O objetivo do trabalho foi avaliar acessos de arroz presentes na coleção nuclear e seus cruzamentos quanto ao número de perfilhos por planta, determinando-se a heterose e seus componentes, para aumento dessa característica

ARAÚJO, F. J. M.

BRONDANI, C.

MENDONÇA, J. A.

OLIVEIRA, J. P. de

RANGEL, P. H. N.

RCAAP - Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal

Heterose para número de perfilhos em genótipos da coleção nuclear de arroz da Embrapa.

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HETEROSE PARA NÚMERO DE PERFILHOS EM GENÓTIPOS DA COLEÇÃO NUCLEAR DE ARROZ DA EMBRAPA  João Antônio Mendonça1, Jaison Pereira de Oliveira2, Paulo Hideo Nakano Rangel2, Cláudio Brondani2 e Fausto Jaime Miranda Araújo³.  Palavras- chave: arroz, perfilhos, heterose  INTRODUÇÃO   Coleção nuclear é definida como uma subamostra de acessos que representam, com o menor índice de redundância possível, a diversidade genética de uma espécie cultivada (BROWN, 1995). Seu principal objetivo é facilitar o acesso de potenciais usuários a uma amostra de menor tamanho que seja representativa da variabilidade genética contida no banco de germoplasma da cultura em questão, para fins de melhoramento e pesquisa genética. A Embrapa Arroz e Feijão possui uma coleção de cerca de 14.000 acessos de arroz armazenado no seu banco de germoplasma representado por três grupos; a) variedades tradicionais do Brasil, b) linhagens e cultivares melhoradas do Brasil, c) linhagens e cultivares introduzidas. A coleção nuclear de arroz da Embrapa foi formada com representantes desses três grupos com maior ênfase nas variedades tradicionais, que constituíram 308 acessos, 94 acessos de linhagens e cultivares brasileiras e 148 linhagens e cultivares introduzidas, dando um total de 550 acessos (ABADIE et al., 2005). Essa coleção foi caracterizada agronomicamente em onze localidades, representativas das diversidades de clima, solo e sistemas de cultivo do Brasil. Os 242 genótipos que compõem os estratos de linhagens e cultivares desenvolvidas e introduzidas foi caracterizado molecularmente por 86 marcadores SSR fluorescentes. Essa análise permitiu agrupar 12 genótipos da subespécie indica e 12 da subespécie japônica, com ampla divergência genética entre eles, constituintes da “Mini” coleção nuclear de arroz (BORBA, 2007). Dando continuidade aos trabalhos, envolvendo a coleção nuclear, vem-se ampliando esses estudos buscando conhecer a capacidade geral e específica de combinação desses genótipos, visando a identificação de genótipos para futuras combinações e encontrar combinações que apresentem heterose positiva, possibilitando a obtenção de linhagens superiores, para serem disponibilizadas ao programa de melhoramento da Embrapa.  O objetivo do trabalho foi avaliar acessos de arroz presentes na coleção nuclear e seus cruzamentos quanto ao número de perfilhos por planta, determinando-se a heterose e seus componentes, para aumento dessa característica.  MATERIAL E MÉTODOS   O trabalho se concentrou no grupo índica da Mini Coleção. Duas cultivares de arroz irrigado IRGA 417 (região subtropical) e BRS Formoso (região tropical) foram cruzadas com nove genótipos, sete pertencentes à Mini Coleção e dois à coleção nuclear total (Tabela 1). Os cruzamentos foram realizados em casa de vegetação obtendo-se em torno de 300 sementes por cruzamento.  Com essa quantidade de sementes foi possível montar o experimento no campo. Os onze genótipos, bem como os dezoito híbridos F1 foram plantados na safra 2008/2009, na fazenda Palmital, área experimental da Embrapa Arroz e feijão, município de Goianira–GO (latitude 16º26’06”S, longitude 4º23’52” O). A semeadura foi feita em bandejas plásticas e aos vinte oito dias as mudas foram transplantadas para o campo. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos completos casualizados com três repetições. Cada parcela foi constituída de quatro linhas de quatro metros espaçadas de 0,30 m entre linhas e 0,20 m entre plantas. A tomada de dados foi feita através da contagem do número de perfilhos em cinco plantas nas linhas centrais das parcelas na fase de colheita. Para análise dialélica dos dados o                                                  1 Embrapa Arroz e Feijão, Assistente A, Mestrando em Genética e Melhoramento de Plantas, (UFG), Caixa Postal 179 75375-000 Santo Antônio de Goiás – GO Email:joaoam@cnpaf.embrapa.br 2 Embrapa Arroz e Feijão. 3 Universidade Federal de Goiás. número de tratamentos é dado por: N= p+q+pq, sendo p = 2 (número de genitores do grupo 1), q = 9 (número de genitores do grupo 2) e pq = 18 (F1), totalizando 29 tratamentos. O modelo estatístico adotado foi o de Miranda-Filho e Geraldi (1984), adaptado a partir do modelo de Gardner e Eberhart (1966) de dialelo completo. Foi estimada a capacidade de combinação de cada genitor (gi e gj), correspondente ao método quatro de Griffing (1956), utilizando as expressões: iii hvg ˆˆ21ˆ +=  e jjj hvg ˆˆ21ˆ += .  Tabela 1. Genótipos envolvidos nos cruzamentos, seus nomes, número de registro e origem.  Número Nome Registro BAG Origem G20 * IRGA 417 - Brasil G21* BRS FORMOSO - Brasil  G22**m WU 10 B CNA0005014 China G23**m M 40 CNA0002480 Camarão G24**m LEBONNET CNA0002442 USA G25**m GZ 944-5-2-2 CNA0003195 Egito G26**m MOGAMI CHIKANARI CNA0010433 Japão G27**m VITRO CNA0006961 Itália G28**m WIR 5621 CNA0005853 Rússia G29** TOMOE MOCHI CNA0010438 Japão G30** RIZZOTO 159 CNA0002871 Portugal * Genótipos grupo 1 (G1)    ** Genótipos grupo 2 ( G2)  m pertencentes a Mini coleção de arroz Embrapa.   RESULTADOS E DISCUSSÃO   Observa-se pela Tabela 2 que houve efeito significativo (p < 0,05) quanto ao número de perfilhos para genótipos grupo 2, efeito da interação entre os grupos, heterose total e heterose do grupo 1. Tais efeitos indicam que há variabilidade entre os acessos analisados quanto a esse parâmetro. A significância dos quadrados médios das fontes de variação de genótipos, para os dois grupos, indica que eles são heterogêneos e que sua contribuição para a média não é constante. A significância da fonte de variação que testa a diferença dos comportamentos médios dos dois grupos de parentais (G1 vs G2) reflete a existência de variação no comportamento médio dos grupos entre si. A heterose específica não foi significativa. Isto atesta a importância dos efeitos da dominância no controle desse caráter, bem como a existência de divergência nas frequências alélicas entre grupos e dentro de grupos.    O efeito da heterose específica indica, ainda, a existência de diferenças entre graus de complementação das freqüências em combinações híbridas. Entende-se por complementação o fenômeno em que dois genitores se completam, um suprindo as deficiências do outro, ao nível de genoma (VENCOVSKY; BARRIGA, 1992; OLIVEIRA et al., 2004). No conjunto dos locos, um dos genitores tem baixa frequência de alelos favoráveis e, nestes mesmos locos, o outro genitor tem alta freqüência de alelos favoráveis. Essa complementação só acontece em locos que apresentarem alguma dominância, pois a heterose específica não tem sensibilidade para detectar divergência entre os genitores nos locos sem dominância.  No grupo 1, destaca-se o G20 (IRGA 417) e no grupo 2 o G25 (GZ 944-5-2-2) (Tabela 3). Embora esses genitores tenham apresentados maiores médias para número de perfilhos, a melhor combinação híbrida não foi proporcionada por eles e sim pelo G21 (BRS Formoso) com o G25 (GZ 944-5-2-2) (Tabela 4).   O fato de o efeito da heterose específica não ter sido significativo (P<0,05) indica que os melhores híbridos podem ser preditos com base na capacidade geral de combinação.   Tabela 2. Análise de variância segundo o modelo de dialelos completos de Miranda-Filho e Geraldi (1984) para números de perfilhos por planta de dois grupos de genótipos e suas combinações híbridas. Fonte de Variação GL SQ QM F p-valor Genótipos 28   8535,714   304,846      5,488     < 0,0001 Grupo 1 1       64,559     64,559      1,162        0,2855 Grupo 2 8   5977,892   747,236    13,453     < 0,0001 Grupo 1 x Grupo 2 1     642,082   642,082    11,560        0,0012 Heterose Total 18   1851,180   102,843      1,851        0,0410 Heterose Média 1     149,127   149,127      2,684        0,1069 Heterose Grupo 1 1     554,030   554,030      9,975        0,0025 Heterose Grupo 2 8     431,187     53,898      0,970        0,4683 Heterose Específica 8     716,834     89,604      1,613        0,1418 Resíduo 56 -     55,541 - -     Tabela 3. Matriz de médias de número de perfilhos em dois grupos de acessos de arroz irrigado e suas combinações. G1/G21 G22 G23 G24 G25 G26 G27 G28 G29 G30 Yi02 G20 71,33 77,00 59,33 89,33 81,00 82,33 70,00 80,67 67,33 94,00 G21 88,67 80,67 71,67 112,67 71,00 68,00 58,00 80,00 74,67 60,00 Y0j2 85,00 56,00 44,00 118,00 42,67 62,67 49,00 62,33 70,67 77,003 1- G1 e G2: Genitores dos grupos de acessos da Coleção nuclear de arroz da Embrapa; 2- Yi0 e Y0j: médias dos genitores do grupo 1 e 2, respectivamente; e 3- Média geral.   Tabela 4. Matriz das estimativas dos efeitos da heterose específica ( ijsˆ ), de variedades ( ivˆ e jvˆ ), de heterose varietal ( ihˆe jhˆ ), capacidade geral de combinação ( igˆ e jgˆ ) para o caráter número de perfilhos em dois grupos de acessos de arroz irrigado e suas combinações. G1/G21 G22 G23 G24 G25 G26 G27 G28 G29 G30 ivˆ  ihˆ igˆ  G20 -7,16 -0,33 -4,66 -10,16 6,50 8,66 7,50 1,83 -2,16 17,0 -10,0 -1,50 G21 7,16 0,33 4,66 10,16 -6,50 -8,66 -7,50 -1,83 2,16 -17,0 10,0 1,50 jvˆ  19,40 -9,59 -21,59 52,40 -22,92 -2,92 -16,59 -3,26 5,07 - - - jhˆ  -6,57 6,76 -0,57 -2,07 10,59 -0,24 -4,57 5,09 -8,40 - - - jgˆ  3,12 1,96 -11,37 24,12 -0,87 -1,70 -12,87 3,46 -5,87 - - - 1- G1 e G2: Genitores dos grupos de acessos da Coleção nuclear de arroz da Embrapa  CONCLUSÕES  1- Os genótipos e híbridos avaliados exibem variabilidade genética para o caráter número de perfilhos por planta. 2- Há possibilidade de encontrar combinações alélicas favoráveis para o aumento de perfilhos entre os genótipos da coleção nuclear, o que pode gerar populações promissoras para o programa de melhoramento. 3- Conhecendo a capacidade geral de combinação dos genótipos pode-se direcionar a escolha dos mesmos aumentando a possibilidade de se encontrar combinações favoráveis.     REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS  ABADIE, T. et al. Construção de uma coleção nuclear de arroz para o Brasil. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, DF, v. 40, n. 2, p. 129-136, fev. 2005.   BORBA, T. C. de O. Diversidade genética e mapeamento associativo para produção e qualidade de grão dos acessos melhorados da coleção nuclear de arroz da Embrapa. 2007. 109 f. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas) - Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos, Universidade Federal de Goiás, Goiânia.  BROWN, A. H. D. The core collection at the crossroads. In: HODGKIN, T. et al. (Ed.). Core collections of plant genetic resources. Chichester: J. Wiley, 1995. p. 3-19.   GARDNER, C. O.; EBERHART, S. A. Analysis and interpretation of the variety cross diallel and related population. Biometrics, Washington, v. 22, n. 3, p. 439-452, Sept. 1966.  GRIFFING, B. Concept of general and specific combining ability in relation to diallel crossing systems. Australian Journal of Biological Sciences, Victoria, v. 9, n. 4, p. 463-493, 1956.  MIRANDA-FILHO, J. B. de; GERALDI, I. O. An adapted model for the analysis of partial diallel crosses. Revista Brasileira de Genética, Ribeirão Preto, v. 7, n. 4, p. 677-688, dez. 1984.  OLIVEIRA, J. P. et al. Teor de proteína no grão em populações de milho de alta qualidade protéica e seus cruzamentos. Pesquisa Agropecuária Tropical, Goiânia, v. 34, n. 1, p. 45-51, jan./abr. 2004.  VENCOVSKY, R.; BARRIGA. P. Genética biométrica no fitomelhoramento. Ribeirão Preto: Sociedade Brasileira de Genética, 1992. 486 p.  

http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/bitstream/doc/658632/1/PL2009.161.pdf

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