Seleção de Genitores e Métodos de Melhoramento

Comportamento intrínseco dos genitores

Genótipos com alto desempenho tendem a gerar progênies com alto desempenho quando a variância aditiva predomina. Em casos de predomínio da variância aditiva, observa-se maior resposta à seleção.

Termos e capacidades de combinação

Top cross (cruzamento de linhagem com um testador em comum).

Capacidade geral de combinação (CGC): habilidade de produzir progênie com determinado desempenho ao ser cruzado com vários genitores.

Capacidade específica de combinação (CEC): desempenho de uma combinação específica entre dois genitores.

Heterose e modelo de fenótipo

Heterose — descendentes com maior vigor que os parentais. Modelo: P = G + E = μ + A + D + E, onde o termo de dominância (D) pode explicar heterose, mas seu desvio não pode ser explorado por seleção direcional na população de base; a hibridização é importante para explorar heterose.

Melhoramento de plantas autógamas

Objetivo: obter indivíduos homozigotos após sucessivas autofecundações. Métodos de condução da população segregante:

• Método Populacional (Massal ou Bulk)
• Método Genealógico (Pedigree)
• Método Descendente de uma Única Semente (Single Seed Descent - SSD)
• Método dos Retrocruzamentos

Método massal (bulk)

Procedimento: escolha dos genitores, obtenção da F1, plantio da F2 sem seleção artificial (apenas seleção natural), colheita da F2 em bulk, amostragem para produzir F3, repetindo até atingir o nível desejado de homozigose. Na geração anterior à última, realiza-se plantio mais espaçado, colheita individual de plantas selecionadas e cada planta selecionada originará uma fileira na geração seguinte. Fileiras promissoras e uniformes seguem para ensaio preliminar de linhagens em uma localidade.

Vantagens do método massal

• Economia de mão de obra na condução da população segregante.
• Possibilidade de conduzir grande número de populações com facilidade.
• Aumento da proporção de indivíduos mais adaptados e competitivos.
• Aproveitamento máximo da seleção natural.

Desvantagens do método massal

• Inadequado para espécies cujo produto comercial não são as sementes.
• Impossibilita o uso de casas de vegetação e a condução de mais de uma geração por ano.
• Não permite o uso da população para estudos de herança.
• Risco de perda de genótipos desejáveis que apresentam baixa capacidade de competição.

Método genealógico (Pedigree)

Pedigree — seleção com teste de progênie (baseada no genótipo) e conhecimento da genealogia dos indivíduos selecionados. Maximiza a eficiência da seleção e pode ser aplicado também às espécies alógamas; é muito utilizado para obtenção de linhagens endogâmicas em milho.

Vantagens do método pedigree

• Permite controle do grau de parentesco entre as seleções.
• Permite o descarte de indivíduos inferiores em gerações precoces.
• Permite a utilização de dados obtidos em estudos genéticos.
• Possibilita o treinamento de melhoristas.

Desvantagens do método pedigree

• Só permite a condução de uma geração por ano (em muitos sistemas).
• Exige elevada demanda de mão de obra especializada e campo experimental.
• Requer pessoal qualificado para seleção.

Método descendente de única semente (Single Seed Descent - SSD)

Princípio: aproveitamento da variabilidade da geração F₂ nas gerações mais avançadas, com máxima amostragem na fase de homozigose. Avança rapidamente para homozigose e não exige registro detalhado das genealogias.

Vantagens do SSD

• Fornece máxima variância genética entre linhas na população final.
• Atige rapidamente o nível desejado de homozigose; permite avanço rápido de gerações.
• É de fácil condução e não exige registro das genealogias.
• Pode ser conduzido fora da região de adaptação, inclusive em casas de vegetação.
• Requer pequena demanda de área e mão de obra.

Desvantagens do SSD

• Apresenta pouca oportunidade de seleção nas gerações precoces.
• Algumas plantas F₂ podem não ter descendentes representados na população final.
• Não se beneficia da seleção natural quando esta seria favorável.

Procedimentos práticos e ensaios

Fases gerais: escolha e cruzamento dos genitores; plantio da F1 e da F2; F3 a F plantadas em linhas; seleção para caracteres qualitativos; registro preciso das genealogias (no pedigree); ensaio intermediário de linhagem; ensaio final de linhagens; avaliação de valor de cultivo e uso; e distribuição do novo cultivar.

Recomendações para adaptação de genótipos exóticos

Recomendado para adaptação de genótipos exóticos: permite economia de mão de obra na condução da população segregante, possibilita condução de grande número de populações e aumenta a proporção de indivíduos adaptados e competitivos.

Hibridação: objetivos e controle

Objetivos do controle da hibridação no MGV:

• Evitar polinização cruzada que gere híbridos indesejáveis.
• Evitar autopolinização quando não desejada.
• Garantir a reprodução conforme as necessidades do programa.
• Unir características desejáveis em um só genótipo.

Outros objetivos: transferir genes de um genótipo para outro, aproveitar heterose e realizar cruzamentos complexos quando necessário.

Cruzamentos complexos e número de cruzamentos

Cruzamentos complexos envolvem mais de quatro genitores e são de uso restrito; há maior probabilidade de ocorrer heterozigose. Pontos a considerar na escolha dos progenitores:

1. Quais variedades ou linhagens incluir no bloco de cruzamentos?
2. Em que combinações estas variedades ou linhagens devem ser cruzadas?
3. Quantas polinizações devem ser realizadas em cada cruzamento?

Considerações finais sobre genitores

Genitores

Aumentar a capacidade de combinação pode envolver escolher genitores A ou B em que um dos genitores apresente elevada capacidade de combinação. Divergência genética avaliada com marcadores moleculares pode indicar maior potencial de heterose: quanto maior a divergência entre genitores, maior a probabilidade de heterose, embora isso não possa ser a única característica considerada. É necessário equilibrar divergência genética com bom desempenho e comportamento agronômico.