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Prof. Natal Vello
LGN 313 Melhoramento Genético
Tema 6 Experimentação e Interação entre Genótipos e Ambientes
Departamento de Genética
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LIVRO: PIMENTEL GOMES. Curso de estatística experimental
12a. ed., 1987.
CAP. 2 (p. 9-17), 4 (p. 42-55), 5 (p. 56-57)
LITERATURA RECOMENDADA
LIVRO: PIMENTEL GOMES. Curso de estatísticaexperimental. 15a. ed., 451 p. 2009.
LIVRO: PIMENTEL GOMES & GARCIAEstatística aplicada a experimentos agronômicose florestais: exposição comexemplos e orientações para uso de aplicativos.309 p. 2002.
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EXPERIMENTAÇÃO EM GENÉTICA E MELHORAMENTO
I. PARCELA EXPERIMENTAL
Conceito: menor unidade de área para avaliar um genótipo de maneira representativa
(lavoura, indústria) e precisa (comparações entre n genótipos diferentes).
Exemplos:
Laboratório: placa de petri, tubo de ensaio
Campo:
- Milho: uma fileira 10 m x 1 m = 10 m2
dentro fileira = 5 covas/m e 1 planta/cova
total = 50 plantas
- Soja: 4 fileiras 5 m x 0,5 m = 10 m2
área útil = 2 fileiras x 4 m x 0,5 m = 4 m2
dentro fileira = 10 a 20 plantas/m (depende do ciclo)
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0,5 m Área útil
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0,5 m Área útil 4 m2
Área total10 m2
Parcela experimental: soja
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0,5 m Área útil
10 m2
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0,5 m
4 m 2
Bordaduras de parcela (soja): 2 laterais (1 fileira) e 2 terminais (0,5 m)
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II. PRINCÍPIOS BÁSICOS DE EXPERIMENTAÇÃO (CAP. 2, p.9-17)
1. REPETIÇÃO (obrigatório)
Cada genótipo deve ser repetido r vezes:
mínimo: r = 2
mais comum: r = 4 (bom balanço custo/benefício)
Finalidade: minimizar e uniformizar os efeitos ambientais sobre os genótipos, os quais
ficam divididos por r nas comparações das médias obtidas de r repetições
2. CASUALIZAÇÃO (obrigatório)
Todas as parcelas (n genótipos x r repetições) devem ser sorteadas.
Finalidade: evitar competições desiguais e tendenciosas entre vizinhos (parcelas com genótipos diferentes)
3. CONTROLE LOCAL ou BLOCOS (opcional)
1 repetição = 1 bloco
Finalidade: evitar efeitos ambientais sistemáticos, p.ex. declividade de terrenon genótipos
n genótipos
n genótipos
n genótipos
+ declividade
- declividade
bloco 1 (r = 1)
bloco 2 (r = 2)
bloco 3 (r = 3)
bloco 4 (r = 4)
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III. DELINEAMENTOS EXPERIMENTAIS
1. EXPERIMENTO INTEIRAMENTE CASUALIZADO (CAP. 4, p.42-55)
sem controle local
ambientes mais uniformes (laboratórios, casas de vegetação, canteiros)
as nr parcelas são distribuídas em um único sorteio (casualização única)
2. EXPERIMENTO EM BLOCOS CASUALIZADOS (CAP. 5, p.56-76)
com controle local
ambientes mais heterogêneos
são feitos vários sorteios:
- os n genótipos são sorteados dentro de cada bloco
- os blocos são sorteados
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Lei de Proteção de Cultivares (LPC)Brasil. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Proteção de
Cultivares no Brasil . Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Secretaria de Desenvolvimento Agropecuário e Cooperativismo. – Brasília : Mapa/ACS, 2011. 202 p.
Lei nº 9.456 : 25 abr 1997, regulamentada pelo Decreto nº 2.366: 05 nov 1997Adesão à UPOV (23 abr 1999):
União Internacional para Proteção das Obtenções VegetaisDescritores : caracteres morfológicos, fisiológicos, bioquímicos ou moleculares herdados geneticamente e usados na identificação de cultivares. P.ex. cor das flores, reação à peroxidase (+ ou -), produtividade, cicloRegistro Nacional de Cultivares (RNC): a inscrição da cultivar exige os experimentos que demonstrem o Valor de Cultivo e Uso (VCU)Distinta, Homogênea e Estável (DHE): cada cultivar deve se distinguir de todas as demais em pelo menos um descritor; em plantios comerciais devem apresentar variabilidade nula ou mínima para os descritores que a identifiquem; devem manter a homogeneidade (ausência de segregação) em gerações sucessivas de cultivo.Período: 15 anos esp. anuais, 18 anos perenes (frutíferas, florestais, ornam.)Brasil: hoje tem 65 espécies passíveis de proteção (descritores conhecidos);
destaques = soja, trigo, cana, algodão, batata, arroz.
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Interação Genótipos x Ambientes
G x E
CONCEITO : comportamento diferencial de genótipos diversos em ambientes distintos.
(mínimo = 2 genótipos e 2 ambientes)
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MODELO COM MÉDIAS
F = G + E + (GE)
PLANTA 1 F1 = G1 + E1 + (GE)1
PLANTA 2 F2 = G2 + E2 + (GE)2
PLANTA n Fn = Gn + En + (GE)n
VARIÂNCIAS s2 = s2 + s2 + s2F G E GE
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Efeitos de interrupção escura (2) de um dia longo (1) e de interrupção luminosa (4) de
uma noite longa (3) em genótipos para dias longos e dias curtos [baseado em Bidwell,
1979; VELLO (1986, Influência do ambiente na manifestação dos genes, p.10)]
Genótipo para dias longosex. cebola
Genótipo para dias curtos
ex. soja
floresce
floresce
não floresce
floresce
não floresce
não floresce
floresce
não floresce
1 = dia longo
2 = inter. escura
3 = noite longa
4 = inter. luminosa
FOTOPERIODISMO
................................................................................................................................
CONCLUSÃO: o comprimento da noite controla as respostas ao fotoperíodo.
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Genótipos neutros ao fotoperíodo, p.ex. milho
Ve estádio de emergência da plântulaVT estádio de amadurecimento masculino (Pendão = Tassel)
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Três tipos de interação genótipos x ambientes (G x E) entre dois genótipos
(G1 e G2) e dois ambientes (E1 e E2) avaliados para a média do caráter Y.
VELLO (1986), p.16
Ausênciade interação
G1
G1
G1
G1
G1
G1
G2G2
G2
G2G2
G2
InteraçãoSimples
InteraçãoComplexa
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Interação e Melhoramento de Milho
Plantio de Verão Plantio de Safrinha
> 700 m
< 700 m
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SOJA GRUPOS DE MATURAÇÃO E EXPANSÃO GEOGRÁFICA NO BRASIL
Brasília 15°
Fonte: adaptado de Alliprandini et al. 2009 Crop Science 49: 801-8
9 - 10
8 - 9
7 - 8
7 - 8
6 - 7
5 - 6
Grupos de maturação
Equador 0°
Interação e Melhoramento de Soja