Caracterização e identificação de cultivares e seleções de pereiras através de marcadores RAPD

Trinta e seis acessos de pereira representando diversas espécies, híbridos e seleções do banco de germoplasma do Instituto Agronômico (IAC) foram geneticamente caracterizados através de marcadores RAPD. Cada primer originou de 10 a 19 bandas, sendo que 26 deles forneceram 250 bandas polimórficas, de um total de 353. Os primers OPC02, OPC08, OPD02, OPD19, OPD20 e OPE06 revelaram bandas específicas para as peras orientais e OPA01, OPA11, OPC08, OPD04, OPD09 e OPD15 para as ocidentais. O dendograma obtido foi confirmado pela análise de coordenada principal, originando três principais agrupamentos: 1) Todas as pereiras lançadas pelo IAC, como 'Seleta', 'Triunfo', 'Primorosa', 'Tenra', IAC 16-41, 'Centenária', além de 'William's', 'Packham's Triumph', 'D'água', 'Hood', 'M. Sieboldt', 'Kieffer','Branca Francesa' e 'Schimidt'. 2) As pereiras asiáticas, como 'Okusankichi', 'Shinseiki', 'Atago', 'Hakko', 'Hosui', 'Nijiseiki', 'Kosui' e 'Ya-li', além de 'Nodji', 'Limeira' e todas as seleções IAC das séries 193; 293 e 393. 3) Todas as pereiras porta-enxertos da série Taiwan (P. calleryana D.), além de 'Manshu Mamenashi' (P. betulaefolia B.). Evidenciou-se que os cultivares IAC possuem maior proximidade genética com as peras ocidentais (Pyrus communis L.), mesmo sendo descendentes de 'Hood', material suspeito de ser híbrido interespecífico entre P. communis e P. serotina R.. Os resultados ratificaram a importância dos marcadores RAPD para a identificação de cultivares, seleções e híbridos pertencentes aos diferentes grupos botânicos, mostrando ser ferramenta de apoio adequada a programas de melhoramento genético de fruteiras.

Caracterização e identificação das cultivares de pessegueiro Tropical e Douradão através de marcadores RAPD

Foi realizada a caracterização genética das cultivares de pêssego Tropical e Douradão pelo método RAPD, em comparação com 'Dourado-1', 'Tutu', 'Maravilha', 'Rubro-sol', 'Flordaprince', 'Aurora-1' e 'Talismã' do Banco Ativo de Germoplasma de Frutas de Caroço do IAC, mantido no Núcleo de Agronomia de Capão Bonito, utilizando DNA extraído de folhas jovens. Foram obtidos 31 marcadores genéticos a partir dos primers altamente polimórficos OPAD10, OPAE04, OPAE07, OPAE09, OPAE11, OPAJ04 e OPAJ06, selecionados de 96 primers avaliados. Os marcadores RAPD utilizados indicaram eficientemente o grau de parentesco entre cultivares, exceto em cultivares originadas de polinização livre. Verificou-se que, mesmo entre as cultivares irmãs como 'Tutu' e 'Talismã', encontrou-se certa distância genética (0,29), mostrando que por RAPD é possível caracterizar-se germoplasma aparentado. 'Tropical' e 'Douradão' foram bem caracterizados em relação aos parentais e demais cultivares, com as distâncias genéticas variando de 0,26 a 0,89.

Análise de RAPD na identificação de cultivares: uma metodologia útil?

Caracteres morfológicos têm sido utilizados tradicionalmente como assinaturas da identidade e pureza varietal e genética. Esses descritores se constituem em uma base pobre, por ser uma medida indireta da composição genética do material. Uma vez que caracteres moleculares revelam diferenças genéticas mais rapidamente, com maior precisão e sem o obscurecimento causado pelo efeito ambiental, oferecem vantagens significantes em termos de discriminação, confiabilidade, rapidez e custo reduzido. Um método molecular relativamente novo, DNA polimórfico amplificado ao acaso (RAPD), baseado na reação em cadeia da polimerase (PCR), tem sido adotado por alguns pesquisadores envolvidos no desenvolvimento de métodos de identificação de cultivares principalmente por ser uma técnica simples que não requer nenhuma informação prévia sobre seqüências de nucleotídeos do genoma da espécie, além de ser bastante acessível e de custo relativamente baixo. Mas, infelizmente, a análise de RAPD apresenta sérios problemas, principalmente em relação à reprodutibilidade e caracterização da homologia dos produtos. Se esses problemas podem ser efetivamente resolvidos então a análise de RAPD pode se tornar um método eficiente e aplicável, mas talvez o investimento em tempo e dinheiro seja mais útil no desenvolvimento e adaptação de técnicas mais promissoras. Há um grande volume de publicações sobre a técnica de RAPD na literatura, todas evidenciando o mesmo problema: a variabilidade inerente aos produtos de amplificações com primers decâmeros limita a sua utilização na indústria e em programas de certificação. O objetivo deste trabalho foi discorrer sobre a eficiência da técnica de RAPD na identificação de cultivares, ressaltando as suas vantagens e limitações.

Padrões eletroforéticos de hordeínas e isoenzimas para identificação de cultivares de cevada

O objetivo deste trabalho foi determinar os padrões de eletroforese em gel de poliacrilamida das hordeínas e isoenzimas de cinco cultivares brasileiras de cevada (Hordeum vulgare L.): Embrapa 43, Embrapa 127, Embrapa 128, Embrapa 129 e BR 2, visando a identificação das cultivares. A uniformidade (homogeneidade) desses padrões também foi determinada por meio da análise individual de 90 amostras de sementes de cada cultivar. A maioria das cultivares foi prontamente discriminada pelos eletroforegramas de hordeínas. Três cultivares apresentaram padrões únicos de hordeínas, enquanto as outras duas (Embrapa 128 e BR 2) apresentaram padrões diferentes de esterases (EC 3.1.1.1). As medidas de similaridade calculadas a partir dos dados de hordeínas e esterases conjugados, utilizando o coeficiente de Jaccard, possibilitaram discriminar todas as cultivares e biótipos encontrados. A cultivar Embrapa 43 apresentou dois biótipos bem definidos de hordeínas e esterases. A variação do perfil de hordeínas nessa cultivar foi diretamente relacionada com a variação nos zimogramas de esterase. Essa relação não foi observada em todas as cultivares que apresentaram biótipos. Pode-se constatar que a análise de dados de eletroforese de hordeínas e esterases em conjunto é um método útil para a identificação de cultivares de cevada.

Identificação de cultivares de milho, feijão, algodão e soja por meio de enzimas e proteínas resistentes ao calor

Nesta pesquisa foram avaliados o polimorfismo e a estabilidade de isoenzimas e de proteínas resistentes ao calor em sementes de cultivares de milho, feijão, algodão e soja, com diferentes níveis de qualidade fisiológica. As isoenzimas ,álcool desidrogenase, catalase, esterase e superóxido dismutase analisadas conjuntamente, foram eficientes na separação de oito cultivares de milho. Para as cultivares de feijão, pela enzima peroxidase foi possível diferenciar a cultivar Carioca, no entanto, este padrão mostrou-se variável em sementes com baixa germinação. Não foi possível diferenciar as cultivares de algodão pelas enzimas esterase, superóxido dismutase, diaforase e malato desidrogenase. A cultivar Conquista, de soja, foi diferenciada pelos sistemas enzimáticos esterase e superóxido dismutase e a 'BRS-154' pela esterase. Proteínas resistentes ao calor são polimórficas e estáveis para a identificação de cultivares de milho.

Ajuste de metodologias para a identificação de cultivares de soja quanto à tolerância ao glifosato

Os bioensaios constituem numa alternativa prática e eficiente para detecção de sementes de soja geneticamente modificada (GM), tolerante ao glifosato. Contudo, deve ser verificada sua utilização na identificação das sementes quando o lote é de soja GM, ou seja, quando sementes de soja convencional são a minoria. Objetivou-se com este trabalho ajustar a metodologia de dois bioensaios de detecção de sementes de soja GM e testar os melhores protocolos, um de cada bioensaio, na detecção e quantificação de misturas simuladas, contendo genótipos contrastantes quanto à tolerância ao herbicida. Nos bioensaios, foram testadas três umidades do substrato (2,0; 2,5 e 3,0 vezes o seu peso seco), cinco soluções do herbicida (0; 0,01; 0,03; 0,06 e 0,12 %) no método papel umedecido com glifosato e quatro soluções (0; 0,3; 0,6 e 1,2 %) no método pré - embebição de sementes. A umidade 3,0 e solução 0,03 % constituíram o protocolo mais eficiente para detecção no método do papel umedecido. A umidade 2,0 e solução 0,3 % se destacaram no método da pré-embebição das sementes. Foi mais prático e rápido detectar plântulas tolerantes do que plântulas sensíveis em ambos os testes. Em amostras com maior taxa de contaminação, foi mais fácil detectar e mais difícil quantificar misturas com exatidão. Os erros foram relativamente raros considerando os acertos.

Caracterização e identificação das cultivares de pessegueiro Tropical e Douradão através de marcadores RAPD

Foi realizada a caracterização genética das cultivares de pêssego Tropical e Douradão pelo método RAPD, em comparação com 'Dourado-1', 'Tutu', 'Maravilha', 'Rubro-sol', 'Flordaprince', 'Aurora-1' e 'Talismã' do Banco Ativo de Germoplasma de Frutas de Caroço do IAC, mantido no Núcleo de Agronomia de Capão Bonito, utilizando DNA extraído de folhas jovens. Foram obtidos 31 marcadores genéticos a partir dos primers altamente polimórficos OPAD10, OPAE04, OPAE07, OPAE09, OPAE11, OPAJ04 e OPAJ06, selecionados de 96 primers avaliados. Os marcadores RAPD utilizados indicaram eficientemente o grau de parentesco entre cultivares, exceto em cultivares originadas de polinização livre. Verificou-se que, mesmo entre as cultivares irmãs como 'Tutu' e 'Talismã', encontrou-se certa distância genética (0,29), mostrando que por RAPD é possível caracterizar-se germoplasma aparentado. 'Tropical' e 'Douradão' foram bem caracterizados em relação aos parentais e demais cultivares, com as distâncias genéticas variando de 0,26 a 0,89.

Identificação de genes de resistência à brusone (Magnaporthe grisea) em cultivares de arroz (Oryza sativa) utilizando marcadores moleculares

A brusone, causada por Magnaporthe grisea, é a doença mais importante do arroz. Uma vez que, o uso de cultivares resistentes é o método mais efetivo para o controle da doença, a pesquisa visa a identificação de novos genes que confiram resistência mais durável. O objetivo deste trabalho foi a identificação de cultivares que contenham os genes de resistência Pi-1, Pi-2 e Pi-11 utilizando marcadores moleculares. RG64, um marcador RFLP baseado em PCR, foi utilizado para verificar a presença do gene Pi-2 em 250 cultivares de arroz. Trinta e três cultivares apresentaram o mesmo perfil eletroforético da linha-quaseisogênica (NIL) C101A51, que contém o gene Pi-2. Verificou-se que 28 cultivares foram resistentes aos isolados inoculados, indicando que RG64 possui alta eficiência para a seleção de cultivares que contêm o gene Pi-2. Três marcadores microssatélites (RM) foram utilizados para verificar a presença do gene Pi-1 em 104 cultivares de arroz. Trinta cultivares, analisadas com RM254, apresentaram o mesmo perfil da NIL C104LAC, que contém o gene Pi-1. Verificou-se que 19 cultivares foram resistentes aos isolados inoculados. Três marcadores microssatélites foram utilizados para verificar a presença do gene Pi-11 em 104 cultivares de arroz. Oito cultivares, analisadas com RM210, apresentaram o mesmo perfil da NIL IR1529, que contém o gene Pi-11, mas somente uma foi resistente. Com exceção do RM254, os demais marcadores microssatélites tiveram baixa eficiência de seleção de cultivares com o mesmo perfil das NILs. Estes resultados indicam que o uso de marcadores moleculares pode ser útil para acelerar o processo de lançamento de cultivares com resistência à brusone. No entanto, ainda é preciso aumentar a eficiência de seleção, através de marcadores microssatélites com localização cromossomal mais próxima dos genes Pi-1 e Pi- 11. Em um futuro próximo, isto poderá ser possível com a disponibilização de mapas moleculares de maior resolução.

Seleção de cultivares de laranja doce de maturação precoce por índices de desempenho

O objetivo deste trabalho foi selecionar cultivares de laranja doce de maturação precoce, adequadas para o mercado de frutas in natura e para o processamento industrial, por meio de índices de desempenho. Índices de desempenho para citros foram estabelecidos com base em dados coletados em experimento conduzido na região sudoeste do Estado de São Paulo, envolvendo 12 cultivares de laranja doce de maturação precoce. Resultados pioneiros foram obtidos na identificação de cultivares superiores. Em comparação com a laranja 'Hamlin', cultivar padrão de maturação precoce, identificaram-se as laranjas 'Valência 2' e 'Salustiana' com potencial para o mercado de frutas in natura, e a laranja 'Westin', para o processamento industrial.

Análise numérica dos eletroforegramas de gliadinas de cultivares de triticale

Buscando automatizar o processo de identificação de cultivares pelo método de eletroforese de proteínas, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a viabilidade da utilização de valores de intensidade das bandas como dados adicionais de polimorfismos na discriminação de cultivares e comparar o comportamento de vários coeficientes de similaridade na análise dos eletroforegramas de gliadinas. Os eletroforegramas de gliadinas de quatro cultivares de triticale estreitamente relacionadas foram comparados pela análise computacional utilizando seis coeficientes de similaridade binários (presença/ausência) (Jaccard, Sorensen-Dice, Nei & Li, Simple Matching, Yule e Baroni-Urbani) e cinco quantitativos (Pearson product moment correlation, Spearman, Percent Similarity, Modified Morisita e Gower). As análises quantitativas dos eletroforegramas levaram em conta a intensidade das bandas, disposta em diferentes números de classes, possibilitando avaliar o efeito da variabilidade desse parâmetro. Foram utilizadas cerca de 60 amostras individuais de sementes de cada cultivar. Apesar do baixo polimorfismo intervarietal, os coeficientes médios de similaridade dentro das cultivares sempre foram maiores do que entre cultivares, o que indica o alto poder discriminatório dos testes. O estudo demonstra a viabilidade de identificar cultivares de triticale pela comparação numérica dos dados de eletroforese de gliadinas, obtidos das amostras, com uma biblioteca de eletroforegramas. Esse procedimento garante uma comparação mais objetiva dos eletroforegramas, em relação à análise visual. Foi constatado também, que a intensidade (densidade) das bandas nos eletroforegramas de gliadinas é muito variável, sendo portanto um parâmetro pouco confiável na análise de polimorfismos de gliadinas em triticale. Ainda com relação ao parâmetro intensidade, há uma perda progressiva na confiabilidade dos resultados de comparação com o aumento no número de classes de intensidade.

Desenvolvimento e produtividade de cultivares de arroz de terras altas em função do manejo do solo

A identificação de cultivares, para cada tipo de manejo do solo, pode favorecer o aumento da produtividade da cultura do arroz de terras altas. Neste contexto, objetivou-se, com este trabalho, estudar o desempenho de genótipos de arroz de terras altas, em dois sistemas de manejo do solo: preparo convencional (PC) e sistema plantio direto (SPD). O estudo foi desenvolvido no município de Ipameri, GO, em 2008/2009. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, no esquema fatorial 2x8, com dezesseis tratamentos e quatro repetições. O primeiro fator foi o sistema de manejo do solo (PC e SPD) e o segundo cultivares (BRS Curinga, BRS Primavera, BRS Monarca, BRS Pepita, BRS Sertaneja, Carajás, Caiapó e Bonança). As plantas apresentaram-se mais altas no PC do que no SPD. Quanto ao número de perfilhos por planta, verificou-se, também, variabilidade nas cultivares, quanto ao tipo de manejo de solo. Constatou-se que o preparo convencional propiciou maiores produtividades (média de 4.349 kg ha-1 que o sistema plantio direto (média de 3.521 kg ha-1, sendo o número de panículas por mI;e número de grãos por panícula os componentes de produção que mais contribuíram para esta diferença. Todas as cultivares apresentaram diferenças estatísticas entre os dois sistemas de manejo do solo, com exceção da cultivar Caiapó. Nos dois sistemas, Carajás foi a mais produtiva e diferiu, estatisticamente, das cultivares BRS Sertaneja e BRS Primavera.

Número necessário de experimentos para a comparação de cultivares de feijão

O objetivo deste trabalho foi determinar o número de medições (experimentos) necessários à predição do desempenho de cultivares de feijão (Phaseolus vulgaris L.). Quatorze cultivares de feijão foram avaliadas em nove experimentos conduzidos em Santa Maria, Estado do Rio Grande do Sul (latitude 29°42'S, longitude 53°49'W e 95m de altitude), nos anos agrícolas de 2000/2001 a 2004/2005. As avaliações foram constituídas por produtividade de grãos, número de vagens por planta, número de sementes por vagem, massa de cem grãos, população final de plantas, número de dias da emergência ao florescimento, número de dias da emergência à colheita, altura de inserção da primeira vagem, altura de inserção da última vagem, grau de acamamento e coloração do tegumento dos grãos. As estimativas dos coeficientes de repetibilidade foram obtidas por três métodos - análise de variância, componentes principais e análise estrutural. Sete experimentos possibilitam a identificação de cultivares superiores de feijão em relação às características de produção, de fenologia e de morfologia, com 85% de exatidão no prognóstico de seu valor real.

Resistência de cultivares de amendoim de hábitos de crescimento ereto e rasteiro a Spodoptera frugiperda, em laboratório

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Alterações dos padrões de isoenzimas em sementes de milho infectadas por fungos

Este trabalho teve como objetivo estudar a interferência dos fungos Aspergillus flavus, Fusarium moniliforme e Penicillium spp. sobre padrões eletroforéticos das sementes de milho. Tais padrões são, normalmente, utilizados na identificação de cultivares e na certificação da pureza genética da espécie em estudo. Sementes da cultivar C-805 foram infectadas artificialmente com os referidos fungos; outra parte delas foi tratada com Benomil e Thiabendazol, e ainda outra parte (controle) não foi tratada. As amostras foram acondicionadas em câmara de crescimento (25°C, 95% de umidade relativa) por um período de 30 dias. Na análise eletroforética foi avaliada também uma amostra de sementes que não permaneceu em câmara de crescimento, visando detectar possíveis interferências das condições do ambiente de crescimento sobre os padrões eletroforéticos. Os resultados obtidos permitiram concluir que a infecção das sementes com os fungos Aspergillus flavus, Fusarium moniliforme e Penicillium spp. promove alterações nos padrões eletroforéticos das isoenzimas malato-desidrogenase, esterase, fosfatase ácida, peroxidase e glutamato-oxalacetato-transaminase. A infecção das sementes com Aspergillus flavus promove alterações tanto na intensidade como no número de bandas dos padrões isoenzimáticos da álcool-desidrogenase e malato-desidrogenase.

Adaptabilidade e estabilidade de populações de milho-pipoca

A identificação de cultivares com maior estabilidade torna o processo de recomendação de cultivares mais seguro. O objetivo deste trabalho foi avaliar a adaptabilidade e estabilidade de oito populações de milho-pipoca quanto a produtividade e capacidade de expansão em dois locais no norte do Estado do Paraná. As populações e a testemunha (ZÉLIA) foram avaliadas em Londrina e Faxinal em dois anos agrícolas, utilizando delineamento experimental de blocos ao acaso com três repetições. Na análise de variância, consideraram-se os parâmetros de produtividade e capacidade de expansão e a adaptabilidade e estabilidade foram estimadas com base no modelo proposto por Eberhart e Russell. O híbrido ZÉLIA e as populações UEL PAPA, UE PASHA, UEL PO, UEL PAMPGA, UEL PAPCB e UEL PAPYY apresentaram os melhores resultados de produtividade, 3.203,50, 3.733,41, 3.512,08, 3.176,25, 2.847,49, 2.764,75 e 2.421,66 kg ha-1 e capacidade de expansão 27,68, 25,05, 27,41, 27,17, 27,64, 28,60 e 27,36, respectivamente, apresentando comportamento previsível para o cultivo com baixos riscos na região.