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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2020.tde-20200111-135914
Document
Auteur
Nom complet
Maria Elisa Ayres G Zagatto Paterniani
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Piracicaba, 1995
Directeur
Titre en portugais
Efeitos da redução do tamanho de populações de milho (Zea mays L.)
Mots-clés en portugais
ESPAÇAMENTO
MILHO
POPULAÇÕES VEGETAIS
REDUÇÃO
Resumé en portugais
O presente trabalho foi realizado a partir de duas linhagens S4 de sementes brancas da população ESALQ-PB 2 e uma de sementes amarelas da população ESALQ-PB 3, tendo por objetivo avaliar os efeitos da endogamia devida à redução do tamanho de populações de milho através i) da oscilação de frequência dos genes Y e y, que determinam a coloração do endosperma e ii) da média e variância de caracteres quantitativos em subpopulações de tamanho pequeno (N=5), obtidas a partir de populações F4 [p(Y)=q(y)=0,5]. Foram sintetizadas duas populações denominadas de populações-base A e B, das quais foram retiradas subpopulações de cinco plantas, aleatoriamente, e polinizadas com mistura de pólen das mesmas cinco plantas. Cada subpopulação foi posteriormente plantada em linhas individuais e novamente se procedeu à amostragem casualizada e polinização de 5 plantas, obtendo-se assim duas gerações de endogamia com populações reduzidas (N=5). Através de avaliação visual, foram determinadas as frequências genotípicas (distribuição trinomial) de cada planta-mãe constituinte das amostras, associadas à frequência gênica (binomial) de cada subpopulação. Na primeira geração, as frequências gênicas se mantiveram próximas ao valor esperado no processo dispersivo [E (p) =p0=0,5]; após duas gerações, houve aumento significativo na frequência do alelo Y. Ressalta-se que a redução do tamanho efetivo populacional (NE=5) levou à fixação do alelo Y em duas de 29 subpopulações (6,9%) obtidas da população-base B. Para a análise quantitativa, foram conduzidos dois experimentos no ano agrícola 93/95, referentes às duas populações-base A e B, em blocos casualizados com 31 tratamentos (30 subpopulações e controle) e seis repetições, em três locais: Piracicaba (SP), Ponta Grossa (PR) e Rio Verde (GO). Em Piracicaba foram avaliados os seguintes caracteres: altura da planta (AP), altura da espiga (AE), número de ramificações do pendão (NRP), comprimento da espiga (CE), diâmetro da espiga (DE), número de fileiras (NF), número de grãos por fileira (NGF), densidade (DN), peso de amostra de 300 grãos (PA) e peso de grãos (PG); em Ponta Grossa foram avaliados AP, AE e PG e em Rio Verde, apenas AP e AE. Analisando-se as oscilações de médias dos caracteres quantitativos, considerou-se que existe um maior número de genes envolvidos no controle de AP, AE, NRP, PA e PG, em relação aos demais caracteres (CE, DE e DN), nas populações estudadas. Em Piracicaba, as medidas da depressão por endogamia (mS-m0, sendo mS e m0 as médias das 30 subpopulações e da população-base correspondente), expressas em % de m0, para as populações A e B foram: -1,7% e -9,7% (AP); -5,6% e - 8,8% (AE); -9,8% e -10,2% (NRP); -1,6% e -6,3% (CE); 7,1% e - 0,9% (DE); -1,1% e 4,1% (NF); -1,8% e -5,1% (NGF); 2,4% e - 2,2% (DN); -5,8 e -13,2% (PA) e -5,0% e - 6,2% (PG) Em Ponta Grossa, os valores foram: 1,6% e -8,6% (AP); -7,8% e -6,3% (AE) e -4,5% e -13,6% (PG); em Rio Verde: -1,7% e -12,2% (AP) e -4,0% e -11,6% (AE). De maneira geral, a população B apresentou maior grau de heterozigosidade, uma vez que foram obtidos maiores valores de depressão por endogamia (I%), de efeito de heterozigotos (d) e maiores diferenças entre médias de subpopulações e controle, para a maioria dos caracteres estudados. Por outro lado, a população-base A apresentou subpopulações com maior peso de grãos, maiores valores de µ+a e menores valores de endogamia, sendo potencialmente útil para extração de linhagens homozigóticas.
Titre en anglais
Effects of reduced population size in maize (Zea mays L.) populations
Resumé en anglais
Two S4 white seed inbred lines from population ESALQ-PB 2 and yellow seed inbred line from population ESALQ- PB 3 were used, in order to evaluate the effects of inbreeding due to a reduction of population size in maize. The following items were considered: i) genetic drift of endosperm color genes Y and y and ii) mean and variance of quantitative characters in subpopulations of small size (N=5), obtained from F2 populations [p(Y) = q(y) = 0,5]. Two F2 populations were synthetized, identified as base-populations A and B, from which subpopulations of five plants were taken randomly and pollinated to a mixture of pollen from the same five plants. Each subpopulation was subsequently grown in individual rows, where again a similar procedure of pollination was performed. In this way, two generations of inbreeding were obtained in small populations (N=5). Genotypic frequencies (trinomial distribution) for every mother plant of the sample related to the genic frequency (binomial) of each subpopulation were obtained by visual evaluation. In the first generation, genic frequencies were found to be similar to what is expected at the dispersal process [E(p)=p0=0,5]; after two generations, a significant increase was observed in the frequency of allele Y. It is pointed out that a reduction of the effective population size (N=5) lead to a fixation of allele Y in two out of 29 subpopulations (6,9%) from the base-population B. Regarding quantitative analysis for the base populations A and B, two experiments were carried out at the season 93/94, in randomized block design, with 31 treatments (30 subpopulations plus one check), six replications and three locations: Piracicaba (SP), Ponta Grossa (PR) and Rio Verde (GO). In Piracicaba, the following characters were recorded: plant height (AP) , ear height (AE), number of tassel branches (NRP), ear length (CE), ear diameter (DE), number of rows (NF), number of grains per row (NGF), grain density (DN), weight of 300 grains (PA) and total weight of grains (PG); in Ponta Grossa, AP, AE and PG were evaluated, and in Rio Verde only AP and AE. In view of the variations of the means of the quantitative characters, it was considered that for the populations studied, regarding the characters AP, AE, NRP, PA and PG more genes are involved than for the remained characters (CE, DE and DN). Piracicaba, the values for inbreeding depression (mS-m0where mS and m0 are the means of the 30 subpopulations and of the corresponding base population), expressed in % of m0, for populations A and B were: -1,7% and -9,7% (AP); -5,6% and -8,8% (AE); -9,8% and -10,2% (NRP); - 1,6% and -6,3% (CE); 7,1% and -0,9% (DE); -1,1% and 4,1% (NF); -1,8% and -5,1% (NGF); 2,4% and -2,2% (DN); -5,8% and -13,2% (PA) and -5,0% and -6,2% (PG) In Ponta Grossa, the values obtained were: 1,6% and -8,6% (AP); -7,8% and -6,3% (AE) and -4,5% and -13,6% ((PG); in Rio Verde: -1,7% and -12,2% (AP) and -4,0% and -11,6% (AE). For rnost of the characters considered, population B showed a higher degree of heterozygozity, since higher values of inbreeding depression (I%), effect of heterozygotes (d) and greater differences among means of the subpopulations and the check were observed. On other hand, base population A yielded subpopulations with greater grain weight, higher µ+a values and lower values of inbreeding, which may indicate a promising source of homozygous inbred lines.
 
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Date de Publication
2020-01-11
 
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