Terça, 28 de maio de 2024.
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Tese
Título Microsporogênese e viabilidade polínica em híbridos de Brachiaria decumbens e seus genitores
Autor Viviane Fernandes, Souza
Unidade Pós-Graduação em Genética e Melhoramento
Área de Concentração Genética e Melhoramento
Orientador Profª Drª Maria Suely Pagriarini
Co-Orientador(es) Drª Cacilda Borges do Valle
Banca Examinadora Prof. Dr. Nilton César Pires Bione
Prof. Dr. Helio Conte
Profª Drª Andréa Beatriz Mendes Bonato
Profª Drª Satiko Nanya
Data de Defesa 11/11/2013
Resumo Bachiaria decumbens é uma espécie de grande valor para a pecuária brasileira, destacando-se entre as gramíneas do gênero por adaptar-se a solos pobres e ácidos, por estabelecer-se facilmente e por produzir forragem de boa qualidade. A B. decumbens cv. Basilisk foi a forrageira mais utilizada nas pastagens brasileiras nas décadas de 1980 e 1990, porém, devido a sua susceptibilidade à cigarrinha-das-pastagens, perdeu espaço para a B. brizantha cv. Marandu. A cultivar Basilisk foi utilizada como genitor apomítico em cruzamentos desde 1988, mas o melhoramento da espécie ficou restrito até o sucesso na duplicação de cromossomos em 2009. Graças à duplicação de cromossomos de um acesso diploide sexual de B. decumbens e obtenção de três genótipos tetraploides sexuais, foi possível, pela primeira vez, obter híbridos entre acessos desta espécie. Desde então, o programa de melhoramento genético da Embrapa Gado de Corte tem investido no cruzamento intraespecífico das plantas tetraploides sexuais, obtidas da duplicação cromossômica artificial com os acessos apomíticos tetraploides naturais, buscando variabilidade genética para obtenção de cultivares que permitam a diversificação de pastagens no Brasil tropical. A análise da microsporogênse, por metodologia convencional das plantas sexuais tetraploidizadas artificialmente (cD24-2, cD24-27, cD24-45), do acesso apomítico natural tetraplóide D62 (cv. Basilisk), usado como genitor masculino, e de 49 híbridos resultantes dos três cruzamentos revelou a ocorrência de associações multivalentes, sugerindo a possibilidade de recombinação genética entre os genótipos parentais, mas também de alta ocorrência de anormalidades meióticas e alta percentagem de polens inviáveis (>80%), comprometendo o uso desses genótipos no desenvolvimento de novas cultivares. As anormalidades meióticas mais comuns foram aquelas decorrentes da segregação irregular de cromossomos em ambas as divisões meióticas. Todavia, outras anormalidades, como fuso divergente, fuso tripolar e aderência cromossômica, também foram observadas. As anormalidades levaram à formação de números variados de micronúcleos nos micrósporos das tétrades. O índice meiótico para os genitores femininos tetraploidizados permaneceu acima de 78%, mas, para o genitor masculino e para todos os híbridos, foi extremamente baixo (<22%). A estimativa da correlação de Pearson entre as frequências de tétrades anormais e polens inviáveis foi de elevada magnitude nos genótipos avaliados. O Teste t mostrou que houve diferença significativa na progênie originária do cruzamento cD24-45 x D62 em relação às outras duas progênies, que tiveram como genitores femininos os acessos cD24-2 e cD24-27 e entre si não apresentaram diferença significativa. Embora todos os híbridos tenham sido drasticamente afetados por anormalidades meióticas, alguns deles (S036, X030, X072, X078 e T012) destacaram-se com as frequências de esterilidade polínica mais baixas entre as progênies. Sugere-se que os híbridos apomíticos S036 e X030 sejam incluídos em avaliações agronômicas, enquanto os híbridos sexuais T012, X072 e X078 sejam colocados em blocos de policruzamentos para aumento de variabilidade genética.
Palavras-chave índice meiótico, melhoramento intraespecífico, forrageira.
Title
Abstract Brachiaria decumbens is a species of great value to Brazilian livestock production, and is widely used in tropical pastures due to its adaptation to poor and acid soils, easy establishment and production of good quality forage. B. decumbens cv. Basilisk was the most widely used in Brazilian pasture forage in early 1980s to1990, but due to its susceptibility to spittlebugs, it lost pasture space for B. brizantha cv. Marandu. Cultivar Basilisk was used as an apomictic parent in crosses since 1988 but the breeding of this species was impossible until the success of duplication of chromosomes in 2009. As a result of the duplication of chromosomes of a diploid sexual accession of B. decumbens resulting in three tetraploid sexual genotypes it was possible, for the first time, to obtain hybrids of this species. Since then the breeding program of Embrapa Beef Cattle has been investing in intraspecific crosses between the artificial tetraploids and natural apomictic accessions to increase genetic variation to obtain cultivars for pastures diversification in tropical Brazil. Analysis of microsporogenesis by the conventional methodology of the artificially tetraploidized sexual plants (cD24-cD24, 2-27, cD24-45), of the natural tetraploid apomictic cultivar D62 (cv. Basilisk) and 49 hybrids from the crosses between each of the sexuals by the apomictic cultivar revealed the occurrence of multivalent associations suggesting the possibility of genetic recombination between the parental genotypes but also the high occurrence of meiotic abnormalities and high percentage of non-viable pollen (>80%). The most common meiotic abnormalities were those arising from the irregular segregation of chromosomes in both meiotic divisions. However, other disorders, such as divergent spindle, tripolar spindle and chromosomal stickiness were also observed. The abnormalities have led to the formation of varying numbers of micronuclei in microspores of tetrads. The meiotic index for the female parents remained above 78%, however for the male parent and for all hybrids it was extremely low (<22%). The estimate of the Pearson correlation coefficient estimated a high value between the frequencies of abnormal tetrads and unviable pollen in the evaluated genotypes was of high magnitude. The t-test showed that there was significant differences in the progeny from crosses of cD24-45 x D 62 in relation to the other two progenies, which had as female parents the genotypes cD24-cD24 and 2-27, and showed no significant differences between them. Although all hybrids have been drastically affected by meiotic abnormalities, some of them (S036, X030, X072, X078 and T012) stood out with lower frequencies of pollen sterility -among the progenies. The apomictic hybrids S036 and X030 may be included in agronomic evaluations, while sexual hybrids T012, X072 and X078 can be used in polycross blocks to increase genetic variability.
Key-words meiotic index, intraspecific breeding, forages.
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