UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO
Programa de Pós – Graduação em Agronomia
Melhoramento genético de plantas
Disciplina: Seminários II
João Filipi Rodrigues Guimarães
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas
da cultura do arroz
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
INTRODUÇÃO
FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations);
Brasil: Arroz responsável por 18% das calorias e 12% das proteínas;
Fonte : www. gazetaonline.com
Fonte :http//1.bp.blogspot.com
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
↑ Populacional + ↑ Produção → Melhoramento do Arroz
Estreitamento das bases genéticas.
Fonte: EMBRAPA
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Genealogia;
Coincidência de Ancestrais;
Estimativa de Parentesco;
Foto: Claudio Brondani
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Aspectos botânicos do arroz
Divisão Angiosperma;
Tribo Oryzae;
Ordem Poales;
Família Poaceae (Gramineae);
Subfamília Oryzeae;
Gênero Oryza;
ASPECTOS GERAIS:
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
O sistema radicular:
Sistema reprodutivo
Fonte: http://1.bp.blogspot.com
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
O número básico de cromossomos do gênero Oryza é 12;
Genomas : A,B,C,D,E e F
A espécie O. sativa:
Anual ;
Autógama ;
Fonte : EMBRAPA
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Origem e dispersão do arroz
Fonte :http// Maps.com
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Primeira planta cultivada (Ásia);
Literatura Chinesa (5.000 anos);
Escrituras Hindus ;
Classificação (1000 a.C);
Fonte: Almanaque do arroz
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Brasil → 1º País da América (cultivo do arroz);
1587 (Bahia) e 1745 (Maranhão);
Fonte: EMBRAPA
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Melhoramento do arroz;
Seleção + diversidade edafoclimática + praticas culturais = ecótipos;
Um décimo das terras aráveis;
Fonte: http://www.fotosearch.com/
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Importância econômica e social.
Um dos mais importantes grãos;
Cultivo alimentar (Países em desenvolvimento);
Ásia e Oceania (70% população de países em desenvolvimento);
Alimento básico;
2050 – aumento da demanda;
Fonte: http://betonomundo.files.wordpress.com
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Segundo cereal mais plantado no mundo;
0
20000000
40000000
60000000
80000000
100000000
120000000
140000000
160000000
180000000
200000000C
hin
a
Ind
ia
Ind
on
esia
Ba
ng
lad
…
Vie
t N
am
Th
ail
an
d
My
an
ma
r
Ph
ilip
pi…
Bra
zil
Ja
pan
Pa
kis
tan
US
A
Eg
yp
t
Rep
ub
li…
Ca
mb
od
ia
Nig
eria
Nep
al
Sri
La
nk
a
Ma
da
ga
…
Per
u
Pro
du
ção
em
to
nel
ad
as
Países
Fonte : FAO
Figura 1: Maiores produtores mundiais de arroz.
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Consumo médio individual 60 Kg/pessoa/ano;
Brasil consumo médio individual 45 Kg/pessoa/ano;
Quatro últimas décadas produção 257→678 milhões de toneladas;
Metade da necessidade energética da população;
Composição: amido, água, proteína, lipídeos, fibras, sais minerais e
vitaminas;
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Fonte: IBGE, 2009
Figura 2: Participação (%) dos principais Estados produtores de arroz (Brasil – 2009)
12,06 milhões (t)
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Brasil : área plantada 2,9 milhões de ha;
Fonte : IBGE, 2009
Figura 3: Participação percentual dos sistemas de plantio de arroz na área e produção no
Brasil - 2009
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Região Nordeste : 1 milhão de toneladas; área de 714.466 ha;
Maranhão: 609.209 toneladas e uma área plantada de 472.621 ha;
Pernambuco : 20.035 toneladas ; uma área de 3.730 ha;
Fonte: IBGE
0100.000200.000300.000400.000500.000600.000700.000
Pro
du
ção em
(t
)
Estados
Figura 4: Produção dos estados da região nordeste
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
ESTUDOS DE BASES GENÉTICAS DA CULTURA DO
ARROZ :
Influências do melhoramento genético do arroz
Potencialização da endogamia;
Método genealógico
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Restrição da variabilidade genética ;
Acréscimos pouco significantes
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
O abandono das cultivares crioulas;
Erosão de recursos genéticos;
Cultivares de arroz irrigado encontradas na América Latina;
apenas três genótipos →36% dos genes;
apenas 10 ancestrais contribuem com 68%;
(Rangel et al., 1996)
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Ancestrais CGR CGA
% %
Dourado Precoce 15,91 15,91
Pérola 13,73 29,64
Pratão 12,97 42,61
Variedade do Zaire 6,82 49,43
560 6,82 56,25
M313A 3,79 60,04
Iguape Agulha 3,50 63,54
OS6 3,31 66,85
Batatais 3,03 69,88
Morong Paroc 2,23 72,11
Quadro 1: Contribuição genética relativa (CGR) e contribuição genética acumulada (CGA)
dos ancestrais conhecidos de 32 cultivares de arroz de sequeiro favorecido recomendados para
1997/98
(SILVA et al 1999)
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Ancestrais CGR CGA
% %
Dourado Precoce 14,11 14,11
Pérola 13,21 27,32
Pratão 12,40 39,72
560A 10,69 50,41
Variedade do Zaire 10,69 61,10
Iguape Agulha 5,14 66,24
OS6 3,43 69,67
Batatais 3,23 72,90
GO8001 3,23 76,13
Jaguari 2,17 78,30
Yola 2,17 80,47
Quadro 2: Contribuição genética relativa (CGR) e contribuição genética acumulada (CGA)
dos ancestrais conhecidos de 32 cultivares de arroz de terras altas recomendados para 1971/93
(MONTALVÁN et al., 1998)
Contribuição genética em função do período.
5→PI (1971-1980) ;
13→PII (1980-1990) ;
22→PIII(1991-1993) ;
Período I → base genética muito estreita;
(IAC 25, IAC 164 e IAC 165) e (IAC 47).
(MONTALVÁN et al., 1998)
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Ancestrais CGR CGA
% %
Dee Geo Woo Gen 12,9 12,9
Cina 11,0 23,9
Lati Sail 11,0 35,0
Tetep 8,3 43,3
I Geo Tze 5,6 48,8
Mong Chin Vang A 5,6 54,4
Remadja 5,3 59,6
Tadukan 4,7 64,4
Taichung Native 1,8 66,2
SML 56/7 1,8 68,0
Quadro 3: Contribuição genética relativa (CGR) e contribuição genética acumulada (CGA)
dos ancestrais conhecidos de 59 cultivares de arroz irrigado no Nordeste.
(BRESEGHELLO et al., 1999)
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Genes de organelas citoplasmáticas;
15 genótipos de arroz oriundas da coleção do IRRI (International Rice
Research Institute);
cultivar de arroz Cina;
(HARGROVE et al., 1980);
39 cultivares de arroz de terras altas.;
16 ancestrais contribuem com seus genes;
Pratão e Dourado Precoce ;
Genes do citoplasma para 11 (28%) e 9 (23%) cultivares;
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
(SILVA et al., 2002)
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Consequências do estreitamento das bases genéticas;
diminuição das possibilidades de ganhos suplementares na seleção;
risco para a estabilidade da cultura (Soja);
Propagação vegetativa (batata);
Susceptibilidade a doenças;
ferrugem da folha do trigo
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Estratégias de aumento das bases genéticas em cultivares
de arroz
Estimativas de distâncias genética ;
Efeito heterótico;
Coeficiente de parentesco;
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
RXY = ∑(0,5)n+n’
RXY = grau de parentesco entre indivíduos X e Y;
n = número de gerações entre o ascendente comum e a cultivar X;
n` = número de gerações entre o ascendente comum e a cultivar Y;
O modelo mais comum para obtenção do coeficiente parentesco em
plantas é o proposto Whrite (1938);
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Figura 6: Dendograma obtido pelo método de Ward, a partir dos coeficientes de parentesco, para
as cultivares de trigo avaliadas.
(REIS et al., 1999)
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Uso de parentais geneticamente divergentes;
Cultivares tradicionais de vários cruzamentos com linhagens elite;
Populações com ampla base genética utilizando a macho esterilidade;
e condução dessas populações por seleção recorrente;
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Figura 7: Utilização de macho esterelidade herdável e não herdável em seleção
recorrente.
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
Utilização de espécies silvestres de arroz, principalmente Oryza
glumaepatula.
Fotos: Karasawa
Aspectos gerais e estudos de bases genéticas da cultura do arroz
CONSIDERAÇÕES FINAIS:
Baseado nas informações contidas nessa revisão é possível destacar que as bases
genéticas das principais cultivares de arroz tanto para o sistema irrigado, quanto
em sequeiro são bastante estreitas, o que requer estudos genealógicos detalhados
sobre os parentais utilizados em programas de melhoramento dessa cultura, afim
de se evitar cruzamentos aparentados, e para tanto a utilização da estimativa da
divergência genética por meio da genealogia das cultivares se destaca como
uma alternativa simples e não onerosa.
João Filipi Rodrigues GuimarãesEngenheiro Agrônomo
Mestrando em Agronomia (Melhoramento Genético de Plantas)