Mapeamento de QTLs para características agronômicas e relação entre lipoxigenases e teor de ácido linolênico com a qualidade fisiológica de sementes de soja - Oliveira, Dario Alves de (2002)
Foram conduzidos dois experimentos: 1) mapeamento de QTLs para características agronômicas em soja; 2) lipoxigenases, teor de ácido linolênico e qualidade fisiológica de sementes de soja. O mapeamento de QTLs é uma das primeiras etapas para a implantação da seleção assistida por marcadores moleculares nos programas de melhoramento de plantas. Além de identificar marcadores moleculares associados a QTLs que controlam características de interesse, o mapeamento permite entender as relações existentes entre as diferentes características. O primeiro experimento teve o objetivo de identificar marcadores do tipo microssatélites ligados a QTL’s que controlam as características dias para maturação, altura de planta na maturação, número de nós na maturação, número de vagens por planta, altura da primeira vagem, altura de inserção da primeira vagem, número de sementes por planta, peso de sementes por planta, peso de cem sementes e teor de proteína. Foram utilizados 118 RIL’s (linhagens recombinantes endogâmicas), que se encontravam nas gerações F6 e F7. Inicialmente foi realizado um cruzamento entre os genótipos BARC-8 e Garimpo, contrastantes para as características agronômicas avaliadas. As RIL’s foram obtidas pela descendência, a partir da geração F2, de uma única semente de cada planta, SSD ("single seed descent"). As RIL’s foram cultivadas em quatro ambientes: Viçosa-MG, 1999; Cascavel-PR, 1999; Viçosa-MG, 2000 e São Gotardo-MG, 2000. O mapeamento genético foi realizado com marcadores microssatélites. Com a utilização de um nível de significância de 10% para o mapa foram identificados os seguintes QTLs: 1) dois QTLs ambientes não específicos nos grupos de ligação C1 e E e dois QTLs ambiente específicos nos grupos de ligação N e G associados à característica teor de proteína; 2) dois QTLs ambientes específicos nos grupos de ligação D2 e J associados à característica altura de inserção da primeira vagem; 3) um QTL ambiente não específico nos grupos de ligação K e dois QTLs ambientes específicos nos grupos de ligação D2 e J, associados à característica dias para maturação; 4) dois QTLs ambientes específicos nos grupos de ligação F e J associados à característica número de vagens por planta; 5) três QTLs ambientes específicos nos grupos de ligação F, C1 e K associados à característica número de sementes por planta; 6) três QTLs ambientes específicos nos grupos de ligação D2, K e D1b+W associados à característica número de nós na maturação; 7) um QTL ambiente específico no grupo de ligação C1 e dois QTLs ambientes não específicos nos grupos de ligação K e G associados à característica peso de cem sementes; 8) um QTL ambiente não específico nos grupo de ligação D2 e um QTL ambiente específico nos grupo de ligação J, associados à característica altura da primeira vagem; e 9) dois QTLs ambientes não específicos nos grupo de ligação D2 e J e um QTL ambiente específico no grupo de ligação G, associados à característica altura de plantas na maturação. Lipoxigenases (E.C. 1.13.11.12) são enzimas que catalisam a adição de oxigênio molecular a ácidos graxos polinsaturados. As lipoxigenases (LOX) estão presentes nas sementes de soja na forma de três isoenzimas LOX1, 2 e 3. Os ácidos linoléico e linolênico destacam-se como os mais susceptíveis à degradação oxidativa enzimática e não enzimática. A hidroperoxidação dos ácidos graxos polinsaturados pela ação de lipoxigenases leva a produção do 9 e do 13 hidroperóxidos do ácido graxo, que por reações subseqüentes produzem aldeídos e cetonas de cadeia curta. Estes compostos secundários produzidos têm sido associados com a deterioração de sementes. No segundo experimento o objetivo foi determinar a influência das isoenzimas lipoxigenases e do teor de ácido linolênico na qualidade de sementes de soja. Inicialmente foi realizado um cruzamento entre os genótipos BARC-12 e Doko-TN. O genótipo BARC-12 tem baixo teor de ácido linolênico e a presença das isoenzimas LOX 1, 2 e 3. O genótipo Doko-TN é uma linhagem avançada do Programa de Melhoramento de Soja do Instituto de Biotecnologia Aplicada à Agropecuária (BIOAGRO) que possui teor normal de ácido linolênico e ausência de lipoxigenases (linhagem triplo-nula). Na geração F5, as sementes foram colhidas com retardamento de colheita no campo, nos estádios R8, R8+10, R8+20 e R8+30 dias. Em seguida, foram construídos “bulks” de sementes com as seguintes características: (1) presença de lipoxigenases e teor normal de ácido linolênico; (2) presença de lipoxigenases e baixo teor de ácido linolênico; (3) ausência de lipoxigenases e teor normal de ácido linolênico e (4) ausência de lipoxigenases e baixo teor de ácido linolênico. A qualidade das sementes dos “bulks” foi avaliada por meio dos testes de germinação, envelhecimento acelerado, velocidade de emergência das plântulas em substrato de areia e porcentagem de emergência aos cinco dias em substrato de areia. Sementes com baixo teor de ácido linolênico apresentaram no teste de envelhecimento acelerado maior porcentagem de germinação e menor número de plântulas anormais quando colhidas após o estádio R8+20 dias. Sementes com presença de lipoxigenases apresentaram maior índice de velocidade e percentagem de plântulas emergidas em areia no quinto dia após a implantação do teste de velocidade de emergência. Os resultados indicaram que a característica baixo teor de ácido linolênico conferiu maior vigor às sementes de soja e a presença de lipoxigenases conferiu maior velocidade de emergência de plântulas.