Análise fenotípica e genética do caráter florescimento em populações segregantes de aveia hexaploide

Abstract

O florescimento é uma característica complexa devido à ação de diversas vias metabólicas e à elevada interação genótipo x ambiente. Os mecanismos genéticos envolvidos no controle do caráter florescimento ainda não foram completamente elucidados em aveia branca. Os objetivos deste estudo foram avaliar o florescimento em três populações segregantes de aveia desenvolvidas a partir de cruzamentos artificiais entre genitores contrastantes para o caráter, determinar o número de genes envolvidos no controle do florescimento em três populações segregantes de aveia nas gerações F2 e F2:3 e estimar a herdabilidade no sentido amplo e no sentido restrito em três populações segregantes de aveia. As populações F2 derivadas dos cruzamentos ‘UFRGS 8 x UFRGS 078030-2’, ‘URS Taura x Leggett’ e ‘FL0206B-S-B-S1 x UFRGS 078030-1’ foram avaliadas nos anos de 2015. No ano de 2016, famílias F2:3 provenientes de indivíduos F2 destas populações foram avaliadas. A partir dos resultados obtidos na geração F2, hipóteses genéticas controlando o florescimento nestas populações foram testadas. Estas hipóteses também foram testadas quanto ao ajuste de segregação observada nas famílias F2:3. A herdabilidade no sentido amplo e no sentido restrito pelo método de regressão pai-progênie foi estimada para as três populações. Variação fenotípica para o caráter florescimento foi observada entre as populações e os resultados foram consistentes nos anos de 2015 e 2016.A hipótese de dois, três e quatro genes envolvidos no controle do florescimento foi a que melhor se ajustou aos resultados obtidos para a população ‘UFRGS 8 x UFRGS 078030-2’, ‘URS Taura x Leggett’ e ‘FL0206B-S-B-S1 x UFRGS 078030-1’, respectivamente, na geração F2. No entanto, estas hipóteses genéticas não apresentaram ajuste perfeito nas famílias F2:3. Herdabilidade no sentido amplo de 0,75, 0,58 e 0,49 foi estimada para ‘UFRGS 8 x UFRGS 078030-2’, ‘URS Taura x Leggett’ e ‘FL0206B-S-B-S1 x UFRGS 078030-1’, respectivamente. Herdabilidade no sentido restrito de0,53, 0,50 e 0,45 foi estimada para as três populações, respectivamente. Estudos futuros envolvendo a aplicação de ferramentas modernas de genética molecular serão essenciais para validar os resultados deste estudo e permitirão avançar o conhecimento sobre o controle genético do caráter florescimento em aveia hexaploide.

Flowering time is a complex trait due to the action of several metabolic pathways and to the high genotype x environment interaction. The genetic mechanisms involved in the control of flowering time have not yet been fully elucidated in hexaploid oat. The objectives of this study were to evaluate flowering time in three segregating oat populations developed by artificial crosses between contrasting parents for the trait, to determine the number of genes involved with the flowering time control in three segregating oat populations in the F2 and F2:3 generations and to estimate the the broad and narrow sense heritabilty in three segregating oat populations. The F2 populations derived from the crosses ‘UFRGS 8 x UFRGS 078030-2’, ‘URS Taura x Leggett’ and ‘FL0206B-S-B-S1 x UFRGS 078030-1’ were evaluated in 2015. In 2016, F2:3 families originated from F2 individuals of these populations were evaluated. Based on the results obtained in F2 generation, genetic hypotheses controlling flowering time in these populations were tested. The same hypotheses were also tested for the segregation adjustment observed in F2:3 families. Heritability in the broad sense and in narrow sense by the parent-progeny regression method was estimated for all three populations. Phenotypic variation for the flowering time trait was observed among populations and the results were consistent in 2015 and 2016. The two, three and four genes hypothesis involved in the control of flowering time was the one that best fit the obtained results for the population ‘UFRGS 8 x UFRGS 078030-2’, ‘URS Taura x Leggett’ and ‘FL0206B-S-B-S1 x UFRGS 078030-1’, respectively, in F2 generation. However, these genetic hiphoteses did not show a perfect adjustment in F2:3 families. Broad sense heritability of was 0.75, 0.58 and 0.49 was estimated for ‘UFRGS 8 x UFRGS 078030-2’, ‘URS Taura x Leggett’ and ‘FL0206B-S-B-S1 x UFRGS 078030-1’, respectively. Narrow sense heritability of 0.53, 0.50 and 0.45 was estimated for the three populations, respectively. Studies in molecular level may confirm those hiphoteses genetics. Future studies applying modern tools of molecular genetics will be essential to validate the results of this study and will allow advancing the knowledge about the genetic control of the flowering time trait in hexaploid oat.