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Início / Perspectivas e obtenção de variabilidade genética na soja: Escolha dos genitores e hibridações

  • Materiais Técnicos
  • 27/06/2022

Perspectivas e obtenção de variabilidade genética na soja: Escolha dos genitores e hibridações

Sumário

A soja (Glycine max L.) apresenta grande importância devido a uma gama de aptidões que essa leguminosa evidencia. Diante disso, seus grãos podem ser destinados à extração de óleo vegetal, ao consumo in natura, de grãos torrados e de brotos, à produção de leite e de carne de soja, iogurtes e sorvetes, sendo estes produtos destinados à alimentação humana. Ainda, a soja pode ser fornecida aos animais na forma de farelo, farinha e casca dos grãos. Devido ao panorama apresentado, o incremento da produção e da produtividade da soja revela-se fundamental para sanar as necessidades do mercado consumidor, devido ao crescimento populacional, e ao amparo no fornecimento de matéria-prima para as cadeias produtivas da bovinocultura leiteira e de corte, da suinocultura, da avicultura, entre outras. O aumento dos patamares produtivos da soja pode ser alcançado por meio da melhoria das técnicas de cultivo, do aumento da área semeada e pelo desenvolvimento de genótipos mais produtivos.

Dentre os objetivos de um programa de melhoramento genético da soja, destacam-se a obtenção de genótipos superiores em produtividade de grãos, a tolerância a doenças, insetos-praga, nematoides, estresses abióticos, incremento da qualidade nutricional e biofortificação dos grãos produzidos, genótipos mais adaptados e estáveis nas mais variadas regiões sojícolas.

Critérios para a escolha dos genitores

A escolha dos genitores apresenta-se crucial ao melhoramento da soja, pois a busca pelo incremento da variabilidade genética através de vários eventos meióticos e recombinações alélicas torna-se possível devido à complementaridade dos genótipos utilizados nas hibridações. Diante disso, o sucesso do programa de melhoramento é embasado na escolha eficiente do germoplasma utilizado, na eficiência em obter combinações transgressivas e na habilidade em identificar genótipos superiores. Estudos indicam que a seleção do germoplasma utilizado para compor blocos de cruzamento deve ser amparada por informações a priori sobre o genótipo, e pelo emprego eficaz de procedimentos científicos.

Dentre as várias decisões que o melhorista deve tomar no decorrer das gerações de melhoramento, a escolha do germoplasma caracteriza-se como a mais impactante no sucesso do programa, e as atenções devem ser redobradas na presença de combinações que refletem médias elevadas para os caracteres de interesse, e ainda evidenciam alta variabilidade genética. As informações referentes aos caracteres morfológicos e aos componentes do rendimento dos genitores apresentam-se imprescindíveis, contudo, ganhos satisfatórios em um menor espaço de tempo são obtidos quando se compreende a capacidade combinatória presente entre as diferentes constituições genéticas. Nesse contexto, existem várias ferramentas e estratégias que possibilitam evidenciar quais seriam os genitores mais adequados, tais como, o valor per se dos genitores, características fenotípicas adequadas, genealogia dos genitores, teste de geração precoce, capacidade combinatória, marcadores moleculares, metodologia de Jinks e Pooni e distância genética.

– Valor per se dos genitores: este critério é utilizado quando o cruzamento é efetuado entre genótipos elites, com médias elevadas, quando a fração genética é composta por maiores proporções aditivas, sendo embasada na experiência prática do melhorista. Pesquisas afirmam que os genitores devem ser dissimilares, com média elevada, e ainda evidenciar grande variabilidade genética para o caráter de interesse. 

– Características fenotípicas adequadas: muitas vezes, a experiência do melhorista e as necessidades do agricultor culminam na definição de um ideótipo de planta que se apresenta adequado agronomicamente. Portanto, neste critério, busca-se a complementaridade entre os genótipos que serão cruzados, sendo eficiente para os caracteres que estejam correlacionados, pois ao reunir genitores com características desejáveis, teoricamente, estas estarão contidas nas progênies obtidas.

– Genealogia dos genitores: nesta situação utilizam-se genótipos que apresentam características marcantes, tais como, elevados rendimentos de grãos, estabilidade de produção, tolerância a estresses bióticos ou abióticos. Considera-se a origem do genótipo e a base genética constituinte.

– Teste de geração precoce: esta ferramenta permite revelar precocemente os melhores cruzamentos. Diante disso, se a geração F1 evidencia um baixo valor preditivo e a geração F2 expressa valor preditivo moderado, portanto, é na geração F3 que as progênies são avaliadas e demonstram resultados mais consistentes. Nestas condições, as progênies inferiores são descartadas, e as superiores são mantidas para as próximas gerações. Utiliza-se este método com a finalidade de incrementar o número de progênies superiores à média da população F2 de origem.

– Capacidade combinatória: as hibridações realizadas entre os potenciais genitores reorganizam a constituição genética das progênies formadas, e a escolha de quais genótipos podem ser utilizados é determinante para favorecer a obtenção de genótipos transgressivos em relação aos pais. Desta maneira, a capacidade geral de combinação refere-se à habilidade do genitor em combinar-se com uma série de outros genótipos, e baseia-se na fração aditiva. Em contrapartida, a capacidade específica de combinação refere-se ao cruzamento específico entre dois genitores e baseia-se nos efeitos não aditivos. 

– Marcadores moleculares: podem ser utilizados para estimar as distâncias genéticas entre os genitores, não sendo acometidos pela influência dos efeitos do ambiente; podem determinar grupos de genótipos com constituição gênica distinta e predizer a constituição das progênies geradas A.

– Metodologia de Jinks e Pooni: apresenta-se aplicável nas gerações iniciais de melhoramento, possibilitando a seleção ou o descarte da população F2, sendo este desenvolvido com ênfase aos caracteres quantitativos, controlados por muitos genes, e altamente influenciados pelas condições do ambiente de cultivo. Seus resultados indicam a probabilidade de obter progênies superiores, oriundas de um determinado cruzamento, sendo baseado nas propriedades da distribuição normal.

– Distância genética: estas técnicas biométricas podem utilizar caracteres morfológicos, fisiológicos, moleculares e bromatológicos, e serem interpretados de forma conjugada para gerar uma tendência única. Isso poderá auxiliar o melhorista na escolha eficiente dos genitores de forma multivariada. Maiores distâncias entre os genitores podem evidenciar elevada variabilidade genética, diferentes frequências alélicas, contudo, nem todos os alelos apresentam-se favoráveis. A seleção dos genitores por meio da distância genética é eficaz, quando conjugada a média do caráter de interesse.

Referências

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Foto de Dr. Ivan Ricardo Carvalho

Dr. Ivan Ricardo Carvalho

Engenheiro Agrônomo pela Universidade Federal de Santa Maria (2014). Especialista em Ciência e Tecnologia de Sementes pela Universidade Federal de Pelotas (2018). Mestre em Agronomia pelo Programa de Pós Graduação em Agronomia, Agricultura e Ambiente da Universidade Federal de Santa Maria (2015). Doutor em Agronomia pelo Programa de Pós Graduação em Agronomia da Universidade Federal de Pelotas (2018).Pós Doutor em Ciência e Tecnologia de Sementes/Plantas de Lavoura através da Universidade Federal de Pelotas (2018/2019). Atualmente é Professor de Agronomia e Medicina Veterinária, Coordenador do Programa de Melhoramento Genético na Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul - (Linha de Pesquisa Grãos) e Professor Permanente do Programa de Pós-Graduação em Sistemas Ambientais e Sustentabilidade.
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