Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento de Plantas

LGN 5799 - SEMINÁRIOS EM

GENÉTICA E MELHORAMENTO DE PLANTAS

Programa de Pós-Graduação em

Genética e Melhoramento de Plantas

Departamento de Genética

Avenida Pádua Dias, 11 - Caixa Postal 83, CEP: 13400-970 - Piracicaba - São Paulo - Brasil

Telefone: (0xx19) 3429-4250 / 4125 / 4126 - Fax: (0xx19) 3433-6706 - http://www,genetica,esalq,usp,br/semina,php

Aluno: Rubén José Silva Díaz

Orientador: Claudio Lopes de Souza Jr,

Melhoramento genético de milho no Instituto Nacional de

Investigaciones Agrícolas (INIA) - Venezuela

INDICE

Algumas características econômicas de Venezuela

Produção de milho em Venezuela

História do melhoramento genético do milho no INIA

Objetivos do melhoramento genético do milho em INIA

Estratégias de melhoramento utilizadas

Cultivares elegíveis



Território: 916,445 km

2

_{- dividido em 23 estados,}



População: 27,483,200 - 80% urbana,



Exportações (milhões de US$): 93,542 milhões, ~ 90% petroleiras



Produção agrícola:



Vegetal: Culturas tropicais tradicionais, Cereais e Frutas



Pecuária: bovinos, suínos, caprinos, aves



PIB (em milhões de US$): 27,131 milhões, Setor agrícola 5,82%

Índices econômicos de

Venezuela no 2008

Alimentação humana e animal

Milho branco semiduro, milho amarelo semidentado

Milho

Milho

Exploração sob condições de chuva

11% do volume da Prod, Agríc, Vegetal

23% superfície Agric, cultivada

Milho branco 90% Farinhas Pré-cozidas

10% Milho canjica e in natura 85%

Milho Amarelo Alimentos balanceados para animais,

Amido industrial e in natura 15%

O Milho e a Nutrição Humana

(38 kg/pessoa/ano Direita)

6,5 gramas proteína/pessoa/dia 316 calorias/pessoa/dia

Produtos Produção (t) Participação na produção (%) Valor da produção (Milhões $,) Participação no valor da produção (%) Cereais 4.007-842 17,13 245,10 15,21 Arroz 1.054.857 4,51 66,41 4,12 Milho 2.570.869 10,99 160,29 9,95 Sorgo 382.116 1,63 18,40 1,14 Culturas tropicais tradicionais 9.785.095 41,82 740,42 45,96 Outras culturas 9.605.292 41,05 625,43 38,83 Total 23.398.229 100,00 1610,95 100,00

PARTICIPAÇÃO DO SETOR AGRÍCOLA VEGETAL

NA ECONOMIA NACIONAL, 2007

PRINCIPAIS ZONAS DE PRODUÇÃO DE MILHO

TÁCHIRA MÉRIDA TRUJILLO BARINAS APURE PORTUGUESA COJEDES YARACUY LARA FALCÓN ZULIA COLOMBIA ARAGUA CARABOBO MIRANDA DISTRITO CAPITAL VARGAS GUÁRICO ANZOÁTEGUI MONAGAS DELTA AMACURO SUCRE NUEVA ESPARTA MAR CARIBE BOLÍVAR AMAZONAS ZONA EN RECLAMAÇÃO BRASIL PLANÍCIES ORIENTAIS PLANÍCIES ORIENTAIS PLANÍCIES CENTRAIS PLANÍCIES CENTRAIS GU YA NA PLANÍCIES OCIDENTAIS PLANÍCIES OCIDENTAIS

VALE DO RIO YARACUY

VALE DO RIO YARACUY

46% 33% 10% 6%

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 1 9 9 2 1 9 9 3 1 9 9 4 1 9 9 5 1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7

Área colhida e produção de milho

de 1992 ao 2007

Área (Mil ha) Produção (Mil t)

Anos Crescimento do ano 2007 respeito a 1997 ~ 75% Sup, 114% Prod, Fonte: MPPAT 370 > 700 840 2500

Evolução da produtividade do milho na Venezuela

1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 1 9 9 2 1 9 9 3 1 9 9 4 1 9 9 5 1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 Anos 2,2 ~3,5 Acréscimo 23% Produtividade Fonte: MPPAT

DEMANDA DO MILHO AMARELO

Importação anual

1,200,000 t

U,S,$

241,200,000

Duplos, Triplos e Simples

Híbridos > 95%

TIPO DE CULTIVARES UTILIZADOS

Ciclo: 120-130 dias

Tipo de Grão: Semiduro

5% variedades

Como comparar?

1 ano prova interna cada empresa +

Dois anos aprovados ERU´s (95% media)

Ensaios Regionais Uniformes (ERU)

Coordenados pelo Serviço Nacional de Sementes (SENASEM)

Realizam-se três tipos de ERU por ano (híbridos brancos,

híbridos amarelos e variedades) geralmente em mais de 10 locais

no país

1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 ANOS

PLANÍCIES OCIDENTAIS

LIMITAÇÕES À PRODUÇÃO

Rhizoctonia solani em culturas comerciais de milho

Rhizoctonia solani em culturas comerciais de milho

Encharcamento em cultura de milho Encharcamento em cultura de milho

- Avaliação de linhagens à doença

- Controle biológico (Trichoderma harcianum)

-Geração de cultivares tolerantes ao stress hídrico (Agua Blanca, Santa Ana)

Acidez do solo e seca Acidez do solo e seca

PLANÍCIES CENTRAIS E ORIENTAIS

LIMITAÇÕES À PRODUÇÃO

- Melhoramento populacional para a tolerância à acidez (Pop, SA5, SA7 e SA8) e à seca (Pop, Tuxpeño sequia)

- Calagem

LIMITAÇÕES À PRODUÇÃO

VALE MÉDIO DO RIO YARACUY

- Plantio direto, culturas de coberturas -Geração de cultivares resistentes a doença (CENIAP DMR e CENIAP 132)

Erosão do solo

Erosão do solo _{Peronosclerospora sorghi em culturas} comerciais de milho

Peronosclerospora sorghi em culturas comerciais de milho

HISTÓRIA DO MELHORAMENTO DO

MILHO NO INIA-VENEZUELA

Tem seu inicio no ano 1939 (Langhan)

Década do 40:

Obtenção das primeiras variedades de polinização aberta

Ven, 1 e Pajimaca (GA) e Ven, 3, Sicarigua e Sicarigua melhorada (GB) “Seleção masal e Seleção masal estratificada”

Década do 50:

Desenvolvimento de híbridos de três Linhagens (Guaicaipuro, Mara e Tiuna)

Décadas do 60 e 70:

Liberação dos primeiros híbridos duplos (Obregon e Arichuna) “Seleção recorrente de MI e IG”

Problemática com Pendão louco: Cultivares resistentes, CENIAP DMR e CENIAP 132

“Inicio de atividades das empresas privadas nacionais produtoras de sementes”

Década do 80:

9 de grãos brancos Desenvolvimento dos ciclos de seleção recorrente

2 de grãos amarelos alem de vários híbridos (CENIAP PB-8)

“1983 – 1987 80% da sup, Coletada”

“1988 Inicio de atividades das empresas multinacionais”

Década do 90:

Desenvolvimento de germoplasma tolerante a condições abióticas Solos ácidos Pop SA5, SA7 e SA8

Seca Pop Tuxpeño sequía

“1998 inicio na geração de híbridos simples”

Década do 2000:

Orientação na obtenção de populações melhoradas por seleção recorrente recíproca, “ênfases na geração de híbridos simples”

Inicio do uso de ferramentas biotecnológicas na cultura,

HISTÓRIA DO MELHORAMENTO DO

MILHO NO INIA-VENEZUELA

Objetivos do melhoramento genético de

milho em INIA



Desenvolvimento de cultivares de milho branco de boa produtividade

em grão, ampla adaptação e qualidade industrial e nutricional,



Desenvolvimento de cultivares de milho amarelo para moagem úmida

e alimentos balanceados para animais,

 Resistência ao acamamento

 Resistência doenças (vírus, Fusarium, etc,) e pragas

 Cobertura de espiga

 Altura de planta e posição da espiga  Tipo de grão

Estratégia de Melhoramento

Desenvolvimento de

linhagens para obter

híbridos

A

AAbb aaBB AaBb

DESENVOLVIMENTO DE HÍBRIDOS

DESENVOLVIMENTO DE HÍBRIDOS

Fixação

Avanço em níveis de endogamia e seleção de Linhagens Avanço em níveis de endogamia e seleção de Linhagens Avaliação per se de linhagens Avaliação per se de linhagens

DESENVOLVIMENTO DE HÍBRIDOS

DESENVOLVIMENTO DE HÍBRIDOS

População de ampla ou estreita base genética População de ampla ou estreita base genética

Desenvolvimento de linhagens Desenvolvimento de linhagens Avaliação por CGC (topcrosses) Avaliação por CGC (topcrosses)

Linhagens selecionadas por alta CGC e superior comportamento per se são

avaliadas em cruzamentos simples Linhagens selecionadas por alta CGC e

superior comportamento per se são avaliadas em cruzamentos simples 1000 L

DESENVOLVIMENTO DE HÍBRIDOS

DESENVOLVIMENTO DE HÍBRIDOS

Linhagens selecionadas por alta CGC e superior comportamento per se são

avaliadas em cruzamentos simples Linhagens selecionadas por alta CGC e

superior comportamento per se são avaliadas em cruzamentos simples

Liberação de híbridos simples para plantio

comercial

Liberação de híbridos simples para plantio

comercial

Dados de cruzamentos simples usados para predizer

híbridos triplos e duplos superiores Dados de cruzamentos simples

usados para predizer

híbridos triplos e duplos superiores

Avaliação de híbridos triplos e duplos Avaliação de híbridos

triplos e duplos

Uso de linhagens elites em cruzamentos múltiplos

para formação de variedades sintéticas Uso de linhagens elites em

cruzamentos múltiplos para formação de variedades sintéticas Liberação de variedades

para plantio comercial Liberação de variedades

para plantio comercial Liberação de híbridos triplos e duplos para plantio

comercial

Liberação de híbridos triplos e duplos para plantio

comercial

20 Linhagens 190 HS 3420 HT 13,535 HD

DE HÍBRIDOS DUPLOS

A HÍBRIDOS SIMPLES

Produtividade e tipos de milho em USA (1860 – 1994)

Híbridos duplos Variedades (polinização aberta) Etapa iniciada em Venezuela a partir de 1998

Estratégia para Híbridos Simples

• Identificação de padrões e grupos heteróticos mediante

experimentos,

• Identificação de Linhagens testadoras para incrementar

eficiência,

• Fortalecimento do programa de desenvolvimento de

Linhagens endogamicas

(- Linhagens > Probabilidade

>

+ Linhagens)

,

• O reciclagem de Linhagens (F2) deve ser abordado de

maneira agressiva e constante,

MELHORAMENTO DE LINHAGENS

MELHORAMENTO DE LINHAGENS

Estratégia para Híbridos Simples

• Adoção da avaliação per se de Linhagens,

• Identificação de Linhagens fêmeas e machos, efetuar

reciclagem dentro de cada grupo,

• Avaliação de capacidade combinatória e identificação de

híbridos numa só fase,

• Uso de alta densidade de plantas no desenvolvimento de

Linhagens endogamicas,

Linhagens Acamamento _(%) Aspecto _Planta Aspecto Espiga Textura _grão Produtividade (t/ha) 23 5 2,2 2,3 3,3 4,6 11 5 2,5 2,8 2,5 3,9 5 11 2,5 2,5 2,0 3,9 18 6 3,2 2,7 2,0 3,5 24 10 2,3 2,7 1,5 3,3 13 24 3,0 2,8 1,5 2,9

Media

15

2,9

3,0

2,1

2,6

Avaliação de 25 Linhagens de milho em Maracay, Inverno, 2005,

Híbridos Elegíveis INIA (2002-2008)

Fonte: SENASEM

Híbrido

Cor

Característica primordial

PORTUGUESA-2002

Branco

Estabilidade rendimento

INIA-40

Branco

Estabilidade rendimento

INIA-68

Branco

Grão duro

INIA QPM-2

Branco

Qualidade proteína

INIA QPM-28

Branco

Qualidade proteína

INIA QPM-42

Branco

Qualidade proteína

FONAIAP-1

Amarelo

Estabilidade rendimento

INIA 21

Amarelo

Alto conteúdo de amido

Variedades elegíveis INIA (2000-2008)

Variedade

Cor

Característica primordial

INIA V-1

Branco

Estabilidade rendimento

INIA V-2

Amarelo

Estabilidade rendimento

Santa Ana

Branco

Tolerante encharcamento

CENIAP- Dulce Amarelo

Milho super doce

Turen-2000

Branco

Tolerante encharcamento

INIA SQ-1

Branco

Qualidade de proteína

INIA SQ-2

Branco

Qualidade de proteína

Seleção Recorrente – Venezuela

Método

Caráter

Pob,

(No,)

Ciclos

(No,)

Ganho

(%/ciclo)

Referência

ME

Produtividade

2

2-3

6-6,5

_{Agudelo, 1972}Vega e

PMI

Produtividade

2

4-5

0-3,5

_{Borges, 1998}Chassaigne e

PMI

Produtividade

(mildiú lanoso)

1

4

1,9

Gatica e Borges, 1997

PIC

Produtividade

(Lagarta do cartucho)

1

2

2,5

Alvarez et al,, ₁₉₉₆

PIC

Produtividade

6

1-3

0-3,7

García et, al,, 1999

Estratégia de Melhoramento

Desenvolvimento de

linhagens para obter

híbridos

Melhoramento populacional (Sel, Recorrente)

Formação de progênies Recombinação de progênies Avaliação de progênies Seleção de progênies C₀ C₁ Cn C₂

Objetivo: Aumentar a freqüência de alelos favoráveis dentro

da população sem perder variabilidade genética

Métodos de melhoramento utilizados

Intrapopulacional

•

Massal

•

Irmãos Completos

•

Meios Irmãos

Interpopulacional

•

SRR - Irmãos

Completos



Identificação de grupos

heteróticos



Detecção de QTLs

vinculados a caracteres

de interesse agronômico



Incorporação do gene O

2

USO DE MARCADORES

MOLECULARES

VISÃO DO PROGRAMA

Stress Biótico e Abiótico Qualidade de grão

Sistemas de

Produção

Índices

Agroclimáticos



Consolidar esforços na geração de híbridos simples de grãos brancos com alta

produtividade e qualidade de proteína, assim como híbridos simples de grãos

amarelos com alto conteúdo de amido e pro vitamina A.



A seleção de características quantitativas baseadas em informações moleculares

devem ser utilizadas com maior ênfases no programa de desenvolvimento de

cultivares.



Continuar com o desenvolvimento de programas de melhoramento populacional,

como uma via para garantir a variabilidade genética na cultura.



Os programas de melhoramento populacional tem que ser desenvolvidos com

uma visão a longo prazo em função das necessidades do pais.