AGUIAR, G. A.

AVOZANI, O. A.

COLOMBARI FILHO, J. M. C.

FACCHINELLO, H. K.

GOVEIA, J. V.

MAGALHAES JUNIOR, A. M. de

STRECK, E. A.

WEILER, R. L.

Portuguese

Repository Open Access to Scientific Information from Embrapa

  AVALIAÇÃO DA POPULAÇÃO DE SELEÇÃO RECORRENTE CNA11 QUANTO A TOXIDEZ POR FERRO  Gabriel Almeida Aguiar1; Eduardo Anibele Streck1; Paulo Henrique Karling Facchinello1; Janaina Vilella Goveia2; Ariano Martins de Magalhães Jr.3; José Manoel Colombari Filho4; Oneides Antonio Avozani5, Roberto Luis Weiler5  Palavras-chave: melhoramento genético, arroz irrigado, estresse abiótico, toxidez.   INTRODUÇÃO O cultivo do arroz irrigado (Oryza sativa L.) está presente em todas as regiões brasileiras, onde a Região Sul é principal produtora desse cereal, proeminentemente no estado do Rio Grande do Sul. O sistema de cultivo predominante e tradicionalmente praticado nessa Região, referente ao manejo da água, é a irrigação por inundação, na qual utiliza-se uma lâmina de água continua após o início da irrigação da cultura. Esse sistema de irrigação proporciona alterações biogeoquímicas no solo, que interferem na fertilidade do mesmo, determinando as formas estáveis dos elementos e sua disponibilidade para a planta (SCHMIDT et al., 2013). Através das condições anaeróbicas gerada pela inundação do solo, elevadas quantidades de ferro na forma reduzida (Fe2+) são liberadas para a solução do solo e, consequentemente, aumentam a sua possibilidade de absorção pelas plantas, podendo, em casos de excesso, atingir níveis de toxidez prejudiciais à cultura do arroz irrigado. A toxidez por ferro é a desordem nutricional de maior ocorrência nas áreas de cultivo de arroz irrigado em sistemas inundados (BECKER; ASCH, 2005). Sendo classificada de duas formas distintas: direta ou real, caracterizada pelo acúmulo de grandes níveis de ferro em tecidos vegetais (SILVEIRA et al., 2007), e indireta, causada pela deficiência generalizada na absorção de outros nutrientes, geralmente provocada por altos teores de Fe2+ (VAHL, 1991), devido a sua precipitação sobre as raízes de arroz.  O desenvolvimento de cultivares tolerantes a toxidez por ferro, pelos programas de melhoramento através da seleção recorrente, é uma alternativa eficiente para evitar as adversidades causada por esse estresse na cultura do arroz irrigado. Deste modo, a finalidade desse trabalho foi avaliar as progênies da população de seleção recorrente CNA11, sob o estresse ocasionado pelo excesso de ferro no solo.  MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi realizado em dois locais, na Estação Experimental de Terras Baixas da Embrapa Clima Temperado, no município de Capão do Leão, e na Estação Regional de Pesquisa do Instituto Rio Grandense do Arroz, em Camaquã, na safra 2015/2016. Foram avaliadas 100 progênies oriundas da população de seleção recorrente de arroz irrigado CNA11 e 5 testemunhas: BRS Querência e IRGA 424 (Tolerante), BRS 7 "Taim" e BRS Pampa (Médio Tolerante) e BR IRGA 409 (Suscetível). A avaliação da toxidez por ferro foram realizadas visualmente aos 40, 70 e 100 dias após a emergência das plântulas através dos sintomas de descoloração das folhas, com notas de 1,0 a 3,5 (Tolerante); 3,6 a 5,5 (Médio Tolerante); 5,6 a 7,5 (Médio Suscetível) e 7,6 a 9,0 (suscetível) segundo metodologia de Magalhães Jr. et al (2011). Em Goiânia, junto a Embrapa Arroz e Feijão,                                             1 Estudante de Doutorado em Melhoramento Vegetal – UFPel - FAEM / Embrapa Clima Temperado. E-mail: gabrielalmeidaaguiar@yahoo.com.br 2 Estudante de Agronomia - UFPel - FAEM. 3 Pesquisador, Embrapa Clima Temperado. 4  Pesquisador, Embrapa Arroz e Feijão. 5  Pesquisador, IRGA.     também foi avaliada a produtividade das progênies expressa em kg/ha.  A população-base de arroz irrigado CNA11 foi sintetizada pela Embrapa Arroz e Feijão em 1995/96, pela incorporação na população CNA1 de alelos provenientes de 12 genitores anteriormente caracterizados como fontes para elevado potencial produtivo, para resistência a bicheira da raiz, a brusone e a mancha parda, para tolerância ao frio e a toxidez por ferro, para precocidade e para qualidade de grãos (RANGEL et al., 2000). Essa população-base permite ser recombinada em campo, ou seja, sem a necessidade de cruzamentos manuais, por possuir o gene de macho-esterilidade proveniente da população CNA1, que também possuía alelos favoráveis para elevado potencial produtivo, precocidade, qualidade de grãos, resistência a brusone e tolerância a toxidez por ferro. A fonte de macho-esterelidade genética empregada na síntese da população CNA1 foi a linhagem IR 36, com genótipo msms, que induz a inviabilidade dos grãos de pólen (SING; IKEHASHI, 1981). As análises foram realizadas com auxílio do programa estatístico Genes (CRUZ, 2013).  RESULTADOS E DISCUSSÃO De acordo com a Tabela 1, pode-se observar que as progênies da população de seleção recorrente foram agrupadas em 7 e 5 grupos, nos municípios de Capão do Leão e Camaquã, respectivamente.    Tabela 1. Reação das progênies da população de seleção recorrente CNA11 sob o estresse por ferro.     Progênies          Capão        do         Leão      Cama     quã     Progênies        Capão         do    Leão      Cama      quã Progênies     Capão      do Leão        Cama        quã CNA11/5/1-18-1-B  3.2 a    3.4 a CNA11/5/1-87-3-B 4.2 c  3.5 a CNA11/5/1-51-4-B 4.8 d    3.6 a   BRS Querência  3.4 a    3.5 a CNA11/5/1-90-5-B 4.2 c  4.6 b CNA11/5/1-52-3-B 4.8 d    3.4 a CNA11/5/1-51-2-B  3.6 a    3.2 a CNA11/5/1-99-1-B 4.2 c  3.6 a CNA11/5/1-80-2-B 4.8 d    4.9 b CNA11/5/1-93-2-B  3.6 a    3.5 a CNA11/5/1-11-6-B 4.3 c  3.6 a CNA11/5/1-93-5-B 4.8 d    4.4 b CNA11/5/1-18-4-B  3.7 a    3.2 a CNA11/5/1-63-3-B 4.3 c  4.0 b CNA11/5/1-98-3-B 4.8 d    4.7 b CNA11/5/1-43-1-B  3.8 b    3.6 a CNA11/5/1-67-4-B 4.3 c  4.6 b CNA11/5/1-22-4-B 4.9 d    5.7 c CNA11/5/1-63-4-B  3.8 b    3.5 a CNA11/5/1-80-6-B 4.3 c  3.4 a CNA11/5/1-32-6-B 4.9 d    4.4 b CNA11/5/1-80-3-B  3.8 b    3.6 a CNA11/5/1-90-4-B 4.3 c  4.8 b CNA11/5/1-52-2-B 4.9 d    3.8 a CNA11/5/1-98-2-B  3.8 b    3.7 a CNA11/5/1-98-6-B 4.3 c  3.4 a CNA11/5/1-54-5-B 4.9 d    3.6 a CNA11/5/1-99-4-B  3.8 b    3.5 a CNA11/5/1-51-3-B 4.4 c  5.5 c CNA11/5/1-58-2-B 4.9 d     3.6 a CNA11/5/1-18-3-B  3.9 b    3.3 a CNA11/5/1-67-5-B 4.4 c  3.6 a CNA11/5/1-75-2-B 4.9 d    3.7 a CNA11/5/1-85-3-B  3.9 b    4.4 b CNA11/5/1-85-2-B 4.4 c  3.7 a CNA11/5/1-81-2-B 4.9 d    4.5 b CNA11/5/1-99-2-B  3.9 b    3.5 a  CNA11/5/1-87-6-B 4.4 c  4.8 b CNA11/5/1-104-3-B 4.9 d    4.3 b CNA11/5/1-85-4-B  3.9 b    4.1 b CNA11/5/1-97-6-B 4.4 c  3.5 a CNA11/5/1-3-3-B 5.0 d    3.8 a CNA11/5/1-18-2-B  4.0 b    3.6 a CNA11/5/1-81-4-B 4.5 c  3.4 a  CNA11/5/1-54-3-B 5.0 d    3.6 a CNA11/5/1-35-5-B  4.0 b    3.6 a CNA11/5/1-98-1-B 4.5 c  3.4 a  CNA11/5/1-58-1-B 5.0 d    3.8 a  CNA11/5/1-43-5-B  4.0 b    4.0 b CNA11/5/1-100-3-B 4.5 c  3.7 a CNA11/5/1-90-6-B 5.0 d    4.7 b CNA11/5/1-47-1-B  4.0 b    3.7 a CNA11/5/1-100-4-B 4.5 c  4.4 b CNA11/5/1-104-4-B 5.0 d    4.8 b CNA11/5/1-63-1-B  4.0 b    3.4 a CNA11/5/1-105-2-B 4.5 c  3.6 a CNA11/5/1-32-3-B 5.1 d    3.8 a CNA11/5/1-82-1-B  4.0 b    3.4 a  CNA11/5/1-105-5-B 4.5 c  3.6 a CNA11/5/1-81-3-B 5.1 d    3.8 a CNA11/5/1-82-2-B  4.0 b    3.5 a CNA11/5/1-105-6-B 4.5 c  3.7 a CNA11/5/1-97-4-B 5.1 d    4.8 b CNA11/5/1-107-3-B  4.0 b    4.3 b CNA11/5/1-35-2-B 4.6 c  3.4 a CNA11/5/1-3-2-B 5.2 d    3.6 a CNA11/5/1-11-4-B  4.1 b    3.4 a  CNA11/5/1-58-3-B 4.6 c  3.6 a  CNA11/5/1-53-5-B 5.2 d    3.7 a CNA11/5/1-35-4-B  4.1 b    3.6 a CNA11/5/1-58-5-B 4.6 c  3.5 a CNA11/5/1-54-1-B 5.2 d    3.5 a CNA11/5/1-52-4-B  4.1 b    3.2 a CNA11/5/1-85-1-B 4.6 c  3.7 a CNA11/5/1-97-5-B 5.2 d    3.6 a  CNA11/5/1-54-2-B  4.1 b    3.4 a CNA11/5/1-87-5-B 4.6 c  3.6 a CNA11/5/1-22-6-B 5.4 d    5.3 c CNA11/5/1-80-4-B  4.1 b    3.7 a CNA11/5/1-105-1-B 4.6 c  3.7 a CNA11/5/1-3-1-B 5.5 e    3.8 a CNA11/5/1-11-3-B  4.2 c    3.5 a CNA11/5/1-107-2-B 4.6 c  4.8 b CNA11/5/1-22-8-B 5.5 e    3.5 a CNA11/5/1-47-6-B  4.2 c    3.6 a BRS 7 "Taim" 4    4.7 d     ----   CNA11/5/1-22-7-B 5.6 e    3.7 a CNA11/5/1-51-6-B  4.2 c    3.6 a CNA11/5/1-22-9-B 4.7 d  3.7 a CNA11/5/1-81-1-B 5.6 e    3.8 a CNA11/5/1-63-2-B  4.2 c    3.4 a CNA11/5/1-82-5-B 4.7 d  4.2 b CNA11/5/1-22-5-B 5.8 e    5.9 c CNA11/5/1-67-6-B  4.2 c    3.3 a CNA11/5/1-107-1-B 4.7 d  3.7 a CNA11/5/1-104-6-B 5.8 e    4.9 b CNA11/5/1-75-5-B  4.2 c    3.6 a BRS Pampa 4.8 d  4.5 b CNA11/5/1-53-2-B 6.3 f    4.8 b   CNA11/5/1-82-4-B  4.2 c    4.7 b CNA11/5/1-32-5-B 4.8 d  3.5 a BR IRGA 409  7.2 g    7.0 d CNA11/5/1-87-2-B  4.2 c    3.7 a CNA11/5/1-47-4-B   4.   4.8 d   3.7 a IRGA 424        ---      5.0 c   Médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente pelo teste Scott-Knott à 5% de probabilidade. O agrupamento que representa maior tolerância ao estresse por ferro foi constituído por 4 progênies no município de Capão do Leão, onde as notas variaram de 3.2 a 3,7, e por 72 progênies em Camaquã, onde as notas variaram de 3.2 a 3.8. As progênies CNA11/5/1-18-1-B, CNA11/5/1-51-2-B, CNA11/5/1-93-2-B e CNA11/5/1-18-4-B foram classificadas como tolerantes a toxidez por ferro em ambos locais do experimento. Os dados do ano agrícola 2015/2016 demonstraram uma baixa severidade do estresse, podendo ser decorrente da menor disponibilidade de ferro no solo, por questões climáticas ou por fatores relacionados ao solo, sendo que o ambiente de Camaquã apresentou pouca severidade.  A produtividade média das progênies variaram de 3.308 kg ha-1 a 6.686 kg ha-1 entre os 6 agrupamentos constituídos, sendo que os 3 grupos de melhor desempenho produtivo ficaram acima da média geral de 5.025 kg ha-1 (Tabela 2). O grupo que apresentou maior produtividade foi composto por 9 progênies, variando de 6.224 kg ha-1 a 6.686 kg ha-1, progênie CNA11/5/1-105-2-B e  CNA11/5/1-80-3-B, respectivamente.   Tabela 2. Produtividade média de grãos (kg ha-1) das progênies da população de seleção recorrente de arroz irrigado CNA11 avaliadas em Goiânia.  Progênies Prod. Progênies    Prod.     Progênies Prod. CNA11/5/1-80-3-B 6.686 a CNA11/5/1-80-4-B   5.299 c CNA11/5/1-52-4-B 4.706 d CNA11/5/1-22-4-B 6.678 a CNA11/5/1-58-2-B   5.284 c CNA11/5/1-67-4-B 4.678 d CNA11/5/1-58-1-B 6.536 a CNA11/5/1-53-2-B   5.276 c CNA11/5/1-54-2-B 4.678 d CNA11/5/1-93-2-B 6.470 a CNA11/5/1-98-6-B   5.263 c CNA11/5/1-63-4-B 4.674 d CNA11/5/1-3-3-B 6.347 a BRS Pampa   5.224 c CNA11/5/1-18-2-B 4.642 d CNA11/5/1-11-6-B 6.292 a CNA11/5/1-104-4-B   5.208 c CNA11/5/1-75-5-B 4.626 d CNA11/5/1-93-5-B 6.242 a CNA11/5/1-63-1-B   5.191 c CNA11/5/1-99-2-B 4.593 d CNA11/5/1-85-3-B 6.239 a CNA11/5/1-43-1-B   5.182 c CNA11/5/1-75-2-B 4.576 d CNA11/5/1-105-2-B 6.224 a CNA11/5/1-51-3-B   5.173 c CNA11/5/1-35-4-B 4.564 d CNA11/5/1-105-6-B 6.142 b CNA11/5/1-3-2-B   5.163 c CNA11/5/1-22-7-B 4.555 d CNA11/5/1-100-4-B 6.003 b CNA11/5/1-11-3-B   5.129 c CNA11/5/1-85-2-B 4.469 d CNA11/5/1-35-2-B 5.938 b CNA11/5/1-98-2-B   5.032 d CNA11/5/1-63-2-B 4.462 d CNA11/5/1-54-5-B 5.907 b CNA11/5/1-104-3-B   5.026 d CNA11/5/1-52-2-B 4.452 d CNA11/5/1-32-5-B 5.872 b CNA11/5/1-82-4-B   5.025 d CNA11/5/1-22-8-B 4.452 d CNA11/5/1-85-4-B 5.857 b CNA11/5/1-47-6-B   5.022 d CNA11/5/1-98-1-B 4.385 d CNA11/5/1-90-6-B 5.839 b CNA11/5/1-22-5-B   5.016 d CNA11/5/1-81-4-B 4.370 d CNA11/5/1-97-5-B 5.824 b CNA11/5/1-100-3-B   4.965 d      BRS Querência 4.356 d CNA11/5/1-104-6-B 5.803 b CNA11/5/1-107-1-B   4.963 d CNA11/5/1-85-1-B 4.300 e CNA11/5/1-63-3-B 5.765 c CNA11/5/1-18-1-B   4.951 d CNA11/5/1-99-4-B 4.282 e CNA11/5/1-47-4-B 5.747 c CNA11/5/1-80-2-B   4.948 d CNA11/5/1-58-5-B 4.231 e CNA11/5/1-107-2-B 5.650 c BR IRGA 409   4.919 d CNA11/5/1-97-4-B 4.209 e CNA11/5/1-81-3-B 5.629 c CNA11/5/1-22-9-B   4.896 d CNA11/5/1-43-5-B 4.164 e CNA11/5/1-82-2-B 5.609 c CNA11/5/1-51-4-B   4.893 d CNA11/5/1-97-6-B 4.157 e CNA11/5/1-87-2-B 5.600 c CNA11/5/1-54-3-B   4.887 d CNA11/5/1-80-6-B 4.154 e CNA11/5/1-18-3-B 5.555 c CNA11/5/1-53-5-B   4.876 d CNA11/5/1-90-4-B 4.151 e CNA11/5/1-32-3-B 5.545 c CNA11/5/1-51-6-B   4.876 d CNA11/5/1-11-4-B 4.150 e CNA11/5/1-35-5-B 5.475 c CNA11/5/1-47-1-B   4.858 d CNA11/5/1-98-3-B 3.873 e CNA11/5/1-99-1-B 5.407 c CNA11/5/1-105-5-B   4.850 d CNA11/5/1-52-3-B 3.689 f CNA11/5/1-3-1-B 5.401 c CNA11/5/1-81-1-B   4.840 d CNA11/5/1-107-3-B 3.677 f CNA11/5/1-22-6-B 5.388 c CNA11/5/1-67-5-B   4.798 d CNA11/5/1-90-5-B 3.499 f CNA11/5/1-82-5-B 5.366 c IRGA 424   4.780 d CNA11/5/1-67-6-B 3.478 f CNA11/5/1-18-4-B 5.364 c CNA11/5/1-105-1-B   4.749 d CNA11/5/1-81-2-B 3.477 f CNA11/5/1-58-3-B 5.332 c CNA11/5/1-87-5-B   4.734 d CNA11/5/1-82-1-B 3.464 f CNA11/5/1-87-3-B 5.331 c CNA11/5/1-51-2-B   4.718 d CNA11/5/1-32-6-B 3.308 f CNA11/5/1-54-1-B 5.310 c CNA11/5/1-87-6-B   4.708 d                  CV (%): 8,01                             Média: 5.025    Médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente pelo teste Scott-Knott à 5% de probabilidade. Entre as 4 progênies classificadas como tolerantes ao estresse por ferro, em ambos locais do experimento, apenas a progênie CNA11/5/1-93-2-B que obteve uma produtividade   média de grãos de 6.470 kg ha-1, ficou no grupo das mais produtivas. As outras progênies, CNA11/5/1-18-1-B, CNA11/5/1-51-2-B, e CNA11/5/1-18-4-B ficaram no agrupamento "d","d" e "c" apresentando um produtividade média de grãos de 4.951 kg ha-1, 4.718 kg ha-1 e  5.364 kg ha-1, respectivamente. A CNA11/5/1-22-5-B, foi a única progênie classificada como mediamente suscetível a toxidez por ferro nos dois locais de avaliação, apresentando uma média de 5.8 e 5.9 nos municípios do Capão do Leão e Camaquã, respectivamente. A BRS Pampa considerada mediamente tolerante a toxidez por ferro, foi a testemunha que apresentou maior produtividade média de grãos frente a esse estresse. Evidenciando assim, o seu alto potencial genético para o rendimento de grãos e consequentemente a sua adoção nesse tipo de experimento como referência para esse caráter. Diante disso, pode-se destacar a potencialidade genética das progênies de seleção recorrente da população CNA11, principalmente as situadas no grupo das mais produtivas (CNA11/5/1-80-3-B, CNA11/5/1-22-4-B, CNA11/5/1-58-1-B, CNA11/5/1-93-2-B, CNA11/5/1-3-3-B, CNA11/5/1-11-6-B, CNA11/5/1-93-5-B, CNA11/5/1-85-3-B e CNA11/5/1-105-2-B).  CONCLUSÃO Em decorrência dos resultados obtidos nesse experimento, pode-se concluir através das variáveis analisadas que é possível selecionar progênies provenientes da população de seleção recorrente CNA11 com boa produtividade de grãos e com tolerância quanto ao excesso de ferro solo, principalmente a progênie CNA11/5/1-93-2-B.  REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BECKER, M.; ASCH, F. Iron toxicity - Conditions and management concepts. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, v. 168, p. 558-573, 2005. CRUZ, C. D. GENES - a software package for analysis in experimental statistics and quantitative genetics. Acta Scientiarum Agronomy, Maringá, v. 35, p. 271-276, 2013. MAGALHÃES JR, A. M. de; FAGUNDES, P. R. R; FRANCO, D. F.; NUNES, C.D.; SEVERO, A.; FONSECA, G. de M. da; STRECK, E.A.; SCHUMACHER, F.P. Respostas de linhagens de arroz irrigado da Embrapa frente à toxidez causada por ferro. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 7.: 2011, Balneário Camboriú. Anais... Balneário Camboriú: SOSBAI, 2011. p.160-163. RANGEL, P. H. N.; ZIMMERMANN, F. J .P.; FAGUNDES, P. R .R. Mejoramiento poblacional del arroz de riego en Brasil. In: GUIMARÃES, E.P. (Ed.) Avances en el mejoramiento poblacional en arroz. Santo Antônio de Goiás: Embrapa Arroz e Feijão, p. 65-85, 2000. SCHMIDT, F.; FORTES, M. DE A.; WESZ, J.; BUSS, G. L.; DE SOUSA, R. O. Impacto do manejo da água na toxidez por ferro no arroz irrigado por alagamento. 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Avaliação da população de seleção recorrente CNA11 quanto a toxidez por ferro.

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Avaliação da população de seleção recorrente CNA11 quanto a toxidez por ferro.

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