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ARRIEL, N. H. C.

COUTINHO, T. de C.

DINIZ, A. L.

OLIVEIRA, E. S.

PINTO, S. M.

SILVA, F. K. G. da

Portuguese

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1Caracterização Morfo-Agronômica de Gergelim, Cultivar BRS 196, Submetido ao Agente Químico Alquilante EMSComunicadoTécnico338ISSN 0102-0099Novembro/2007Campina Grande, PBCaracterização Morfo-Agronômica deGergelim, Cultivar BRS 196, Submetidoao Agente Químico Alquilante EMSNair Helena Castro Arriel1Fernanda Kelly Gomes da Silva 2Stefânia Morais Pinto2Bruno Freire Araujo2Augusto Lima Diniz2Taciana de Carvalho Coutinho3Edna Silva Oliveira4O gergelim (Sesamum indicum L.) é espéciepertencente à família pedaliácea e uma das maisantigas espécies oleaginosas cultivada pelo homem.Seu cultivo apresenta grande potencial econômico,principalmente pelas excelentes qualidadesnutricionais do seu grão, visto que este possui cercade 50% de óleo e 20% de proteína (ARRIEL et al.,1999; BELTRÃO, 2001). Dentre os principais paísesprodutores, destacam-se Índia, China, Myanmar eSudão que, juntos, respondem por 62% da produçãoe 71% da área cultivada no mundo. O Brasilcaracteriza-se como pequeno produtor, com 16 miltoneladas produzidas numa área de 25 mil hectares(FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OFTHE UNITED NATIONS, 2007). Devido à amplaadaptabilidade e ao alto potencial de rendimentodesta cultura, trabalhos de melhoramento foraminiciados no Brasil, a partir de 1936, pelo InstitutoAgronômico de Campinas (VEIGA et al., 1985) epela Embrapa Algodão, a partir de 1986. Como frutodesses trabalhos, três cultivares de gergelim foramlançadas pelo IAC (Ouro, China e Guatemala) equatro cultivares foram desenvolvidas pela EmbrapaAlgodão: Seridó 1, CNPA G2, CNPA G3 e BRS 196(CNPA G4); elas  apresentam um potencial deprodução superior a 1.500 kg de sementes porhectare e têm por característica comum adeiscência dos frutos, os quais se abrem após amaturação, o que pode ocasionar perdas derendimento de até 70% durante o processo decolheita (MONTILLA et al.,  1990).Na síntese de novas cultivares, é fundamental acaracterização do germoplasma com a finalidade dese identificarem materiais com características deindeiscência ou semi-indeiscência dos frutos, poisconstituí-se em alternativa para viabilizar a colheitamecanizada na cultura. E, além dos trabalhostradicionais de seleção de genótipo por suascaracterísticas per se, tem-se a possibilidade degerar e ampliar a variabilidade genética por meio dehibridações e mutações, com a finalidade deconcentrar em um único genótipo o maior número decaracterísticas favoráveis para seleção daquelesmais promissores,visando ao aumento deprodutividade da espécie.1 Eng. Agrôn., D.Sc., da Embrapa Algodão, Rua Osvaldo Cruz, 1143, Centenário, CEP 58107-720, Campina Grande, PB. E-mail: nair@embrapa.cnpa.br2 Estagiário(a) da Embrapa Algodão, Discente do Departamento de Biologia, Universidade Estadual da Paraíba - UEPB, Avenida das Baraúnas, 351,Campina Grande,PB, CEP 58.109-753. E-mail: kelotaff@hotmail.com; E-mail: ster2584@hotmail.com; E-mail: bruno_cg@geocities.com;  E-mail:augustocz@gmail.com.3 Bióloga, M.Sc., em Genética na Universidade Federal do Rio Grande do Norte,  End.: Campus Universitário, sn - Lagoa Nova - CEP 59072-970,  Natal -RN.  Estagiária da Embrapa Algodão. E-mail: tacycoutinho@yahoo.com.br4 Estagiária da Embrapa Algodão, Discente do Departamento de Química, Universidade Estadual da Paraíba - UEPB, Avenida das Baraúnas, 351,  CampinaGrande, PB, CEP 58.109-753. E-mail: ednaoliveiratt@hotmail.com.2 Caracterização Morfo-Agronômica de Gergelim, Cultivar BRS 196, Submetido ao Agente Químico Alquilante EMSA indução da variabilidade, usando-se mutaçõesquímicas, constitui-se em alternativa para levar aosurgimento de novas combinações genéticas atravésde alterações alélicas e/ou modificações noscromossomos (PREDIERI, 2001). Nesse sentido,pesquisadores da Embrapa Algodão e colaboradoresiniciaram a criação de um banco de mutantes degergelim a partir do agente alquilanteetilmetanossulfunato (EMS), com a finalidade deaumentar a variabilidade genética para incorporaçãode novos genes de interesse agronômico, quepossibilitem a obtenção de genótipos estáveis; comoresultado, concluíram que as concentrações 0,2; 0,3ou 0,4%  foram as menos agressivas do ponto devista de desenvolvimento da plântula, bem como nafreqüência de germinação (MEDEIROS et al., 2004).Sabe-se que o uso do EMS pode provocar efeitoscolaterais na planta como clorose, redução degerminação, esterilidade total ou parcial e até amortalidade (SILVA, 1998). Assim, com a finalidadede se avaliar o efeito da mutação por meio do EMS,plantas de gergelim oriundas de sementes tratadascom o mutágeno foram avaliadas quanto àscaracterísticas morfológicas e agronômicas.O agente químico etilmetanossulfonato (EMS) foiusado nas concentrações de 0,2  %, 0,3, 0,4 e 0,6% , incluindo-se um tratamento testemunha (0,0 %)para controle, conforme metodologia estabelecidapor Medeiros et al.(2004).A cultivar submetida aos tratamentos (BRS 196-CNPA G4) foi sintetizada pelo programa demelhoramento da EMBRAPA e tem porcaracterística porte médio, ciclo de 90 a 100 dias,hábito de crescimento ramificado, floração ematuração uniformes, frutos deiscentes comsementes de coloração creme e produtividade emtorno de 1.500 Kg de sementes por hectare, emcondições de sequeiro.Inicialmente, foram pesadas 20 gramas de sementesda cultivar BRS 196 (CNPA G4), para obterem-se,aproximadamente, 6.000 sementes que foramseparadas em lotes de 1.000 sementes; estasforam submetidas a embebimento em água destiladapor quatro horas, sob agitação de 160 rpm.Posteriormente, cada lote foi submetido aorespectivo tratamento nas concentraçõescrescentes de EMS por 24 horas, sob as mesmascondições de agitação, E, em seguida, foram lavadas3 vezes com água destilada, por 30 minutos. Após,esse período, as sementes foram deixadas em papeltoalha para eliminação do excesso de água erealizou-se a semeadura em copos plásticos de 500ml, que foram mantidos em casa de vegetação.  Aos20 dias, 30 plantas de cada tratamento foramtransplantadas para campo, em experimentoinstalado em delineamento inteiramente casualizadoscom três repetições, na Estação Experimental deLagoa Seca.Efetuaram-se as seguintes avaliações: porcentagemde germinação; forma e pilosidade do caule,coloração dos ramos, número de ramos na planta,altura da planta, presença de ramificações;coloração, pilosidade, posição, formato e tamanhoda folha; número de frutos por axila, altura deinserção dos primeiros frutos, pigmentação dacorola, ciclo de maturação, resistência aoacamamento, aparecimento da primeira flor,rendimento e peso médio de 1.000 sementes. Acaracterização foi efetuada em todas as plantas decada bloco.Para a caracterização dos frutos, de formaparticular, forma selecionadas 5 cápsulas por planta, observando-se os seguintes aspectos:comprimento, formato, deiscência, pilosidade,número e coloração das sementes.A discussão dos resultados obtidos está direcionadapara a comparação das plantas submetidas àconcentração de 0,4 % de EMS, em virtude de  nasconcentrações inferiores, a caracterizaçãomorfológica das plantas tratadas com o mutágenonão ter sofrido alteração em relação ao tratamentocontrole (Tabela 1) A porcentagem de germinaçãovariou entre os tratamentos, ocorrendo 100 % degerminação nos tratamentos 0,0 e 0,2 % EMS; 70% no 0,3 % EMS  e 50 %  no 0,4 % EMS; notratamento em que se usou 0,6 % EMS, não houvegerminação de sementes,  revelando a interferênciado mutágeno no processo de germinação, conformemencionado por Silva (1998).Constatou-se que, à exceção do formato do caule enúmero de frutos por axila foliar, os  descritores3Caracterização Morfo-Agronômica de Gergelim, Cultivar BRS 196, Submetido ao Agente Químico Alquilante EMSapresentaram variações morfológicas quandocomparados ao tratamento controle, denotando-semaior diversidade para coloração dos ramos, menoraltura (porte baixo), ausência de ramificação, formada folha larga, altura de inserção dos primeirosfrutos, aparecimento da primeira flor e ciclo dematuração em relação à testemunha. Observou-se,ainda, o período mais longo para  aparecimento daprimeira flor e ciclo de maturação, indicando que oagente mutagênico na concentração de 0,4 %afetou o desenvolvimento das plantas, elevandoainda o ciclo de maturação das plantas tratadas.Quanto à caracterização das cápsulas e sementes,também foram observadas influências significativasdo mutagênico. De todas as plantas submetidas àconcentração de 0,4 % de EMS observadas,aproximadamente 42 % não apresentaramrendimento, ou seja, seus frutos não produziramsementes. Observou-se também que algumascápsulas apresentaram apenas duas sementes e queas mesmas divergiram da coloração cremeapresentada pelas plantas dos outros tratamentos,incluindo a testemunha. Os frutos tambémapresentaram variação de comprimentoconsiderável, com amplitude entre 0,9 cm a 3,1 cm,tendo, em média 2 cm (Tabela 1). Ainda quanto àscápsulas, observou-se que 27,5 % apresentaramcaracterísticas de semi-indeiscência, ou seja,abriram apenas no ápice, retendo a maior parte dassementes em seu interior,Em relação ao rendimento, pode-se inferir que otratamento 0,4 % EMS apresentou  rendimentoinferior à testemunha e aos demais, visto quemuitas plantas, como foi afirmado acima, nãoapresentaram frutos e das que apresentaramcápsulas, apenas 22 %, aproximadamente,obtiveram produção entre 20 e 45g; o mesmo nãoocorreu com o tratamento testemunha, no qual,aproximadamente, 60 % obteve rendimento entre20 e 70 g.Pela caracterização realizada, pode-se verificar queo agente químico EMS provocou alteraçõesconsideráveis quanto aos caracteres botânico-agronômicos. Com exceção do formato do caule ede número de frutos por axila, os demais descritoresapresentaram variações quando comparados aotratamento controle; também se observou umperíodo mais longo para o aparecimento da primeiraflor e  para o ciclo de maturação das plantastratadas.Diante do exposto, faz-se necessário a continuidadeno avanço das gerações, a fim de analisar aspossíveis alterações genéticas, pois, a partir daí, oprograma de melhoramento em desenvolvimentopoderá dispor da variabilidade obtida por meio demutação induzida.Tabela 1. Descritores utilizados na caracterização dacultivar BRS 196 (CNPA G4) tratada com EMS e seusrespectivos valores.0,0 (Testemunha) 0,2 0,3 0,4Forma do caule Quadrangular Quadrangular Quadrangular QuadrangularGlabro 3 %,Esparso 61,2 %Piloso 31,3 %Muito piloso 4,5 %Verde 27 %Verde-amarelado 40 %Verde-escuro 3 %Verde-arroxeado 30 %Baixa 82 %Média 18 %Presente 94 %Ausente 6 %Verde-claro 41,80 %Verde-escuro 58,20 %Glabra 4,48 %Esparsa 58,20 %Pilosa 37,31 %Oposta 2,98 %, Alternada 52,23 %, Larga 55,26 %Estreita 44,73 %Grande 23 %Média 59,4 %Pequena 17,5 %Número de ramos 10 8 9 9 ( 2 a 26)Deicentes 72,5 %Semi-indeiscentes 27,5 Forma do fruto Elíptico Elíptico Elíptico Oblongo 6,4 %Elíptico 93,6 %Glabro 1,6 %Esparso 1,6 %Piloso 93,4 %Muito piloso 3,3 %Número de frutos 1 1 1 1Curta 53,4 %Média 41,4 %Longa 5,2 %2,3 – 2,8cm 0,9 – 3,1 cm(media 2,54 cm) (média 2 cm)Média 20,3(1 a 60 sementes)Creme 47,2 %Bege 16 %Marrom-claro 13,6 %Marrom-escuro 14,2 %Bronze 1,6 %Verde-oliva 1,6 %Cinza 3,2 %Outra 1,6 %Presente 55,2 %,Ausente 44,8 %Resistente 62,7 %Média 25,3 %Fraca resistência 12 %Aparecimento da primeira flor (dias)36 40 40 6011,52 g0,1 a 49 g Resistência ao acamamentoResistenteResistenteResistente55Nº sementes p/ frutoPresente Presente Presente Pigmentação da corolaDeiscenteDeiscenteDeiscenteDeiscência2,8 cm2,9 cmComprimento do fruto Alternada Alternada AlternadaPosição da folhaFormato da folha  Estreita  Estreita  Estreita Verde-claro Coloração da folhaEsparsaEsparsaEsparsaPilosidade da folha Média Altura da plantaPresente Presente Presente Ramificação Esparso  EsparsoColoração dos ramosVerde-amarelado Verde-amareladoVerde-amareladoRendimento por planta25,38 g 25 26,0 gCiclo de maturaçãoMédio Médio Médio Tardio3,79 gColoração das sementesCreme Creme CremePeso médio de 1000 sementes3,46 g 3,04 g 3,0 g5354Altura de inserção dos primeiros frutosMédia Média MédiaPilosidade do fruto Piloso  Piloso  Piloso Média Média Média Tamanho da folhaVerde-claro Verde-claro  Média  Média Pilosidade do caule Esparso Concentração (%) de EMSDescritores4 Caracterização Morfo-Agronômica de Gergelim, Cultivar BRS 196, Submetido ao Agente Químico Alquilante EMSReferências BibliográficasARRIEL, N. 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BoletimCientífico, 3).ComunicadoTécnico, 338Exemplares desta edição podem ser adquiridos na:Embrapa AlgodãoRua Osvaldo Cruz, 1143 Centenário, CP 17458107-720 Campina Grande, PBFone: (83) 3315 4300 Fax:  (83) 3315 4367e-mail: sac@cnpa.embrapa.br1a EdiçãoTiragem: 500Comitê dePublicaçõesPresidente: Nair Helena Castro ArrielSecretária Executiva: Nivia Marta Soares GomesMembros: Demóstenes Marcos Pedroza de AzevêdoEveraldo Paulo de MedeirosFábio Aquino de AlbuquerqueFrancisco das Chagas Vidal NetoJoão Luiz da Silva FilhoJosé Wellingthon dos SantosLuiz Paulo de CarvalhoNelson Dias SuassunaExpedientes: Supervisor Editorial: Nivia Marta Soares GomesRevisão de Texto: Nisia Luciano LeãoTratamento das ilustrações: Oriel Santana BarbosaEditoração Eletrônica: Oriel Santana Barbosa

Caracterização morfo-agronômica de gergelim, cultivar BRS 196, submetido ao agente químico alquilante EMS.

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Caracterização morfo-agronômica de gergelim, cultivar BRS 196, submetido ao agente químico alquilante EMS.

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