EVOLUÇÃO unesp Agronomi a Ilha Solteira, SP 2º Semestre/2010 Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira Departamento de Fitotecnia, Tecnologia de Alimentos e Sócio-Economia Disciplina: Prof. : Mario Luiz Teixeira de Moraes COLABORADORES: Alexandre Marques da Silva Marcela Aparecida de Moraes Selma Maria Bozzite Moraes

Aula: 01/10/2010 BASE GENÉTICA

FATORES EVOLUTIVOS DERIVA BASE GENÉTICA POPULAÇÃO FLUXO GÊNICO SELEÇÃO BASE GENÉTICA MUTAÇÃO Princípios básicos de genética de populações – Base Genética

Base Genética Níveis Condições naturais Bancos de germoplasma, coleções Melhoramento População de conservação (C) População de melhoramento (M) População de produção (P) Plantios comercias FONTE: VENCOVSKY, 2005

Exemplos Base genética estreita Milho (helmintosporiose) Café (ferrugem) Cana-de-açúcar Soja No melhoramento: platô seletivo Em plantios comerciais: vulnerabilidade Mais comum em linhagens, híbridos de linhagens e clones FONTE: VENCOVSKY, 2005

Banco de germoplasma Embrapa - Cenargen Espécies Número de acessos Feijão comum Milho3.875 Trigo5.036 Cevada Soja7.098 Amendoim671 Sorgo3.603 Brássicas118 Pimenta capsicum180 Melão187 Cucurbitáceas1.382 Tomate1.235 Alho313 Batata-doce127 Ervilha1.569 Berinjela268 Solanum190 (Soja EUA ) FONTE: VENCOVSKY, 2005

Coleção de base da EMBRAPA Eucalyptus EspécieNº de acessos E. grandis 106 E. cloenziana 102 E. camaldulensis 107 E. saligna 84 E. viminalis 83 E. tereticornis 58 E. pellita 29 E. resnifera 23 E. pipularis 20 E. urophylla 6 E. robusta 4 E. citriodora 4 Outras 77 Total 703 Internet: Recursos genéticos

Exemplo de monitoramento da base genética no melhoramento P N e = 10 M N e = 50 C N e = 100 P: população de produção M: pop. de melhoramento C: população de conservação FONTE: RESENDE, 2002

NeN (Tamanho Físico) ≠ Ne (Tamanho Efetivo) Ne Ne: dá uma idéia da base genética da população

TAMANHO EFETIVONe TAMANHO EFETIVO (Ne) CORRESPONDE AO NÚMERO DE INDIVÍDUOS QUE CONTRIBUÍRAM, COM GAMETAS, PARA A FORMAÇÃO DA GERAÇÃO SEGUINTE E NÃO NECESSARIAMENTE DO NÚMERO DE INDIVÍDUOS NO CAMPO.

TAMANHO EFETIVONe TAMANHO EFETIVO (Ne) - CONDIÇÕES NATURAIS - BANCOS DE GERMOPLASMA - PROGRAMAS DE MELHORAMENTO - EXPLORAÇÃO AGROPECUÁRIA

NePOP. VARIAÇÕES CÍCLICAS Ne (POP. VARIAÇÕES CÍCLICAS) FONTE: FREIRE-MAIA, 1974

NeDESPROPORÇÃO ENTRE SEXOS Ne (DESPROPORÇÃO ENTRE SEXOS) FONTE: FREIRE-MAIA, 1974

NeFERTILIDADE DIFERENCIAL Ne (FERTILIDADE DIFERENCIAL) A) MONÓICOS: FONTE: FREIRE-MAIA, 1974

NeFERTILIDADE DIFERENCIAL Ne (FERTILIDADE DIFERENCIAL) B) DIÓICOS: FONTE: FREIRE-MAIA, 1974

NeTAXA DE ENDOCRUZAMENTO Ne (TAXA DE ENDOCRUZAMENTO) FONTE: FREIRE-MAIA, 1974

TAXA DE ENDOCRUZAMENTO EM FUNÇÃO DE GERAÇÕES FONTE: WRIGHT (1931) citado por PRIMACK e RODRIGUES (2001).

TAXA DE ENDOCRUZAMENTO EM FUNÇÃO DE GERAÇÕES Ne = 501% por geração conservação em curto prazo Ne = 500conservação em longo prazo in situ “in situ” FONTE: SEBBENN (2002; 2003).

FONTE: VENCOVSKY e CROSSA (1999). *Estimates of N e(v) were computed using Eq. (7) and ** Eq. (9). RSGC RS: RANDOM SAMPLING e GC: GAMETIC CONTROL NeENDO + AUTO + RS + GC Ne (ENDO + AUTO + RS + GC) n = 1000 seeds

ENDOGAMIA ( ) e AUTOFECUNDAÇÃO ( ) FONTE: VENCOVSKY e CROSSA (1999).

NeENDO + AUTO + RS + GC Ne (ENDO + AUTO + RS + GC) (7) FONTE: VENCOVSKY e CROSSA (1999).

NeENDO + AUTO + RS + GC Ne (ENDO + AUTO + RS + GC) (9) FONTE: VENCOVSKY e CROSSA (1999).

Ne Ne (COEF. COANCESTRIA) P: número de progênies amostradas; F: endogamia; n: número de sementes por progênie; θ: coeficiente de coancestria. FONTE: SEBBENN (2002; 2003).

NeCOEF. COANCESTRIA Ne (COEF. COANCESTRIA) FONTE: SEBBENN (2002; 2003).

COANCESTRIA COANCESTRIA ( ) Qual a probabilidade de dois genes homólogos (isto é, do mesmo loco), presentes em dois indivíduos quaisquer, tomados ao acaso em uma população, serem idênticos por origem comum.

PARENTESCO PARENTESCO (r xy ) Responde a pergunta: tendo um indivíduo um determinado gene, qual a probabilidade de que um seu consangüíneo o também o tenha por origem comum?

ENDOGAMIA ENDOGAMIA (F) Mede a correlação entre gametas que se unem (característica individual). F = Prob (I = A 1 A 1 ) = Prob (I = A 2 A 2 )

= correlação de paternidade. = 0,64(64% das progênies têm os mesmos pais). FONTE: SEBBENN (2002; 2003).

0 1 IC MI IC MI FONTE: SEBBENN (2002; 2003).

0 1 IC MI IC MI FONTE: SEBBENN (2002; 2003).

NeMESMO k F Ne (MESMO k F ) FONTE: RESENDE, 2002

Nek F DIFERENTE Ne (k F DIFERENTE) FONTE: RESENDE, 2002

DIVERSIDADE GENÉTICA (D) 0 < D ≤ 1 FONTE: RESENDE, 2002

REFERÊNCIAS CROW, J.F. & KIMURA, M. An introduction to population genetics. New York. Harper and Row, p. FREIRE-MAIA, N. Genética de populações humanas. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, p. FUTUYMA, D.J. Biologia evolutiva. Trad. VIVO, M. e Coord. SENE, F.M. Ribeirão Preto: Sociedade Brasileira de Genética/CNPq, p. HARTL, D.L. & CLARK, A.G. Principles of populations genetics. Sunderland, Sinauer Associates, Inc. Publishers, p. PRIMACK, R.B. & RODRIGUES, E. Biologia da conservação. Londrina: E. Rodrigues, p. RESENDE, M.D.V. Genética biométrica e estatística no melhoramento de plantas perenes. Brasília: Embrapa Informação Tecnológica, p. SEBBENN, A.M. Número de árvores matrizes e conceitos genéticos na coleta de sementes para reflorestamentos com espécies nativas. Revista do Instituto Florestal, v.14, p , SEBBENN, A.M. Sistemas de reprodução em espécies tropicais e suas implicações para a seleção de árvores matrizes para reflorestamentos ambientais. In: HIGA, A.R. & SILVA, L.D. Pomar de sementes de espécies florestais nativas. Curitiba: FUPEF, p SEBBENN, A.M. Tamanho amostral para conservação ex situ de espécies arbóreas com sistema misto de reprodução. Revista do Instituto Florestal, v.15, p , VENCOVSKY, R. Anostragem genética em populações naturais. Silvicultura em São Paulo, v.41, p.95-96, VENCOVSKY, R. Effetive size of monoecious populations submitted to artificial selection. Brazilian Journal of Genetics, v.1, n.3, p , VENCOVSKY, R. Tamanho efetivo populacional na coleta e preservação de germoplasma de espécies alógamas. Revista IPEF, n.35, p.79-84, VENCOVSKY, R. Preservação e genética de populações. In: ENCONTRO SOBRE RECURSOS GENÉTICOS, 1, Jaboticabal, Anais…. Jaboticabal: FCAVJ/UNESP. 1988, p VENCOVSKY, R. Tamanho efetivo em populações submetidas à seleção: sexos separados. Piracicaba: ESALQ/USP, P Relatório Científico do Departamento de Genética. VENCOVSKY, R. & CROSSA, J. Variance effetive population size under mixed self and random mating with applications to genetic conservation of species. Crop Science, v.39, p , WRIGHT, S. Evolution in mendelian populations. Genetics, v.16, p , 1931.