Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2003.tde-28072003-143144
Documento
Autor
Nome completo
Caroline Moor Wagner
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2003
Orientador
Banca examinadora
Vencovsky, Roland (Presidente)
Geraldi, Isaias Olivio
Miranda Filho, Jose Branco de
Nakasu, Bonifacio Hideyuki
Reifschneider, Francisco Jose Becker
Título em português
Variabilidade e base genética da pungência e de caracteres do fruto: implicações no melhoramento de uma população de Capsicum annuum L..
Palavras-chave em português
ardência
fisiologia vegetal
genótipos
melhoramento genético vegetal
pimenta
pimentão
populações vegetais
seleção (genética)
variação genética em plantas.
Resumo em português
Este trabalho está inserido no programa de melhoramento genético de Capsicum
da Embrapa Hortaliças. Teve como principal objetivo investigar a base genética e a
variabilidade de uma população segregante de Capsicum em relação à pungência e a
alguns caracteres do fruto para, fornecer informações úteis ao programa. Os genótipos
utilizados compreenderam dois genitores homozigóticos contrastantes para o caráter
principal, a pungência, bem como as respectivas gerações F1, RC11 e progênies F4.3.
Estas últimas num total de 100, foram obtidas pelo método SSD (single seed descent).
Empregou-se delineamento em blocos casualizados com três repetições e dez plantas
por parcela. As análises biométricas foram feitas com base em médias de parcelas. Os
caracteres avaliados foram: pungência, produtividade, largura, comprimento, número e
peso médio dos frutos e espessura da polpa. Investigou-se a segregação fenotípica das
progênies F4.3, classificando-as em pungentes e doces. Estimou-se o coeficiente de
herdabilidade na base de médias de progênies em todos os caracteres. Simulando uma
seleção entre progênies somente para a pungência, tanto para aumento como redução
deste caráter, estimou-se o ganho esperado (Gs) sob intensidades de 20%, 10% e 5%.
Calculou-se a resposta correlacionada desta seleção sobre os demais caracteres. Paralelamente verificou-se a acuidade de avaliar a pungência utilizando métodos
sensoriais, em comparação com o processo cromatográfico (CLAE). Estimaram-se os
componentes genéticos das médias dos caracteres nas cinco gerações, considerando
modelo aditivo-dominante e, quando necessário, incluindo componente epistático
aditivo x aditivo. Verificou-se que, os genitores são contrastantes para todos os
caracteres com exceção da espessura da polpa. O genitor doce deve conter genes para
pungência não expressos. Os dados sugerem que, na população estudada, este caráter
deve ser controlado por dois locos epistáticos, duplo-dominantes (9 pungentes : 7 doces
em F2) e genes modificadores. Os coeficientes de herdabilidade variaram de
intermediários (66%) a altos (92%). Isso explicou os elevados ganhos esperados com a
seleção para incrementar ou diminuir a pungência. Pelas respostas correlacionadas,
verificou-se que, uma seleção para aumento da pungência deverá levar a uma redução na
produtividade, sendo a recíproca também verdadeira. A avaliação da pungência por
método cromatográfico foi de aproximadamente 30% mais eficiente do que o método
sensorial. Pelos componentes de média observou-se a existência de heterose em todos os
caracteres avaliados. O modelo incluindo efeitos epistáticos foi o mais adequado para
explicar as médias das gerações, na maioria dos caracteres. Podem surgir indivíduos
com frutos pungentes ao cruzar genitores doces. A segregação transgressiva em F4 é
indicador de que tipos mais pungentes que o genitor pungente podem ser selecionados a
partir desta população segregante. O melhoramento genético deste caráter pode ser
estruturado tanto para explorar as variâncias genéticas aditiva e aditiva x aditiva em
linhagens superiores como pode ser conduzido para capitalizar a heterose em híbridos
de linhagens. Em programas iniciados cruzando-se linhagens, é fundamental identificar
a constituição alélica dos genitores. É preciso monitorar a pressão seletiva numa seleção
visando a pungência para evitar repostas correlacionadas indesejáveis. Para atingir
máximos seletivos, para este caráter, é necessário levar em conta a existência de genes
modificadores.
Título em inglês
Variability and genetic basis of pungency and fruit characters: implications in the breeding of a capsicum annuum l. population.
Palavras-chave em inglês
genotypes
pepper
plant breeding
plant genetic variability.
plant physiology
plant population
pungency
selection (genetic)
Resumo em inglês
This work is part of the Capsicum plant breeding program at Embrapa Hortaliças.
The main objective was to investigate the genetic basis and variability of a segregating
population of Capsicum, related to pungency and to some characteristics of the fruit, to
provide information for the program. The genotypes that were used had two
homozygotic parents, contrasting in their main characteristic, pungency, as well as the
respective generations F1, RC11 and progenies F3.4. The latter, totaling 100, were
obtained using the SSD method (single seed descent). Randomized complete block
design was used with three repetitions and ten plants per plots. The biometric analyses
were based on a plot mean basis. The characters evaluated were pungency, productivity,
width, length, number and average weight of the fruits and the thickness of the pulp. The
fenotypical segregation of the F3.4 progenies were studied, being classified in pungent
and sweet. The coefficient of heritability on a progeny mean basis were estimated in all
the characters. Simulating a selection among progenies, only for pungency, for the
increase as well as the reduction of this character, the expected gain (Gs) was estimated
under intensities of 20%, 10% and 5%. The correlated response of this selection was
calculated over the remaining characters. Parallel to this, the acuity of evaluating the pungency, using sensorial methods, in comparison to the high pressure liquid
chromatographic process (HPLC) was investigated. The genetic components of the trait
means of the five generations, were estimated considering the additive dominant model,
and, when necessary, including an additive x additive epistatic component. Results
indicated that the parents are contrasting for all characters, with the exception of pulp
thickness. The sweet parent should contain genes for pungency wich are not expressed.
The data suggests that, in the population studied, this character is controlled by two
doubly dominant epistatic loci, (9 pungent ones : 7 sweet ones in F2) and modifier genes.
Coefficients of heritabilty varied from intermediate (66%) to high (92%). This explained
the elevated expected gains from selection, to increase or decrease pungency. From the
correlated responses, one could see that, selecting to increase pungency should lead to a
reduction in productivity, being the reciprocal also true. The evaluation of pungency by
a chromatographic method was approximately 30% more efficient than the sensorial
method. By the genetic components of means, the existence of heterosis was observed in
all the characters evaluated. The model which included epistatic effects was the most
adequate to explain the average generation means in most of the characters. Individuals
with pungent fruits can appear on crossing sweet parents. The transgressive segregation
in F4 is an indicator that more pungent types than the pungent parent can be selected
from this segregating population. Plant breeding of this character can be structured for
the exploration of additive and additive x additive genetic variances in superior lines, or
to capitalize the heterosis in hybrid of inbred lines. In programs initiated by crossing
lines, it is fundamental to identify the allelic constitution of the parents. It is necessary to
monitor the selective pressure in selection aiming at pungency, to avoid undesired
correlated responses. To attain selective maximums, for this character, it is necessary to
take into account the existence of modifier genes.
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Data de Publicação
2003-08-11