Melhoramento genético por meio de hibridizações interespecíficas no grupo plicatula - gênero Paspalum

Abstract

O êxito na seleção de plantas geneticamente superiores está diretamente relacionado à existência de variabilidade genética apresentada naturalmente ou artificialmente. No entanto, o melhoramento de espécies apomíticas é dificultado pela impossibilidade de ocorrer a união de gametas com plantas deste modo de reprodução. Por outro lado, a utilização de plantas sexuais compatíveis a cruzamentos com plantas apomíticas, podem gerar novas combinações gênicas e indivíduos com alta heterose podem ser selecionados já na primeira geração para lançamento como novas cultivares. A descoberta de plantas diplóides sexuais em populações naturais de Paspalum plicatulum e a posterior duplicação das mesmas possibilitaram um grande universo no desenvolvimento de novos genótipos a partir de cruzamentos entre espécies relacionadas. O objetivo do trabalho foi de: (i) avaliar a produção de forragem de genótipos nativos superiores de espécies do gênero Paspalum; (ii) caracterizar a estabilidade e adaptabilidade de produção destes genótipos; (iii) estimar através de técnicas da genética quantitativa, a herdabilidade e a associação entre caracteres de importância forrageira; (iv) obter variabilidade genética por meio de hibridizações interespecíficas, utilizando genótipos superiores nativos de P. lepton e de P. guenoarum como genitores masculinos (apomíticos) e um genótipo de P. plicatulum como genitor feminino (sexual); (v) analisar as progênies superiores quanto ao modo de reprodução selecionando plantas estáveis reprodutivamente para lançamento como cultivares e as de reprodução sexual para novos cruzamentos. Os genótipos das espécies de P. lepton e P. guenoarum apresentam variabilidade genética em caracteres de interesse forrageiro, bem como desempenho variável de acordo com o local e o ano de cultivo. A produção de matéria seca total e de folhas são os caracteres que mais contribuem para a detecção da variabilidade genética observada, independentemente do ano de avaliação. O ganho genético na produção de folhas se mostra eficiente via seleção indireta pela matéria seca total, caráter de alta herdabilidade e de mais fácil seleção e aferição. Houve ampla variabilidade nos caracteres ligados a produção de forragem e alguns híbridos apresentaram heterose para a maioria dos caracteres analisados. A maioria das progênies selecionadas apresentaram a apomixia como modo de reprodução, o que potencializa o lançamento como cultivar. Já as plantas sexuais superiores serão usadas para recombinação com os melhores híbridos para obtenção de novas constituições genéticas. Os dendrogramas obtidos em nível de campo e de DNA foram capazes de discriminar os genótipos e podem auxiliar na orientação em novas hibridizações com plantas sexuais compatíveis. Houve pouca variabilidade na composição química entre os genótipos. Mais estudos deverão ser realizados para viabilizar o desenvolvimento de cultivares no uso em pastagens naturais, assim como no emprego como pastagens cultivadas.

The successful selection of genetically superior plants is directly related to the existence of natural or artificial genetic variability. However, the breeding of apomictic species is hampered by the inability of the union of gametes with plants of this mode of reproduction. In another hand, the use of sexual plants compatible to crosses with apomictic plants can generate new genetic combinations, and individuals with high heterosis can be selected on the first generation and releasae as new cultivars. The discovery of sexual diploid plants in natural populations of Paspalum plicatulum and their subsequent duplication to do possible the development of new genotypes from crosses between closely related species. Thus, this study aimed to: (i) evaluate the forage yield of superior genotypes of native species of Paspalum, (ii) characterize the stability and adaptability of production of these genotypes; (iii) estimate using techniques of quantitative genetics, the heritability and its association between important forage characters; (iv) get a genetic variability through interspecific hybridization, using superior genotypes of native P. lepton and P. guenoarum as male parents (apomictic) and one genotype of P. plicatulum as female parent (sexual); (v) analyze the superior progenies to reproduction, selecting plants reproductively stable for releasing as cultivars and, of sexual reproduction for new crossings. The genotypes of the species P. lepton and P. guenoarum take a genetic variation in their traits of interest forage; furthermore, their performance depend of location and year of cultivation. The total dry matter production and leaf are the traits that most contribute to the detection of genetic variability, independent of the year of evaluation. The genetic gain in leaf production is efficient to indirect selection for total dry matter; this character present high heritability and, easier selection and estimation. There was wide variability in characters linked to forage production and some hybrids showed heterosis for most traits analyzed. Moreover, most of the selected progenies showed apomixis as reproductive mode, which enhances the release as cultivar. The sexual plants should be used for recombination with the best hybrids to get new genetic constitutions. The dendrograms obtained through field and DNA characteristics were able to discriminate genotypes and could help to get new sexual hybridizations with compatible plants. A little variability in chemical composition between genotypes was observed. Thus, more studies should be conducted to enable the development of cultivars to use on native rangelands, even as the employment as pastures.