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Genótipo e Fenótipo

Conhecer a interação entre o genótipo e fenótipo no ambiente é fundamental para o sucesso do programa. A relação dos genótipos com os ambientes abrange todos os tipos de organismos vivos (plantas, humanos, bactérias).

A disponibilidade de terras altamente produtivas para o estabelecimento de cultivos está reduzindo cada vez mais em todo o mundo, em virtude da competição com a agricultura, urbanização e uso da água.

Assim, há a expansão dos plantios agronômicos e florestais para novas áreas, as quais são geralmente alvo de perturbações de caráter climático, edáfico e biótico (BRAWNER et al., 2013).

Nesse sentido, cultivos são implantados em locais que possuem condições ambientais distintas, levando a respostas diferenciadas e performances inconsistentes dos materiais genéticos.

Com isso, há a necessidade da realização de estudos de interação G x A para subsidiar os programas de melhoramento florestal (Hardner et al., 2011).

O genótipo é a constituição genética total de um organismo, ou seja, é a sequência de nucleotídeos do DNA.

Já o fenótipo é a expressão de uma característica, que depende do genótipo e do ambiente, que são as circunstâncias ao redor de um organismo ou grupo de organismos e que afetam o seu crescimento e desenvolvimento.

A interação é baseada na ação que se estabelece entre eles, seja ela recíproca ou de um sobre o outro.

 

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IMPORTÂNCIA DA INTERAÇÃO GENÓTIPO E FENÓTIPO

 

A importância da interação para o melhorista está na identificação do melhor genótipo para cada ambiente específico.

O teste da interação do genótipo com o ambiente pode demandar tempo e dinheiro no programa de melhoramento.

Dessa forma, seu trabalho deve ser cuidadoso, porque um genótipo pode não ser adequado para um ambiente, mas pode ter desempenho satisfatório em outro.

Dentro desse contexto, a simples identificação de interação G x A per se não proporciona informações completas e exatas sobre o comportamento de cada genótipo frente às variações ambientais, sendo necessário o conhecimento da magnitude dessa interação.

Para isso, análises de adaptabilidade e estabilidade genotípica devem ser realizadas, tornando possível a identificação de cultivares com comportamento previsível e que sejam responsivos às variações ambientais, em condições específicas ou amplas (Matheson; Cotterill, 1990; Cruz; Regazzi, 1994; Nunes et al., 2002; Hardner et al., 2010; Hardner et al., 2011).

 

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CARACTERIZAÇÃO DA INTERAÇÃO

 

A interação G x A é caracterizada como o desempenho inconsistente de diferentes materiais genéticos em distintos ambientes/sítios de uma rede experimental (Pswarayi et al., 1997; Osorio et al., 2001).

Em que, quando a interação G x A é significativa, o melhorista determina zonas de recomendação de clones diferentes para cada tipo de sítio ou seleciona genótipos que apresentam desempenho satisfatório em todos os ambientes (Osorio et al., 2001).

Dessa forma, a presença de interação G x A constitui-se em um dos maiores problemas na recomendação de genótipos superiores, por reduzir a taxa de progresso num programa de melhoramento de qualquer espécie (Muneri; Raymond, 2000).

 

Genótipo e Fenótipo

 

TIPOS DE INTERAÇÃO GENÓTIPO E FENÓTIPO

 

As interações podem ser simples ou cruzadas. A interação simples, também chamada de quantitativa, acontece quando há mudança na magnitude de performance dos genótipos, mas seu ordenamento permanece inalterado em diferentes ambientes. Assim, indicam que as populações são geneticamente heterogêneas e os ambientes homogêneos, ou vice-versa.

Já a interação cruzada, também conhecida como qualitativa, em que há respostas diferenciadas dos genótipos nos diferentes ambientes, alterando a classificação, sendo importante para manutenção da variabilidade genética e na adaptação de espécies. Pode ocorrer ausência de interação quando as condições ambientais não alteram o comportamento dos genótipos, afetando o comportamento deles de maneira igual.

Objetivando classificar os tipos de interação de acordo com as magnitudes das diferenças entre genótipos e entre ambientes, Dunlop (1962) sugeriu quatro tipos de interações:

  • (a) “grande x grande” é o tipo de interação em que as diferenças entre os genótipos, assim como as diferenças entre os ambientes, são relativamente grandes;
  • (b) “grande x pequeno” se caracteriza quando as diferenças entre os genótipos são relativamente grandes (por exemplo, espécies ou procedências), enquanto os ambientes pouco diferem;
  • (c) “pequeno x grande” é o tipo de interação onde os genótipos possuem baixo grau de diferenciação (famílias ou clones), enquanto os ambientes são consideravelmente distintos (por exemplo áreas marcadas por histórico de fertilização diferentes);
  • (d) “pequeno x pequeno” é o tipo de interação em que os genótipos são similares (famílias e clones) e os ambientes pouco diferem, podendo ser repetições em blocos dentro de um sítio. Dessa forma, tais diferentes situações poderão fazer parte de um programa de melhoramento dependendo da fase em que ele se encontra.

Considerando o objetivo do melhoramento em obter genótipos produtivos e de qualidade, geralmente, a interação G x A não é desejável, por inviabilizar o desenvolvimento de uma única unidade de recomendação de clones.

 

Frequência de Genótipo e Fenótipo

 

EFEITOS DA INTERAÇÃO GENÓTIPO E FENÓTIPO

 

Com isso, Vencovsky e Barriga (1992) citam alternativas para atenuar os efeitos dessa interação:

  • (1) identificar genótipos específicos para cada ambiente;
  • (2) promover subdivisões de uma área heterogênea em sub-regiões mais uniformes, de modo que os genótipos não interajam significativamente com os ambientes;
  • (3) identificar genótipos com maior estabilidade fenotípica.

De acordo com Ramalho et al. (1993) e Cruz e Regazzi (1994), na maioria das vezes, a opção mais utilizada é a (2), seguida pela opção (1) dentro da (2). O item (3) requer análises mais aprofundadas sobre o desempenho genotípico, com base nos parâmetros adaptabilidade e estabilidade, pelos quais se torna possível a identificação de cultivares de comportamento previsível e que sejam responsivos às variações ambientais, em condições específicas ou amplas.

 

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