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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


↑ Populacional + ↑ Produção → Melhoramento do Arroz

Estreitamento das bases genéticas.

Fonte: EMBRAPA


Genealogia;

Coincidência de Ancestrais;

Estimativa de Parentesco;

Foto: Claudio Brondani

http://www.embrapa.br/imprensa/noticias/2006/marco/noticia.2006-02-22.7073483256/image/image_view_fullscreen


Aspectos botânicos do arroz

Divisão Angiosperma;

Tribo Oryzae;

Ordem Poales;

Família Poaceae (Gramineae);

Subfamília Oryzeae;

Gênero Oryza;

ASPECTOS GERAIS:


O sistema radicular:

Sistema reprodutivo

Fonte: http://1.bp.blogspot.com


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


Origem e dispersão do arroz

Fonte :http// Maps.com


Primeira planta cultivada (Ásia);

Literatura Chinesa (5.000 anos);

Escrituras Hindus ;

Classificação (1000 a.C);

Fonte: Almanaque do arroz


Brasil → 1º País da América (cultivo do arroz);

1587 (Bahia) e 1745 (Maranhão);

Fonte: EMBRAPA


Melhoramento do arroz;

Seleção + diversidade edafoclimática + praticas culturais = ecótipos;

Um décimo das terras aráveis;

Fonte: http://www.fotosearch.com/


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


Segundo cereal mais plantado no mundo;

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Países

Fonte : FAO

Figura 1: Maiores produtores mundiais de 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;


Fonte: IBGE, 2009

Figura 2: Participação (%) dos principais Estados produtores de arroz (Brasil – 2009)

12,06 milhões (t)


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


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

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Estados

Figura 4: Produção dos estados da região nordeste


ESTUDOS DE BASES GENÉTICAS DA CULTURA DO

ARROZ :

Influências do melhoramento genético do arroz

Potencialização da endogamia;

Método genealógico


Figura 5: Método genealógico


Restrição da variabilidade genética ;

Acréscimos pouco significantes


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)


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)


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


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)


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


dos ancestrais conhecidos de 59 cultivares de arroz irrigado no Nordeste.

(BRESEGHELLO et al., 1999)



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;


(SILVA et al., 2002)


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


Estratégias de aumento das bases genéticas em cultivares

de arroz

Estimativas de distâncias genética ;

Efeito heterótico;

Coeficiente de parentesco;


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);


Figura 6: Dendograma obtido pelo método de Ward, a partir dos coeficientes de parentesco, para

as cultivares de trigo avaliadas.

(REIS et al., 1999)


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;


Figura 7: Utilização de macho esterelidade herdável e não herdável em seleção

recorrente.


Utilização de espécies silvestres de arroz, principalmente Oryza

glumaepatula.

Fotos: Karasawa


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.


APOIO INSTITUCIONAL E FINANCEIRO:

João Filipi Rodrigues GuimarãesEngenheiro Agrônomo

Mestrando em Agronomia (Melhoramento Genético de Plantas)

[email protected]

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