CARVALHO, J. M. F. C.

CARVALHO, L. P.

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1Hibridação Intrespecífica em Algodoeiro Visando a Seleção de  Cultivares com2 Hibridação Intrespecífica em Algodoeiro Visando a Seleção de  Cultivares comRepública Federativa do BrasilLuiz Inácio Lula da SilvaPresidenteMinistério da Agricultura, Pecuária e AbastecimentoReinhold StephanesMinistroEmpresa Brasileira de Pesquisa AgropecuáriaConselho de AdministraçãoLuis Carlos Guedes PintoPresidenteSilvio CrestanaVice-PresidenteAlexandre Kalil PiresHélio TolliniErnesto PaternianiCláudia Assunção dos Santos ViegasMembrosDiretoria Executiva da EmbrapaSilvio CrestanaDiretor-PresidenteTatiana Deane de Abreu SáJosé Geraldo Eugênio de FrançaKepler Euclides FilhoDiretores ExecutivosEmbrapa AlgodãoRobério Ferreira dos SantosChefe GeralNapoleão Esberard de Macêdo BeltrãoChefe Adjunto de Pesquisa e DesenvolvimentoMaria Auxiliadora Lemos BarrosChefe Adjunto de AdministraçãoJosé Renato Cortez BezerraChefe Adjunto de Comunicação e Negócios3Hibridação Intrespecífica em Algodoeiro Visando a Seleção de  Cultivares comEmpresa Brasileira de Pesquisa AgropecuáriaCentro Nacional de Pesquisa de AlgodãoDocumentos 165Hibridação Intrespecífica em AlgodoeiroVisando a Seleção de  Cultivares comNovas Colorações de FibraLuiz Paulo de CarvalhoJulita Maria Frota Chagas CarvalhoCampina Grande, PB.2007ISSN 0103-0205Julho, 20074 Hibridação Intrespecífica em Algodoeiro Visando a Seleção de  Cultivares comExemplares desta publicação podem ser solicitados à:Embrapa AlgodãoRua Osvaldo Cruz, 1143 – CentenárioCaixa Postal 174CEP 58107-720 - Campina Grande, PBTelefone: (83) 3315-4300Fax: (83) 3315-4367algodao@cnpa.embrapa.brhttp://www.cnpa.embrapa.brComitê de PublicaçõesPresidente:Napoleão Esberard de Macêdo BeltrãoSecretária: Nívia Marta Soares GomesMembros: Cristina Schetino BastosFábio Akiyoshi SuinagaFrancisco das Chagas Vidal NetoLuiz Paulo de CarvalhoJosé Américo Bordini do AmaralJosé Wellington dos SantosNair Helena Castro ArrielNelson Dias SuassunaSupervisor Editorial: Nívia Marta Soares GomesRevisão de Texto: Luiz Paulo de CarvalhoTratamento das Ilustrações: Geraldo Fernandes de Sousa FilhoCapa: Flávio Tôrres de Moura/Maurício José Rivero WanderleyEditoração Eletrônica: Geraldo Fernandes de Sousa Filho1ª Edição1ª impressão (2007) 1.000 exemplaresTodos os direitos reservadosA reprodução não autorizada desta publicação, no todo ou em parte, constituiviolação dos direitos autorais (Lei nº 9.610)EMBRAPA ALGODÃO (Campina Grande, PB)Hibridação Intrespecífica em Algodoeiro Visando a Seleção de  Cultivarescom Novas Colorações de Fibra, por Luiz Paulo de Carvalho e Julita Maria FrotaChagas Carvalho. Campina Grande, 200718p. (Embrapa Algodão. Documentos, 165)1. Algodão-Cultivares-Novas Colorações. 2. Algodão Colorido. I. Carvalho,L.P. de. II. Carvalho, J.M. F.C. III. Título. IV. Série.CDD 633.51 Embrapa 20075Hibridação Intrespecífica em Algodoeiro Visando a Seleção de  Cultivares comAutoresLuiz Paulo de CarvalhoD.Sc. Eng. agrô., da Embrapa Algodão, Rua Osvaldo Cruz, 1143,Centenário, CEP 58107-720, Campina Grande, PB.E-mail: carvalho@cnpa.embrapa.brJulita Maria Frota Chagas CarvalhoD.Sc. Eng. agrô., da Embrapa AlgodãoE-mail: julita@cnpa.embrapa.br6 Hibridação Intrespecífica em Algodoeiro Visando a Seleção de  Cultivares com7Hibridação Intrespecífica em Algodoeiro Visando a Seleção de  Cultivares comApresentaçãoO cultivo do algodão de fibra naturalmente colorida tem sido feito noEstado da Paraíba em pequenas propriedades. Um estímulo ao pequenoprodutor para o plantio deste tipo de algodão é o preço diferenciado, que émaior que aquele pago ao algodão de fibra branca. A área de plantio temsido variável tendo já chegado a 5000 há na safra 2005/2006,considerando-se a existência até esta época da cultivar BRS 200 que ésemi-perene e  que ocupava a maior área. A partir de 2006 foramplantadas apenas as cultivares BRS Verde, BRS Rubi e BRS Safira que sãoanuais. Em 2008 a área poderá chegar aos 2000ha com estas cultivares.Um estímulo ao incremento da produção de algodão colorido é a existênciade novas cores da fibra, diferentes das atuais verde, bege  e marromavermelhado. Neste sentido este trabalho relata as primeiras  experiênciasde transferências das cores amarela e cinza presentes em espéciessilvestres diplóides para cultivares de fibra branca alotetraplóides.Robério Ferreira dos SantosChefe Geral da Embrapa Algodão8 Hibridação Intrespecífica em Algodoeiro Visando a Seleção de  Cultivares com9Hibridação Intrespecífica em Algodoeiro Visando a Seleção de  Cultivares comSumárioHibridação Intrespecífica em Algodoeiro Visando a Seleção deCultivares com Novas Colorações de Fibra ............................................11Introdução.......................................................................................... 11Antecedentes e Resultados...................................................................12Referências Bibliográficas.................................................................... 1810 Hibridação Intrespecífica em Algodoeiro Visando a Seleção de  Cultivares com11Hibridação Intrespecífica em Algodoeiro Visando a Seleção de  Cultivares comHibridação Intrespecífica em AlgodoeiroVisando a Seleção de  Cultivares comNovas Colorações de FibraLuiz Paulo de CarvalhoJulita Maria Frota Chagas CarvalhoIntroduçãoO cultivo do algodão sempre foi uma atividade agrícola de destaque nocenário nacional, de grande importância sócioeconômica, gerando milharesde empregos diretos e indiretos. Até 1986, o País foi auto-suficiente naprodução, com destaque para a safra de 1984, de 965 mil toneladas dealgodão em pluma, a maior safra até então alcançada. Com o surgimentoda praga do bicudo, em 1983, ocorreu uma redução drástica da área deplantio, passando o Brasil  a ser um importador desta matéria prima; outrofator inibidor da produção foi a abertura da economia ao mercado exterior,a partir de 1990, quando incentivou a competição com outros paísesprodutores. A importação cresceu nesta época devido às reduções dastarifas alfandegárias, aliadas a um preço mais competitivo do produto deoutros países, ocasionado pelos subsídios nestes e pela  facilidade definanciamento do produto importado. Em virtude dos riscos climáticos, afrágil estrutura de produção na região Nordeste  acelerou a crise na região,inviabilizando seu cultivo.A partir de 1993, a cultura do algodoeiro migrou para o cerrado,desenvolvendo-se em bases empresariais, sendo a região Centro-Oeste a12 Hibridação Intrespecífica em Algodoeiro Visando a Seleção de  Cultivares commaior produtora; hoje, o Brasil produz o de  que necessita e ainda exporta.A região Nordeste detém pouca produção  apesar de no passado ter tido amaior área cultivada no País, a qual foi sensivelmente reduzida. Pensando-se em  uma forma de agregar valor à pequena produção  de algodão doNordeste, desenvolveu-se  o cultivo de algodão de fibra colorida. Desde2000 se cultiva, na Paraíba,  este  tipo de algodão, o que tem beneficiadoos produtores e gerado emprego nas cidades, pela criação de pequenasindústrias que só trabalham com este  de produto.Até o momento foram criadas cultivares com as cores marrom claro, verdee marrom-escuro, que são as cores existentes nos algodoeirosalotetraplóides além, evidentemente, do branco.. Os algodoeiros diplóidessilvestres possuem apenas rudimentos de fibra  mas em muitos deles a fibraé colorida. Dentro deste contexto e com a finalidade de transferir essascores para os algodoeiros tetraplóides,   conduz-se um projeto na EmbrapaAlgodão utilizando-se duas metodologias diferentes para a transferênciadessas características, cujos procedimentos são acompanhados de estudoscitogenéticos, visando-se  a um aumento na eficiência dos métodos emonitorando-se o número de cromossomos dos híbridos nas gerações queforem sendo obtidas.Antecedentes e ResultadosO gênero Gossypium possui quatro espécies com importância agrícola,destacando-se as duas espécies conhecidas como algodões do Novo Mundo,G. hirsutum L., com a maior área de cultivo e a G. Barbadense L, ambascom 2n=4x=52; e as espécies conhecidas como do Velho Mundo, G.arboreum L. e G. herbaceum L.   (2n=2x=26). Essas quatro espéciesconstituem o principal grupo em diversidade genética com importância paraos programas de melhoramento do algodoeiro, eentretanto, no gênero Gossypium há mais de 49 espécies descritas, comampla distribuição geográfica, englobando principalmente as regiõestropicais e subtropicais. A radiação do gênero Gossypium foi acompanhadade uma notável diversificação morfológica, sendo essas diferenças o13Hibridação Intrespecífica em Algodoeiro Visando a Seleção de  Cultivares comresultado da adaptação das espécies aos mais variados ambientes(PERCIVA et al.,1999).A organização do germoplasma primário, secundário e terciário dealgodões, é razoavelmente bem delimitada, baseada  sobretudo nasafinidades genômicas existentes entre as mais de 50 espécies descritas.Métodos para transferência de características genéticas dos poolssecundário e terciário para os algodões tetraplóides do pool primário, têmsido constantemente desenvolvidos, testados e aplicados; esses métodosutilizam uma mistura muito equilibrada de métodos clássicos demelhoramento e de técnicas modernas de genética molecular e cultura detecidos; todas essas técnicas são aplicadas, tendo em vista um profundoconhecimento e acompanhamento da determinação citogenética dasafinidades cromossômicas (STEWART, 1994). Embora pouco tenha sidoutilizado efetivamente em termos de melhoramento, ainda assim ascaracterísticas nas espécies silvestres diplóides dos pools secundário eterciário representam um amplo depositório de genes para exploração pelosmelhoristas. Algumas características deste germoplasma exótico têm sidodescritas como de grande potencial para o melhoramento incluindoimunidade ao nematóide reniforme encontrada em G. longicalyx(2n=2x=26), bracteas caducas em G. armourianum (2n=2x=26) equalidade de fibra em G. thurberi (2n=2x=26) (STEWART, 1994), entreoutras.A grande maioria das espécies pertencentes aos pools secundário eterciário é diplóide e a transferência das características de interesseagronômico para as espécies cultivadas tetraplóides requer estratégias queenvolvem amplo conhecimento e acompanhamento citogenético. Narayanaet al. (1984) estudando aspectos relacionados à transferência de genesentre espécies de algodão mostraram, em seus resultados, estratégias,problemas e perspectivas. Ndungo et al. (1988) também relatamexperiências sobre a utilização de espécies silvestres no melhoramento doalgodoeiro. Harland e De Wet (1971) que definiram o germoplasma dealgodão como primário, secundário e terciário, de acordo com a facilidadecom que os genes podem ser transferidos de uma espécie doadora para o14 Hibridação Intrespecífica em Algodoeiro Visando a Seleção de  Cultivares comalgodão cultivado, apresentam os algodões tetraplóides, que formam oconjunto primário, como centrais; as demais espécies pertencentes aosconjuntos secundário e terciário, englobam principalmente as espéciesdiplóides. O conjunto primário é formado pelos acessos que se cruzamfacilmente com linhagens de melhoramento em que a recombinação entreos genomas parentais é direta. Todas as espécies tetraplóides  se situamneste grupo, no qual as cultivares elite formam seu núcleo deste grupo e,em ordem decrescente de adaptação quanto aos caracteres agronômicos,vêm as cultivares obsoletas, tipos locais e populações ferais. Nenhumatécnica especial é requerida para realizar os cruzamentos. Neste grupoestá se encontra maior conjunto gênico que o melhorista utiliza em seustrabalhos. O conjunto secundário de germoplasma inclui aquelas espéciesque requerem algum nível de manipulação para obter híbridos férteis, masdesde que o híbrido é obtido a recombinação é alta; nesse conjunto seincluem as espécies diplóides de genoma A ou D, de acordo com suaafinidade com os  genomas das espécies tetraplóides. As espécies degenomas B e F também estão neste grupo devido à sua homeologia com ogenoma A. Algumas espécies, como G. davidsonii, G.klotzchianum, e G.gossypioides, são exceções em virtude da presença de genescomplementares letais que causam morte de embriões ou de seedlings noscruzamentos com os tetraplóides, Stewart(1992). No conjunto terciário degermoplasma  se acham aquelas espécies que possuem pouca homeologiacromossômica com algodões cultivados. Estão incluídos, ainda, neste grupoas espécies originárias da Austrália e as de genoma E. As espécies desteconjunto gênico podem ou não cruzar com linhas cultivadas mas todaspossuem baixo nível de recombinação. A transferência de genes entreessas espécies pode trazer problemas que não são facilmente resolvidos,Stewart(1992).As espécies silvestres de algodão,  além das características de interesse agronômico descritas acima, apresentam algumas de vantagem para omercado industrial, destacando-se a cor da fibra. A espécies  diplóidessilvestres, apesar de possuírem, em sua maioria, apenas rudimentos defibra apresentam-na com alguma coloração, conforme relatado em Fryxell(1985);essas características de grande interesse da indústria têxtil, podem15Hibridação Intrespecífica em Algodoeiro Visando a Seleção de  Cultivares comser transferidas para as cultivares tetraplóides, através de diversasmetodologias de cruzamentos interespecíficos e retrocruzamentos com oparental, selecionando-se para a característica de interesse, desde queacompanhada de estudos citogenéticos, visando ao monitoramento donúmero cromossômico dos híbridos interespecíficos e suas progênies e asrecombinações entre os cromossomos homeólogos das espécies diplóidesselvagens, com cores nas fibras e as cultivares tetraplóides.Foram feitos, até o momento, os seguintes cruzamentos:Gossypium hirsutum L. r. latifolium Hutch. x G. longicalyx Hutch. & LeeGossypium hirsutum L. r. latifolium Hutch. x  G. nelsonii  FryxGossypium hirsutum L. r. latifolium Hutch. x  G.gossypioides (Ulbr.) StandlG. longicalyx  possui cor cinza da fibra, G. nelsonii cor dourada e G.gossypioides, verde (Figura1). Sementes F1 foram obtidas nos trêscruzamentos (Figura 2), apesar de não serem mostrados, nesta figura, osFig. 1. Espécies de algodão utilizadas nos cruzamentos16 Hibridação Intrespecífica em Algodoeiro Visando a Seleção de  Cultivares comcapulhos do cruzamento com G. nelsonii., estando as plantas triplóidesdeste cruzamento  na Figura 3. As sementes obtidas eram poucas emnúmero, ou seja, em torno de apenas 7-10 sementes por cruzamento e detamanho reduzido. Embora se tenha feito cruzamentos em várias flores,   amaioria das maçãs abortava ainda bastante jovem e, em alguns casos, emestágio mais avançado. Após o plantio das sementes F1 em tubos de ensaioe retirada das plantas F1 triplóides para plantio em vasos, apenas duasplantas F1  sobreviveram, do cruzamento com G. nelsonii (Figura 3); nosdemais cruzamentos as plântulas F1 não sobreviveram. Novos cruzamentosestão sendo realizados. O gene marcador    usado  no cruzamento com G. nelsonii foi a cor dacorola, roxo escuro neste e  amarela em G. hirsutum. Uma vez que se usouo G. hirsutum  como fêmea, as flores da planta F1  deveriam ser de corFig. 2. Capulho de algodão alotetraplóide ( BRS 8H) e de seus híbridos comespécies dilplóidesFig. 3. Flores cor  lilás do F1 entre G. nelsonii (cor roxa escura) e G.hirsutum,amarela.17Hibridação Intrespecífica em Algodoeiro Visando a Seleção de  Cultivares comdiferente do amarelo, e foi lilás,  de acordo com a Figura 3. Análisescitogenéticas estão sendo realizadas nos F1‘s e progenitores para continuaros trabalhos de introgressão dos genes de coloração de fibra para G.hirsutum.18 Hibridação Intrespecífica em Algodoeiro Visando a Seleção de  Cultivares comReferências BibliográficasHARLAN, J. R.; de Wet, J.M.J. Towards a rational classification ofcultivated plants. Taxon , v.  20.p. 509-517, 1971.HAU, B. Lignées d’addition sur l’espèce Gossypium hirsutum L. III. 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Hibridação intrespecífica em algodoeiro visando a seleção de cultivares com novas colorações de fibra.

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