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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2020.tde-20200111-143629
Document
Author
Full name
Rainerio Meireles da Silva
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2000
Supervisor
Title in Portuguese
Sistema reprodutivo, fluxo gênico e paternidade em roça de etnovariedades de mandioca (Manihot esculenta Crantz)
Keywords in Portuguese
CRUZAMENTO VEGETAL
MANDIOCA
REPRODUÇÃO VEGETAL
VARIEDADES VEGETAIS
Abstract in Portuguese
A mandioca (Manihot esculenta Crantz) é uma importante cultura tropical, cujo sistema reprodutivo é pouco conhecido. O modelo de dinâmica evolutiva para a mandioca pressupõe recombinação genética por meio de polinização cruzada dentro da roça como fonte amplificadora da diversidade genética. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a pressuposição de cruzamentos na roça de etnovariedades, onde procurou-se determinar o sistema reprodutivo das etnovariedades estudadas, averiguar a existência de cruzamentos entre etnovariedades de regiões geográficas diferentes, quantificar a distância de movimentação dos alelos dentro da roça, via grãos de polén, e determinar a paternidade das plantas oriundas de sementes da roça experimental formada por 56 etnovariedades de mandioca coletadas em roças de caboclos e índios da Região Amazônica e do Estado de São Paulo, por meio de marcadores isoenzimáticos, revelados a partir de eletroforese de isoenzimas em gel depoliacrilamida em gradiente. Foram avaliados oito sistemas isoenzimáticos e identificados dez locos polimórficos. A taxa de cruzamento foi determinada pelo modelo multilocos e a determinação da paternidade foi realizada utilizando o programa PATER. A taxa de cruzamento multilocos (tm) estimada foi de 0,915, revelando que 91,5% das plantas foram geradas por cruzamentos, e 8,5% por autofertilização; a distância do parental masculino variou de 0 (autofertilização) a 14,42 m, com médiade 7,17 m; 88,89% das plantas oriundas de frutos com duas sementes eram meio-irmãs e 11,11% eram irmãs completas; nas plantas oriundas de frutos com três sementes, 81,1% eram meio-irmãs e 18,19% eram irmãs completas. Em mandioca os frutos geralmente têm duas ou três sementes, entretanto sementes originadas de frutos com uma só semente têm maior probabilidade de germinar. O alto valor encontrado (91,5%) para a taxa de cruzamento indica que as etnovariedades avaliadas apresentam a forma alógama para o sistema reprodutivo; o programa de computador (PATER) mostrou-se eficiente na determinação da paternidade das plantas de mandioca; existe fluxo gênico, via grão de pólen, entre etnovariedades originadas de diferentes regiões geográficas; o fluxo gênico efetivo é característico de plantas polinizadas por abelhas como ocorre na mandioca; as plantas oriundas de frutos com duas e três sementes apresentam maior probabilidade de serem meio-irmãs. Portanto, constatou-se recombinação genética por meio da polinização cruzada dentro de roça de mandioca, conforme pressuposto no modelo de dinâmica evolutiva para a espécie
Title in English
Breeding system, gene flow and paternity in gardens of cassava (Manihot esculenta Crantz) landraces
Abstract in English
Cassava (Manihot esculenta Crantz) is an important tropical crop, whose breeding system aspects are not very well known. The model of evolutionary dynamics for cassava presupposes genetic recombination by means of outcrossing within cassava gardens as an amplifying source of genetic diversity. The objective of this work was to verify crossings within a garden formed by 56 cassava landraces, collected in gardens of caboclos (subsistence) and lndians of the Amazon Region and the State of São Paulo. The breeding system of the landraces, the existence of crossings among landraces from different geographical regions, the distance of allele movement inside the garden, through pollen grains, and the paternity of the plants originating from seeds from the experimental garden, were evaluated. lsozyme markers were used revealed by acrylamide gel in gradient electrophoresis. Eight enzimatic systems were used and ten polymorphic loci were identified. The outcrossing multilocus rate was determined by the ML TR program and the paternity was accomplished using the PATER program. ln cassava, the fruits usually have two or three seeds, however, seeds originated from fruits with a single seed have a larger probability of germinating. Multilocos outcrossing rate (tm) was 0.915, revealing that 91.5% of the plants were generated by outcrossing, and 8.5% by selfing. The high value found for the outcrossing rate indicates that the appraised landraces present allogamy as the breeding system. The distance of the masculine parental varied from O (selfing) to 14.42 m, with an average of 7.17 m; 88.89% of the plants originating from fruits with two seeds were half-sibs and 11.11% were full-sibs; in plants originating from fruits with three seeds, 81.81% were half-sibs and 18.19% were full-sibs. Therefore, plants originating from fruits with two and three seeds had greater probability of being half-sibs. The computer program {PATER) was considered efficient in the determination of the paternity of cassava plants; effective gene flow exists, through pollen grain, among originated landraces of different geographical regions; the gene flow is characteristic of plants pollinated by bees as it happens in cassava. lt was verified, therefore, that genetic recombination occurs through outcrossing within gardens of cassava, according to the presupposition in the model of evolutionary dynamics for this species
 
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Publishing Date
2020-01-11
 
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