ABSTRACT
ABSTRACT: The aim of the present study was to evaluate the effect of the colchicine and oryzalin anti-mitotic substances on the induction of tetraploid plants and foliar anatomy of two diploids clones of Solanum commersonii ssp. Nodal segments of Solanum commersonii subsp. commersonii Dun. and Solanum commersonii subsp. malmeanum Bitt. were treated with colchicine (3.5, 5.0, and 6.5mM; 72h) or oryzalin (10, 30, and 50µM; 24h). After the treatment with anti-mitotic substances, nodal segments were inoculated in the MS culture medium and cultivated in vitro (60 days). After in vitro cultivation, the plants were transferred to vases with the substrate Plantmax(r) and kept in the greenhouse (45 days). Plant ploidy level was assessed by flow cytometry and leaf anatomy was assessed by anatomic cuts. An increase was observed in the polar and equatorial diameter of stomata ("gigas effect") of the Solanum commersonii subsp. commersonii (SCC) and Solanum commersonii subsp. malmeanum (SCM) clones, which was due to the use of the anti-mitotic substances. Treatments with colchicine (6.5mM; 72h) and oryzalin (50µM; 24h) caused death of the SCC plants cultured in vitro. In the others treatments of the SCC clone, the use of oryzalin and colchicine caused production of chimeric plants. The treatment of nodal segments of SCM with oryzalin (10-50µM; 24h) was effective on induction of tetraploid plants, which can be employed in genetic breeding programs in crossbreeding with cultured potato.
RESUMO: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito das substâncias antimitóticas colchicina e orizalina na indução de plantas tetraploides e na anatomia foliar de dois clones diploides de Solanum commersonii ssp. Segmentos nodais de Solanum commersonii subsp. commersonii Dun. e Solanum commersonii subsp. malmeanum Bitt. foram tratados com colchicina (3,5, 5,0 e 6,5mM; 72h) ou orizalina (10, 30 e 50µM; 24h). Após o tratamento com as substâncias antimitóticas, os segmentos nodais foram inoculados em meio de cultura MS e cultivados in vitro (60 dias). Após o cultivo in vitro, as plantas foram transferidas para vasos contendo o substrato Plantmax(r) e mantidas em casa de vegetação (45 dias). O nível de ploidia das plantas foi avaliado por citometria de fluxo e a anatomia foliar foi avaliada através de cortes anatômicos. Foi observado um aumento no diâmetro equatorial e polar dos estômatos ("efeito gigas") dos clones de Solanum commersonii subsp. commersonii (SCC) e Solanum commersonii subsp. malmeanum (SCM), que foi produzido pelo uso de substâncias antimitóticas. O tratamento com colchicina (6,5mM; 72h) e orizalina (50µM; 24h) causou morte nas plantas de SCC cultivadas in vitro. Nos demais tratamentos do clone de SCC, o uso de orizalina ou colchicina causou a produção de plantas quiméricas. O emprego de orizalina (10-50µM; 24h), nos segmentos nodais de SCM, resultou na obtenção de plantas tetraploides consistentes, as quais podem ser usadas nos programas para melhoramento genético em cruzamentos com a batata cultivada.
ABSTRACT
ABSTRACT: Early blight is one of the most important fungal diseases of potato. The objective of this study was to evaluate the in vitro reaction of potato genotypes to the severity of early blight and compare the species Alternaria solani and Alternaria grandis , etiologic agents of disease, through the evaluation of physiological characteristics. Twenty-two genotypes of the Potato Breeding Program at UFLA, two cultivars, Aracy and Bintje, patterns of resistance and susceptibility, respectively were evaluated. For inoculation, three isolates of A. grandis and two isolates of A. solani were used. Plantlets obtained in vitro were inoculated with a 5mm diameter mycelial disk of isolates Alternaria spp. of. These were incubated in severity and classified according to the rating scale. Isolates of Alternaria spp. were evaluated for mycelial growth index (MGI) and for formation of mycelial compatibility groups (MCG). The methodology for evaluating the in vitro reaction of genotypes to severity of early blight was efficient for both isolates. The isolates of A. solani and A. grandis were similar in their aggressiveness. The isolates of A. grandis MGI's had higher, and therefore mycelium grew faster when compared to those isolated from A. solani . The occurrence of mycelial compatibility among isolates of A. solani and A. grandis indicated the possible occurrence of parasexual cycle.
RESUMO: A pinta preta é uma das doenças fúngicas mais importantes da cultura da batata. O objetivo deste trabalho foi avaliar, in vitro, a reação de genótipos de batata à pinta-preta e comparar as espécies Alternaria grandis e Alternaria solani , por meio da avaliação de características fisiológicas. Foram avaliados 22 genótipos do Programa de Melhoramento Genético de Batata da UFLA, sendo duas cultivares, padrões de resistência e suscetibilidade. Foram inoculados três isolados de A. grandis e dois de A. solani . As plântulas, obtidas in vitro, foram inoculadas com os isolados de Alternaria spp., incubadas e classificadas quanto à severidade. Os isolados de Alternaria spp. foram avaliados quanto ao índice de velocidade de crescimento micelial (IVCM) e a formação de grupos de compatibilidade micelial (GCM). A metodologia de avaliação precoce in vitro da reação dos genótipos à severidade da pinta-preta foi eficiente para os isolados de ambas as espécies de Alternaria . Os isolados de A. grandis e A. solani apresentaram comportamento semelhante quanto à agressividade. Os isolados de A. grandis apresentaram IVCMs superiores e, portanto, crescimento micelial mais rápido. A ocorrência de compatibilidade micelial entre isolados de A. grandis e A. solani indica a possibilidade de ocorrência do ciclo parassexual.
ABSTRACT
Clonal selection is the preferred breeding method used in potatoes (Solanum tuberosum L.). However this selection procedure is only efficient for more advanced generations and shows no good results when applied in the seedling up to the second clonal generation. This study assessed the feasibility of selection in early generations of full-sib potato families and compares the selection method among and within families with the combined selection under different selection intensities. Six experiments were conducted from the first (C1) until the third clonal generation (C3). In C1 a randomized complete block design with four replications of 25 plants was used. In the remaining generations RCB was employed with three replications of 10 plants. Genetic variances were lower between families than within families, for all traits, but the heritabilities between families were almost always larger. The expected gains from selection between and within families were superior to gains from the combined selection in any intensity of selection. The selection of families should have weaker intensity than selection among clones within families. The selection of families was more efficient when based on the average of environments.
A seleção clonal é o método de melhoramento preferencialmente usado no melhoramento da batata (Solanum tuberosum L.). Contudo, esse método de seleção somente é eficiente em gerações avançadas e não apresenta bons resultados quando aplicado da geração seedling até a segunda geração clonal. Objetivou-se, neste trabalho, verificar a viabilidade da seleção de famílias em gerações precoces e comparar o método de seleção entre e dentro de famílias com a seleção combinada, sob diferentes intensidades de seleção. Seis experimentos foram conduzidos desde a primeira (PGC) até a terceira geração clonal. Na PGC, o delineamento foi DBC com quatro repetições e parcelas de 25 plantas. Nas demais gerações, empregaram-se DBC com três repetições e parcelas de 10 plantas. As variâncias genéticas entre famílias foram menores que dentro de famílias para todas as características, mas as herdabilidades entre famílias foram quase sempre maiores. Os ganhos esperados com a seleção entre e dentro de famílias foram superiores aos ganhos com a seleção combinada, sob qualquer intensidade. A seleção entre famílias deve ter intensidade mais fraca que a seleção entre clones dentro de famílias, sendo ela mais eficiente, quando baseada na média dos ambientes.
ABSTRACT
O objetivo do presente trabalho foi selecionar clones de batata com elevado desempenho agronômico e resistência à pinta preta e aos vírus X e Y. Para tanto, foram realizados 57 cruzamentos entre clones portadores dos alelos Ry adg e Rx1, e a cultivar 'Chiquita', resistente à pinta preta (Alternaria solani). Na safra das águas de 2004, 57 famílias clonais foram avaliadas em campo e 331 clones selecionados considerando a aparência de tubérculos. Desse total de clones, avaliados em mais dois experimentos no verão de 2005, 180 foram selecionados por meio do marcador SCAR RYSC3 como portadores do alelo Ry adg,. Também foram realizadas uma avaliação de desempenho agronômico na safra de inverno de 2006 e uma avaliação de resistência à pinta preta nas safras de verão de 2007 e 2008. Paralelamente, foi utilizado um marcador CAPS visando à seleção de clones portadores do gene Rx1. Dessa forma, combinando os resultados dos marcadores moleculares com os de campo, agrupados via índices de seleção, foi possível selecionar 20 clones de alto desempenho agronômico, resistentes à pinta preta e portadores do alelo Ry adg. Devido a problemas apresentados pelo marcador CAPS, apenas sete destes foram analisados e um identificado como portador do alelo Rx1.
The purpose of this study was to select potato clones with high agronomic performance and resistant to early blight, Potato Virus Y (PVY) and Potato Virus X (PVX). Crossings were done among progenitors carrying the Ry adg and Rx1 alleles for resistance to PVY and PVX and the cultivar 'Chiquita', which presents high levels of resistance to early blight (Alternaria solani). In the rainy season of 2004, 57 clonal families were evaluated in the field and 331 clones were selected based on tuber appearance. These clones were field evaluated in two trials in the rainy season of 2005 and 180 clones were selected for Ry adg allele with the SCAR marker designed RYSC3. Another agronomic evaluation was done in the winter season of 2006 and early blight was evaluated in the rainy seasons of 2007 and 2008. Simultaneously a CAPS marker was used to select for the presence of Rx1 allele. Combining the results from these experiments we were able to select 20 clones presenting high agronomic performance, resistance to early blight and carrying the Ry adg allele. The use of CAPS marker has practical difficulties due to production of poor amplification products to be digested with the DdeI enzyme and should be changed for another marker which shows more efficiency.
ABSTRACT
Solanum commersonii subsp. commersonii Dun. e Solanum commersonii subsp. malmeanum Bitt. (2n=2x=24 - 1EBN) não podem ser diretamente cruzadas com a batata cultivada de S. tuberosum subsp. tuberosum L. (2n=4x=48 -4 EBN) em razão da barreira da ploidia e do número de equilíbrio do endosperma (EBN). No entanto, a produção de pólen não reduzido por S. commersonii ssp. (2x=2n=24 - 1EBN), permite o cruzamento desta com dihaplóides de batata e com as espécies diplóides S. phureja Juz. & Bukasov. e S. chacoense Bitt., que possuem 2 EBN. Conduziu-se este trabalho, com o objetivo de determinar o mecanismo meiótico e a freqüência dos grãos de pólen não reduzidos em cinco clones de Solanum commersonii ssp. Foram avaliados três clones de S. commersonii subsp. commersonii (SCC) e dois de S. commersonii subsp. malmeanum (SCM). Nas avaliações, duzentos grãos de pólen viáveis foram corados (carmim acético 2%) e mensurados, sendo considerados não reduzidos aqueles com o diâmetro igual ou superior a 25 µm. O clone Solanum commersonii subsp. commersonii Dun. (SCC 100) produz 26.1% de polen não reduzido, por fusos fundidos e fusos paralelos, o qual pode ser utilizado em programas de melhoramento.
Solanum commersonii subsp. commersonii Dun. and Solanum commersonii subsp. malmeanum Bitt. (2n=2x=24 -1EBN) cannot be directly crossed with the cultivated Solanum tuberosum subsp. Tuberosum L. (2n=4x=48 - 4EBN) species due to ploidy barriers and endosperm balance number (EBN). However, non-reduced pollen production by the wild species S. commersonii ssp. (2x=2n=24 -1EBN), allows the crossing of these species with dihaploids of potato and with the diploids species, S. phureja Juz. & Bukasov. and S. chacoense Bitt., all with 2EBN. The aim of this work was to determine the meiotic mechanism and frequency of non-reduced pollen production of five clones of S. commersonii ssp. Three different clones of S. commersonii subsp. commersonii Dun. (SCC) and two of S. commersonii subsp. malmeanum Bitt. (SCM) were evaluated. In the evaluation, two hundred viable pollen grains were stained (2% acetic carmin) and measured. The pollen grains measuring 25 µm in diameter or more were considered nonreduced. The clone Solanum commersonii subsp. commersonii Dun. (SCC 100) produces 26.1% of non-reduced pollen grains caused by parallel spindles and fusion spindles, which may be used in breeding program.
ABSTRACT
A seleção precoce em batata tem sido avaliada há várias décadas, tendo em vista a importância em discriminar e selecionar clones promissores já nas primeiras gerações. Na tentativa de contornar a baixa eficiência da seleção precoce de clones individuais para caracteres de baixa herdabilidade, esforços estão sendo despendidos na avaliação do progresso genético com a utilização de famílias nas primeiras gerações. Conduziu-se este trabalho, com os objetivos de mensurar a interação entre famílias e ambientes e avaliar o progresso genético com a seleção precoce. Foram avaliadas 22 famílias e duas testemunhas em três locais, em Minas Gerais, no delineamento experimental de blocos casualizados, com três repetições. Foram realizadas análises de variância conjunta, de correlação e estimados os progressos genéticos. Houve interação famílias x locais altamente significativas somente para o caráter peso específico de tubérculos. O ganho genético esperado com a seleção na média dos ambientes é mais efetivo para a produção de tubérculos. Os ganhos esperados com a seleção na média dos ambientes são inferiores aos ganhos com a seleção realizada no próprio ambiente, porém, permite identificar famílias com ampla adaptação.
Early selection of potato clones has been evaluated for many decades with the aim of discriminating and selecting promising genotypes in the very beginning of the breeding program. In an attempt to surpass the low selection efficiency for characters with low heritability, efforts have been made in the evaluation of genetic progress using first generation families. The purposes of this study were to measure the interaction of families with the environments and to evaluate the efficiency of early generation selection of the families. Twenty-two families and two control cultivars were evaluated in three locations in Minas Gerais state, Brazil. The experimental design was a randomized complete block design with three replications. Combined analyses of variance were performed and estimates of correlations and genetic progress were obtained. Significant interaction of families x environments was observed only for the tuber specific weight. The expected genetic gain based on the selection of the environment average was more effective for the tuber yield. The expected genetic gain based on the selection of the environmental average was lower than the direct selection performed on each environment, but it allows the identification of broadly adapted families.
ABSTRACT
A seleção precoce de clones que possuam níveis elevados de matéria seca e baixos teores de açúcares redutores é uma necessidade nos programas de melhoramento para a qualidade de processamento da batata (Solanum tuberosum L.) na forma de palitos fritos ou chips. A seleção precoce tornou-se possível com a utilização de marcadores genéticos, visto que permitem a identificação precisa de indivíduos superiores. Assim, procura-se cada vez mais encontrar marcadores capazes de caracterizar tais indivíduos e utilizá-los via seleção assistida. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da seleção assistida, utilizando os marcadores identificados por ANDREU (2004) que estariam associados ao teor de matéria seca e açúcares redutores em tubérculos de batata. Clones provenientes de 20 famílias foram avaliados nas gerações de plântula (P), primeira geração clonal (C1) e segunda geração clonal (C2). As estimativas das correlações simples para os caracteres entre gerações foram significativas, porém, baixas, confirmando a inviabilidade de se efetuar a seleção precoce nas primeiras gerações com base apenas em informações fenotípicas. Os marcadores utilizados forneceram um total de 16 marcas. Pela regressão múltipla stepwise, apenas sete dessas marcas tiveram associação com os caracteres estudados. Além disso, nenhuma marca associada ao teor de matéria seca de tubérculos na geração C1 teve associação significativa na geração C2. Isso também foi observado com o teor de açúcares redutores, o que é um indicativo da interação QTLs x ambientes. A seleção assistida não se mostrou eficiente em relação à fenotípica em nenhum dos casos avaliados, portanto, não sendo útil em uma possível seleção precoce. Esses resultados indicam que tais marcadores não estão próximos aos genes controladores dos caracteres desejados, sendo necessária a identificação de novos marcadores mais associados que possibilitem maior eficiência da seleção assistida.
Early generation selection for clones with high content of tuber dry matter and low levels of reducing sugars is required for potato (Solanum tuberosum L.) processing. Selection of superior clones at early generations became possible with the deployment of genetic markers, and can precisely identify the superior individuals. Therefore, it is necessary to identify genetic markers closely linked to genes of interest to do assisted selection. The aim of this research was to evaluate the efficiency of marker assisted selection with genetic markers previously identified by ANDREU (2004), which are assumed to be associated with dry matter and reducing sugars content in potato tubers. Clones from 20 families were evaluated during the seedling generation (S), first clonal generation (C1) and second clonal generation (C2). The estimated coefficients of correlation for all traits among generations were significant, even though of low magnitude, confirming that selection at early generation based only on phenotypic traits is inviable. A total of sixteen bands were amplified using these markers. However, by multiple stepwise regression, only seven of these bands showed association with the evaluated traits. Moreover, no markers associated with dry matter and reducing sugars content in the C1 were significantly associated with these traits in the C2, suggesting the existence of QTLs x environment interactions. The marker assisted selection resulted less efficient than the phenotypic selection in all cases studied, and thus is not recommended for early generation selection of clones for the processing industry. These results suggest that the markers used are not closely linked to the genes controlling the traits most important for processing. Therefore, it is important to identify new markers closely linked with such traits of interest that could improve the efficiency of marker assisted selection.
ABSTRACT
Avaliaram-se diferentes concentrações de sacarose e sais do MS (MURASHIGE & SKOOG, J 962) na regeneração e crescimento de brotos de Kielmeyera coriacea in vitro. A redução e o aumento da quantidade de sacarose partindo de 30 e 45g/L, respectivamente, causou um decréscimo no número total de brotos. O uso integral ou da metade das concentrações dos sais do MS proporcionou maiores taxas de multiplicação. A maior porcentagem de brotos com mais de 1,0cm de comprimento pôde ser obtida empregando-se 30 g/l de sacarose associado a concentração 1/1 do MS. A porcentagem média de brotos decresceu linearmente com a diluição salina.
Trials were carried out to test sucrose and salt concentrations added to growth medium on regeneration and growth response of Kielmeyera coriacea shoots. The reduction and increase of sucrose of 30 and 45g/l, rerspectively, caused a decrease in total number of shoots. A higher shoots percentage of with more than 1.0cm, occurred on media with 30g/L of sucrose. The use of total force (1/1) and half strength (1/2) of MS salt proportioned a higher shoot ratio and growth.