Processo de Reprodução de Plantas: Méritos e Deméritos de Melhoramento de Plantas

Processo de Reprodução de Plantas: Méritos e Deméritos de Melhoramento de Plantas!

O melhoramento de plantas é uma ciência baseada nos princípios da genética e da citogenética. Destina-se a melhorar a composição genética das plantas de cultura. Variedades melhoradas são desenvolvidas através do melhoramento de plantas. Seu objetivo é melhorar a produtividade, a qualidade, a resistência a doenças, a tolerância à seca e ao congelamento e outras características das culturas.

O melhoramento de plantas tem sido crucial no aumento da produção agrícola. Algumas realizações bem conhecidas são o desenvolvimento de variedades de trigo e arroz semi-anãs, a noblização de canas-da-índia e a produção de variedades híbridas e compósitas de milho, jowar e bajra. As melhorias feitas nas plantas de cultivo até agora representam apenas uma pequena parte das possíveis melhorias.

Há um espaço considerável para modificar ainda mais as espécies de culturas atuais. Acredita-se que a composição genética das plantas pode ser modificada em uma extensão muito maior do que normalmente apreciamos. Além disso, a reprodução de várias plantas cultivadas, como pulsos e oleaginosas, não foi tão intensa quanto a do trigo e do arroz. Muitas melhorias nos rendimentos e outras características podem ser feitas nessas culturas. O melhoramento de plantas, juntamente com práticas melhoradas de gestão de culturas, é a única resposta para a crescente demanda por grãos alimentares.

Seleção:

Nas colheitas autopolinizadas, a seleção permite a reprodução somente naquelas plantas que possuem as características desejáveis. Isto é conseguido elevando a próxima geração a partir de sementes produzidas apenas pelas plantas selecionadas; as sementes das plantas remanescentes são rejeitadas. A seleção é essencialmente baseada no fenótipo das plantas. Consequentemente, a eficácia da seleção depende principalmente do grau em que os fenótipos das plantas refletem seus genótipos.

A seleção tem duas características ou limitações básicas. Primeiro, a seleção é eficaz apenas para diferenças hereditárias; sua eficácia é grandemente afetada pela hereditariedade do personagem em seleção. Em segundo lugar, a seleção não cria nova variação; só utiliza a variação já presente em uma população.

A seleção em espécies de polinização cruzada é capaz de alterar as frequências gênicas e genotípicas, produzir novos genótipos devido às freqüências gênicas alteradas, causar uma mudança na média na direção da seleção e alterar a variância da população até certo ponto. A magnitude desses efeitos é influenciada pelo número de genes que controlam o caráter, o grau de dominância, a natureza da ação do gene e, em grande medida, a herdabilidade.

Culturas autopolinizadas:

Na seleção de massa, um grande número de plantas de fenótipo similar é selecionado e suas sementes são misturadas para formar a nova variedade. As plantas são selecionadas com base em sua aparência ou fenótipo. Portanto, a seleção é feita para caracteres facilmente observáveis, como altura da planta, tipo de orelha, cor do grão, tamanho do grão, resistência a doenças, capacidade de afilhamento etc. Às vezes, o rendimento da planta pode ser usado como um critério de seleção.

Se a população tiver variação para as características do grão, como a cor da semente e o tamanho da semente, a seleção pode ser feita antes que as sementes das plantas selecionadas sejam misturadas. Geralmente, as plantas selecionadas na seleção de massa não são submetidas ao teste de progênie. Mas Allard (1960) afirma que o teste de progênie deve ser feito. A nova variedade é testada em testes de produtividade antes de ser liberada.

Quando um grande número é selecionado, o teste prolongado geralmente não é necessário. A seleção em massa é simples, fácil e menos exigente. A liberação da nova variedade requer menos tempo e custo do que no caso de linhas de transmissão. O progresso sob seleção de massa é geralmente pequeno, a variedade desenvolvida não é tão uniforme quanto a purelina, e quando o teste de progênie não é feito, o valor genético das plantas selecionadas não é conhecido.

Aplicações de Seleção em Massa:

No caso de culturas autopolinizadas, a seleção em massa tem duas aplicações principais.

1. Melhoria das variedades locais:

A seleção em massa é útil para a melhoria das variedades locais de terra, desi ou variedades locais de culturas autopolinizadas. As variedades locais são misturas de vários genótipos que diferem no tempo de floração ou maturação, resistência a doenças, altura de plantas, etc. Muitos destes tipos de plantas seriam inferiores e de baixo rendimento. Como resultado, eles reduziriam o desempenho da variedade local. Assim, a eliminação de tipos de plantas ruins através da seleção de massa melhoraria o desempenho e a uniformidade da variedade.

2. Purificação de variedades pureladas existentes:

Purelines tendem a se tornar variáveis ​​com o tempo devido a misturas mecânicas, hibridização natural e mutação. É, portanto, necessário que a pureza das variedades purelares seja mantida através da seleção em massa regular.

Méritos da Seleção em Massa:

1. Uma vez que um grande número de plantas é selecionado, a adaptação da variedade original não é alterada. É geralmente aceito que uma mistura de linhas de base intimamente relacionadas é mais estável no desempenho em diferentes ambientes do que uma única linha de purificação. Assim, as variedades desenvolvidas através da seleção em massa tendem a ser mais amplamente adaptadas do que as linhas de base.

2. Frequentemente, testes de rendimento extensos e prolongados não são necessários, reduzindo assim o tempo e o custo necessários para o desenvolvimento de uma nova variedade.

3. A seleção em massa retém considerável variabilidade genética. Portanto, outra seleção em massa, após alguns anos, seria eficaz para melhorar ainda mais a variedade.

Deméritos da Seleção em Massa:

1. As variedades desenvolvidas através da seleção massal mostram variação e não são tão uniformes quanto as variedades purelares. Portanto, essas variedades são geralmente menos apreciadas do que as variedades pureladas.

2. A melhoria através da seleção de massa é geralmente menor do que através da seleção pureline. É porque pelo menos algumas das progênies de plantas que compõem a nova variedade seriam mais pobres do que a melhor linha de purificação que pode ser selecionada dentre elas.

3. Na ausência de teste de progênie, não é possível determinar se as plantas selecionadas são homozigotas. Mesmo em espécies autopolinizadas, algum grau de polinização cruzada ocorre. Assim, há alguma chance de que algumas das plantas possam ser heterozigotas. Também não se sabe se a superioridade fenotípica das plantas selecionadas é devida ao meio ambiente ou ao genótipo.

4. Devido à popularidade das variedades purelares, a seleção em massa não é comumente usada na melhoria das culturas autopolinizadas. Mas é um método rápido e conveniente de melhorar antigas variedades locais nas áreas ou espécies de culturas onde o melhoramento das culturas está apenas começando.

5. A seleção em massa utiliza a variabilidade já presente em uma variedade ou população. Assim, a seleção de massa é limitada pelo fato de não poder gerar variabilidade.

Seleção Pureline:

Uma linha de purificação é a progênie de uma planta autopolinizada única e homozigota. Como resultado, todos os indivíduos dentro de uma linha de contorno possuem um genótipo idêntico, e qualquer variação dentro de uma linha de contorno é exclusivamente devido ao ambiente. Na seleção pureline, um grande número de plantas são selecionadas de uma cultura autopolinizada e são colhidas individualmente; progênies de plantas individuais a partir delas são avaliadas, e a melhor progênie é liberada como uma variedade de linhagens. Portanto, a seleção pureline também é conhecida como seleção individual de plantas.

Usos de purelines:

Um pureline superior pode ser usado como uma variedade. Um pureline que não é adequado para lançamento como uma variedade pode servir como um pai no desenvolvimento de novas variedades híbridas. Em estudos sobre mutações espontâneas ou induzidas, particularmente aquelas que afetam caracteres quantitativos, as linhas de base devem ser usadas. Em muitas investigações biológicas, como medicina, imunologia, fisiologia, bioquímica, etc., o uso de linhas altamente endogâmicas (virtualmente linha de produtos) de camundongos, porquinhos-da-índia, etc. é essencial. Isso é feito para evitar variações genéticas no material experimental, de modo que os efeitos dos tratamentos sejam facilmente detectados.

A seleção pureline tem várias aplicações na melhoria de culturas autopolinizadas. É usado para melhorar as variedades locais ou de desi, variedades antigas de linha e variedades introduzidas. Vantagens da seleção do Pureline

1. A seleção da linha de produção alcança o máximo de melhoria possível em relação à variedade original. Isso ocorre porque a variedade é a melhor linha de tendência presente na população.

2. As variedades Pureline são extremamente uniformes, pois todas as plantas da variedade possuem o mesmo genótipo. Uma variedade tão uniforme é facilmente identificada nos programas de certificação de sementes.

Desvantagens da seleção do Pureline:

1. As variedades desenvolvidas através da seleção pureline geralmente não têm ampla adaptação e estabilidade na produção possuídas pelas variedades locais ou desi das quais são desenvolvidas.

2. O procedimento de seleção de linha pura requer mais tempo, espaço e testes de rendimento mais caros do que a seleção em massa.

3. O limite superior de melhoria é definido pela variação genética presente na população original.

Culturas polinizadas cruzadas:

As culturas polinizadas cruzadas geralmente mostram depressão de endogamia moderada a grave. Consequentemente, a endogamia deve ser evitada ou mantida a um mínimo em uma espécie de polinização cruzada. As plantas individuais destas culturas são altamente heterozigóticas e a descendência destas culturas seria heterogénea e usualmente diferente da planta mãe devido à segregação e recombinação. Portanto, os genes desejáveis ​​raramente podem ser fixados através da seleção em populações de polinização cruzada, exceto para características qualitativas e, talvez, para caracteres quantitativos facilmente observáveis ​​com alta herdabilidade.

O criador visa, portanto, aumentar a freqüência de alelos desejáveis ​​nas populações. A seleção pode ser baseada no fenótipo sem testes de progênie, por exemplo, seleção de massa ou no fenótipo, bem como teste de progênie, por exemplo, seleção de progênie e seleção recorrente.

Seleção em massa:

Na seleção de massa, várias plantas são selecionadas com base em seu fenótipo, e a semente de polinização aberta é reunida para elevar a próxima geração. As plantas selecionadas são permitidas para polinização aberta, ou seja, para acasalar-se aleatoriamente, incluindo algum grau de autofecundação. Assim, a seleção em massa é baseada apenas no genitor materno, e não há controle sobre o genitor do pólen. Seleção de plantas é baseada em seu fenótipo e nenhum teste de progênie é realizado.

O ciclo de seleção pode ser repetido uma ou mais vezes para aumentar a freqüência de alelos favoráveis; tal esquema de seleção é geralmente conhecido como seleção recorrente fenotípica. A eficiência da seleção de massa depende principalmente do número de genes que controlam o caráter, das freqüências dos genes e, mais importante, da herdabilidade. A seleção em massa é simples, leva menos tempo e é altamente eficaz para melhorar os caracteres com alta herdabilidade. Modificações de seleção de massa que levam em consideração a variação devido ao ambiente são efetivas em melhorar os caracteres com baixa herdabilidade também. No entanto, é baseado apenas no pai feminino.

Seleção com Seleção de Progênie de Progênie:

Nesta selecção, as plantas são seleccionadas com base no seu fenótipo e submetidas a testes de progénie. A progênie para o teste de progênie pode ser obtida por polinização aberta, autopolinização, cruzamento com uma variedade de polinização aberta, híbrido ou endogâmico. Progênies superiores são identificadas; Plantas fenotipicamente superiores destas progênies são selecionadas e submetidas a testes de progênies. O ciclo de seleção pode ser repetido várias vezes.

Existem vários esquemas modificados de seleção de progênies: esquemas de seleção recorrente são melhorias nesses esquemas. A seleção da progênie é relativamente simples e baseia-se no teste de progênie, mas não há controle sobre o genitor do pólen, e muitas vezes esses esquemas levam mais tempo do que a seleção em massa.

Seleção Recorrente:

A idéia de seleção recorrente foi primeiramente sugerida por Hayes e Garber em 1919 e independentemente por East e Jones em 1920. No entanto, esquemas de reprodução coesiva de seleção recorrente foram desenvolvidos durante a década de 1940, particularmente após 1945, quando Hull sugeriu que a seleção recorrente pode ser útil na melhoria da combinação específica. habilidade. Esquemas de seleção recorrente baseiam a seleção nos testes de progênies e exercem controle rígido sobre a polinização.

As sementes para o teste de progênie são obtidas por autofecundação (seleção recorrente simples) ou pelo cruzamento com um testador com uma ampla base genética (seleção recorrente para capacidade geral de combinação, RSGCA), ou para um endogaminoso (seleção recorrente para capacidade de combinação específica, RSSCA ); na seleção recorrente recíproca (RRS) duas populações de origem são usadas como testadores entre si. As plantas selecionadas são autofecundadas e cruzadas para o testador apropriado.

A semente cruzada de teste é usada para teste de progênie. As plantas produtoras de progênies são identificadas por testes de progênies, e sementes autofecundadas dessas plantas são plantadas em um bloco de cruzamento. Todos os intercruzamentos possíveis são feitos entre essas progênies. Quantidades iguais de sementes de todos os intercruzamentos são misturadas para produzir a população para o primeiro ciclo de seleção recorrente. A primeira seleção recorrente consiste em uma repetição das operações descritas acima.

A seleção recorrente simples é eficaz para melhorar os caracteres com alta herdabilidade. A seleção recorrente para GCA é altamente eficaz na melhoria da ACG, bem como a capacidade de produção das populações selecionadas, enquanto que para SCA melhora SCA e capacidade de rendimento. A seleção recorrente recíproca melhoraria o GCA, a SCA e a capacidade de produção das duas populações fonte em relação umas às outras.

Espera-se que a seleção recorrente recíproca seja igual ou superior aos outros esquemas de seleção recorrente em diferentes situações genéticas, variando de dominância completa a dominância excessiva. Mas na maioria das situações práticas, a seleção recíproca seria superior às seleções recorrentes para GCA e SCA.