O presente trabalho objetivou avaliar cruzamentos em esquema dialélicos e estimar a capacidade de combinação para caracteres vegetativos em pinhão-manso na fase jovem

ALVES, A. A.

LAVIOLA, B. G.

RESENDE, M. D. V. de

ROCHA, R. B.

ROSADO, T. B.

RCAAP - Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal

Cruzamentos dialéticos e capacidade combinatória em pinhão-manso na fase jovem.

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II CONGRESSO BRASILEIRO DE PESQUISAS DE PINHÃO-MANSO Brasília - DF 29 a 30 DE NOVEMBRO DE 2011 CRUZAMENTOS DIALÉLICOS E CAPACIDADE COMBINATÓRIA EM PINHÃO-MANSO NA FASE JOVEM  Bruno Galvêas Laviola (Embrapa Agroenergia, bruno.laviola@embrapa.br), Alexandre Alonso Alves (Embrapa Agroenergia, alexandre.alonso@embrapa.br), Tatiana Barbosa Rosado (Embrapa Agroenergia, tatianarosado@yahoo.com.br), Rodrigo Barros Rocha (Embrapa Rondônia, rodrigo@cpafro.embrapa.br), Marcos Deon Vilela de Resende (Embrapa Florestas, marcos.deon@gmail.com).  Palavras Chave: Jatropha curcas L., genética quantitativa, CGC, CEC.1 - INTRODUÇÃO O pinhão-manso (Jatropha curcas L.) vem sendo apontado como uma das espécies perenes potencias para atender à demanda de óleo vegetal para produção de biodiesel. A oleaginosa possui potencial de rendimento de óleo superior às oleaginosas anuais tradicionais e qualidade de óleo favorável à produção de biodiesel. Apesar das potencialidades da espécie, a oleaginosa está em fase de domesticação, não existindo ainda cultivares e sistema de produção validado para as diferentes regiões produtoras de biodiesel (Laviola, 2011). Dentre as ações chave da pesquisa esta a implantação de um programa de melhoramento genético para o pinhão-manso. Uma das fases primordiais desse programa é a seleção de genitores para serem intercruzados de forma a constituir a população base, na qual se investirá esforços na busca por genótipos de maior valor agronômico/industrial. Assim, a diversidade genética em um grupo de genitores deve ser avaliada a fim de se identificar as combinações híbridas de maior efeito heterótico, de forma que, nas gerações segregantes, haja maior possibilidade de recuperação de genótipos superiores. Dentre os métodos fundamentados em modelos biométricos, destinados a avaliação da diversidade de genitores, os principais são as análises dialélicas. O esquema dialélico é um delineamento genético que permite quantificar a variabilidade genética do caráter, avaliar o valor genético dos genitores e da capacidade específica e heterose manifestada em cruzamentos específicos (Cruz, 2010). Dentre os caracteres alvo do programa de melhoramento de pinhão-manso os mais importantes são: produção de grãos, rendimento de óleo, ausência de toxidez e vigor. O vigor é uma característica de difícil mensuração e geralmente é avaliado indiretamente por meio de outras características, incluindo altura, diâmetro de caule, arquitetura de plantas,  entre outras.  O presente trabalho objetivou avaliar cruzamentos em esquema dialélicos e estimar a capacidade de combinação para caracteres vegetativos em pinhão-manso na fase jovem. 2 - MATERIAL E MÉTODOS  O experimento foi realizado por meio de cruzamentos em esquema dialélico completo, desbalanceado para número de cruzamentos, totalizando 4 autofecundações e 9 hibridações (Tabela 1). Para realização dos cruzamentos foram utilizados 4 acessos selecionados no banco de germoplasma com as seguintes características: porte baixo (CNPAE-107), elevada produção de grãos (CNPAE-190), ausência de toxidez nos grãos (CNPAE-170) e resistência a oídio (CNPAE-259).  Tabela 1. Esquema dos cruzamentos dialélicos M/F 107  170 190  259  107  107⊗ --- 107 x 190 107 x 259 170  170 x 107 170⊗ 170 x 190 170 x 259 190  190 x 107 --- 190⊗ 190 x 259 259  259 x 107 --- 259 x 190 259⊗   O experimento em campo foi implantado no dia 10 de novembro de 2010, em área experimental da Embrapa Cerrados, Planaltina-DF, segundo o delineamento em blocos ao acaso, com 5 repetições, 3 plantas em linha por parcela e espaçamento de 4 x 2 m. Para este estudo foram consideradas as características altura de plantas (m) e diâmetro de caule (mm), que foram avaliadas 8 meses após o plantio (em julho de 2011).  A análise dos dados foi realizada por meio do modelo estatístico 33 (que contempla cruzamentos dialélicos intrapopulacionais, em blocos completos, com várias plantas por parcela) do software SELEGEN-REML/BLUP (Resende, 2007).   3 - RESULTADOS E DISCUSSÃO  As estimativas de variância e parâmetros genéticos associados aos caracteres altura e diâmetro de caule estão apresentados na Tabela 2. Para o caráter altura de plantas verificou-se maior variância genética devida a capacidade específica de combinação (Vfam) comparada à variância aditiva (Va), enquanto que, para diâmetro de caule observou maior predominância de variância aditiva em relação à Vfam. As variâncias refletiram diretamente na magnitude da herdabilidade dos efeitos aditivos (h2a) e no coeficiente de determinação da capacidade específica de combinação (c2fam), parâmetros que são importantes na definição das estratégias de melhoramento que proporcionem maior ganho genético. O maior C2fam observado para altura de plantas indica que para se melhorar a população para esse caráter devem-se adotar métodos que priorizam a capitalização da heterose (dominância e divergência genética). Por outro lado, para se obter ganhos em termos de diâmetro de caule (característica que apresentou maior Va e h2a), os métodos de melhoramento devem priorizar a recombinação dos melhores indivíduos, ou seja, aqueles com maior valor genético aditivo. Os maiores efeitos da capacidade específica de combinação (CEC) foram observados para os cruzamentos realizados entre os grupos (107 e 190) e (170 e 259) (Tabela 3). A maior resposta heterótica nestas combinações II CONGRESSO BRASILEIRO DE PESQUISAS DE PINHÃO-MANSO Brasília - DF 29 a 30 DE NOVEMBRO DE 2011 pode ser explicada, em parte, pela alta divergência genética entre os genótipos pertencentes aos grupos citados (Rosado et al., 2010).  Tabela 2. Componentes de variância e parâmetros genéticos associados aos cruzamentos de pinhão-manso Parâmetros Altura (m) Diâmetro de caule (mm) Va 0,0312 30,8484 Vparc 0,0046 0,2772 Vfam 0,0419 13,3955 Ve 0,0045 8,5421 Vf 0,0822 53,0633 h2a 0,38 0,58 c2fam 0,51 0,25 c2parc 0,05 0,01 Média geral 1,71 74,22 Va: variância genética aditiva; Vparc: variância ambiental entre parcelas; Vfam: variância da capacidade específica de combinação ou variância genética de dominância entre famílias de irmãos germanos; Ve: variância residual; Vf: variância fenotípica individual; h2a: herdabilidade individual no sentido restrito, ou seja, dos efeitos aditivos; c2fam: coeficiente de determinação dos efeitos da capacidade específica de combinação; c2parc: coeficiente de determinação dos efeitos de parcela.    Nos cruzamentos 107 x 190, 107 x 259 e 190 x 259 foram observadas diferenças de baixa magnitude para altura de plantas nos cruzamentos recíprocos, indicando ausência de herança materna na expressão do caráter. Porém, para diâmetro de caule, as diferenças entre os cruzamentos recíprocos foram de alta magnitude, inclusive com tendência de apresentar resultado inverso. Por exemplo, verificou-se efeito de -0,6620 na combinação (107 x 259) e efeito de 4,5489 na combinação (259 x 107). Tabela 3. Efeitos da capacidade específica de combinação (CEC) dos cruzamentos Cruzamentos (M x F) Altura (m) Diâmetro de caule (mm) 107 ⊗ - 0,5936 - 2,4098 107 x 190 - 0,0404 - 1,5729 107 x 259 0,0877 - 0,6620 170 ⊗  - 0,2168 - 4,7255 170 x 107 0,1891 2,0447 170 x 190 0,1838 1,8342 170 x 259 0,0835 -0,0227 190⊗ - 0,2083 - 3,6574 190 x 107 - 0,0410 0,4803 190 x 259 0,0988 5,1443 259 ⊗ -0,0869 - 3,2687 259 x 107 0,1801 4,5489 259 x 190 0,1659 2,2667  Em todos os cruzamentos de autofecundação verificou-se redução na altura de plantas e diâmetro de caule, sendo estes os cruzamentos com menor efeito da CEC (Tabela 3). A redução na altura de plantas e no diâmetro de caule tem, possivelmente, como causa principal a depressão pela endogamia, o que pode refletir em perda de vigor e, consequentemente, em perdas na produção de grãos. A estimativa da capacidade geral de combinação (CGC) ou efeito genético aditivo, pode ser encontrada na Tabela 4. Verifica-se que para altura de plantas o genitor 259 apresentou a maior CGC e o genitor 107 a menor. Para diâmetro de caule, a maior CGC foi também observada para o genitor 259 e a menor CGC para o genitor 170 (não-tóxico), genótipo que se caracteriza por apresentar baixo vigor no campo (Laviola et al., 2011). Por estes resultados, pode se inferir que o genótipo 259, que também apresenta resistência a oídio, pode ser considerado como potencial fonte de alto vigor no programa de melhoramento genético.  Tabela 4. Estimativa do efeito genético aditivo dos genitores de pinhão-manso Genitor Altura (m) Diâmetro de caule (mm) 259 0,1649 5,4553 170 0,0085 - 6,4422 190 -0,0184 0,9646 107 -0,1550 0,0223  4 - CONCLUSÕES  O esquema dialélico foi eficiente para estimar os componentes de variância e parâmetros genéticos das características altura de plantas e diâmetro de caule em pinhão-manso na fase jovem.  Na expressão da característica altura de plantas verificou se predominância de efeitos de dominância, enquanto que, para diâmetro de caule, houve predominância de efeito aditivo.  A autofecundação reduziu a altura de plantas e diâmetro de caule dos cruzamentos e, provavelmente, o vigor das plantas.  O genótipo CNPAE-259 apresentou o maior efeito aditivo para altura de plantas e diâmetro de caule, sendo este genótipo potencial fonte de variabilidade para vigor de plantas no programa de melhoramento genético.   5 - AGRADECIMENTOS  À FINEP e ao CNPq pelo financiamento do projeto “Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação em Pinhão-Manso para Produção de Biodiesel” (BRJATROPHA). 6 - REFERÊNCIAS CRUZ, C. D. Princípios de genética quantitativa. Viçosa: Editora UFV, 2010.).  LAVIOLA, B. G.; BHERING, L. L.; MENDONCA, S.; ROSADO, T. B.; ALBRECHT, J. C. Morpho-Agronomic Characterization of the Germplasm Bank of Jatropha Young Stage. Bioscience Journal, v. 27, n. 3, p. 371-379, May-Jun 2011.  RESENDE, M. D. V. SELEGEN-REML/BLUP - Sistema Estatístico e Seleção Genética Computadorizada via Modelos Lineares Mistos. Colombo, PR: Embrapa Florestas, 2007. 259p.  ROSADO, T. B.; LAVIOLA, B. G.; FARIA, D. A.; PAPPAS, M. R.; BHERING, L. L.; QUIRINO, B.; GRATTAPAGLIA, D. Molecular Markers Reveal Limited Genetic Diversity in a Large Germplasm Collection of the Biofuel Crop Jatropha curcas L. in Brazil. Crop Science, v. 50, n. 6, p. 2372-2382, Nov-Dec 2010.  

http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/bitstream/doc/908218/1/1011.pdf

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