Método Genealógico (“Pedigree”)

Usado durante as etapas de autofecundação de

populações para o desenvolvimento de linhas

homozigotas, mantendo-se o registro de genitores e

progênies.

Histórico:

“pedigree selection”: seleção de uma planta para isolar linhas

puras a partir de variedades locais heterogêneas

Newman (1912) descreveu como o método foi proposto

Até 1891 Seleção massal

Hjalman Nilsson (1891) :

Colheu sementes de cada planta separadamente (trigo e

outras espécies autógamas)

Uma amostra das sementes foi plantada em linha na

geração seguinte

Observações detalhadas feitas em cada linha (progênie)

Características uniformes

“O meio mais efetivo para se obter um genótipo uniforme

era cultivar a progênie de uma (única planta)”

System of Pedigree

“Sistema de pedigree”:

seleção de uma planta

e

avaliação da progênie

F2 Linhas homogêneas

Implementação

Princípio:

Seleção de plantas individuais a partir da geração F2

Plantas são colhidas isoladas e semeadas em linha na

geração F3, quando ocorre a seleção das melhores

famílias e dos melhores indivíduos dentro destas

famílias

O processo se repete até que a maioria dos locos

esteja em homozigose, quando as melhores linhagens

identificadas irão participar de experimentos regionais

de competição de cultivares.

A B

F1

Genealógico

F2

F2:3

Linha n

...

Linha 1 L2 L3

As melhores plantas são

identificadas visualmente e

colhidas individualmente, dando

origem às linhas F2:3

Seleciona-se entre e dentro de

linhas. A planta selecionada é

colhida individualmente, dando

origem a uma linha na geração

seguinte. Plantas selecionadas

numa mesma linha dao origem a

familias.

Genealógico

F3:4

F5:6

Idem à geração F2:3. Seleção entre

famílias, linhas e plantas.

F4:5 Idem a geração F3:4

Seleciona-se entre e dentro de famílias. A planta

selecionada é colhida individualmente

originando uma família F6:7

Família

Nivel de homozigose desejado

dentro das famílias, as

sementes colhidas de cada

família são misturadas para

serem avaliadas em

experimentos com repetição.

Três ETAPAS

Etapa 1:

População F2

- Espaçamento (permitir seleção)

- No de plantas

- Colheita individual

Etapa 2:

Cada progênie F3 a partir de uma planta F2 selecionada:

- Plantio em linhas

F3 - Espaçamento

(1) X - No de plantas

(2) X - Seleção - melhores linhas

(3) X - Seleção - melhores plantas

(4) X

Etapa 3:

Progênies F4 de cada planta F3 selecionada é cultivada numa

linha.

Progênies de plantas da mesma linha são plantadas lado a lado

(família)

F4

XX XX XX XX

XX XX XX XX

XX XX XX XX

1 2 3 4

- Seleção:

famílias

linhas

plantas

Próximas etapas: repetição da etapa 3 -

identificação de linhas homogêneas

Colheita e avaliação

(ensaios comparativos)

No de plantas, linhas ou famílias (?)

1) Disponibilidade de recursos

tempo, mão-de-obra, área, recursos

financeiros, outros

Deve ser estabelecido o no de progênies e

plantas que podem ser avaliados em cada

etapa

Em um programa já estabelecido

Simultâneo: F2, F3, ....

Fatores que influenciam o número de

seleções

2) Variabilidade genética esperada Variabilidade genética esperada influencia o

número de seleções feitas

Variabilidade entre as linhas > dentro das linhas

Plantas dentro das progênies - homozigotas - diminuição da var. genética DENTRO

Seleção dentro de progênie - caracteres de alta h2 - apenas nas gerações iniciais (F3 e/ou F4)

(F6 ou F7 - locos em homozigose - experimentos com repetições)

3) Número de gerações de seleção

Quantidade de recursos alocados para

cada geração

Variabilidade dentro das linhas diminui e

a uniformidade dentro das linhas aumenta

Método: interrompido - grau de

uniformidade desejado for atingido

Caracteres para seleção Efetividade da seleção (herdabilidade)

Associação com seleção visual e outros

Habilidade do indivíduo (visual)

composição proteica da semente

O erro da medida influencia a herdabilidade

Relação entre o melhoramento e o

número de caracteres sob seleção

influencia o número de plantas e linhas que

devem ser avaliadas

Ambientes para seleção

expressão de diferenças genéticas x

condições ambientais apropriadas

Ex.: seleção para resistência à doença na

ausência do patógeno

inadequado: uso em casa de vegetação e

plantio fora de época

Registros

Mais extensivos / outros métodos

Um número para cada planta

selecionada, em cada geração

Identificação a partir de F2

- Exemplo:

A x B

F1

2000 plantas F2

Seleção: 150 indivíduos

AxB-1, AxB-2, AxB-3,..., AxB-150

AB-1, AB-2, AB-3,..., AB-150

F3: 03 plantas selecionadas nas linhas

AB-2 e AB-15

Identificação: AB2-1, AB2-2, AB2-3

AB15-1, AB15-2, AB15-3

F4: seleção de três plantas da linha AB2-3

Identificação: AB2-3-1, AB2-3-2, AB2-3-3

Continua nas gerações seguintes

Método trabalhoso / perfeito

conhecimento da genealogia

Vantagens

Seleção efetiva genótipos inferiores

descartados antes dos ensaios

comparativos

Seleção em várias gerações

diferentes ambientes (expressão de

variabilidade genética de importantes

caracteres)

Origem das linhas é conhecida

maximizar a variabilidade genética entre

as linhas durante a seleção

Desvantagens

Não pode ser usado onde a variabilidade

genética para os caracteres não se

expressam

Maior tempo de desenvolvimento da

cultivar quando comparado a outros

métodos

Exige muitas anotações

Equipe experiente - seleções

Necessita de maior área

É mais trabalhoso

População (Bulk) Genealógico (Pedigree)

Seleção natural até F5 ou F6 Seleção artificial a partir da geração F2

menos trabalhoso mais trabalhoso

utilizam-se populações grandes utilizam-se populações menores

mais barato e simples mais caro e trabalhoso

mais demorado (?) mais rápido (?)

uso de máxima variabilidade usa menor variabilidade

não conhecimento da linhagem conhecimento da linhagem

não serve para estudos de herança serve para estudos de herança

Tese: USO DOS MÉTODOS GENEALÓGICO E SINGLE

SEED DESCENT (SSD) PARA OBTENÇÃO DE LINHAS

DE PIMENTÃO RESISTENTES À MANCHA

BACTERIANA

Escolha dos métodos

Estimativas de parâmetros genéticos:

h2r ~ 50,77%

h2a ~ 82,54%

η = 3 (resistência à mancha-bacteriana)

F2

F1

(Costa, 2000)

x

UENF 1421 UENF 1381

14 F2:3

3 test.

BLI

BLII

...

...

...

... 17 25

10

BLIII

BLIV 14 F2:3

3 test.

14 F2:3

3 test.

14 F2:3

3 test.

10

Esquema Experimental

0,8 m

1,0 m

Espaçamento

Tabela 6 – Resumo da análise de variância para a característica

reação à mancha bacteriana, considerando-se a geração F2:3 de

acordo com o procedimento linhas e pais intercalares. Campos dos

Goytacazes, 2004

FV GL RMB (%) RMB (cm2)

Entre linhas 55 482,40** 0,05**

Dentro de linhas 336 101,14 0,01

Média 9,66 0,01

** Significativo em nível de 1% de probabilidade pelo teste F.

Tabela 8 – Resumo da análise de variância para as características peso total de frutos1 (g), número total de frutos2 e peso médio de frutos3 (g), considerando-se a geração F2:3 de acordo com o procedimento linhas e pais intercalares. Campos dos Goytacazes, 2004

FV GL PTF1 NTF2 PMF3

Entre linhas 55 368394,07** 3905,51** 253,52** Dentro linhas 336 38476,00 432,53 15,03

Médias 503,29 45,25 12,65 ** Significativo em nível de 1% de probabilidade pelo teste F.

Resultados

Considerando-se a característica reação à

mancha bacteriana, por meio da seleção

entre e dentro, selecionaram-se as linhas F2:3

105, 111, 125, 157, 226, 260, 282, 288, 313,

475 e 517, proporcionando ganhos genéticos

em torno de –40,0%.