RESUMO
O conhecimento da estrutura floral e da biologia reprodutiva numa cultura é básico para que o melhorista desenvolva técnicas de castração e polinização adequadas. Objetivando obter dados de biologia reprodutiva de pinhão manso, inflorescências emasculadas, foram observadas sem isolamento (controle positivo) e isoladas com tecido "nylon" tipo voal para posterior realização dos tratamentos de geitonogamia e xenogamia após a antese. Os tratamentos consistiram de controle positivo (flores não isoladas), e a partir das flores isoladas foram obtidos os demais tratamentos: controle negativo (sem polinização); xenogamia (receberam pólen de outra planta); geitonogamia 1 (receberam pólen da mesma inflorescência); geitonogamia 2 (receberam pólen de outra inflorescência da mesma planta). Os resultados indicam que a espécie não apresenta problemas de autoincompatibilidade, sendo os índices de fecundação bastante elevados e indiferentes estatisticamente em todos os tratamentos, com valores acima de 80 por cento, exceto para o controle negativo em que as inflorescências foram isoladas e não polinizadas, resultando em ausência de fecundação e de frutos. Esse último resultado mostra a importância da visitação de insetos para a obtenção de sucesso no processo reprodutivo da espécie. As flores masculinas, doadoras de pólen, abrem no período da manhã, assim como as femininas. Sendo assim, embora haja visitação de insetos durante todo o dia, o processo de polinização ocorre no período matutino, em razão da quase total ausência de pólen no período vespertino.
The knowledge of the floral structure and reproductive biology are basic to a more successful for the development of techniques of castration and pollination in plant species. Aiming to obtain data about reproductive biology of physyc nut, free and enclosed inflorescences were observed without isolation (positive control) and isolation with nylon for posterior treatment of geitonogamy and xenogamy. So, treatments were positive control (free or unbagged inflorescences), and all other treatments obtained from isolated immature inflorescences enclosed within of fine nylon bags: negative control (without pollination), xenogamy (receiving pollen from another plant); geitonogamy 1 (received pollen from the same inflorescence), geitonogamy 2 (received pollen from another inflorescence of the same plant). The results indicate that the species does not present problems of self-incompatibility resulting in high fertilization and statistically indifferent in all treatments, presenting values above 80 percent, except for negative control in which the inflorescences were isolated and not pollinated resulting in lack of fertilization and fruit development. These results show the importance insects for success in the reproductive process of this species. The male flowers, pollen donors, opened in the morning, just like the female ones. Thus, although there is visitation of insects during all the day, the process of pollination occurs in the morning, and almost total absence of pollen was observed after noon.
RESUMO
Self-incompatibility (SI) is the failure of a fertile plant to set seeds when fertilized with its own pollen. It is a physiological mechanism, with a genetic basis, which promotes allogamy and has drawn geneticists and plant breeders attention. Nowadays, the research has put emphasis on the identification and understanding of the molecular and cellular processes leading to the recognition and rejection of the self-incompatible pollen, including the identification, localization and sequencing of proteins, enzymes and genes involved. There are two types of SI, gametophytic (GSI) in which the pollen specificity is determined by the S allele of the pollen grain (gametophyte) haploid genome, and sporophytic (SIS), where the pollen specificity is determined by the diploid genotype of the adult plant (sporophyte) that generated the pollen grain. SIS may be homomorphic, when there are no floral modifications related to the SI process, or heteromorphic, when floral modifications occur together with the SI process. The SI reaction may occurr from pollen germination impairing up to pollen tube breakdown. The existence of SI in economically important plants may be very important, being very positive in some cases or a burden in others, depending on the plant part harvested (vegetative or reproductive) and its mode of reproduction, sexual or asexual. SI has been employed in plant breeding for many years, but there is a gap between theoretical knowledge, such as genetic and molecular basis, and utilization in plant breeding programs.
A auto-incompatibilidade (AI) é a incapacidade de uma planta fértil formar sementes quando fertilizada por seu próprio pólen. É um mecanismo fisiólogico, com base genética, que promove a alogamia, e tem despertado a atenção de geneticistas e melhoristas de plantas. Atualmente, a ênfase nas pesquisas está na identificação e entendimento dos processos moleculares e celulares que levam ao reconhecimento e à rejeição do pólen auto-incompatível, incluindo a identificação, localização e seqüenciamento das proteínas, enzimas e genes envolvidos. Existem dois tipos principais de AI, a gametofítica (AIG), em que a especificidade do pólén é gerada pelo alelo S do genoma haplóide do grão do pólen (gametófito), e a esporofítica (AIE), em que a especificidade é gerada pelo genótipo diplóide da planta adulta (esporófito) que deu origem ao grão de pólen. A AIE pode ser homomórfica, quando não existem modificações florais que acompanham o processo, ou heteromórfica, quando, com o processo de AI, ocorrem modificações florais. A reação da AI engloba desde o impedimento da germinação do pólen até o rompimento do tubo polínico. A ocorrência de AI em espécies de interesse econômico pode ter uma importância muito grande, sendo muito positiva em alguns casos e um empecilho em outros, dependendo da parte da planta (vegetativa ou reprodutiva) que é colhida e do tipo de reprodução, sexual ou vegetativa. A utilização da AI no melhoramento de plantas é feita há bastante tempo, mas existe uma lacuna entre o grau de detalhamento do conhecimento teórico, como as bases genética e molecular, e a aplicação deste conhecimento no melhoramento.
RESUMO
Self-incompatibility (SI) is the failure of a fertile plant to set seeds when fertilized with its own pollen. It is a physiological mechanism, with a genetic basis, which promotes allogamy and has drawn geneticists and plant breeders attention. Nowadays, the research has put emphasis on the identification and understanding of the molecular and cellular processes leading to the recognition and rejection of the self-incompatible pollen, including the identification, localization and sequencing of proteins, enzymes and genes involved. There are two types of SI, gametophytic (GSI) in which the pollen specificity is determined by the S allele of the pollen grain (gametophyte) haploid genome, and sporophytic (SIS), where the pollen specificity is determined by the diploid genotype of the adult plant (sporophyte) that generated the pollen grain. SIS may be homomorphic, when there are no floral modifications related to the SI process, or heteromorphic, when floral modifications occur together with the SI process. The SI reaction may occurr from pollen germination impairing up to pollen tube breakdown. The existence of SI in economically important plants may be very important, being very positive in some cases or a burden in others, depending on the plant part harvested (vegetative or reproductive) and its mode of reproduction, sexual or asexual. SI has been employed in plant breeding for many years, but there is a gap between theoretical knowledge, such as genetic and molecular basis, and utilization in plant breeding programs.
A auto-incompatibilidade (AI) é a incapacidade de uma planta fértil formar sementes quando fertilizada por seu próprio pólen. É um mecanismo fisiólogico, com base genética, que promove a alogamia, e tem despertado a atenção de geneticistas e melhoristas de plantas. Atualmente, a ênfase nas pesquisas está na identificação e entendimento dos processos moleculares e celulares que levam ao reconhecimento e à rejeição do pólen auto-incompatível, incluindo a identificação, localização e seqüenciamento das proteínas, enzimas e genes envolvidos. Existem dois tipos principais de AI, a gametofítica (AIG), em que a especificidade do pólén é gerada pelo alelo S do genoma haplóide do grão do pólen (gametófito), e a esporofítica (AIE), em que a especificidade é gerada pelo genótipo diplóide da planta adulta (esporófito) que deu origem ao grão de pólen. A AIE pode ser homomórfica, quando não existem modificações florais que acompanham o processo, ou heteromórfica, quando, com o processo de AI, ocorrem modificações florais. A reação da AI engloba desde o impedimento da germinação do pólen até o rompimento do tubo polínico. A ocorrência de AI em espécies de interesse econômico pode ter uma importância muito grande, sendo muito positiva em alguns casos e um empecilho em outros, dependendo da parte da planta (vegetativa ou reprodutiva) que é colhida e do tipo de reprodução, sexual ou vegetativa. A utilização da AI no melhoramento de plantas é feita há bastante tempo, mas existe uma lacuna entre o grau de detalhamento do conhecimento teórico, como as bases genética e molecular, e a aplicação deste conhecimento no melhoramento.
RESUMO
The missing of flowering synchronization between the self-incompatible lines in a crop field of cauliflower hybrid seeds besides making the seed production smaller can compromise the genetic purity of them. The coincidence of the flowering time between two cauliflower lines was examined to study its effect on the productivity and quality of hybrid seeds. The treatments consisted of six different sowing dates, every fifteen days, using a self-incompatible tropical line pollinated by a winter line which does not present self-incompatibility. The following characteristics were evaluated: leaf average area and number of flowers per plant, number of siliques per plant, number and weight of seeds per plant, weight of thousand seeds and average number of seeds per silique. The germination standard test and genetic seed purity were determined for each treatment. The coincident flowering season between cauliflower lines affects directly the productivity and the genetic quality of the produced hybrid seeds. The closer the flowering time coincidence between the lines, the greater the number of seeds per silique and the smaller the percentage of non-hybrid seedlings. However, the coincidence of the flowering season between lines was found to influence physiological seed quality.
A falta de sincronismo de florescimento entre as linhagens auto incompatíveis em um campo de produção de sementes híbridas de couve flor pode além de reduzir a produção de sementes comprometer a pureza genética das mesmas. Com o objetivo de estudar o efeito da coincidência de florescimento entre linhagens de couve-flor na produtividade e qualidade de sementes híbridas, foi realizado o presente experimento. Os tratamentos consistiram em seis diferentes épocas de semeadura, espaçadas a cada quinze dias, de uma linhagem de verão auto-incompatível que foi polinizada por uma linhagem de inverno que não apresenta auto-incompatibilidade. Observou-se a coincidência do florescimento das diferentes épocas de semeadura com a linhagem polinizadora. Foram avaliadas as seguintes características: área foliar média, número de flores por planta, número de síliqüas por planta, número de sementes por planta (peso e número), peso médio de 1000 sementes e foi determinado o número de sementes por síliqüa. Foi realizado ainda, o teste padrão de germinação e determinada a pureza genética das sementes para cada tratamento. A coincidência da época de florescimento entre as linhagens de couve-flor afetou diretamente a produtividade e a qualidade genética das sementes híbridas produzidas, sendo que, quanto maior foi o nível de coincidência, maior foi o número de sementes formadas por síliqüa e menor a percentagem de sementes contaminantes. Entretanto, não teve influência na qualidade fisiológica das mesmas.
RESUMO
The missing of flowering synchronization between the self-incompatible lines in a crop field of cauliflower hybrid seeds besides making the seed production smaller can compromise the genetic purity of them. The coincidence of the flowering time between two cauliflower lines was examined to study its effect on the productivity and quality of hybrid seeds. The treatments consisted of six different sowing dates, every fifteen days, using a self-incompatible tropical line pollinated by a winter line which does not present self-incompatibility. The following characteristics were evaluated: leaf average area and number of flowers per plant, number of siliques per plant, number and weight of seeds per plant, weight of thousand seeds and average number of seeds per silique. The germination standard test and genetic seed purity were determined for each treatment. The coincident flowering season between cauliflower lines affects directly the productivity and the genetic quality of the produced hybrid seeds. The closer the flowering time coincidence between the lines, the greater the number of seeds per silique and the smaller the percentage of non-hybrid seedlings. However, the coincidence of the flowering season between lines was found to influence physiological seed quality.
A falta de sincronismo de florescimento entre as linhagens auto incompatíveis em um campo de produção de sementes híbridas de couve flor pode além de reduzir a produção de sementes comprometer a pureza genética das mesmas. Com o objetivo de estudar o efeito da coincidência de florescimento entre linhagens de couve-flor na produtividade e qualidade de sementes híbridas, foi realizado o presente experimento. Os tratamentos consistiram em seis diferentes épocas de semeadura, espaçadas a cada quinze dias, de uma linhagem de verão auto-incompatível que foi polinizada por uma linhagem de inverno que não apresenta auto-incompatibilidade. Observou-se a coincidência do florescimento das diferentes épocas de semeadura com a linhagem polinizadora. Foram avaliadas as seguintes características: área foliar média, número de flores por planta, número de síliqüas por planta, número de sementes por planta (peso e número), peso médio de 1000 sementes e foi determinado o número de sementes por síliqüa. Foi realizado ainda, o teste padrão de germinação e determinada a pureza genética das sementes para cada tratamento. A coincidência da época de florescimento entre as linhagens de couve-flor afetou diretamente a produtividade e a qualidade genética das sementes híbridas produzidas, sendo que, quanto maior foi o nível de coincidência, maior foi o número de sementes formadas por síliqüa e menor a percentagem de sementes contaminantes. Entretanto, não teve influência na qualidade fisiológica das mesmas.