentes que são alterados por seleção.

Serão afetados os componentes da frequência gênica, que afetarão as genotípicas. Ao remover o alelo recessivo, a frequência de genótipos recessivos diminui. As médias serão analisadas pelo diferencial de seleção, que é dado pela diferença entre a média das plantas selecionadas e a média de todas as plantas da população antes da seleção. Quanto maior for o diferencial de seleção, menor será o número de indivíduos selecionados. Com isso, é possível definir a intensidade de seleção, ou seja, quanto menor for o número de indivíduos selecionados, maior será a intensidade de seleção.

5. Quais as vantagens do método *Single Seed Descent* (SSD) em relação ao método Pedigree (genealógico)?

Uma das vantagens é a utilização de apenas uma única semente de cada indivíduo. Outra é a repetição, em duas outras localidades, de todas as etapas para ampliar a significância das seleções nos diferentes ambientes, ou seja, a seleção natural não influencia, e o cultivo de populações segregantes pode ser feito em qualquer ambiente.

6. Qual o principal objetivo da seleção recorrente recíproca?

Melhorar a heterose entre duas populações visando unicamente a obtenção de linhagens, ou seja, melhorar duas populações simultaneamente e formar híbridos com alta heterose.

1. Por que cruzamentos interespecíficos não são utilizados no melhoramento?

Na hibridação interespecífica, o cruzamento ocorre entre indivíduos de espécies diferentes, mas relacionadas. Devido a isso, o híbrido gerado é retrocruzado com uma das espécies parentais para que, dessa forma, ocorra a introgressão, ou seja, a transferência de algumas ou uma característica dos genitores para o outro. Esse processo leva tempo e custa caro.

2. Qual a vantagem de se utilizar híbridos nas plantas autógamas em relação aos cultivares das mesmas?

A vantagem de se utilizar híbridos em plantas autógamas está em saber que o modo de reprodução delas é assexuado e que as características do híbrido não se perdem com as gerações.

3. O que é banco de germoplasma? Para que serve?

É o conjunto de todos os materiais genéticos de uma espécie, por via de regra, destinado à preservação da mesma. Existe na forma de coleção de células, sementes ou plantas.

4. Qual a diferença entre retrocruzamentos de recessivos e de dominantes?

(A pergunta não foi completamente formulada, mas a resposta geral seria sobre a diferença na estratégia de recuperação do genoma do parental recorrente, dependendo se o alelo de interesse é dominante ou recessivo).

5. Por que a seleção recorrente de meio-irmãos é mais eficiente que a seleção massal?

Diferentemente da seleção massal, na seleção recorrente de meio-irmãos é feito o teste de progênie, o qual serve para analisar a descendência de uma população parental. Na seleção massal, apenas o fenótipo é levado em conta.

6. Comparar transgenia e retrocruzamento.

(A pergunta não foi completamente formulada, mas a resposta geral seria sobre as diferenças na transferência de genes, sendo a transgenia capaz de introduzir genes de qualquer espécie, enquanto o retrocruzamento transfere genes entre espécies relacionadas).

1. Do ponto de vista genético, qual a principal diferença entre plantas alógamas e autógamas?

Plantas alógamas são constituídas de homozigotos e heterozigotos em proporções constantes com o passar do tempo, e plantas autógamas são constituídas de homozigotos. Heterozigotos são instintos por causa da autofecundação.

3. Por que plantas alógamas perdem vigor quando são autofecundadas, enquanto que as autógamas não perdem?

Porque autógamas são uniformes e alógamas são desuniformes, variáveis. A autofecundação de alógamas leva à homozigose, ocorrendo a perda de vigor.

4. Quais os princípios básicos da seleção recorrente e porque é mais utilizada em espécies alógamas do que em autógamas?

Seleção recorrente = seleção e recombinação por vários ciclos. Esse procedimento ajuda a manter mais alta a frequência de alelos favoráveis nos materiais selecionados. Se a população não tiver frequência alta dos alelos favoráveis, a chance de se obter boas linhagens é muito menor. Por isso, não é usada em plantas autógamas.