1 Mestranda do Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Centro Universitário UNIVATES, eblasi@univates.br 2 Doutoranda do Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Centro Universitário UNIVATES. 3 Dr. Biologia Celular e Molecular (UFRGS), Centro de Pesquisa Experimental, Hospital de Clínicas de Porto Alegre. 4 Drs. Department de of Chemical Physiology, The Scripps Research Institute, USA. 5 Dra. Biologia Celular e Molecular (UFRGS), Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Universidade de Caxias do Sul. 6 Ma. Fitotecnia (UFRGS), Instituto Rio-Grandense do Arroz (IRGA). 7 Drs. Biologia Celular e Molecular (UFRGS), Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Centro Universitário UNIVATES.

MODIFICAÇÕES FISIOLÓGICAS E MOLECULARES EM PLANTAS DE ARROZ (Oryza sativa L.) ALTAMENTE INFESTADAS POR ÁCAROS FITÓFAGOS Schizotetranychus oryzae ROSSI DE SIMONS (ACARI:

TETRANYCHIDAE)

Édina A. R. Blasi1; Giseli Buffon2; Markus Berger3; Mathieu Lavallée-Adam4; John R. Yates III4; Joséli Schwambach5; Mara C. B. Lopes6; Lucélia Santi7; Walter O. Beys da Silva7; Raul A. Sperotto7.

Palavras-chave: histoquímica in situ, MudPIT, proteínas expressas.

INTRODUÇÃO

O Brasil é o nono maior produtor mundial de arroz (Oryza sativa L.), um dos cereais mais consumidos no mundo (FAO, 2016). A produção nacional em 2016 foi de aproximadamente 11 milhões de toneladas, sendo que o Rio Grande do Sul (RS) se destaca neste cenário, sendo responsável por mais de 71% desta produção (IBGE, 2017).

Com relação às perdas nas lavouras, estima-se que cerca de 25% ocorra devido ao ataque de fitófagos em geral (Oerke, 2006). Uma das principais razões para as perdas na produtividade do arroz é a infestação de ácaros fitófagos (Blasi et al., 2014; Buffon et al., 2015), que podem danificar as plantas de arroz durante todo o desenvolvimento, dependendo da espécie de ácaro e do nível de infestação. Uma prova disto é que o ácaro filófago Schizotetranychus oryzae Rossi de Simons entrou no ano de 2016 para a lista de pragas do arroz da Embrapa (EMBRAPA, 2016).

Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi elucidar as modificações fisiológicas e moleculares envolvidas na resposta de plantas de arroz a altos níveis de infestação de S. oryzae.

MATERIAL E MÉTODOS

Este trabalho foi realizado na safra 2012/2013. As plantas de arroz da cultivar IRGA 424 foram mantidas em casa de vegetação. Plantas controle foram colocadas isoladas para evitar a infestação de S. oryzae. Para todas as análises foram coletadas folhas de plantas controle (control) e de plantas altamente infestadas ou com infestação tardia (LI, late-infested), as quais continham aproximadamente 180 ácaros por folha.

Para observar os danos fisiológicos causados pelos ácaros nas folhas de arroz, realizamos técnicas histoquímicas in situ, onde para verificar a formação de espécies reativas de oxigênio (O2

- e H2O2), fragmentos de folhas foram corados com nitro blue tetrazolium (NBT) e diaminobenzidine (DAB), respectivamente, conforme descrito por Shi et al. (2010). Para detectar perda de integridade da membrana plasmática ou morte celular, as folhas foram coradas com o reagente Evans blue, de acordo com Romero-Puertas et al. (2004). Realizamos ainda a quantificação dos níveis de clorofila total, a qual foi extraída com acetona 85%, seguindo o método de Ross (1974).

Para as análises de proteômica, amostras de folhas controle e altamente infestadas foram submetidas à extração de proteínas através do kit Total Plant Protein Extraction, Sigma. A quantificação das mesmas foi feita pelo método BCA (Thermo Scientific, Rockford, IL). A análise de MudPIT (Multidimensional Protein Identification Technology) foi

realizada conforme Beys da Silva et al. (2014), e a proteínas foram identificadas com base no banco de dados do NCBI, Reference Sequence Database (RefSeq).

Para validar os dados gerados pela proteômica, realizamos PCR em Tempo Real (RT-qPCR) e ensaios enzimáticos. O RNA total das amostras de folhas de arroz foi extraído utilizando o kit NucleoSpin RNA Plant (Macherey-Nagel) e a síntese da primeira fita de cDNA foi realizada com o Kit SMART PCR cDNA Synthesis. Os níveis de expressão dos genes de interesse foram avaliados em relação ao gene controle Ubiquitina 5 (OsUBQ5) (JAIN et al., 2006) e os dados foram analisados através do método 2-ΔCT modificado (LIVAK; SCHMITTGEN, 2001; SCHMITTGEN; LIVAK, 2008). Os ensaios enzimáticos foram realizados com kits específicos para cada enzima, de acordo com as instruções do fabricante. As leituras foram feitas em microplacas no aparelho Spectramax (Molecular Devices, USA). A análise estatística foi realizada através do teste t de Student (p ≤ 0,05, 0,01 e 0,001) utilizando o software SPSS 21.0 para Windows (SPSS Inc., EUA).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Nossos dados mostraram que as folhas altamente infestadas pelo ácaro (Figura 1) apresentam altos níveis de espécies reativas de oxigênio (O2

- e H2O2) e também de morte celular, o que é indicativo de estresse oxidativo bem estabelecido, como mostrado nas Figuras 2 e 3.

Figura 1. Características visuais de folhas de arroz controle (control) e altamente infestadas (LI, late-infested) com o ácaro S. oryzae.

Figura 2. Coloração histoquímica de O2

− (a) e H2O2 (b) por nitro blue tetrazolium (NBT) e diaminobenzidine (DAB) em folhas de arroz controle e altamente infestadas.

Figura 3. Perda da integridade da membrana plasmática em folhas de arroz controle e altamente infestadas, detectada por coloração histoquímica utilizando o reagente Evans Blue.

As folhas de arrroz altamente infestadas também mostraram redução na quantidade de clorofila, indicando um processo de senescência bem estabelecido, o que foi confirmado pela alta expressão do gene OsSGR (marcador de senescência) (Figura 4).

Figura 4. Concentração total de clorofila (a) e expressão do gene OsSGR (b) em folhas de arroz controle e altamente infestadas (p≤0,05).

A análise por MudPIT levou à identificação de 184 proteínas diferencialmente

expressas, sendo 83 exclusivas e 11 mais expressas nas folhas controle, além de 89 exclusivas e 1 mais expressa nas folhas altamente infestadas (com aproximadamente 180 ácaros por folha). Os dados de proteômica foram validados através de PCR em Tempo Real (RT-qPCR) e ensaios enzimáticos (dados não mostrados).

CONCLUSÃO

Este é o primeiro trabalho avaliando a resposta de plantas de arroz à alta infestação de ácaros fitófagos Schizotetranychus oryzae utilizando uma abordagem proteômica. Os processos mostrados e a identificação de proteínas diferencialmente expressas são úteis para revelar os mecanismos moleculares envolvidos na resposta do arroz a altos níveis de infestação de ácaros. Além disso, produzem um conjunto de alvos potenciais interessantes para futuros estudos com o objetivo de promover a resistência aos ácaros fitófagos nas plantas de arroz, ou, pelo menos, para evitar o aumento da população destes ácaros.

AGRADECIMENTOS Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e Centro

Universitário UNIVATES.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BEYS DA SILVA, W. O. et al. Secretome of the biocontrol agent Metarhizium anisopliae induced by the cuticle of the cotton pest Dysdercus peruvianus reveals new insights into infection. Journal of Proteome Research, 2014. BLASI, E. A. R. et al. Alterations in rice, corn and wheat plants infested by phytophagous mite. International Journal of Acarology, 2014. BUFFON, G. et al. Physiological and Molecular Alterations Promoted by Schizotetranychus oryzae Mite Infestation in Rice Leaves. Journal of Proteome Research, 2015. EMBRAPA, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Disponível em: <http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/arroz/arvore/CONT000fuye4xq602wyiv80166sqf4qsy51i.html>. Acesso em: 04 mai. 2017. FAO, Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura. Disponível em: <http://www.fao.org/fileadmin/templates/est/COMM_MARKETS_MONITORING/Rice/Images/RMM/RMM_APR16.pdf>. Acesso em: 03 mai. 2017. IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Levantamento Sistemático da Produção Agrícola. Disponível em: <http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/indicadores/agropecuaria/lspa/defaulttab.shtm>. Acesso em: 05 mai. 2017. JAIN, M.; TYAGI, A. K.; KHURANA, J. P. Molecular characterization and differential expression of cytokinin-responsive type-A response regulators in rice (Oryza sativa). BMC Plant Biology, 2006. LIVAK, K. J.; SCHMITTGEN, T. D. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) method. Methods, 2001. OERKE, E. C. Crop losses to pests. The Journal of Agricultural Science, 2006. ROMERO-PUERTAS, M .C. et al. Cadmium-induced subcellular accumulation of O2

- and H2O2 in pea leaves. Plant, Cell and Environment, 2004. ROSS, C. W. Plant Physiology Laboratory Manual. Wadsworth Publishing Company, 1974. SCHMITTGEN, T. D.; LIVAK, K. J. Analyzing real-time PCR data by the comparative CT method. Nature Protocols, 2008. SHI, J. et. al. Spermine pretreatment confers dehydration tolerance of citrus in vitro plants via modulation of antioxidative capacity and stomatal response. Tree Physiology, 2010.

1 Doutoranda e bolsista PROSUP/CAPES PPGBiotec, Mestre em Biotecnologia, Centro Universitário UNIVATES, Av. Avelino Talini, 171 - Universitário, Lajeado - RS, 95900-000 (gisi@universo.univates.br). 2 Mestranda em Biotecnologia, Graduada em Ciências Biológicas, Centro Universitário UNIVATES. 3, 4, 5 Bolsista de Iniciação Científica, Centro Universitário UNIVATES. 6 Graduada em Ciências Biológicas, estagiária voluntária, Centro Universitário UNIVATES. 7 Engenheira Agrônoma e pesquisadora do Instituto Rio Grandense de Arroz. 8 Professora PPGBiotec, Doutora em Biologia Celular e Molecular, Universidade de Caxias do Sul. 9 Professor PPG em Agrobiologia, Doutor em Biologia Celular e Molecular, Universidade Federal de Santa Maria. 10 Professor PPGBiotec, Doutor em Biologia Celular e Molecular, Centro Universitário UNIVATES.

RESPOSTA DE CULTIVARES DE ARROZ PLANTADOS NO RIO GRANDE DO SUL À INFESTAÇÃO DO ÁCARO Schizotetranychus

oryzae (ACARI: TETRANYCHYDAE)

Giseli Buffon1; Édina Aparecida dos Reis Blasi2; Roberta Maria Marquetto³; Thainá Inês Lamb4; Rodrigo

Gastmann5; Angie Geraldine Sierra6; Mara Cristina Barbosa Lopes7; Joséli Schwambach8; Felipe Klein

Ricachenevsky9; Raul Antonio Sperotto10

Palavras-chave: fatores bióticos, parâmetros agronômicos, resistência.

INTRODUÇÃO

O arroz é a base da alimentação para 50% da população mundial. Dessa forma, junto com o milho e o trigo, é considerado um dos cultivos mais importantes (FAO, 2015). No cenário mundial, o Brasil é o maior produtor de arroz fora do continente asiático, e o Rio Grande do Sul (RS) é o maior produtor nacional, sendo responsável por aproximadamente 70% do arroz cultivado no país (CONAB, 2016). Entretanto, o arroz poderia ter um rendimento ainda maior, uma vez que sofre influência de diferentes estresses bióticos. As estimativas de perdas causadas por pragas são em torno de 25%, em nível mundial (OERKE, 2006). Uma das perdas mais significativas na produção de arroz é causada pela infestação de ácaros fitófagos, o que pode ser prejudicial durante todo o desenvolvimento da planta de arroz, dependendo da espécie e do número de ácaros (FERLA et al., 2013).

Até o presente momento, não é possível estimar o dano econômico causado pela infestação desse ácaro nas lavouras. Conforme observações de campo, alguns cultivares de arroz do Rio Grande do Sul apresentam maior capacidade de resistência, devido ao menor número de ácaros encontrados e menor dano foliar. Além disso, sabe-se que cultivares de arroz podem apresentar níveis de resistência diferentes perante um estresse. Com base nessas observações, iremos avaliar os níveis de infestação do ácaro em sete diferentes cultivares de arroz: IRGA423, IRGA424, IRGA426, Atalanta, Puitá, Taim e IRGA410. A metodologia foi composta por ensaios de avaliação de parâmetros agronômicos, como o nível de dano nas folhas, tamanho das plantas, número de afilhos, número de grãos por planta, percentual de sementes cheias, tamanho do grão e peso de 1000 grãos.

Nossos resultados devem contribuir para uma melhor compreensão da resistência dos cultivares perante a infestação de S. oryzae, e poderá ser útil para futuros programas de melhoramento genético da cultura de arroz, visando a resistência à infestação do ácaro fitófago Schizotetranychus oryzae.

MATERIAIS E MÉTODOS

Sementes de arroz dos sete cultivares testados foram esterilizadas superficialmente e germinadas por quatro dias em uma incubadora BOD (28ºC) em placas de Petri contendo papel umedecido com água destilada. Após a germinação, as plântulas foram transferidas para vermiculita, sendo mantidas por 14 dias em incubadora e depois transferidas para baldes de plástico contendo solo e água, em condição ambiente de casa de vegetação, com umidade controlada de 70%. Um balde de plástico contendo plantas de arroz altamente infestadas por S. oryzae foi gentilmente cedida pelo Instituto Rio-Grandense do Arroz (IRGA, Cachoeirinha do Sul, RS) e foram usadas para infestar as plantas de arroz testadas.

Foram infestadas dez plantas de cada cultivar por aproximação a um balde de arroz altamente infestado no centro, quando a planta estava nos primeiros estágios vegetativos V10-13. Foi analisado o nível de dano causado na planta de arroz durante um período de três meses, até a planta atingir a última fase do desenvolvimento reprodutivo (R9), onde a planta apresenta a maturidade completa da panícula. Foi caracterizado como possível resistente o cultivar que mostrou um melhor desempenho nos parâmetros agronômicos analisados durante a infestação, sendo comparado com o controle (plantas não infestadas).

Foram analisados os seguintes parâmetros agronômicos: nível de dano nas folhas (conforme escala visual), tamanho das plantas, número de afilhos, número de grãos por planta, percentual de sementes cheias, tamanho do grão e peso de 1000 grãos.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Dos parâmetros agronômicos analisados, verificamos que o nível de dano foliar se manteve constante nos cultivares durante os períodos da infestação, e todos os cultivares testados alcançaram altos níveis de infestação e, consequentemente, de dano foliar, conforme Figura 1.

Figura 1. Cinética de infestação do ácaro Schizotetranychus oryzae em sete cultivares do RS.

Quando analisamos a altura da planta e o número de afilhos, conforme Figura 2,

verificamos que os cultivares Puitá, Taim e IRGA423 apresentaram diferentes respostas à

infestação, sendo selecionados para posteriores análises de sementes. Figura 2. Avaliação da altura (cm) e número de afilhos das plantas dos sete cultivares

testados, durante a fase vegetativa (V10-13) e reprodutiva (R9).

Figura 3. Avaliação do número de sementes cheias e vazias, peso e tamanho das

sementes dos cultivares IRGA423, INTA Puita CL e Taim.

Conforme visto nas Figuras 2 e 3, as plantas do cultivar Puitá apresentaram variações em

todos os parâmetros avaliados, sendo que as plantas infestadas apresentaram menor altura, redução no número de afilhos, no peso de 1.000 grãos, na porcentagem de grãos cheios, e no número total de sementes, causando uma diminuição de 61,4% na produtividade do grão. As plantas infestadas do cultivar Taim apresentaram uma redução na porcentagem de sementes cheias, contrastando com o peso de 1.000 grãos, que foi maior na infestação, causando uma diminuição de 41,2% na produtividade do grão. As plantas infestadas do cultivar IRGA423 apresentaram um aumento no peso de 1.000 grãos, e uma diminuição no número de afilhos, porém a produtividade do grão quase se manteve, diminuindo 12,8% durante a infestação. Devido a menor perda na produtividade do grão, sugere-se que o cultivar IRGA423 possa possuir uma maior resistência ao ácaro. Outros tipos de resistência e tolerância já foram observados nesse cultivar, como resistência a brusone e tolerância a excesso de ferro no solo (IRGA, 2017).

CONCLUSÂO

Com esses dados podemos sugerir que o cultivar IRGA423 possui uma maior resistência à infestação do ácaro S. oryzae, pois as plantas infestadas não apresentaram perdas no seu desenvolvimento e na produção do grão, ao contrário do cultivar Puitá, que apresentou vários parâmetros de desenvolvimento e produção do grão afetados pela infestação do ácaro. Assim, mais estudos devem ser feitos com esses possíveis cultivares candidatos a serem resistentes ou suscetíveis à infestação do ácaro, como análises moleculares e fisiológicas.

AGRADECIMENTOS

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e Centro Universitário UNIVATES pelo apoio financeiro e concessão da bolsa, e Instituto Rio-Grandense do Arroz (IRGA) pelo apoio à pesquisa e fornecimento de material.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA

CONAB. Companhia Nacional de Abastecimento. Acompanhamento da safra brasileira de grãos. Disponível em: <http://www.conab.gov.br >. Acesso em: 04 de setembro de 2016. FAO, Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura. Disponível em: <http://www.rlc.fao.org//>. Acesso em 27 de outubro de 2015. FERLA, N.J.; ROCHA, M. S.; FREITAS, T. F. S. . Fluctuation of Mite Fauna Associated to Rice Culture (Oryza sativa L.: Poales, Poaceae) in Two Regions in the State of Rio Grande do Sul, Brazil. Journal of Agricultural Science and Technology, v. 3, p. 525-533, 2013. IRGA, Irga mostra novidades na Vitrine Tecnológica. Disponível em:< http://www3.irga.rs.gov.br/index.php?principal=1&secao=1&id=1167>. Acesso em: 11 de

maior de 2017. OERKE, E.-C. Crop losses to pests. The Journal of Agricultural Science, v. 144, n. 01, p. 31-43, 2006.

1 Bolsista de Iniciação Científica, Centro Universitário UNIVATES, Av. Avelino Talini, 171 - Universitário, Lajeado - RS, 95900-000 (rmmarquetto@univates.br). 2 Doutoranda e bolsista PROSUP/CAPES PPGBiotec, Mestre em Biotecnologia, Centro Universitário UNIVATES 3 Mestranda em Biotecnologia, Graduada em Ciências Biológicas, Centro Universitário UNIVATES. 4, 5 Bolsista de Iniciação Científica, Centro Universitário UNIVATES. 6 Graduada em Ciências Biológicas, estagiária voluntária, Centro Universitário UNIVATES. 7 Engenheira Agrônoma e pesquisadora do Instituto Rio Grandense de Arroz. 8 Professora PPGBiotec, Doutora em Biologia Celular e Molecular, Universidade de Caxias do Sul. 9 Professor PPG em Agrobiologia, Doutor em Biologia Celular e Molecular, Universidade Federal de Santa Maria. 10 Professor PPGBiotec, Doutor em Biologia Celular e Molecular, Centro Universitário UNIVATES.

AVALIAÇÃO DA RESPOSTA DE ESPÉCIES SELVAGENS E CULTIVARES DE ARROZ INFESTADOS COM O ÁCARO

Schizotetranychus oryzae

Roberta Maria Marquetto¹; Giseli Buffon²; Édina Aparecida dos Reis Blasi³; Thainá Inês Lamb

4; Rodrigo

Gastmann5; Angie Geraldine Sierra

6; Mara Cristina Barbosa Lopes

7; Joséli Schwambach

8; Felipe Klein

Ricachenevsky9; Raul Antonio Sperotto

10

Palavras-chave: fatores bióticos, parâmetros agronômicos, resistência.

INTRODUÇÃO

O arroz é uma das culturas mais importantes para a nutrição humana, representando a base da alimentação para 50% da população mundial (FAO, 2017). Em âmbito global, o Brasil é o maior produtor de arroz fora do continente asiático, e o Rio Grande do Sul é o maior produtor nacional (CONAB, 2017). No entanto, fatores como estresses bióticos acabam resultando na perda de rendimento da produção. As estimativas de perdas causadas por pragas são em torno de 25%, em nível mundial (OERKE, 2006). Entre elas está o ácaro fitófago Schizotetranychus oryzae, responsável por causar diversos danos e lesões às plantas de arroz (FERLA et al., 2013).

Conforme observações à campo, cultivares de arroz do Rio Grande do Sul não apresentam capacidade de resistência a infestação do ácaro, devido ao dano foliar apresentado. Além disso, sabe-se que espécies selvagens de arroz apresentam, naturalmente, uma maior resistência a estresses (abióticos e bióticos) quando comparadas às espécies domesticadas (CHAUDHARY, 2013). A domesticação da espécie de arroz cultivada (Oryza sativa L.) tem estreitado a diversidade genética da espécie e diminuído assim a resistência a estresses, levando a uma ampla susceptibilidade (CHAUDHARY, 2013). Com base nessas observações, avaliamos os níveis de infestação do ácaro em duas espécies de arroz selvagens (Oryza barthii e Oryza glaberrima), uma espécie de arroz vermelho (Oryza sativa f. spontanea) e em dois cultivares da espécie de arroz cultivada (Oryza sativa): Nipponbare e IRGA424.

Esses dados devem colaborar para um melhor entendimento de como espécies de arroz selvagens e cultivares de Oryza sativa respondem frente à invasão do ácaro. Essas informações podem ser úteis para possíveis programas de melhoramento da cultura de arroz, aumentando a variabilidade genética das espécies cultivadas, visando a resistência à

invasão do ácaro fitófago Schizotetranychus oryzae.

MATERIAIS E MÉTODOS

As sementes de arroz foram esterilizadas superficialmente e germinadas por quatro dias em uma incubadora BOD (28ºC) em placas de Petri contendo papel umedecido com água destilada. Após a germinação, as plântulas foram transferidas para vermiculita, sendo mantidas por 14 dias em incubadora e depois transferidas para baldes de plástico contendo solo e água, em condição ambiente de casa de vegetação, com umidade controlada de 70%. Um balde de plástico contendo plantas de arroz altamente infestadas por S. oryzae foi gentilmente cedida pelo Instituto Rio-Grandense do Arroz (IRGA, Cachoeirinha do Sul, RS) e foram usadas para infestar as plantas de arroz testadas.

Foram infestadas dez plantas de cada cultivar/espécie por aproximação a um balde de arroz altamente infestado no centro. Após isso foi analisado o nível de dano causado na planta de arroz durante o período de três meses, até a planta atingir a última fase de seu desenvolvimento reprodutivo (R9), apresentando a maturidade completa da panícula. Foi caracterizado como possível resistente a espécie ou cultivar que mostrou um melhor desempenho nos parâmetros agronômicos analisados durante a infestação, sendo comparado com o controle (plantas não infestadas). A partir dos dados obtidos nessas avaliações serão selecionadas possíveis espécies ou cultivares de arroz resistentes e suscetíveis ao ácaro.

Entre os parâmetros agronômicos analisados estão o tamanho das plantas, o número de afilhos e o nível de dano nas folhas (conforme escala visual) que foi baseado em uma classificação de quatro níveis de infestação: nível 1, área foliar sem danos; nível 2, 10% a 20% da área foliar danificada; nível 3, 40% a 50% da área foliar danificada; e nível 4, acima de 80% da área foliar danificada.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Dos parâmetros agronômicos analisados referentes ao desenvolvimento da planta, conforme Figura 1, verificamos que a infestação do ácaro afetou a altura somente do cultivar IRGA424. O cultivar Nipponbare foi o único que aumentou o número de perfilhos durante a infestação.

Verificamos também o nível de dano foliar das plantas de arroz testadas, conforme Figura 2. Somente o cultivar Nipponbare não atingiu o nível 4 de dano foliar (acima de 80% da área foliar danificada). Todas os demais cultivares/espécies atingiram um alto grau de dano, levando as plantas das espécies Oryza barthii e Oryza glaberrima à morte, antes da expansão da panícula. Assim, contradizendo a literatura, onde encontramos que espécies selvagens apresentam uma maior resistência a estresses bióticos quando comparadas às espécies domesticadas (CHAUDHARY, 2013), não encontramos nenhuma evidência de resistência ao ácaro S. oryzae nas espécies selvagens.

Figura 1. Avaliação da altura (m) e número de afilhos das plantas dos cultivares/espécies testados, durante a fase vegetativa (V10-13) e reprodutiva (R9).

Figura 2. Avaliação do dano foliar dos cultivares/espécies de arroz testados.

CONCLUSÂO

Com base nos dados analisados podemos perceber que as espécies selvagens não

possuem uma maior resistência ao ácaro S. oryzae. Podemos sugerir que o cultivar Nipponbare parece apresentar maior resistência ao ácaro, apresentando um melhor desenvolvimento, pois sua altura se manteve e seu perfilhamento aumentou com a infestação, além de suas folhas não atingirem o maior nível de infestação.

AGRADECIMENTOS

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e ao Centro Universitário UNIVATES pelo apoio a pesquisa, financeiro e concessão da bolsa e o Instituto Rio-Grandense do Arroz (IRGA) pelo apoio a pesquisa e fornecimento de material.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA

CHAUDHARY, B. Plant domestication and resistance to herbivory. International journal of plant genomics, v. 2013, 2013. CONAB. Companhia Nacional de Abastecimento. Acompanhamento da safra brasileira de grãos. Disponível em: <http://www.conab.gov.br >. Acesso em: 11 de maio de 2017. FAO, Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura. Disponível em: <http://www.rlc.fao.org//>. Acesso em 11 de maio de 2017. FERLA, N.J.; ROCHA, M. S.; FREITAS, T. F. S. . Fluctuation of Mite Fauna Associated to Rice Culture (Oryza sativa L.: Poales, Poaceae) in Two Regions in the State of Rio Grande do Sul, Brazil. Journal of Agricultural Science and Technology, v. 3, p. 525-533, 2013. OERKE, E.-C. Crop losses to pests. The Journal of Agricultural Science, v. 144, n. 01, p. 31-43, 2006.

DIFERENÇAS MORFOLÓGICAS E AGRONÔMICAS MARCANTES ENTRE OS ARROZES VERMELHOS

Oryza sativa L. e Oryza glaberrima Steud.

José Almeida Pereira1, José Manoel Colombari Filho

2, Paula Pereira Torga

2, Valdenir Queiroz Ribeiro

1,

Carlos Martins Santiago3,

Guilherme Barbosa Abreu

4

Palavras-chave: Arroz asiático, arroz africano, lígula, ramificação da panícula

INTRODUÇÃO

As duas espécies de arroz cultivadas (Oryza sativa L. e Oryza glaberrima Steud.) têm

em comum o caráter cor vermelha do pericarpo, a pigmentação original de todas as espécies pertencentes ao gênero Oryza (PEREIRA, 2004; MORAIS JÚNIOR et al., 2017). O arroz vermelho Oryza sativa L. continua sendo plantado na Índia e em praticamente

todos os países asiáticos, estimando-se que só na China ele constitua cerca de 20% do

germoplasma nacional da espécie (SHARMA, 2010). Fora da Ásia, o mesmo arroz vermelho é cultivado na América (Brasil), Europa (França e Rússia) e na África (Madagasgar e Moçambique). Por sua vez, a espécie Oryza glaberrima Steud., também conhecida como

‘arroz africano’, tem a África Ocidental, mais precisamente o delta do Rio Níger, na Nigéria, como o seu centro de origem de domesticação primária, mas o seu cultivo, embora sendo também milenar, continua restrito apenas à região compreendida entre o Senegal e a

Nigéria (PEREIRA, 2008; PEREIRA: MORAIS, 2014). Durante muito tempo, os europeus acreditaram que o arroz encontrado no oeste africano se tratava da espécie Oryza sativa L. Pesquisas realizadas pelos botânicos

franceses Leprieur, entre 1824 e 1829, no Senegal, e Edelstan Jardin, de 1845 a 1848, na Guiné-Conacri, chegaram à mesma conclusão. Contudo, uma análise mais acurada realizada pelo alemão Ernst Gottlieb von Steudel, no ano de 1855, na coleção de Edelstan Jardin, concluiu que o ‘arroz africano’ pertencia à espécie Oryza glaberrima Steud.

(CARNEY, 2001). Para a sua classificação, Ernst Gottlieb von Steudel (1783-1856) considerou como características específicas a cor vermelha do pericarpo, as glumas e

lâminas das folhas glabras, a ausência de ramificações secundárias nas panículas e as lígulas curtas (< 8 mm). No Brasil, o arroz vermelho vem sendo plantado desde o século 16 na Bahia e durante

os séculos 17 a 19 foi muito importante no Maranhão, hoje estando concentrado na região Semiárida do Nordeste, em especial nos Estados da Paraíba e do Rio Grande do Norte, embora também ainda seja encontrado pontualmente em alguns municípios dos Estados do

Ceará, Pernambuco, Minas Gerais e Espírito Santo.

------------------------------------ 1Engenheiro-agrônomo, M.Sc., Embrapa Meio-Norte, C. Postal 1, 64.008-780 Teresina (PI).

jose.almeida@embrapa.br

2Engenheiro-agrônomo, Doutor, Embrapa Arroz e Feijão, Santo Antônio de Goiás (GO).

3Engenheiro-agrônomo, M. Sc., Embrapa Cocais e Planícies Inundáveis, São Luís (MA).

3Engenheiro-agrônomo, Doutor, Embrapa Cocais e Planícies Inundáveis, São Luís (MA).

Como o arroz vermelho cultivado era desconhecido fora da região de produção

tradicional do Brasil, por ter tido ele o seu apogeu durante o período do tráfico de escravos africanos e por ser o arroz Oryza glaberrima Steud. originário da mesma região da África de

onde procedeu a maioria das introduções de escravos no Nordeste brasileiro, ainda há nos

meios técnico e acadêmico (CARNEY, 2001) quem questiona se o arroz vermelho cultivado no Brasil não seria o mesmo ‘arroz africano’. Ademais, é oportuno frisar que não há registro na literatura da ocorrência ou de estudo do ‘arroz africano’ no Brasil. Assim sendo, este

trabalho objetiva mostrar, de maneira cabal, diferenças morfológicas e agronômicas marcantes entre o arroz vermelho Oryza sativa L. e o Oryza glaberrima Steud.

MATERIAL E MÉTODOS

O ensaio foi instalado no campo experimental da Embrapa Meio-Norte, em Teresina, Piauí (05º05’ S; 42º48’ W e 70 m de altitude), no segundo semestre de 2016, em regime de

irrigação por inundação. Com base em Standard...(1996), foram estudadas características morfológicas e agronômicas de nove cultivares de arroz da espécie Oryza sativa L. e de uma da espécie Oryza glaberrima Steud (de origem africana conservada no Banco Ativo de

Germoplasma da Embrapa Arroz e Feijão). Pertencentes à espécie Oryza sativa L.: BRS

901, BRS 902, MNA 1505, MNA 1507 e MNA 1508 (cultivares melhoradas e linhagens de pericarpo vermelho da Embrapa), Salumpikit (cultivar de pericarpo vermelho das Filipinas

introduzida no Banco Ativo de Germoplasma da Embrapa Arroz e Feijão), Murungakayan (cultivar de pericarpo vermelho do Sri Lanka e conservada no Banco Ativo de Germoplasma da Embrapa Arroz e Feijão), BRS Catiana e BRS Pampeira (cultivares de pericarpo branco

do programa de melhoramento genético da Embrapa), as duas últimas utilizadas como testemunhas. Adotou-se o delineamento experimental de blocos casualizados com três repetições. As

unidades experimentais foram constituídas de três fileiras de 5 m de comprimento e espaçadas de 30 cm, com densidade de semeadura de 80 sementes por metro linear de sulco. Como área útil foi considerada a fileira central completa (1,5 m

2). Foram realizadas

análises de variâncias para as características altura de planta (cm), comprimento de lígula (mm), número de grãos por panícula (unidade) e produtividade de grãos (kg ha

-1).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As principais características morfológicas e agronômicas de interesse para este estudo se encontram na Tabela 1.

Tabela 1. Principais características morfológicas e agronômicos de cultivares de arroz vermelho das espécies Oryza sativa L. e Oryza glaberrima Steud.

Cultivar Cor do pericarpo

Ciclo até floração

(dia)

Altura de planta (cm)

Comprimento da lígula (mm)

Grãos por panícula

(unid)

Prod. grãos

(kg ha-1

)

MNA 1507 Vermelha 70 150c 18,8d 210b 12.248a

BRS 901 Vermelha 90 137d 19,3d 219b 11.412b BRS Pampeira Branca 82 109e 15,6e 194c 11.256b BRS Catiana Branca 90 113e 21,9c 172d 11.032b BRS 902 Vermelha 82 111e 20,6c 179c 10.644c MNA 1508 Vermelha 85 143c 19,3d 272a 10.421c MNA 1505 Vermelha 70 134d 24,0b 157e 9.566d Salumpikit Vermelha 70 167b 24,4b 140f 7.155e

Murungakayan Vermelha 90 199a 30,3a 156e 3.360f Oryza glaberrima

Vermelha 70 137d 3,0f 113g 3.146f

Média do ensaio

80 136 20,0 181 9.199

F - ** ** ** ** C. V. (%) - 4,4 7,7 2,3 5,8

O acesso do arroz Oryza glaberrima Steud. avaliado apresenta o pericarpo vermelho,

originalmente considerado uma característica específica daquela espécie, mas, se sabe hoje, todas as espécies do gênero Oryza L. possuem pericarpo vermelho (MORAIS

JÚNIOR et al., 2017) e nem todas as cultivares do ‘arroz africano’ têm necessariamente o pericarpo da mesma cor. Em uma das pesquisas mais completas já realizadas sobre o assunto, Chang, Marciano e Loresto (1977), caracterizando 664 acessos de arroz da

referida espécie originários de dez países do oeste da África, constataram que alguns deles (1,1%) apresentavam o pericarpo branco. Mais recentemente, Pereira (2008) também confirmou essa informação, ao registrar que na Guiné-Bissau é encontrada ainda hoje uma cultivar de Oryza glaberrima Steud. de pericarpo branco denominada ‘Atanha’, a qual continua sendo plantada no ecossistema regional popularmente conhecido como Mangrove.

O ciclo biológico até a floração, nas condições de Teresina (PI), em média, foi de 80

dias contados a partir da emergência. A altura de planta variou de 109 cm a 199 cm, sendo as cultivares de pericarpo branco (BRS Pampeira e BRS Catiana) e a BRS 902 (de pericarpo vermelho) as de portes mais baixos (P < 0,05), enquanto Murungakayan e

Salumpikit, ambas cultivares tradicionais de pericarpo vermelho, foram as mais altas. Dentre as características estudadas, o comprimento da lígula e o número de grãos por panícula (associado ao número de ramificações secundárias da panícula) são as que

melhor definem a espécie, haja vista geralmente serem controladas por poucos genes, apresentarem alta herdabilidade e não serem influenciadas pelo efeito do ambiente. Neste caso, é marcante a diferença (P < 0,05) entre o comprimento da lígula (apenas 3 mm) do acesso da espécie Oryza glaberrima Steud. em relação às cultivares tanto de pericarpo vermelho quanto de pericarpo branco da espécie Oryza sativa L. Em se tratando desta

espécie, o comprimento das lígulas variou de 15,6 mm (BRS Pampeira) a 30,3 mm

(Murungakayan). Este dado corrobora com os obtidos por Chang, Marciano e Loresto (1977), para quem nos 664 acessos da espécie Oryza glaberrima Steud. já referidos o

comprimento médio das lígulas foi de 5 mm.

Outra diferença marcante entre as cultivares das duas espécies diz respeito ao número de grãos por panícula, que oscilou entre 113 unidades (Oryza glaberrima Steud.) e 272

(MNA 1508). Essa distinção se explica justamente pelo fato de não existirem ou serem

incipientes as ramificações secundárias no ‘arroz africano’, enquanto nas cultivares da espécie Oryza sativa L. são comuns os registros de ramificações secundárias e até

terciárias nas panículas. Assim sendo, por ser o número de grãos por panícula um dos mais

importantes componentes da produção, a ausência de ramificações secundárias nas panículas do ‘arroz africano’ foi decisiva para a sua menor (P < 0,05) produtividade de grãos em comparação com as cultivares de Oryza sativa L.

A cultivar mais produtiva foi ‘MNA 1507’, seguida de ‘BRS 901’, ‘BRS Pampeira’ e ‘BRS Catiana’, enquanto a cultivar tradicional do Sri Lanka ‘Murungakayan’ e a de Oryza glaberrima Steud. foram as menos produtivas. Os dados mostram, assim, o baixo potencial

genético de produção do ‘arroz africano’, uma vez que a espécie não possui ramificações secundárias nas panículas, tudo indicando que seja esta a principal motivação para a Oryza glaberrima Steud. estar sendo substituída na sua própria região de ocorrência pela Oryza sativa L.

Além das características já discutidas, é oportuno também aludir ao caráter glabro das glumas e lâminas foliares, específico da Oryza glaberrima Steud., segundo a descrição

botânica original de seu autor. Nesta pesquisa, o acesso pertencente ao ‘arroz africano’

apresentou alguma pubescência na metade inferior das lâminas foliares, ao mesmo tempo em que em todas as folhas e glumas das cultivares da espécie Oryza sativa L. foi intensa a

presença de pêlos. No mesmo estudo de Chang, Marciano e Loresto (1977) mencionado,

também nenhum dos mais de 600 acessos do ‘arroz africano’ por eles caracterizados apresentou lâminas foliares completamente glabras. Ou seja, todos eles possuíam um pouco de pêlos nas lâminas foliares. A explicação dada pelos autores referidos é que,

devido a cruzamentos naturais com os arrozes silvestres, espontâneos e mesmo cultivados

ao longo do tempo, dificilmente hoje se encontram variedades de Oryza glaberrima Steud.

portando as mesmas características descritas na época de Ernst Gottlieb von Steudel.

CONCLUSÃO

O arroz vermelho Oryza sativa L. se diferencia morfológica e agronomicamente do arroz vermelho Oryza glaberrima Steud., entre outras características, por apresentar maior

comprimento de lígula e maior número de grãos por panícula, devendo-se esta última

distinção à ausência de ramificações secundárias nas panículas do ‘arroz africano’; Com exceção da cultivar tradicional de arroz vermelho Murungakayan, todas as da espécie Oryza sativa L. são mais produtivas do que a de Oryza glaberrima Steud.

Referências bibliográficas

CARNEY, J. Black Rice: the african origins of rice cultivation in the Americas. Harvard: Harvard University Press, 2001.

CHANG, T. T.; MARCIANO, A. P.; LORESTO, G. C. Morpho-agronomic variousness and economic potentials of Oryza glaberrima and wild species in the genus Oryza. In: MEETING

ON THE AFRICAN RICE SPECIES, 1977, Paris. [Proceedings…]. Paris: IRAT-ORSTOM,

1977 p. 67-76. MORAIS JÚNIOR, O. P. de et al. Gene action and combining ability for certain agronomic

traits in red rice lines and commercial cultivars. Crop Science, v. 57, p. 1-13, 2017.

PEREIRA, J. A. O arroz e outros elementos culturais da Guiné-Bissau. Teresina:

Embrapa Meio-Norte, 2008. 77p. PEREIRA, J. A. O arroz-vermelho cultivado no Brasil. Teresina: Embrapa Meio-Norte,

2004. 90p. PEREIRA, J. A.; MORAIS, O. P. de. As variedades de arroz vermelho brasileiras.

Teresina: Embrapa Meio-Norte, 2014. 38 p. (Embrapa Meio-Norte. Documentos, 229).

SHARMA, S. D. Domestication and diaspora of rice. In: SHARMA, S. D. (Ed.). Rice: origin,

antiquity and history. Boca Raton: CRC Press; New Hampshire: Science Publishers, 2010. cap. 1, p. 1-24.

STANDARD evaluation system for rice. 4th ed. Manila: IRRI, 1996. 52 p.

1 IIB-INTECH, Int. Marino Km 8, Chascomús, Buenos Aires, Argentina e-mail:

juanmvilas@gmail.com 2 Programa Arroz, FCAyF, UNLP

ANALISIS FISIOLOGICO DE LINEAS F6 MEJORADAS TOLERANTES A TEMPERATURAS SUB-OPTIMAS

Juan Vilas1; Rodolfo Bezus2; Andrés Rodriguez1; Santiago Maiale1

Palabras Claves: arroz, selección, fluorescencia, fotosíntesis

INTRODUCCIÓN Las características climáticas de la Argentina presentan una limitante en el rendimiento,

en la mayor parte de las áreas para el cultivo de arroz (O. sativa).Estas presentan tipologías de clima templado con marcada amplitud térmica que coinciden con las etapas vegetativas del ciclo de crecimiento. En dicha zonas, la temperatura mínima media en las etapas vegetativas más tempranas promedian los 13 ºC, además, el crecimiento del arroz se ve afectado a temperaturas cercanas o inferiores a 15 ºC (Nakagahra et al., 1997).

Analizar el comportamiento fisiológico de las plantas en diferentes estados fenológicos (plántula y etapa de llenado de grano) pueden ser una herramienta para explicar la limitante en el rendimiento debido a un retraso en el crecimiento cuando el arroz se encuentra en estadio de plántula en condiciones de temperaturas sub óptimas. El aparato fotosintético (AP) y en especial el fotositema II (FSII), es un objetivo sensible que se afecta en condiciones de estrés por frio (Strauss et al. 2007, Pagter et al. 2008). Determinar la fluorescencia de la clorofila y su cambio a lo largo del tiempo brinda información del estado del FSII, herramienta que puede ser usada en proyectos de mejoramiento.

Podría pensarse que aquellas plantas que tengan una capacidad fotosintética mayor deberían tener mejores potenciales de rendimiento. El objetivo de este trabajo fue caracterizar el crecimiento de líneas comerciales y F6 tolerantes a temperaturas sub-optimas en estado vegetativo y luego ver el comportamiento del aparato fotosintético de la hoja bandera durante el llenado del grano.

MATERIALES Y MÉTODOS Cultivos de plantas: Semillas de tres líneas F6 provenientes de la cruza Rossi X Cr550

(líneas: 54-9-44-9, 29-4-53-1 y 59-8-8-5), líneas comerciales (Guri, Don Justo y Yerua) y parentales de F6 (Cr550 y Rossi) fueron germinadas en oscuridad a 30ºC durante un periodo de 3 días. Las plántulas fueron cultivadas en cámara de cultivo, en condiciones de hidroponía con solución de riego descrita en Yoshida (1976), con un fotoperiodo de 12hs/12hs con una intensidad lumínica de 240 PAR (umoles s-1 m-2), humedad promedio del 60% y un ciclo térmico día/noche 28ºC/24ºC. Cuando las plantas llegan a hoja 3 se registra la longitud de crecimiento en cm desde la base de la planta hasta el extremo de la hoja (tiempo inicial), luego las plantas se colocan a una cámara de cultivo Percival ® con las condiciones de cultivo antes descrita, cambiando el ciclo térmico a 21ºC/13ºC (día/noche). A los cinco días se vuelve a registrar el largo de planta, se estima el crecimiento haciendo la diferencia de longitud entre el día cinco y día cero.

Fluorescencia de la clorofila: Tres hojas banderas por planta fueron usadas para registrar la fluorescencia transiente de la clorofila y para ello se utilizó un fluorómetro comercial (PocketPEA, Hansatech Instruments). Las medidas se realizaron durante 21 días a partir de los 7 días después de antesis, a intervalos regulares de 7 días. Con los datos obtenidos se realizó el análisis OJIP (Stirbet y Govindjee, 2011) que permite caracterizar el funcionamiento del fotosistema II.

Procesamiento de las plantas: Las plantas fueron cosechadas manualmente y se evaluó: número de panoja por planta, peso de mil granos (PMG), peso total de granos, número de

espiguillas/panoja, porcentaje de semillas infértiles (% sem Inf) y peso de panoja (P.Panoja(gr)).

Análisis estadístico: Los datos obtenidos se graficaron con el programa Prism GrphPad 6.0. El análisis estadístico fue realizado con el software R.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Como resultado del crecimiento en cámara de cultivo usando el intervalo de temperatura 13/21 ºC (Fig1) se observa que las líneas F6 seleccionadas por tolerancia a frio tuvieron un mayor crecimiento en comparación a sus parentales (Rossi y Cr550) y las diferentes líneas comerciales. El crecimiento de las líneas F6 fue incluso mayor al del parental Rossi descrito como un cultivar tolerante a temperaturas sub-optimas. Por otra parte se puede observar que el crecimiento en las tres líneas F6 no muestras diferencias significativas cuando se aplica el tratamiento de frío.

En la tabla 1 se resumen los componentes de rendimiento analizados luego de la cosecha. Del análisis estadístico surge que la línea 59-8-8-5 acumula más caracteres concordantes con el ideo tipo de planta moderna difierenciandose de los parentales y los arroces cultivados en la actualidad, mostrando un menor número de panojas por planta, menor porcentaje de semillas infértiles y mayor peso de panoja. A su vez las tres líneas mejoran o igualan las características agronómicas de las líneas cultivadas y de sus respectivos parentales.

Fig.1 : Crecimiento de hoja tres (cm/dia). Barras negras cultivares F6, barras grises cultivares comerciales, barras blancas parentales de los cultivares F6. Se realizo test de Kruskal-Wallis con post test de Dunn. Letras distintas indican diferencias significativas (p<0,05).

Cultivar Nº Panojas por planta

Semillas Infértiles (%)

Peso Total (gr)

Peso de panoja (gr)

Cr 550 5,6 ab 19,97 a 11,81 abc 2,13 bcd Rossi 6,4 ab 11,60 c 10,25 bc 1,701 de 54-9-44-9 5,9 ab 19,51 ab 13,12 abc 2,38 abc 29-4-53-1 5,7 ab 14,05 bc 15,64 ab 2,82 a 59-8-8-5 5,1 b 9,685 d 12,11 bc 2,33 abc Guri 7,8 a 20,93 a 12,94 abc 1,45 e Yerua 6,4 a 15,96 abc 18,17 a 2,74 ab Don Justo 5,9 ab 21,96 a 12,07 abc 2,04 cde Tabla 1: Resumen de algunos parámetros de rendimiento medidos. Para peso de panoja se realizo ANOVA con postest de tukey. Letras distintas indican diferencias significativas (p<0,05). Para los demás componentes de rendimiento se realizo un test no paramétrico de Kruskal-Wallis con post test de Dunn. Letras distintas indican diferencias significativas (p<0,05).

De acuerdo con los resultados mostrados en la Tabla 1 se eligió la línea 59-8-8-5 (la cual acumulo mayores caracteres) y se comparo su comportamiento durante el llenado de grano contra los parentales y las variedades de arroz que actualmente se cultivan en la argentina. Para ello se midió fluorescencia transiente de la clorofila usando la metodología detalla anteriormente (Fig.2 y Fig.3)

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50Sm

ABS/RC

DIo/RC

TRo/RC

ETo/RC

phi(Po)=TR0/ABS

psi(Eo)=ET0/TR0

phi(Eo)=ET0/ABS

ABS/CSo

DIo/CSo

TRo/CSo

ETo/CSo

RC/CS

PI abs

F6 59-8-8-5

Rossi

Cr550

Los parámetros de fluorescencia muestran que la descendencia posee un

comportamiento del fotosistema II similar al del parental Rossi. El parental Cr550 mostro valores mayores de PIABS , RC/CS0 y ET0/TR0 lo que indica

una mejor actividad fotosintética comparado con el otro parental y la línea F6. Además en Cr550 el valor de Sm que representa el conjunto de quinonas que transportan electrones por cadena de trasnporte de electronesactiva fue mayor, indicando una mayor energía redox almacenada en los centros de reacción cerrados.

Cuando se compara el comportamiento del fotosistema II de la variedad mejorada con arroces cultivados actualmente en argentina (Fig.3), solo el cultivar Don Justo muestra una mejor actividad fotosintética comparado con los demás parentales (mayor PIABS , RC/CS0 y ET0/TR0 ). Este comportamiento fotosintético puede ser asociado a un mayor rendimiento de cosecha (Zhang et.al, 2015) lo que concuerda con lo mostrado en la Tabla 1.

Fig.2: Grafico de radar donde se muestran los promedio de los parámetros funcionales y estructurales del test OJIP tomados durante 21 días de llenado de grano para la variedad F6 y sus parentales: Rossi y Cr550. Se tomo como referencia al cultivar F6 (circulo azul=1)

La variedad F6 posee un comportamiento fisiológico similar al cultivar Guri pero con una mejor adaptabilidad a los climas mas fríos donde la variedad Guri es afectada en los componentes de rendimiento (Tabla 1).

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50Sm

ABS/RC

DIo/RC

TRo/RC

ETo/RC

phi(Po)=TR0/ABS

psi(Eo)=ET0/TR0

phi(Eo)=ET0/ABS

ABS/CSo

DIo/CSo

TRo/CSo

ETo/CSo

RC/CS

PI abs

F6 59-8-8-5

Yerua

Don Justo

Guri

CONCLUSIÓN

Nuestros resultados indican que combinando un análisis fisiológico resultantes del test OJIP, como indicador del mantenimiento de la actividad de la hoja bandera durante el llenado de granos y el crecimientos en condiciones de temperaturas sub óptimas en etapa vegetativa, se pueden seleccionar germoplasmas con buenas aptitudes agronómicas para posterior uso en el mejoramiento.

BIBLIOGRAFIA STIRBET, A; GOVINDJEE. On the relation between the Kautsky effect (chlorophyll a fluorescence induction) and Photosystem II: Basics and applications of the OJIP fluorescence transient. Journal Photochemistry Photobiology B; v104: p236–257, 2011. STRAUSS, AJ, et al. The role of low soil temperature in the inhibition of growth and PSII function during dark chilling in soybean genotypes of contrasting tolerance. Physiologia Plantarum, v131: p89-105, 2007. PAGTER, M, et al. Effects of chilling temperatures and short photoperiod on PSII function, sugar concentrations and xylem sap ABA concentrations in two Hydrangea species. Plant Science, v175: p547−555, 2008. ZHANG M, et al. Photochemical properties in flag leaves of a super-high-yielding hybrid rice and a traditional hybrid rice (Oryza sativa L.) probed by chlorophyll a fluorescence transient Photosynth Research, on line DOI 10.1007/s11120-015-0151-8, 2015 . YOSHIDA, S. et al. Laboratori Manual for Physiological studies of rice. Los baños, IRRI, 1976

Fig.3: Grafico de radar donde se muestran los promedio de los parámetros funcionales y estructurales del test OJIP tomados durante 21 días de llenado de grano para la variedad F6, Yerua, Guri y Don Justo Se tomo como referencia al cultivar F6 (circulo azul=1).

BAIXAS TEMPERATURAS NA FASE DE MICROSPOROGÊNESE E MASSA DE 1000 GRÃOS EM GENÓTIPOS DE ARROZ IRRIGADO

Natalia Maria de Souza1; Luis Sangoi

2; Rubens Marschalek

3; Francieli Weber Stürmer

4; Samuel Batista

dos Santos5; Lucieli Santini Leolato

6

Palavras-chave: Oryza sativa. Massa de grãos. Emborrachamento. Frio.

INTRODUÇÃO

A temperatura é um dos fatores climáticos de maior importância para o crescimento, desenvolvimento e rendimento do arroz. A fase da microsporogênese é a mais sensível à ocorrência de baixas temperaturas. Nesta etapa fenológica, o frio pode reduzir drasticamente a produtividade e ser um limitante para a cultura (SOSBAI, 2016).

Na região Sul, onde estão os maiores produtores de arroz do Brasil (Rio Grande do Sul e Santa Catarina), a ocorrência de baixas temperaturas durante o cultivo é comum. Com base nisto, e sabendo que não há alternativas plausíveis para controlar as variações climáticas, é necessário encontrar métodos de escape para reduzir as perdas causadas pela ocorrência indesejada do frio. Desta forma, é importante a condução de experimentos que forneçam subsídios para identificar genótipos tolerantes, mitigando a redução da produtividade com a ocorrência do frio nesta etapa crítica para a cultura.

Baseado nisto, este trabalho objetivou avaliar o efeito da redução da temperatura na microsporogênese sobre a massa de 1000 grãos em genótipos de arroz produzidos pela Epagri, bem como identificar materiais tolerantes a ocorrência de baixas temperaturas.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido em Itajaí–SC, na Estação Experimental da Epagri, durante o ano agrícola de 2015/16. A implantação do ensaio foi feita em baldes, com utilização de ambiente controlado (câmara de crescimento e casa de vegetação).

O delineamento foi o inteiramente casualizado em esquema multifatorial e três repetições. O primeiro fator correspondeu aos genótipos utilizados: três linhagens (SC 491, SC 676 e SC 681) e duas cultivares (Epagri 109 e SCS116 Satoru). Esses genótipos foram escolhidos pela suscetibilidade da cultivar SCS116 Satoru e a possível tolerância apresentada pelos demais genótipos sob temperaturas abaixo da ideal, em situação de campo (MARSCHALEK et al., 2013). O segundo fator correspondeu as temperaturas (9, 12, 15, 18 e 21°C), as quais cada genótipo foi submetido por três dias na fase da microsporogênese. Para cada tratamento, foi mantida uma testemunha à temperatura ambiente, totalizando 150 unidades experimentais (5 x 5 x 3 x 2).

Foram semeadas 12 sementes por balde. Quando as plantas atingiram o estádio V2 da escala de Counce et al. (2000), realizou-se o primeiro desbaste, deixando-se quatro plântulas por balde. Um segundo desbaste foi realizado quando as plantas alcançaram o estádio V6, deixando-se duas plantas por balde.

Os baldes ficaram na casa de vegetação do estádio S0 até o R2 (semeadura ao emborrachamento). Em R2, foram marcados seis perfilhos por balde, na fase da microsporogênese. Esta fase foi identificada pelo acompanhamento fenológico das plantas utilizando metodologia descrita por Yoshida (1981), que a caracterizou considerando a distância da lígula da folha bandeira e da penúltima folha entre -3 cm (lígula da folha bandeira 3 cm abaixo da lígula da penúltima folha) e 10 cm (lígula da folha bandeira 10 cm acima da lígula da penúltima folha). Como os perfilhos não atingem esta fase ao mesmo tempo, eles foram marcados quando a distância entre as lígulas estava entre -1 cm e 2 cm.

1 Eng. Agr., Mestre; Doutoranda em Produção Vegetal, CAV-Udesc, R. Julia Castelo Koeche, nº 128, Lages – SC, CEP 88509-030. naty_natynatalia@hotmail.com. 2 Eng. Agr., Ph.D, Professor titular do Departamento de Agronomia, CAV-Udesc. 3 Eng. Agr., Dr., Pesquisador da Epagri – Estação Experimental de Itajaí. 4 Eng. Agr., Mestranda, CAV-Udesc. 5 Assistente de Pesquisa, Téc. Agr., Epagri – Estação Experimental de Itajaí. 6 Eng. Agr., Doutoranda, CAV-Udesc.

Após marcação, os baldes correspondentes as temperaturas foram transferidos para a câmara de crescimento para aplicação dos regimes térmicos por três dias, enquanto que as testemunhas, também marcadas, permaneceram na casa de vegetação. Após os três dias, os baldes retornaram para a casa de vegetação, onde permaneceram até o momento da colheita. Finalizado o ciclo da cultura, realizou-se a colheita das panículas marcadas individualmente e do restante das plantas em bulk/balde. Em seguida, realizou-se debulha manual das panículas e a separação, contagem e pesagem dos grãos cheios, determinando-se a massa de 1000 grãos para cada tratamento.

Os dados foram submetidos à análise de variância utilizando o teste F, ao nível de significância de 5%. Quando os valores foram significativos, as médias dos tratamentos foram comparadas pelo teste de Tukey, também ao nível de significância de 5%.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A análise de variância para o caráter massa de 1000 grãos dos bulks evidenciou que houve interação tripla (genótipo x temperatura x estresse térmico/testemunha), indicando que cada material respondeu de maneira diferenciada, conforme variação de temperatura e aplicação ou não do estresse térmico. Sendo assim, houve necessidade do desdobramento desta interação, a fim de avaliar a influência destes fatores para cada genótipo (Tabela 1).

Tabela 1. Massa de 1000 grãos dos bulks em genótipos de arroz irrigado na aplicação de estresse térmico sob diferentes temperaturas, em relação à testemunha.

Massa de 1000 grãos (g)

Epagri 109 SC 491 SC 676 SC 681 SCS 116 Satoru

9°C 0,0 bB* 0,0 bC 23,2 aB 0,0 bC 21,8 aC

Testemunha 28,9 abA 28,8 abA 27,1 abAB 25,9 bAB 30,6 aA

12ºC 24,6 abA 22,4 abB 24,5 abAB 21,1 bB 25,5 aBC

Testemunha 27,3 aA 28,6 aA 25,6 aAB 26,9 aA 27,9 aAB

15ºC 26,0 aA 24,7 aAB 23,5 aAB 22,2 aAB 24,9 aBC

Testemunha 25,0 aA 26,5 aAB 24,6 aAB 26,0 aAB 27,3 aAB

18ºC 27,4 aA 27,1 aAB 28,4 aA 21,2 bB 28,7 aAB

Testemunha 25,6 abA 25,8 abAB 25,4 bcAB 21,4 cB 29,7 aAB

21ºC 27,0 aA 26,9 aAB 27,1 aAB 24,4 aAB 27,1 aAB

Testemunha 27,2 aA 28,2 aA 26,7 aAB 26,0 aAB 27,8 aAB

CV% = 27,15

*Médias seguidas pela mesma letra minúscula na linha e maiúscula na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de significância.

Nas testemunhas, de modo geral, não houve diferenças nas massas de 1000 grãos entre os genótipos utilizados. Não houve diferença significativa na massa de 1000 grãos dos genótipos avaliados nas temperaturas de 15 a 21ºC. Na aplicação de 18ºC, apenas a linhagem SC 681 diferiu das demais, possuindo menor valor, o que é inerente ao genótipo. As diferenças entre os genótipos eram esperados, pois se sabia tratar-se de materiais genéticos diferentes. Em relação à temperatura de 12ºC, a cultivar SCS116 Satoru e a linhagem SC 681 foram os únicos genótipos que apresentaram diferença significativa, correspondendo, respectivamente, à maior e à menor massa de 1000 grãos. Na temperatura de 9ºC, não houve formação de grãos nos genótipos Epagri 109, SC 491 e SC 681. Nos demais genótipos, não houve diferença em relação a esta característica.

Quando produziu grãos, a cultivar Epagri 109 e a linhagem SC 681 não apresentaram diferenças na massa de 1000 grãos nos diferentes tratamentos, mantendo-se estável com a aplicação de diferentes temperaturas. Para a linhagem SC 491, quando houve formação de grãos, a temperatura de 12ºC foi a responsável pela menor massa de 1000 grãos. Os maiores valores foram apresentados nas testemunhas que não diferiram significativamente dos demais tratamentos. A linhagem SC 676 e a cultivar SCS116 Satoru apresentaram menor massa de 1000 grãos na temperatura de 9ºC, e quando submetidas às outras temperaturas, não diferiram estatisticamente em relação à massa de 1000 grãos.

A análise de regressão para avaliar o efeito da temperatura na massa de 1000 grãos de cada genótipo pode ser visualizada na Figura 1, que demonstra que houve uma resposta

linear desta característica à mudança de temperatura. Todos os genótipos apresentaram aumento na massa de 1000 grãos com o incremento na temperatura de 9 para 21ºC. Este aumento variou de 0,27 e 0,53 g para cada 1ºC de aumento de temperatura, dependendo do genótipo.

Figura 1. Efeito da temperatura sobre a massa de 1000 grãos dos bulks de cinco genótipos de arroz irrigado.

A massa de 1000 grãos avaliada nas panículas marcadas também apresentou interação tripla (genótipo x temperatura x estresse térmico/testemunha), indicando que cada material respondeu diferentemente, conforme a variação de temperatura e aplicação ou não do estresse térmico (Tabela 2).

Tabela 2. Massa de 1000 grãos das panículas marcadas em genótipos de arroz irrigado na aplicação de estresse térmico sob diferentes temperaturas, em relação à testemunha.

Massa de 1000 grãos (g)

Epagri 109 SC 491 SC 676 SC 681 SCS 116 Satoru

9°C 0,0 cC* 0,0 cD 22,8 aA 0,0 cD 18,7 bC

Testemunha 28,6 abA 29,0 aA 25,8 abA 25,3 aABC 29,1 aA

12ºC 25,0 aAB 22,0 abC 22,2 abA 21,6 abC 19,4 bC

Testemunha 26,2 abAB 29,0 aA 24,9 bA 26,3 abAB 27,3 abAB

15ºC 26,0 aAB 24,1 abBC 25,1 abA 22,2 bBC 25,7 abAB

Testemunha 28,1 aAB 27,7 aAB 25,7 aA 26,9 aA 26,5 aAB

18ºC 24,3 abB 23,7 abBC 25,0 aA 21,4 bC 24,2 abB

Testemunha 24,1 aB 25,7 aABC 22,3 aA 23,3 aABC 25,0 aAB

21ºC 25,0 aAB 24,9 aABC 24,4 aA 22,9 aABC 25,1 aAB

Testemunha 26,4 aAB 26,3 aAB 24,7 aA 23,5 aABC 26,0 aAB

CV% = 6,78

*Médias seguidas pela mesma letra minúscula na linha e maiúscula na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de significância.

De maneira geral, não houve diferenças significativas nas massas de 1000 grãos das panículas dos genótipos testados nas testemunhas e na temperatura de 21ºC. Porém, quando aplicado estresse térmico a 9ºC, a cultivar Epagri 109 e as linhagens SC 491 e SC 681 não formaram grãos, e a cultivar SCS116 Satoru apresentou menor massa de 1000 grãos do que a linhagem SC 676. Quando os genótipos foram submetidos às temperaturas de 12 e 15ºC, a cultivar Epagri 109 foi a que apresentou maior massa de 1000 grãos. Na temperatura de 18ºC, houve diferença apenas nas linhagens SC 676 e SC 681, as quais apresentaram maior e menor massa de 1000 grãos, respectivamente.

A cultivar Epagri 109 e as linhagens SC 491 e SC 681, quando foram submetidas a 9ºC não formaram grãos. Em contrapartida, os tratamentos com as outras temperaturas, não apresentaram diferença significativa em relação à massa de 1000 grãos. A cultivar SCS116 Satoru apresentou menor valor para a característica avaliada nas aplicações de 9 e 12ºC, enquanto que nas demais temperaturas e testemunhas, não teve diferença significativa. A

linhagem SC 676 manteve-se constante em relação à massa de 1000 grãos entre as testemunhas e as aplicações de estresse térmico, não havendo diferença entre os tratamentos para este genótipo.

A análise de regressão para massa de 1000 grãos nas panículas marcadas (Figura 2) demonstra que não houve alteração significativa na massa de 1000 grãos da linhagem SC 676 em função da temperatura. Por outro lado, para os demais genótipos a massa de 1000 grãos aumentou com a elevação da temperatura de 9ºC para 21ºC.

Figura 2. Efeito da temperatura sobre a massa de 1000 grãos das panículas marcadas de cinco genótipos de arroz irrigado.

Os valores de massa de 1000 grãos obtidos nesse trabalho apresentaram-se menores do que valores registrados por MARSCHALEK et al. (2013) a campo para os mesmos genótipos. Possivelmente, isto se deve ao fato de o trabalho ter sido desenvolvido em baldes, onde o volume de solo é limitado e há menor período de enchimento de grãos até o final do cultivo da cultura.

O comportamento da massa de 1.000 grãos das panículas marcadas da linhagem SCS 676 mostra que este genótipo se destacou dos demais na tolerância a baixas temperaturas, não diferindo das testemunhas e mantendo-se estável na faixa de variação térmica testada no trabalho.

CONCLUSÕES

1. As menores massas de 1000 grãos foram observadas quando as plantas foram submetidas as temperaturas de 9 e 12ºC na fase da microsporogênese.

2. Nas temperaturas de 18 e 21ºC, o comportamento das plantas assemelhou-se com o das suas testemunhas, evidenciando que esta faixa térmica não ocasiona prejuízos para a massa de 1000 grãos.

AGRADECIMENTOS

À Epagri-EEI, por toda infraestrutura necessária para realização do trabalho. À FAPESC e CNPq pelo apoio financeiro a realização do trabalho através do edital 022/2010 Repensa.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

COUNCE, P. A. et al. A uniform, objective, and adaptive system for expressing rice development. Crop Science, Madison, v. 40, n. 4, p. 436-443, 2000. MARSCHALEK, Rubens et al. Seleção de genótipos de arroz irrigado adaptados à região de elevada altitude, sujeita a baixas temperaturas. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 8., Santa Maria, RS. Anais... Santa Maria, RS: Pallotti, 2013. 1v. p. 181-184. SOSBAI. Arroz Irrigado: recomendações técnicas da pesquisa para o sul do Brasil. Pelotas: SOSBAI, 2016. 200 p. YOSHIDA, Shouichi. Fundamentals of rice crop science. Los Baños: International Rice Research Institute, 1981. 279 p.

DIFERENÇAS FISIOLÓGICAS E MOLECULARES EM RAÍZES DE DOIS GENOTIPOS DE ARROZ CONTRASTANTES NA RESPOSTA À

BAIXA TEMPERATURA

Angie G. Sierra Rativa1; Daniele Friedrich2; Édina A. R. Blasi3; Felipe Kuhn4; Janete Mariza Adamski5;

Janette Palma Fett6; Felipe Klein Ricachenevsky7; Guilherme Loss de Morais8; Joseane Biso de Carvalho9; Mara Cristina Barbosa Lopes10; Raul Antonio Sperotto11

Palavras-chave: frio, tolerância, RNAseq.

INTRODUÇÃO

O Brasil é o maior produtor de arroz entre os países não-asiáticos. Segundo a Companhia Nacional de Abastecimento (CONAB, 2013), em 2013 o estado do Rio Grande do Sul foi responsável por 66,9% da produção nacional. Porém, a baixa temperatura, comum no sul do país na época do plantio, pode causar perdas no rendimento de até 25% (CRUZ et al., 2013), pois as variedades cultivadas nesta região pertencem à subespécie indica, que embora apresente grãos de melhor qualidade, é bastante sensível ao frio (CRUZ & MILACH, 2000; SAITO et al., 2004).

Quando submetidas às baixas temperaturas durante os meses de setembro a novembro (fases iniciais de desenvolvimento, devido à semeadura antecipada), estas plantas apresentam redução na germinação e no desenvolvimento, podendo reduzir também a quantidade e qualidade dos grãos (CRUZ & MILACH, 2004). Portanto, a baixa temperatura é um dos estresses que mais limitam a produção de arroz.

Anteriormente foram realizadas análises fisiológicas e moleculares em dois genótipos de arroz da subespécie indica (previamente caracterizados como sensível e tolerante ao frio) em sementes em germinação (DAMETO et al., 2015) e em folhas durante a fase vegetativa (dados não publicados). Contudo, foi percebido que as raízes dessas plantas apresentavam diferenças visuais quando submetidas à baixa temperatura, indicando que parte da resposta ao frio poderia ser devido a modificações nas raízes.

Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi caracterizar as respostas fisiológicas e moleculares de raízes de genótipos de arroz contrastantes quanto à resposta ao frio.

MATERIAL E MÉTODOS As sementes de arroz foram desinfestadas e colocadas para germinar por cinco dias em

uma incubadora BOD à 24°C em placas de Petri com papel filtro umedecido com água destilada esterilizada. Após a germinação, as plântulas foram transferidas para vermiculita expandida, mantidas por aproximadamente 14 dias em incubadora e depois transferidas para copos plásticos com meio hidropônico por mais dez dias. Assim, foram analisados os seguintes parâmetros (n = 14): peso seco e comprimento das raízes, e número de pelos radiculares. As análises fisiológicas realizadas foram: peroxidação de lipídios (reagente Schiff), acúmulo de H2O2 (reagente diaminobenzidine), e detecção da perda de integridade de membrana plasmática, indicativo de morte celular (reagente Evans Blue). Foi feita a extração

1 Graduada em Ciências Biológicas, estagiária voluntária, Centro Universitário UNIVATES, Av. Avelino Talini, 171 - Universitário, Lajeado - RS, 95900-000 (angie2821@outlook.com). 2 Graduada em Ciências Biológicas, Centro Universitário UNIVATES. 3 Mestranda em Biotecnologia, Graduada em Ciências Biológicas, Centro Universitário UNIVATES. 4 Mestrando em Biotecnologia, Graduado em Ciências Biológicas, Centro Universitário UNIVATES. 5 Pós-doutorado, Universidade Federal do Rio Grande do Sul UFRGS. 6 Professor PPG Biologia Celular e Molecular, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, UFRGS. 7 Professor PPG Agrobiologia, Doutor em Biologia Celular e Molecular, Universidade Federal de Santa Maria. 8 Laboratório Nacional de computação cientifica, LNCC. 9 Laboratório Nacional de computação cientifica, LNCC. 10 Pesquisadora do Setor de Melhoramento Genético do Instituo Rio-Grandense do Arroz, Cachoeirinha, RS. 11 Professor PPGBiotec, Doutor em Biologia Celular e Molecular, Centro Universitário UNIVATES.

de RNA das amostras de raízes das plantas dos dois genótipos sob condição de frio, e as mesmas foram submetidas ao sequenciamento em grande escala (deep RNAseq). Através de análises de bioinformática, estes dados foram analisados, e a qualidade dos dados de RNAseq foram confirmados através da análise de expressão gênica de genes específicos por RT-qPCR.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As raízes das plantas submetidas à baixa temperatura mostraram uma grande diferença nos genótipos tolerante e sensível ao frio. Na Figura 1 verifica-se que o peso seco da raiz (mg), o comprimento da raiz (cm) e o número de pelos radiculares é maior no genótipo tolerante em condições de baixa temperatura (10°C), evidenciando um desenvolvimento mais vigoroso das raízes do genótipo tolerante.

Figura 1. Peso seco e comprimento das raízes, e número de pelos radiculares.

Utilizando o reagente Evan Blue foi possível verificar que as raízes das plantas do genótipo tolerante ao frio apresentam níveis mais baixos de perda de integridade de membrana plasmática (dados não mostrados), evidenciando menores níveis de morte celular, quando comparado ao genótipo sensível ao frio.

De acordo com SONG et al., (2011), a localização histoquímica da peroxidação de lipídios é uma das ferramentas-chave na avaliação da tolerância/sensibilidade ao frio, pois ela é usada para o diagnóstico de danos na membrana causados por estresse oxidativo. Utilizando o reagente de Schiff foi possível visualizar uma maior concentração de aldeídos (resultantes da peroxidação lipídica) nas raízes das plantas do genótipo sensível ao frio (dados não mostrados), evidenciando que este genótipo apresenta níveis mais elevados de estresse oxidativo e de peroxidação de lipídios que o genótipo tolerante ao frio.

Utilizando o reagente diaminobenzidine foi possível verificar que as raízes do genótipo tolerante ao frio apresentam menores níveis de acúmulo de H2O2 que o genótipo sensível (dados não mostrados), mostrando que o genótipo tolerante ao frio provavelmente apresente níveis mais elevados de enzimas antioxidantes, responsáveis pela detoxificação de H2O2, e consequentemente níveis mais reduzidos de estresse oxidativo.

As análises de sequenciamento em grande escala (RNAseq) foram realizadas nas

amostras de raízes dos dois genótipos (tolerante e sensível ao frio) após 24 horas de tratamento (10°C). De acordo com a Tabela 1, somente 27 genes apresentaram expressão diferencial sob condição de frio, sendo 15 deles mais expressos no genótipo tolerante e 12 mais expressos no genótipo sensível ao frio. Foi possível verificar que o genótipo tolerante apresenta expressão mais elevada de genes relacionados à manutenção de estruturas proteicas, assimilação de nitrogênio e sínteses de hormônios (etileno e brassinosteroides). Por outro lado, o genótipo sensível ao frio apresentou maior expressão de genes relacionados com o remodelamento da parede celular, sinalização de Ca2+, e enzimas antioxidantes.

Para confirmar a qualidade dos dados do RNAseq, a expressão de alguns genes específicos foi testada por RT-qPCR. Conforme a Figura 2, as diferenças de expressão encontradas no RNAseq forma confirmadas para os quatro genes testados por RT-qPCR, apesar do valor de fold change detectado no RNAseq e no RT-qPCR serem diferentes.

Tabela 1. Genes diferencialmente expressos (RNAseq).

Figura 2. Confirmação dos dados do RNAseq por RT-qPCR.

CONCLUSÃO

Os resultados indicam que as raízes de genótipos de arroz contrastantes quanto à resposta ao frio podem responder diferencialmente ao estresse por baixa temperatura. Embora estes dois genótipos possuam um perfil genético semelhante (linhagens irmãs), alguns dos genes identificados como diferencialmente expressos podem estar envolvidos com a tolerância ou a sensibilidade ao frio, podendo ser utilizados em futuras abordagens biotecnológicas visando aumentar a tolerância do arroz à baixa temperatura.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CONAB. Companhia Nacional de Abastecimento. 2013. Disponível em: <http://www.conab.gov.br/>. Acesso em: 03 out. 2013. CRUZ, R. P. da; SPEROTTO, R. A.; CARGNELUTTI, D.; ADAMSKI, J. M.; TERRA, T. de F.; FETT, J. P. Avoiding damage and achieving cold tolerance in rice plants. Food Energ Secur, v. 2, n. 2, p. 96-119, 2013. CRUZ, R. P. da; MILACH, S. C. K. Cold tolerance at the germination stage of rice: methods of evaluation and characterization of genotypes. Sci Agric, v. 61, n. 1, p. 1-8, 2004. DAMETTO, A; SPEROTTO, R; ADAMSKY, J; BLASI, E; CARNELUTTI, D; OLIVEIRA, L; RICACHENESVKY, F; FREGONEZI, J; MARIATH, J; CRUZ, R; MARGIS, R; FETT, J.Cold tolerance in rice germinating seeds revealed by deep RNAseq analysis of contrasting indica genotypes. Plant Science, v. 238, p. 112. 2015 SAITO, K. M, et al. Identification of two closely linked quantitative trait loci for cold tolerance on chromosome 4 of rice and their association with anther lenght. Theoretical and Applied Genetics, v. 103, p. 82-86, 2001. SONG, S., CHEN, Y., CHEN, J., DAI, X Y ZHANG, W. Physiological mechanisms underlying OsNAC5-dependt tolerance of rice plants to abiotic stress. Planta, v. 234, p. 331-345, 2011.

CONVERSÃO DE CULTIVARES E LINHAGENS DE ARROZ IRRIGADO

PARA TOLERÂNCIA À HERBICIDA

Paulo Hideo Nakano Rangel1, Márcio Elias Ferreira2, Orlando Peixoto de Morais3 José Manoel Colombari

Filho4, Paula Pereira Torga5, Ariano Martins de Magalhães Junior6 Aluana Gonçalves de Abreu7,

Adriano Pereira de Castro8.

Palavras-chave: melhoramento, retrocruzamento, clearfield, marcadores moleculares

INTRODUÇÃO

A ocorrência de plantas daninhas em lavouras comerciais de arroz, em especial o arroz vermelho, cria limitações para o aumento da produtividade além de depreciar a qualidade do produto colhido. Isto é particularmente sério no Estado do Rio Grande do Sul que é responsável por cerca de 70% do arroz produzido no Brasil (CONAB 2017). Por se tratar de uma variação da mesma espécie do arroz cultivado e, consequentemente, com alta similaridade fisiológica, o controle do arroz vermelho nas lavouras comerciais tem sido um grande desafio à produção de arroz no Brasil e no mundo (Rangel et al. 2010). O desenvolvimento de tolerância do arroz cultivado a um herbicida de amplo espectro, e ao mesmo tempo capaz de controlar esta planta daninha, constitui-se atualmente em uma estratégia que tem trazido grandes benefícios a orizicultura irrigada. Estima-se que cerca de 70% da área cultivada do Rio Grande do Sul utiliza o Sistema de Produção Clearfield (CL).

Na Região Tropical do Brasil especialmente no Estado do Tocantins, a irregularidade na distribuição das chuvas associada com a abertura de novas áreas para plantio e uma maior fiscalização dos órgãos ambientais têm restringido o bombeamento de água dos rios para irrigar as lavouras neste estado. Isto forçosamente levará os produtores a mudarem o seu sistema de cultivo, buscando formas mais eficientes de utilização da água, como alternativa à convencional irrigação por inundação durante todo ciclo. No manejo que utiliza o solo saturado, também denominado de várzea úmida, a infestação de plantas daninhas constitui-se em um sério fator limitante da produtividade. Assim, o uso de cultivares de arroz resistentes a um herbicida de largo espectro, como o Kifix® do grupo químico das imidazolinonas e que tem ação também, sobre o arroz vermelho, é de suma importância na viabilização deste sistema de cultivo.

O objetivo deste trabalho é descrever a metodologia utilizada na obtenção de cultivares de arroz tolerantes ao herbicida Kifix do grupo químico das imidazolinonas e apresentar uma das cultivares obtidas com esta metodologia, a BRS A702 CL.

MATERIAL E MÉTODOS

O trabalho de conversão de cultivares e linhagens de arroz é desenvolvido em parceria

entre a Embrapa e a Basf utilizando a metodologia preconizada por Rangel et al. (2010). A figura 1 mostra o esquema utilizado. Além do cruzamento inicial são realizados três retrocruzamentos, com seleção de plantas individuais a cada geração e mantida a estrutura de famílias. Todo o processo de transferência do alelo de tolerância é conduzido em casa de

1 Dr em Genética e Melhoramento de Plantas, Embrapa Arroz e Feijão, Rodovia GO-462, km 12, CEP 75375-00 Santo Antônio de Goiás, GO. E-mail: paulo.hideo@embrapa.br 2 Dr em Genética e Melhoramento de Plantas, Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia. 3 Dr em Genética e Melhoramento de Plantas, Embrapa Arroz e Feijão. “In Memoriam”. 4 Dr em Genética e Melhoramento de Plantas, Embrapa Arroz e Feijão. 5 Dr em Genética e Melhoramento de Plantas, Embrapa Arroz e Feijão. 6 Dr em Genética e Melhoramento de Plantas, Embrapa Clima Temperado. 7 Dra. em Genética e Biologia Molecular, Embrapa Arroz e Feijão. 8 Dr. em Genética e Melhoramento de Plantas, Embrapa Arroz e Feijão.

vegetação. As sementes das gerações segregantes são semeadas em bandejas de plástico, em casa de vegetação e, 20 dias após a emergência das plantas, é feita a aplicação do herbicida Kifix, na dosagem de 200 gramas do produto comercial por hectare juntamente com o adjuvante Dash na dosagem de 0,5% v/v. Dez dias após a aplicação do herbicida, as plantas tolerantes são identificadas e transplantadas para vasos e, no florescimento, é realizado o retrocruzamento individualizado com o respectivo genitor recorrente. Após os testes de progênies, realizado na geração RC3F3, são selecionadas as famílias homozigotas para o alelo de tolerância. As famílias CL são avaliadas em Ensaios Regionais conduzidos no Rio Grande do Sul, Goiás e Tocantins para tolerância à herbicida e características agronômicas selecionando-se as melhores que irão compor os Ensaios de Valor de Cultivo e Uso (VCU).

Os ensaios de VCU são conduzidos por dois anos consecutivos nas principais regiões

produtoras de arroz do Brasil. Juntamente com os ensaios de VCU de primeiro ano são

realizados os testes de distinguibilidade, homogeneidade e estabilidade (DHE) e iniciado o

processo de obtenção de sementes do melhorista das linhagens elites que tem chances de

serem lançadas como uma nova cultivar de arroz.

Para obtenção de semente do melhorista, com alta pureza genética, são selecionadas 100 plantas de cada linhagem, semeadas em vasos (uma planta/vaso), coletadas folhas para extração de DNA e as plantas colhidas individualmente. As 100 plantas são genotipadas com um chip de DNA (Illumina BeadChip OSBR), composto de 4300 SNPs distribuídos pelos 12

cromossomos da espécie. O perfil multiloco de cada planta permite estimar a taxa individual de recuperação do genoma do genitor recorrente. As plantas com maior taxa de conversão do genoma (>95,00%) e idênticas em perfil genético multiloco são autofecundadas e as progênies obtidas para avaliação no campo. Estas famílias são plantadas em bandejas e as mudas transplantadas para o campo (uma muda por cova) em parcelas. É feita uma inspeção rigorosa de todas as plantas das famílias para eliminação de possíveis plantas atípicas e colhidas as sementes de cada família em bulk.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A cultivar BRS A702 CL é oriunda do cruzamento entre a cultivar comercial BRS Formoso

e a cultivar Cypress CL. Foi desenvolvida com o objetivo de combinar as boas características agronômicas da BRS Formoso como elevada tolerância ao acamamento, alta produtividade e grãos com excelentes qualidades industrial e culinária com a tolerância ao herbicida de largo espectro Kifix® do grupo das imidazolinonas, característica esta encontrada na cultivar Cypress CL. É a primeira cultivar CL criada especificamente para o Sistema de Produção Clearfield (CL) de Arroz Irrigado da região tropical do Brasil. Ela apresenta várias características agronômicas favoráveis como ciclo curto, alta tolerância ao acamamento, elevada produtividade e grãos com boas qualidades industriais e culinárias.

A BRS A702 CL produziu em média 7.650 kg. ha-1 semelhante à das duas testemunhas, BRS Alvorada (7.698 kg.ha-1) e BRS Formoso (7.293 kg.ha-1). Apresentou altura de planta de 90 cm, estatisticamente igual à das duas testemunhas, além de elevada tolerância ao acamamento, característica fundamental para obtenção de um produto de boa qualidade industrial. A BRS A702 CL é de ciclo curto com a floração média ocorrendo aos 80 dias, sendo 16 dias mais precoce do que o seu genitor recorrente, a BRS Formoso (96 dias). Esta característica é de grande utilidade para os produtores de arroz que podem escalonar a colheita através do plantio de duas cultivares de ciclos diferenciados como, a BRS Catiana de ciclo médio e a BRS A702 CL de ciclo curto. Isto proporcionará a colheita dos grãos com a umidade desejada obtendo um produto de elevada qualidade em toda a sua lavoura. A BRS A702 CL tem alta similaridade genética com a BRS Formoso da qual é derivada, apresentando uma taxa de conversão para o genitor recorrente de 95% (Tabela 1). A BRS A702 CL apresentou baixa incidência de brusone nas folhas e na panícula, escaldadura da folha e mancha de grãos.

Tabela 1. Produtividade média de grãos (PROD), número de dias para a floração média (FLO), altura média de planta (ALT), incidência de acamamento (ACA) e percentagem de conversão da cultivar para o genoma do genitor recorrente da BRS A701 CL e BRS A702 CL e das respectivas testemunhas avaliadas em ensaios de VCU.

Cultivar PROD (kg ha-1) FLO (dias) ALT (cm) ACA (1-9) % de conversão BRS A702 CL 7650 ab 80 90 ab 1 95

BRS Formoso 7293 b 96 b 91 b 1 100

BRS Alvorada 7698 a 96 a 99 a 1

Média 7042 85 93

CV% 9,33 1,48 3,81

Médias seguidas da mesma letra não diferem significativamente a 5% de probabilidade pelo teste de Dunnett.

A qualidade industrial e culinária dos grãos são características fundamentais levadas em

consideração no lançamento de uma cultivar de arroz. A cultivar BRS A702 CL possui todas as características preferidas pelo mercado brasileiro. Seus grãos beneficiados são da classe longo fino, com comprimento (C) médio de 6,68 mm e 2,12 mm de largura (L), e relação C/L de 3,16, além de aparência translúcida, ou seja, baixa intensidade de grãos gessados, apenas

1,97%. Outra característica industrial importante é o seu elevado rendimento de grãos inteiros (60,64%) e renda de 72,62% (Tabela 2). Os grãos da BRS A702 CL, após o cozimento, apresentam-se soltos e macios. Uma característica de grande importância para o produtor é a estabilidade de rendimento de grãos inteiros em função da umidade de colheita. A BRS A702 CL apresentou maior rendimento de grãos inteiros (65,83%) com a colheita sendo realizada com 19,9% de umidade (3ª semana). Mesmo com colheitas realizadas com umidade dos grãos mais altas, na 1ª (22,3%) e na 2ª semana (21,6%), os rendimentos de grãos inteiros foram altos, 62,65% e 64,62%, respectivamente.

Tabela 2. Rendimento de grãos inteiros (GI), grãos quebrados (GQ), grãos total (GT) e gessados (GS) no beneficiamento, comprimento (C), largura (L), relação C/L, tipo de grão, e cocção de grãos da cultivar BRS A702 CL e das testemunhas (BRS Formoso e BRS Alvorada), nos ensaios de VCU.

Cultivar GI% GQ% GT% GS (%)

C (mm)

L (mm)

C/L Tipo Cocção1

BRS A702 CL 60,64 11,97 72,62 1,97 6,68 2,12 3,16

Longo fino Solto

BRS Alvorada 66,00 6,95 72,69 2,42 6,68 2,15 3,10

Longo fino Pegajoso

BRS Formoso 60,28 12,53 72,82 2,21 6,66 2,06 3,23

Longo fino Solto

Dezenove novas linhagens elites CL estão sendo avaliadas em Ensaios Regionais no Rio

Grande do Sul, Goiás e Tocantins: quatro oriundas da cultivar BRS Catiana, duas oriundas da linhagem BRA051083, uma oriunda da linhagem BRA04029, quatro oriundas da cultivar BRS Pampa, quatro oriundas da cultivar BRS Tropical, duas oriundas da linhagem CNA10891 e duas oriundas da linhagem CNA10901.

CONCLUSÃO

A BRS A702 CL pelo elevado desempenho agronômico e tolerância ao herbicida Kifix está sendo recomendada para cultivo no Sistema de Produção Clearfield (CL) de Arroz Irrigado dos estados do Tocantins e Roraima.

A metodologia utilizada na conversão de cultivares e linhagens de arroz tem se mostrado eficiente com uma taxa de recuperação do genoma do genitor recorrente de mais de 95%.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CONAB. Séries Históricas de Produção. Safras 1976/1977 a 2016/2017. Disponível em:

http://www.conab.gov.br. Acessado em 15 de janeiro de 2017, 2017. RANGEL, P.H.N. et al. Development of herbicide-tolerant irrigated rice cultivars. Pesquisa

Agropecuária Brasileira, Brasília, DF, v.45, (7), p.701-708, 2010.

SCS122 MIURA: NOVA CULTIVAR DE ARROZ IRRIGADO PARA SANTA CATARINA

Alexander de Andrade 1; Rubens Marschalek

1, Jose Alberto Noldin

1, Ester Wickert

1, Klaus Konrad

Scheuermann1, Moacir Antônio Schiocchet

1, Domingos Savio Eberhardt

1, Ronaldir Knoblauch

1, Eduardo

Rodrigues Hickel1, Gabriela Neves Martins

1 e

Juliana Vieira Raimondi

2;

Palavras-chave: Oryza sativa, genealógico, melhoramento genético

INTRODUÇÃO

O Estado de Santa Catarina é o segundo maior produtor de arroz irrigado do Brasil, possuindo uma área cultivada de 147.400 ha e uma produção anual de 1.098 mil toneladas de arroz (CONAB 2017).

A atividade orizícola gera divisas e possui um grande papel sócioeconômico para o Estado. O desenvolvimento de cultivares adaptadas às diferentes regiões de clima e solo é fundamental para manter competitiva a cadeia produtiva do arroz em Santa Catarina. A SCS122 Miura é a nova cultivar de arroz irrigado da Epagri, desenvolvida para todas as regiões produtoras de Santa Catarina. Assim, o objetivo deste trabalho é apresentar as principais caracteristicas morfológicas, fisiológicas, agronômicas, bem como a qualidade e o comportamento industrial desta nova cultivar.

MATERIAL E MÉTODOS

A SCS122 Miura foi obtida do cruzamento simples entre a linhagem PR122 (IAPAR) e a cultivar SCSBRS Tio Taka (Rangel et al., 2007), realizado na safra agricola 2002/03, na Estação Experimental de Itajaí/Epagri, Itajai, Santa Catarina, Brasil.

Na geração F1, safra 2003/04, as plantas foram cruzadas com a linhagem SC 344 (linhagem multiespigueta da Epagri). As geração F1, F2, F3, F4, F5 e F6 foram cultivadas no sistema de transplante individual de mudas, onde selecionaram plantas segundo o método genealógico. No processo inicial de seleção foram consideradas as características: tipo de planta, altura, resistência ao acamamento, ciclo vegetativo e reprodutivo, rendimento, tipo de grão, número de grãos por panícula e tipo de panícula. Durante o processo de seleção foram realizadas avaliações da ocorrência de doenças e toxidez por ferro. A partir da geração F6 foi avaliada a produtividade no sistema de cultivo pré germinado, conforme as rrecomendações para a produção de arroz irrigado em Santa Catarina - Sistema pré-germinado (Eberhardt e Schiocchet, 2015). Os ensaios de VCU foram realizados em 2012/13 e 2013/14 em Itajaí, Pouso Redondo e Massaranduba. O delineamento utilizado foi de blocos ao acaso, com três repetições. As produtividades foram submetidas à análise de variância e as médias comparadas com o teste de Scott-Knott a 5%.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A SCS122 Miura é uma cultivar do tipo moderna, com ciclo longo (137-144 dias até a maturação), com folhas eretas e pilosas, alta capacidade de perfilhamento e porte baixo (74,6 cm de altura), considerando o 1º nó da panícula como limite superior. Apresenta degrane intermediário, resistência ao acamamento e susceptibilidade à toxidez por ferro, mas tolerância com relação à brusone (Tabela 1). Os grãos são da classe longo-fino com comprimento médio de 7,23 mm, espessura de 1,72 mm, relação comprimento/largura de 3,48 e não possuem arista ou microarista (Tabela 2).

O rendimento de engenho para arroz branco é de 67,5% com 50,6% de grãos inteiros

1: Dr, Pesquisadores da Epagri, Estação Experimental de Itajaí, CP 277, 88318-112, Itajaí, SC, Brasil Email: alexanderandrade@epagri.sc.gov.br 2 : Dra, Professora, Avantis, BC, SC, Brasil .

(Tabela 3) em condições experimentais.

Tabela 1. Características agronômicas da cultivar de arroz irrigado SCS122 Miura

Produtividade média (t.ha-1)(A)

9,38

Estatura (cm)

74,6

Vigor inicial

Bom

Perfilhamento

Excelente

Ciclo biológico

Tardio

Emergência a maturação (dias)

137-144

Resistência a toxidez por ferro Indireta Direta

Médio suscetível Suscetível

Resistência a brusone(B)

Médio resistente Degrane

Intermediário

Folha bandeira

Ereta

Exserção da panícula

Completa

Pilosidade da folha

Presente

Acamamento Resistente (A)

Média dos VCUs (B)

Em condições experimentais de alta pressão de inoculo Tabela 2. Características do grão da cultivar de arroz irrigado SCS122 Miura

Classe

Longo-fino

Arista

Ausente

Microarista

Ausente

Peso de 1.000 grãos com casca (g)

28,62

Pilosidade

Presente

Cor das glumas

Palha

Comprimento do grão polido (mm) (C)

7,23

Largura do grão polido (mm) (C)

2,08

Espessura do grão polido (mm) (C)

1,72

Relação comprimento/largura(C)

3,48

Teor de amilose (%)(D)

21,7

Temperatura de gelatinização

3

Centro branco (0 a 5)(E)

1-1,9 (C)

Mensuração automatizada de 2.129 grãos com o Image – Rice Grain Scanner (Selgron) (Marschalek et al, 2017) (D)

Análise realizada pela Embrapa Arroz e Feijão (CNPAF) (E)

Centro branco: 0 completamente vítreo e 5: totalmente gessado

Tabela 3. Características industriais do grão da cultivar de arroz irrigado SCS122 Miura

Renda (%) 67,5

Grãos inteiros (%)

50,6 Grãos quebrados (%)

16,9

Aroma

Normal Processo de parboilização

Adequado

Aparência do grão polido

Vítrea

Aparência do grão parboilizado Vítrea

Nas avaliações de VCU, a SCS122 Miura demonstrou alto potencial produtivo, excelente qualidade de grãos e estabilidade produtiva (Tabela 4). As avaliações sensoriais e industriais da SCS122 Miura resultaram numa classificação de aceitável para arroz branco, e adequada no que se refere ao processo de parboilização. O teor de amilose intermediária (21,7%) e a temperatura de gelatinização alta confirmam a adequação desta cultivar ao mercado brasileiro. As avaliações de desempenho industrial demonstraram que os grãos são adequados aos processos de parboilização ou beneficiamento direto.

As características da SCS122 Miura devem contribuir para melhorar a produção de arroz, conciliando produtividade e qualidade. Essa cultivar foi nomeada em homenagem ao fitopatologista Lucas Miura, ex-pesquisador da Estação Experimental de Itajaí/Epagri.

Tabela 4. Médias de produtividade de grãos (kg ha

-1) das cultivares SCS122 Miura, Epagri

109 e SCS116 Satoru, nas avaliações de VCU em Itajaí, Pouso Redondo e Massaranduba, nas safras 2012/2013 e 2013/2014.

Cultivares Itajaí Pouso Redondo Massaranduba Média1

2012 2013 2012 2013 2012 2013

kg ha-1

SCS122 Miura 9.900 8.196

11.100 9.984

9.900 7.249

9.388 a Epagri 109 8.800

5.383

9.200 8.274

8.900 7.121

7.946

b

SCS116 Satoru 9.600 6.962 7.600 9.381 8.900 6.207 8.108 b

1 Médias seguidas por letras iguais não diferem pelo teste de Scott-Knott a 5%

CONCLUSÃO

A cultivar SCS122 Miura apresenta ampla adaptação às condições edafo-climáticas, alta produtividade e qualidade de grãos, adequada para o processo de parboilização. A cultivar é recomendada para cultivo em todas as regiões produtoras de arroz irrigado de Santa Catarina, podendo ter sua recomendação ampliada para outras regiões mediante testes prévios de VCU.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem ao CNPq, Fapesc e Finep pelo financiamento dos projetos de pesquisa em arroz irrigado desenvolvidos pela Epagri. Nosso reconhecimento a Acapsa, Sindarroz-SC, Embrapa Arroz e Feijão (CNPAF), aos agricultores, representados pelo Senhor Albenor Giusti, que permitiram a condução de experimentos em suas propriedades, bem como aos Técnicos e Extensionistas que colaboraram para o desenvolvimento desta nova tecnologia.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CONAB - Companhia Nacional de Abastecimento. Acompanhamento da safra brasileira

de grãos 2016/2017 – oitavo levantamento. Brasilia: Conab, 2017. 144p. Eberhardt, D.S.; Schiocchet, M.A. Recomendações para a produção de arroz irrigado em Santa Catarina (Sistema pré-germinado). Florianópolis: Epagri, 2015. 92p. Marschalek, R.; Silva, M. Cesar ; Santos, S. B.; Manke, J. R. ; Bieging, C. ; Porto, G. ; Wickert, E. ; Andrade, A.. Image - Rice Grain Scanner: a three-dimensional fully automated assessment of grain size and quality traits. Crop Breeding and Applied Biotechnology, v. 17, p. 89-97, 2017. Rangel, P.H.N. et al. Establishment of the irrigated rice cultivar SCSBRS Tio Taka by recurrent selection. Crop Breeding and Applied Biotechnology, v.7, p.103-110, 2007.

ATRIBUTOS FÍSICOS DE QUALIDADE DOS GRÃOS DE CULTIVARES DE ARROZ IRRIGADO DA EMBRAPA NO RIO GRANDE DO SUL

Eduardo Anibele Streck1; Gabriel Almeida Aguiar1; Paulo Henrique Karling Facchinello1; Janaína Vilella

Goveia2; Paulo Ricardo Reis Fagundes3; Ariano Martins de Magalhães Júnior3;

Palavras-chave: Oryza sativa, renda de benefício, cultivares.

INTRODUÇÃO

O cultivo do arroz no Brasil apresenta elevado impacto de nível econômico e social, principalmente por tratar-se de um cereal que é a principal fonte de proteínas e carboidratos da dieta alimentar da população. Atualmente, vem sendo amplamente preconizado por esta população, o consumo de arroz longo e fino (“agulhinha), que apresentem baixa incidência de defeitos físicos aparentes.

A baixa incidência de defeitos físicos de qualidade tornou-se determinante na cadeia produtiva do arroz, afetando diretamente o processo de produção e comercialização do grão. Os principais atributos de qualidade física do grão preconizadas são a alta renda no benefício (MINGOTTE et al., 2012), alta translucidez (EDWARDS et al., 2017) e baixa incidência de centro branco, barriga branca ou gessados (SMIDERLE & DIAS, 2008).

O uso de cultivares superiores geneticamente para qualidade dos grãos é uma das principais formas de minimização destes defeitos indesejáveis, deste modo, a pressão de seleção do melhoramento genético vem sendo intensificada para obtenção de cultivares cada vez mais produtivas, mas que também apresentem bons atributos de qualidade.

Neste contexto, o estudo objetivou avaliar algumas das principais cultivares de arroz irrigado para os atributos de qualidade física dos grãos.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido na safra 2015/2016 em dois locais do estado do Rio Grande do Sul: Camaquã e na Estação de Terras Baixas da Embrapa Clima Temperado, no Capão do Leão.

Foram avaliadas dez cultivares de arroz irrigado lançadas para o Rio Grande do Sul pela Embrapa, sendo duas em parceria com o Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA), sendo elas: BR IRGA 409, BRS IRGA 410, BRS Pampa, BRS Pampeira, BRS Sinuelo CL, BRS Cirad 302, BRS 6 “Chuí”, BRS Querência, BRS 7 “Taim” e BRS Atalanta.

O delineamento utilizado foi de blocos casualizados com três repetições, sendo as parcelas compostas por 4 linhas de 5 m de comprimento com espaçamento de 0,17 m entre linhas. A área útil da parcela foi constituída por 4 m centrais das 2 fileiras internas. A densidade de semeadura foi de 100 kg ha-1 de sementes viáveis, utilizando-se uma semeadora mecânica de parcelas, sob sistema de plantio convencional. A irrigação foi sob sistema por inundação permanente até o estádio de final de maturação das cultivares. O manejo agronômico seguiu as recomendações técnicas para a cultura do arroz irrigado (SOSBAI, 2016).

Os grãos foram colhidos manualmente quando atingiram uma umidade média de 22% e posteriormente foram acondicionados em um secador para redução desta umidade a aproximadamente 13%. A partir destas condições, realizou-se o beneficiamento dos grãos, com o auxílio de um mini engenho de prova, para o processo de descasque, polimento e

1 Mestre em Fitomelhoramento, Universidade Federal de Pelotas / Embrapa Clima Temperado, Cx. Postal 403, CEP 96001-970 Pelotas, RS. e-mail: streck.eduardo@gmail.com 2 Estudante de graduação, Universidade Federal de Pelotas. 3 Dr., Pesquisador Embrapa Clima Temperado.

classificação. Para a inferência dos atributos físicos de qualidade foi utilizado o equipamento S21, que é um analisador estatístico de grãos baseado em imagens digitais. Os atributos avaliados foram: grãos inteiros após o beneficiamento (%), área gessada (%), barriga branca (%), defeitos de coloração (%) e brancura total e vítrea.

As análises estatísticas foram realizada através do programa GENES (CRUZ, 2013).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A análise de variância indicou que houve efeito significativo para todos os atributos avaliados nos fatores de cultivar e interação cultivar x local, constatando-se assim, que existe variabilidade genética dentre as cultivares analisadas. Além disso, verificou-se elevado efeito de ordem ambiental nas variáveis analisadas, demonstrando que o manejo, condições de solo e clima influenciam muito nos atributos físicos de qualidade. O coeficiente de variação estatístico variou de 1,19 a 44,02%.

Para percentual de grãos inteiros após o beneficiamento (Tabela 1), verificou-se em Capão do Leão que as cultivares BRS Pampa, BRS Pampeira, BR IRGA 410 e BRS Sinuelo CL apresentaram percentuais acima de 62%. Já no município de Camaquã, a cultivar BR IRGA 409 também teve grande destaque para esta característica.

Considerando-se a média dos dois locais de cultivo, destacaram-se as cultivares BRS Pampa, BRS Pampeira e BRS Sinuelo CL. Estes dados corroboram com outros trabalhos que indicaram que a BRS Pampa (MAGALHÃES JÚNIOR et al., 2012) e BRS Pampeira (MAGALHÃES JÚNIOR et al., 2017) apresentam excelência na qualidade dos grãos, com percentual de grãos inteiros superior a 62%.

Tabela 1. Resposta das cultivares de arroz irrigado quanto ao percentual de grãos inteiros após o beneficiamento industrial, na safra de 2015/2016. Embrapa Clima Temperado. Pelotas, 2017.

Cultivar Grãos Inteiros (%)

Capão do Leão Camaquã Média

BRS Pampa 67,64 a 65,60 a 66,61 a

BRS Pampeira 64,52 ab 62,62 abc 63,57 ab

BRS Sinuelo CL 62,64 ab 61,66 bc 62,15 abc

BR IRGA 410 63,87 ab 59,95 c 61,91 abc

BR IRGA 409 59,26 abc 64,36 ab 61,81 abc

BRS CIRAD 302 61,17 abc 61,59 bc 61,38 bc

BRS 6 “Chuí” 57,05 bc 62,46 abc 59,75 bc

BRS Querência 57,28 bc 59,93 c 58,61 c

BRS 7 “Taim” 57,83 bc 59,24 c 58,54 c

BRS Atalanta 54,15 c 61,34 bc 57,75 c

Média 61,88 A 60,54 B 61,21

CV (%) 3,59 *Médias seguidas pela mesma letra minúscula, na coluna, e maiúscula, na linha, não diferem entre si, pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade.

As respostas genéticas das cultivares para os demais atributos de qualidade (Tabela 2)

evidenciaram que as mesmas cultivares com os melhores resultados para rendimento industrial, também foram as com menores índices de defeitos de área gessada, barriga branca, defeitos de coloração e brancura total e vítrea. Assim, evidenciando a elevada correlação entre esses atributos de qualidade físicos.

Para área gessada dos grãos houve uma variação de magnitude de 10,26 a 19,57% para BRS Pampa e BRS Atalanta, respectivamente. Já para barriga branca houve maior

destaque pelo baixo índice de defeitos da cultivar BRS Sinuelo CL. Ressalta-se também nestas análises a resposta da cultivar BRS CIRAD 302, que

mesmo tratando-se de um híbrido, apresentou rendimento de inteiros de 61,38% (não diferindo significativamente da melhor cultivar destacada) e baixos índices de defeitos físicos associados à qualidade e sanidade dos grãos.

Tabela 2. Resposta das cultivares de arroz irrigado quanto ao percentual de área gessada, barriga branca, defeitos de coloração e brancura total e vítrea após o beneficiamento industrial, na safra de 2015/2016. Embrapa Clima Temperado. Pelotas, 2017.

Cultivar Área

Gessada (%)

Barriga Branca

(%)

Defeitos Coloração

(%)

Brancura Total

Brancura vítrea

BRS Atalanta 19,57 a 2,59 a 4,15 abcd 132,01 a 119,51 ab

BRS 6 “Chuí” 17,79 a 2,44 a 5,96 ab 130,35 ab 118,79 b

BR IRGA 410 17,60 ab 2,28 ab 7,46 a 130,6 ab 119,23 ab

BRS Querência 14,61 bc 1,28 bc 2,47 cd 129,61 abc 120,17 ab

BRS 7 “Taim” 13,81 cd 1,19 c 5,5 abcd 129,56 abc 120,66 ab

BRS Sinuelo CL 12,94 cde 0,29 c 5,74 abc 129,91 ab 122,24 a

BRS CIRAD 302 11,89 cde 0,67 c 3,62 bcd 128,4 bcd 120,91 ab

BRS Pampeira 11,80 cde 0,45 c 2,28 d 128,26 bcd 120,98 ab

BR IRGA 409 11,16 de 0,88 c 3,54 bcd 126,86 cd 118,81 b

BRS Pampa 10,26 e 0,49 c 3,64 bcd 125,67 d 119,14 ab

Média 14,14 1,26 4,44 129,12 120,04

CV (%) 10,93 44,02 39,26 1,19 1,35 *Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si, pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade.

CONCLUSÃO

Estes resultados permitem concluir que existem cultivares lançadas recentemente com constituições genéticas superiores com destaque para os principais atributos físicos de qualidade dos grãos.

As cultivares BRS Pampa, BRS Pampeira e BRS Sinuelo CL destacaram-se para os atributos de qualidade dos grãos avaliados.

AGRADECIMENTOS

À Embrapa pelo aporte de infraestrutura e à CAPES pelo apoio financeiro.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CRUZ, C.D. GENES - a software package for analysis in experimental statistics and quantitative genetics. Acta Scientiarum, v.35, n.3, p.271-276, 2013. EDWARDS, J.D.; JACKSON, A.K.; MCCLUNG, A.M. Genetic architecture of grain chalk in rice and interactions with a low phytic acid locus. Field Crops Research, v.205, n. 2, p. 116-123, 2017. MAGALHÃES JÚNIOR, A.M.; MORAIS, O.P.; FAGUNDES, P.R.R.; COLOMBARI FILHO,

J.M.; FRANCO, D.F.; CORDEIRO, A.C.C.; PEREIRA, J.A.; RANGEL, P.H.N.; MOURA NETO, F.P.; STRECK, E.A.; AGUIAR, G.A.; FACCHINELLO, P.H.K. BRS Pampeira: new irrigated rice cultivar with high yield potential. Crop Breeding and Applied Biotechnology, v.17, p.78-83, 2017. MAGALHÃES JÚNIOR, A.M.; MORAIS, O.P.; FAGUNDES, P.R.R.; MOURA NETO, F.P.; FRANCO, D.F.; NEVES, P.C.F.; NUNES, C.D.M.; RANGEL, P.H.N.; PETRINI, J.A.; SEVERO, A.C.M. BRS Pampa: Cultivar de arroz irrigado de alta produtividade e excelência na qualidade de grãos. Pelotas: Embrapa Clima Temperado, 2012. 8p. (Embrapa Clima Temperado. Comunicado técnico, 282). MINGOTTE, F.L.C.; HANASHIRO, R.K.; FORNASIERI FILHO, D. Características físico-químicas do grão de cultivares de arroz em função da adubação nitrogenada. Semina: Ciências Agrárias, v. 33, suplemento 1, p. 2605-2618, 2012. SMIDERLE, O.J.; DIAS, C.T.S. Época de colheita e qualidade fisiológica de sementes em arroz irrigado (Oryza sativa L. cv. BRS Roraima). Pesquisa Agropecuária Tropical, v. 38, n. 3, p. 188-194, 2008. SOCIEDADE SUL-BRASILEIRA DE ARROZ IRRIGADO (SOSBAI). Arroz irrigado: recomendações técnicas da pesquisa para o Sul do Brasil. Pelotas, RS: SOSBAI, 2016. 200p.

ENSAIO COMPARATIVO AVANÇADO DE ARROZ IRRIGADO EM MINAS GERAIS: SAFRA 2016/17

Raphael de Paula Gonçalves1; Plínio César Soares²; Gabriel Nascimento Oliveira¹; Moizés de Sousa Reis³; Aurinelza Batista Teixeira Condé³; Paula Pereira Torga4

Palavras-chave: Oryza sativa, melhoramento genético, lançamento de cultivares.

INTRODUÇÃO

Com o intuito de promover a orizicultura em Minas Gerais, tornando-a uma atividade mais atrativa para os orizicultores mineiros, o Programa de Melhoramento Genético de Arroz Irrigado em Minas Gerais desenvolve e testa inúmeras linhagens a cada ano. O Programa é uma parceria entre a EPAMIG e a EMBRAPA Arroz e Feijão, que possui um grande desafio: identificar genótipos que apresentem um ótimo desempenho produtivo e uma ótima estabilidade, sob diferentes condições ambientais, tendo em vista que a interação genótipos por ambientes é a principal responsável por este desafio (Cargnin et. al., 2006).

Dessa forma, ao estudar essa interação, o objetivo do programa é lançar cultivares com alta produtividade e com boa qualidade de grãos para o Estado. Para que essa meta seja alcançada, são necessárias várias modalidades de ensaios que se sucedem: o de Rendimento de Famílias (ERF), Ensaio Viveiro de Seleção (EVS), Ensaio de Observação de Linhagens (EOL), Ensaio Comparativo Preliminar (ECP) e, por fim, o Ensaio Comparativo Avançado (ECA). Ao final dessas etapas, ocorre o lançamento de linhagens que mais se destacam nos ensaios ECA’s ou também denominados de ensaios VCU’s (Valor de Cultivo e Uso), sendo distribuídas como novas cultivares. Portanto, o objetivo do trabalho foi avaliar linhagens elites que possam ser lançadas como futuras cultivares no estado de Minas Gerais.

MATERIAL E MÉTODOS

O Ensaio Comparativo Avançado (ECA) do ano agrícola 2016/2017 foi conduzido com 25 genótipos, incluindo cinco testemunhas: Rio Grande, Ourominas, Seleta, Predileta e Rubelita. Este foi implantado em condições de solos de várzeas e com irrigação por inundação continua, no Campo Experimental de Leopoldina (CELP). A implantação do ensaio ocorreu no mês de dezembro 2016.

O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições, cujas parcelas foram constituídas de cinco fileiras de plantas de 5m de comprimento, espaçadas de 0,3m entre si. Como área útil da parcela, colheram-se os quatro metros centrais das três fileiras internas, totalizando 3,60 m2. A densidade de semeadura foi de 300 sementes/m2, sendo que a adubação de plantio e de cobertura foram recomendadas de acordo com a análise do solo e exigência da cultura. As características agronômicas avaliadas, segundo EMBRAPA 1977, foram: Produtividade de grãos (Kg/ha), Floração (dias), Altura de plantas (cm), Perfilhamento e Acamamento, Peso de 100 grãos (g), Dimensões de Grãos, Rendimento de grãos inteiros. Para se obter as análises estatísticas utilizou-se o programa GENES, Cruz (2006).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As médias obtidas das características avaliadas no ECA, em Minas Gerais, em 2016/2017, encontram-se nas tabelas de 1 e 2. De acordo com a tabela 1, os genótipos apresentaram uma excelente produtividade de grãos, com média do ensaio de 6.390 kg/ha. Destes, quatro superaram, em valores absolutos, a testemunha mais produtiva Seleta (7.157 kg/ha). Quanto à floração, a média do ensaio situou-se em 108 dias, ou seja, são plantas de ciclo médio, variando de 104 dias da mais precoce a 112 dias para mais tardia. Para o porte de plantas a média geral foi de 107 cm, sendo que as duas linhagens de porte mais baixo apresentaram altura de 99 cm, enquanto que a de porte mais alto exibiu altura de 118 cm. Além disso, apresentaram um bom comportamento em relação ao perfilhamento e ótima resistência ao acamamento, característica que facilita a colheita mecanizada.

1Bolsistas PIBIC/FAPEMIG/EPAMIG, EPAMIG/Sudeste, Vila Gianetti, Casa 46, Campus da UFV, goncalves.ufv@gmail.com. ² Pesquisador EPAMIG/Sudeste ³ Pesquisadores EPAMIG/Sul 4 Pesquisadora Embrapa Arroz e Feijão

Tabela 1 – Médias obtidas para os caracteres produtividade de grãos, floração, altura de plantas, perfilhamento e acamamento em 25 genótipos de arroz irrigado avaliados no ECA: safra 2016/17.

Genótipos

Produtividade Floração Altura de plantas

Perfilhamento Acamamento de grãos

(kg/ha) (dias) (cm)

CNAx17361-B-5-B-B-9 7909 a 108 b 99 c 2 2

BRA 031018 7889 a 110 b 118 a 3 2

CNAx16556-B-2-B-B-3 7362 a 114 a 108 c 1 2

MGI 0908-6 7350 a 105 c 117 a 3 1

Seleta 7157 a 109 b 109 b 2 1

BRA 031001 6993 a 109 c 110 b 3 2

BRA 02708 6850 a 106 c 117 a 4 2

BRA 031006 6727 a 108 b 106 c 2 2

BRA 01330 6628 a 105 c 107 c 3 2

CNAi 9091 6623 a 112 a 113 b 3 1

MGI 1009-4 6525 a 106 c 111 b 3 2

MGI 0607-1 6524 a 112 a 111 b 4 2

Predileta 6430 a 108 b 104 c 2 2

MGI 0920-14 6309 b 106 c 105 c 4 1

Rio Grande 6279 b 109 b 105 c 2 2

CNAx17384-B-9-B-B-7 6206 b 107 c 99 c 2 2

MGI 1016-18 5968 b 110 b 106 c 3 1

MGI 0920-15 5797 b 106 c 104 c 3 1

BRA 02706 5790 b 105 c 109 b 2 2

BRA 041099 5744 b 108 b 104 c 4 1

Ourominas 5646 b 106 b 99 c 4 2

MGI 1002-20 5375 b 104 b 104 c 3 2

MGI 0904-15 5292 b 106 c 108 c 3 3

Rubelita 5196 b 104 c 103 c 4 2

BRA 02691 5174 b 104 c 108 c 4 4

Médias 6390 108 107 3 2

C.V(%) 14,38 1,32 3,86 - - Nota: médias seguidas de mesma letra, na mesma coluna, não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. Os caracteres perfilhamento e acamamento são avaliados através de notas de 1-9, sendo 1 a melhor nota e 9 a pior nota.

De acordo com a tabela 2, a média para o parâmetro peso de 100 grãos situou-se em 2,62 g. Os materiais avaliados apresentaram um bom rendimento de grãos inteiros, com uma média do ensaio de 51,35%. A relação comprimento (mm) por largura (mm) de grãos apresentou média geral de 3,63, enquadrando os grãos na categoria longo-finos (agulhinha), os quais são preferidos pelos consumidores.

Tabela 2 – Médias obtidas para os caracteres peso de 100 grãos, rendimento de grãos inteiros e dimensões de grãos em 25 genótipos de arroz irrigado avaliados no ECA: safra 2016/17.

Genótipos Peso de Rendimento de Dimensões de grãos (mm)

100 grãos (g) grãos inteiros (%) Comprimento (C) Largura (L) Espessura (E) Relação C/L

CNAx17361-B-5-B-B-9 2,53 44,13 7,54 2,14 1,78 3,52

BRA 031018 2,56 45,39 7,81 2,02 1,79 3,88

CNAx16556-B-2-B-B-3 2,54 45,82 7,01 2,08 1,74 3,37

MGI 0908-6 2,55 51,06 7,64 2,03 1,69 3,80

Seleta 2,46 47,15 7,61 2,05 1,78 3,71

BRA 031001 2,48 49,49 7,56 1,95 1,76 3,90

BRA 02708 2,67 51,88 7,54 2,06 1,81 3,66

BRA 031006 2,63 60,60 7,62 2,16 1,84 3,54

BRA 01330 2,71 49,44 7,46 2,07 1,79 3,62

CNAi 9091 2,50 70,48 7,71 1,98 1,77 3,90

MGI 1009-4 2,66 40,68 7,76 2,16 1,80 3,61

MGI 0607-1 2,55 53,12 7,45 2,03 1,74 3,67

Predileta 2,82 48,44 7,51 2,15 1,89 3,50

MGI 0920-14 2,67 52,31 7,78 2,08 1,79 3,75

Rio Grande 2,83 55,75 7,45 2,15 1,80 3,47

CNAx17384-B-9-B-B-7 2,76 56,22 7,95 2,21 1,80 3,62

MGI 1016-18 2,75 52,72 7,85 2,09 1,78 3,79

MGI 0920-15 2,51 52,24 7,87 2,16 1,79 3,65

BRA 02706 2,64 40,69 7,76 2,10 1,79 3,70

BRA 041099 2,76 53,02 7,78 2,11 1,76 3,69

Ourominas 2,75 50,98 7,77 2,21 1,85 3,53

MGI 1002-20 2,44 57,56 7,20 2,11 1,77 3,41

MGI 0904-15 2,50 42,19 7,35 2,01 1,67 3,67

Rubelita 2,69 56,38 7,53 2,17 1,82 3,48

BRA 02691 2,50 55,95 7,29 2,24 1,84 3,26

Médias 2,62 51,35 7,59 2,10 1,79 3,63

CONCLUSÃO

Com base nos caracteres avaliados, mas principalmente em relação à produtividade, muitas linhagens permanecerão no ensaio ECA do próximo ano agrícola (2017/2018). As linhagens menos promissoras serão descartadas desse ensaio, dando lugar a outras que foram selecionadas no Ensaio Comparativo Preliminar 2016/17. As linhagens elites com maiores chances de serem lançadas como cultivares num futuro próximo são: CNAi 9091 e BRA 031006.

AGRADECIMENTOS

À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) pelo financiamento do projeto de pesquisa e pelas bolsas concedidas e à Embrapa Arroz e Feijão pelo fornecimento de germoplasma de arroz.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CARGNIN A, SOUZA MA de, CARNEIRO PCS and SOFIATTI V (2006) Interação entre genótipos e ambientes e implicações em ganhos com a seleção em trigo. Pesquisa Agropecuária Brasileira 41: 987-993. EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA (1977). Manual de métodos de pesquisa em arroz, 1ª aproximação. Goiânia-GO, EMBRAPA/CNPAF, 106p. CRUZ CD (2006) Programa Genes: Versão Windows - Biometria. Editora UFV, Viçosa, 381p.

POTENCIAL PRODUTIVO E AGRONÔMICO DE LINHAGENS ELITE DE ARROZ IRRIGADO EM ENSAIO DE VCU, SAFRA 2015/16

Gabriel Almeida Aguiar

1; Eduardo Anibele Streck

1; Paulo Henrique Karling Facchinello

1; Janaina Vilella

Goveia2; Ariano Martins de Magalhães Jr.

3; Paulo Ricardo Reis Fagundes

3

Palavras-chave: Oryza sativa, melhoramento genético, interação genótipo x ambiente.

INTRODUÇÃO

A evolução positiva do potencial genético para a produtividade do arroz irrigado (Oryza sativa L.) no mundo, e também no Brasil, pode ser atribuída ao desenvolvimento e a

recomendação de novas cultivares, que atendam às exigências específicas de cada região produtora, assim como as melhorias do manejo fitotécnico da cultura.

Os programas de melhoramento genético de arroz irrigado no Brasil, ao desenvolverem

suas novas cultivares, pretendem essencialmente atender às demandas dos agricultores e do mercado consumidor. Em razão disso, procuram congregar em um único genótipo caracteres como: elevada produtividade, tolerância a estresses abiótico e biótico, melhorar

caracteres agronômicos convenientes, além da qualidade de grãos aceitável pelos diferentes tipos de consumidores de arroz. Além disso, deve apresentar boa adaptação a diferentes condições ambientais, o que é particularmente trabalhoso e complexo em razão

da interação do genótipo com o ambiente. As atividades desenvolvidas no melhoramento genético são constantes e envolvem

várias etapas desde a criação ou ampliação da variabilidade, seleção de plantas até a

fixação da homozigose das linhagens e avaliação em ensaios de rendimento (MAGALHÃES JR. et al., 2003).

Um desses, é o ensaio de avaliação de Valor de Cultivo e Uso (VCU), que é a etapa

final do processo de avaliação e seleção das futuras cultivares de arroz irrigado, afim de serem indicadas e recomendadas para cultivo. O ensaio de VCU, é um experimento constituído de um número pequeno de linhagens em fase final de avaliação, sendo

conduzido anualmente em vários locais. Esse ensaio, é requisito obrigatório para inscrição no Registro Nacional de Cultivares (RCN) junto ao Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA).

Além da produtividade de grãos, paralelamente as linhagens participantes do VCU, também são avaliadas quanto à outros caracteres como resistência a doenças, ao acamamento e qualidade de grãos, entre outros. Posteriormente é realizada a avaliação dos

descritores morfológicos e agronômicos. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial produtivo e agronômico

das linhagens elite de arroz irrigado em ensaios de VCU do programa de melhoramento

genético da Embrapa, almejando a indicação de possíveis lançamentos de novas cultivares.

MATERIAL E MÉTODOS

Os experimentos de Valor de Cultivo e Uso (VCU) do programa de melhoramento de arroz irrigado da Embrapa no ano agrícola de 2015/16, foram conduzidos em cinco

municípios de diferentes regiões orizícolas do Rio Grande do Sul (RS). Sendo esses, Capão do Leão, Santa Vitória do Palmar, Mostardas, Alegrete e Uruguaiana, onde cada um desses locais representa as características e as condições edafoclimáticas típicas das diferentes

regiões produtoras de arroz do estado.

1 Estudante de Doutorado em Melhoramento Vegetal – UFPel - FAEM / Embrapa Clima Temperado. E-mail:

gabrielalmeidaaguiar@yahoo.com.br 2 Estudante de Agronomia - UFPel - FAEM.

3 Pesquisador, Embrapa Clima Temperado.

Os ensaios foram constituídos por nove linhagens elites, um híbrido (H7 CL) e quatro

testemunhas: BRS Pampa e IRGA 417 (ciclo precoce), Avaxi CL (híbrido de ciclo precoce) e BR IRGA 409 (ciclo médio). O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com quatro repetições. Cada parcela constituiu-se de 9 linhas de 5 m de

comprimento, com espaçamento de 0,20 m entre linhas. A área útil da parcela foi composta por 4 m centrais das 5 linhas internas, de modo a, eliminar algum efeito indesejável incidente sobre a bordadura.

A densidade de semeadura aplicada foi equivalente a 100 kg ha-1

, utilizando-se uma semeadora mecânica de parcelas, sob sistema de plantio direto. A adubação de base foi correspondente a 300 kg ha

-1 de NPK (fórmula 5-20-20) e a nitrogenada de cobertura, foi de

90 kg ha-1

na forma de uréia, sendo aplicado 50% da dose no estádio V4 (afilhamento) e o restante no estádio R0 (iniciação da panícula). O controle de plantas daninhas do experimento foi realizado através de aplicação de herbicidas recomendados para a cultura do arroz irrigado (SOSBAI, 2014).

Nas variáveis respostas analisadas: floração (dias da emergência a 50% da floração), estatura de planta (cm), acamamento, doenças de escaldadura, mancha parda e mancha de grãos (notas de 1 – 9, onde notas maiores representam a severidade do problema), e

rendimento de grãos inteiros (%) foi realizado a média para os cinco locais. Para a variável produtividade de grãos (kg ha

-1) os dados foram submetidos à análise de variância, e a

discriminação entre os genótipos e os ambientes foi realizada pelo teste de Tukey (P <

0,05), utilizando o aplicativo computacional em genética quantitativa e estatística experimental, GENES (CRUZ, 2013).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

De acordo com os resultados da análise de variância para a variável produtividade de

grãos (Tabela 1) observa-se que há interação genótipo x ambiente, ou seja, existe diferença significativas entre os municípios e os genótipos analisados.

As maiores produtividades médias de grãos foram obtidas no município de Uruguaiana

(9.574 kg ha-1

), seguido por Alegrete (8.308 kg ha-1

), Capão do Leão (7.928 kg ha-1

), Santa Vitória do Palmar (7.539 kg ha

-1) e Mostardas (7.205 kg ha

-1), sendo que esses três últimos

locais não diferiram estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey (P < 0,05). O coeficiente

de variação ficou entre 6,93% e 10,58%, o que evidencia uma adequada precisão na condução do ensaios.

A produtividade média dos 14 genótipos foi de 8.111 kg ha-1

, retirando as testemunhas,

4 linhagens apresentaram rendimento acima da média geral do experimento, sendo a AB13008 (8.698 kg ha

-1), AB13715 (8.691 kg ha

-1), AB13002 (8.434 kg ha

-1), AB13006

(8.120 kg ha-1

). Essas linhagens foram estatisticamente iguais as melhores testemunhas,

Avaxi CL (9.357 kg ha-1

) e BRS Pampa (8.999 kg ha-1

). No município do Capão do Leão, as linhagens que se destacaram quanto a

produtividade foram: AB13006 (9.293 kg ha-1

), AB14001 (8.904 kg ha-1

), AB13689 (8.701 kg

ha-1

) e AB13715 (8.442 kg ha-1

). Em Santa Vitória do Palmar foram AB13715 (8.891 kg ha-1

) e AB13008 (8.729 kg ha

-1). Em Alegrete foi a linhagem AB13008 (10.456 kg ha

-1). Já em

Uruguaiana, as melhores linhagens foram: AB13002 (10.850 kg ha-1

), AB13003 (10.428 kg

ha-1

), AB13715 (10.275 kg ha-1

), AB13008 (9.950 kg ha-1

), além do híbrido H7 CL que apresentou elevada produtividade nesse município. Quanto à Mostardas, apenas a linhagens AB11502 (5.242 kg ha

-1) foi inferior produtivamente a melhor testemunha em

magnitude.

Tabela 1. Produtividade média de grãos (kg ha-1

) de linhagens elites de arroz irrigado nos

cinco locais do Ensaio de Valor de Cultivo e Uso, safra 2015/16.

Genótipos Capão

do Leão Santa Vitória

Mostardas Alegrete Uruguaiana Média

BRS Pampa 9.626 a 8.571 a-c 7.150 a-c 9.569 a-c 10.078 a-d 8.999 ab

Avaxi CL 8.029 b-e 9.495 a 8.914 a 10.119 ab 10.228 a-c 9.357 a

IRGA 417 6.986 ef 7.086 ef 5.298 c 8.141 de 8.163 e 7.135 b

BR IRGA 409 6.515 f 6.639 f-h 7.264 a-c 6.663 fg 8.250 e 7.066 b

AB13006 9.293 ab 7.095 ef 7.388 a-c 7.416 e-g 9.409 b-e 8.120 ab

AB14001 8.904 a-c 6.770 e-g 8.080 ab 6.534 g 9.025 c-e 7.863 ab

AB13689 8.701 a-c 6.010 gh 7.747 ab 7.844 d-f 8.963 de 7.853 ab

AB13715 8.442 a-d 8.891 ab 7.615 ab 8.231 de 10.275 a-c 8.691 ab

AB13720 7.905 c-e 5.722 h 7.573 ab 7.297 e-g 9.209 b-e 7.541 ab

AB13003 7.640 c-f 7.231 d-f 7.410 a-c 7.809 d-f 10.428 ab 8.104 ab

AB13008 7.631 c-f 8.729 ab 6.722 a-c 10.456 a 9.950 a-d 8.698 ab

AB13002 7.262 d-f 7.642 c-e 7.543 ab 8.875 b-d 10.850 a 8.434 ab

H7 CL 7.097 ef 7.542 d-f 6.930 a-c 8.331 c-e 10.300 ab 8.040 ab

AB11502 6.964 ef 8.128 b-d 5.242 c 9.025 b-d 8.903 de 7.652 ab

Média 7.928 C 7.539 C 7.205 C 8.308 B 9.574 A 8.111

CV (%) 8,96 9,47 6,93 10,58 8,17 Médias seguidas pela mesma letra minúscula, na coluna, e maiúscula, na linha, não diferem entre si, pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade.

De acordo com a Tabela 2 pode-se observar um comportamento agronômico adequado das linhagens nos ambientes orizícolas do Rio Grande do Sul. Para o caráter 50% da floração, as linhagens AB11502, AB13715, AB13720, AB13003, AB13002, AB13008 e o

híbrido H7 CL classificar-se-iam como ciclo precoce, em contra partida, AB14001, AB13006 e AB13689 como ciclo médio.

Com relação à estatura de plantas os dados encontrados estão dentro do esperado, ou seja, semelhantes a estatura das atuais cultivares de arroz de irrigado. A linhagem AB13008

apresentou nota de acamamento 3,2, correspondendo em torno de 50% das plantas levemente acamadas. Quanto as doenças analisadas não verificou-se nenhum prejuízo de importância agronômica que pudessem refletir na avaliação das linhagens. A linhagem

AB11502 com 64,5% de rendimento de grãos inteiros, foi a única superior a testemunha BRS Pampa, referência para esse caráter.

Tabela 2. Comportamento dos genótipos avaliados no Ensaio de Valor de Cultivo para as

variáveis floração 50% (dias), estatura de plantas (cm), pubescência da folha (L - lisa; P - pilosa), acamamento (Acam.), doenças (Esc.- escaldadura, MP - mancha parda e MG - mancha dos grãos) e rendimento grãos inteiros (RGI), considerando dados médios dos

cinco locais de cultivo na safra 2015/16.

Genótipos Floração

50%

(dias)

Estatura (cm)

Pubes cência

Acama mento*

Doenças RGI (%) Esc.* MP* MG*

BR IRGA 409 87 100,6 P 1,7 2 1 1 61,0

IRGA 417 77 98,0 P 2,3 2 1 1 62,6

BRS Pampa 77 105,9 P 3,3 1 1 1 62,9

Avaxi CL 77 105,6 P 2,3 1 1 1 59,5

AB11502 74 103,7 L 2,1 1 1 1 64,5

AB13715 81 101,3 P 1,9 1 1 1 61,0

AB13720 80 106,3 P 2,0 1 2 1 57,1

AB14001 86 105,8 P 1,4 1 1 1 59,8

AB13006 85 102,6 P 1,6 1 1 1 62,7

AB13689 82 102,3 P 1,5 1 2 1 57,8

AB13003 78 96,6 P 1,8 1 1 1 59,7

AB13002 80 97,0 P 2,1 1 1 1 56,8

AB13008 76 104,6 P 3,2 1 1 1 58,2

H7 CL 78 98,9 P 1,8 1 1 1 60,8 * Notas: Acamamento e doenças: 1 - 9, onde notas menores correspondem ao melhor desempenho agronômico ou melhor qualidade.

CONCLUSÃO

Através dos resultados obtidos neste experimento de Valor de Cultivo e Uso (VCU) do programa de melhoramento genético de arroz irrigado da Embrapa, fundamentado no potencial produtivo e agronômico das linhagens elite de arroz irrigado é possível selecionar

linhagens para o registro e o lançamento de novas cultivares para o cultivo no Rio Grande do Sul, sendo destaque as linhagens AB13008 e AB13715, além do híbrido H7 CL, para cultivo na região orizícola da Fronteira Oeste.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CRUZ, C, D, GENES - a software package for analysis in experimental statistics and quantitative genetics, Acta Scientiarum Agronomy, Maringá, v, 35, p, 271-276, 2013.

MAGALHÃES JR, A,M, de; FAGUNDES, P,R,; FRANCO, D,F, Melhoramento genético, biotecnologia e cultivares de arroz irrigado, In: MAGALHÃES JR, de, A,M,; GOMES, A, da S, Arroz irrigado: melhoramento genético, manejo do solo e da água e prognóstico climático, Pelotas, RS: Embrapa Clima Temperado, Documentos, 113, p,13-33, 2003.

SOCIEDADE SUL-BRASILEIRA DE ARROZ IRRIGADO (SOSBAI), Arroz irrigado: recomendações técnicas da pesquisa para o Sul do Brasil, Bento Gonçalves: SOSBAI, p, 189, 2014.

PROGRESSOS DA GENÉTICA DO ARROZ IRRIGADO DA EMBRAPA PARA REGIÃO SUBTROPICAL

José Manoel Colombari Filho1; Ariano Martins de Magalhães Júnior2; Paulo Ricardo Reis Fagundes3; Rubens Marschaleck4; Péricles Ferreira de Carvalho Neves5; Paula Pereira Torga6; Francisco Pereira

Moura Neto7

Palavras-chave: Oryza sativa L.; avaliação precoce; ganhos genéticos.

INTRODUÇÃO

Um importante parâmetro para mensurar o sucesso e as contribuições dos programas de melhoramento genético é o acompanhamento da sua eficiência ao longo do tempo, por meio da estimativa de progresso genético alcançado, que permite identificar quais fatores podem ter contribuído para os resultados observados. O programa de melhoramento de arroz irrigado da Embrapa, com seus parceiros, vem adotando a estratégia de seleção precoce de caracteres quantitativos, de baixa herdabilidade, seguida de cruzamentos das progênies superiores com linhagens elite e cultivares, bem como de recombinação entre elas. Para isto, anualmente ensaios de avaliação precoce com progênies F2:4 são conduzidos em diferentes ambientes alvo para análise conjunta dos dados de caracteres relevantes como produção de grãos, altura de plantas, ciclo de maturação, resistência a Magnaporthe oryzae e qualidade de grãos (MORAIS et al., 2013).

Este trabalho teve como objetivo estimar o progresso genético de progênies F2:4 de arroz irrigado para a região subtropical brasileira, durante os últimos onze anos agrícolas, para produção de grãos (PG), altura de plantas (AP) e dias para o florescimento (DF).

MATERIAL E MÉTODOS

Foram utilizados dados dos caracteres PG (kg ha-1), AP (cm) e DF (DAS, “dias após a semeadura”) provenientes dos ensaios de rendimento de progênies F2:4, durante o período entre 2005/06 e 2015/16, exceto para 2006/07, quando não houveram ensaios. Os locais de condução dos ensaios foram: Alegrete/RS, Capão do Leão/RS, Santa Maria/RS, São Vicente do Sul/RS, Uruguaiana/RS, Itajaí/SC e Goianira/GO. Foi adotado o delineamento experimental de blocos casualizados, com até três repetições por local. As parcelas foram constituídas de 4 linhas de 5 m de comprimento, com espaçamento de 0,17 m.

O conjunto de dados, desbalanceado, foi composto por um total de cinco testemunhas (BR-IRGA 409, BRS 6 Chuí, BRS 7 Taim, BRS Pampa, IRGA 417 e IRGA 424), em que pelo menos duas destas ocorreram como tratamentos comuns entre os anos agrícolas. Também, nos últimos três anos, pelo menos três progênies, identificadas como as melhores para PG no ano agrícola anterior, foram repetidas como tratamentos comuns no ano subsequente. No total, 1.348 de progênies F2:4 foram avaliadas entre 2005/06 e 2015/16, distribuídas, respectivamente, da seguinte forma: 153, 144, 183, 199, 90, 196, 113, 100, 98 e 72.

Os dados foram submetidos à análise estatística, via ������� do aplicativo estatístico SAS® 9.3, conforme o seguinte modelo misto: �� ��� = � + �� + �� + � /�� +�� + ��/� + ���� + ���� + ������ + �� ���, em que: �� ��� é a observação do genótipo �, no

1 Doutor, Pesquisador da Embrapa Arroz e Feijão, 75375-000, CP 179, Santo Antônio de Goiás, GO, jose.colombari@embrapa.br (autor

correspondente) 2 Doutor, Pesquisador da Embrapa Clima Temperado, 96010-971, CP 403, Pelotas, RS 3 Doutor, Pesquisador da Embrapa Clima Temperado, 96010-971, CP 403, Pelotas, RS 4 Doutor, Pesquisador da Epagri, 88301-970, CP 277, Itajaí, SC 5 Doutor, Pesquisador da Embrapa Arroz e Feijão, 75375-000, CP 179, Santo Antônio de Goiás, GO 6 Doutor, Pesquisadora da Embrapa Arroz e Feijão, 75375-000, CP 179, Santo Antônio de Goiás, GO 7 Mestre, Analista da Embrapa Arroz e Feijão, 75375-000, CP 179, Santo Antônio de Goiás, GO

bloco �, no local �, no ano �, pertencente ao tipo �; � é a média geral; �� é o efeito fixo de local � (� = 2); �� é o efeito aleatório de ano � ( = 4); � /�� é o efeito aleatório de

bloco � dentro do local � e ano � (" = 2); �� é o efeito fixo de tipo � (# = 11, com dez grupos de progênies de cada ano agrícola e um grupo de testemunhas); ��/� é o efeito

aleatório de genótipo � dentro o tipo � (� = 1, 2, . . ., '� , '� + 1, '� + 2, (� + ), em que '� é o número de progênies dentro do ano agrícola �, � = 1, 2, … , 4,e ) é o número de

testemunhas), assumindo ��/�~NID/0, 1234; ���� é o efeito aleatório da interação genótipo

x local, assumindo ����~NID50,1263 7; ���� é o efeito aleatório da interação genótipo x ano,

assumindo ����~NID50,1283 7; ������ é o efeito aleatório da interação genótipo x local x

ano, assumindo ������~NID50, 12683 7; e �� ��� é o efeito aleatório do erro experimental

associado à �����-ésima parcela, assumindo NID50, 137. Os progressos genéticos médio e acumulado para os caracteres PG, AP e DF foram

estimados por meio da regressão linear generalizada obtida com os BLUE’s (best linear unbiased estimator) dos grupos de progênies F2:4 de cada ano agrícola (efeito de tipos). E, a distribuição das médias BLUP’s (best linear unbiased predictor) das progênies de cada ano agrícola foram analisadas por meio de gráficos tipo boxplot.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados dos ensaios de avaliação precoce revelavam diferenças marcantes entre os grupos de progênies F2:4 avaliadas em cada ano agrícola, para os três caracteres (Figuras 1, 2 e 3). A estimativa de progresso genético médio para PG foi altamente significativa, com 145 kg ha-1 ano-1, o que representou um expressivo ganho médio para a cultura de 2,15% ao ano. Isto representou, para todo o período, um ganho acumulado estimado de 23,65%, que equivale ao incremento em produtividade de 1.627 kg ha-1 em relação à média do primeiro grupo de progênies em 2005/06 (Figuras 1).

Figura 1. (A) Progresso genético para produção de grãos (kg ha-1), observado nos ensaios de

rendimento de progênies F2:4, entre 2005/06 (1) a 2015/16 (11). Os pontos referem-se as médias dos grupos de progênies (BLUE) de cada ano agrícola, a região sombreada representa o intervalo de confiança a 95% e as linhas tracejadas os limites de predição a 95% para a regressão linear generalizada; (B) Boxplots das médias (BLUP) das progênies de cada ano agrícola, e médias das testemunhas.

Para AP e DF, apesar dos interceptos da regressão linear terem sido altamente

significativos, os coeficientes de determinação (R2) observados foram baixos devido a elevada variação das médias dos grupos de progênies (BLUE) entre os anos. Com isto, o aumento acumulado para AP foi de apenas 3,11% (2,86 cm) e, para DF, a redução acumulada foi de apenas 2,32 DAS (2,57%) em relação à média do primeiro grupo de progênies em 2005/06 (Figuras 2 e 3). Assim, pode-se inferir que o progresso genético

observado para PG foi obtido com a manutenção, ao longo desse período, de progênies com altura de plantas em níveis altamente desejáveis para a cultura, entre 85 e 95 cm, e com ciclos de maturação predominantemente entre precoce e médio (Figuras 1, 2 e 3).

Contudo, vale destacar que o deslocamento da média genotípica do caráter no sentido da seleção não é suficiente para garantir ganhos factíveis se a variabilidade disponível para seleção de linhagens transgressivas for reduzida ao longo do tempo. Nesse sentido, ao analisar os boxplots das médias (BLUP) das progênies de cada ano agrícola, observou-se que a magnitude da variabilidade entre médias de progênies foi mantida ao longo dos anos para os três caracteres. Além disto, estas foram satisfatoriamente amplas para PG, com amplitude média de aproximadamente 1.820 kg ha-1, bem como, para DF, com amplitude média próxima de 23 dias de diferença entre as progênies mais precoces e as mais tardias. Porém, para AP, a amplitude média foi estreita e próxima de 10 cm, o que, portanto, tem favorecido a identificação e seleção de linhagens de alto potencial produtivo, para diferentes ciclos de maturação, porém não propensas ao acamamento decorrente de altura de plantas excessiva.

Entre as cinco cultivares utilizadas como testemunhas, destacou-se a BRS Pampa pela elevada produtividade de grãos associada com precocidade de maturação. Essa cultivar, além destes, possui outros atributos importantes para a lavoura de arroz como excelencia em qualidade de grãos e resistência às doenças, principalmente a brusone, como descritas por Magalhães Jr. et al. (2011).

Figura 2. (A) Progresso genético para altura de plantas (cm), observado nos ensaios de rendimento

de progênies F2:4, entre 2005/06 (1) a 2015/16 (11). Os pontos referem-se as médias dos grupos de progênies (BLUE) de cada ano agrícola, a região sombreada representa o intervalo de confiança a 95% e as linhas tracejadas os limites de predição a 95% para a regressão linear generalizada; (B) Boxplots das médias (BLUP) das progênies de cada ano agrícola, e médias das testemunhas.

Os resultados demostram que o programa de melhoramento da Embrapa e parceiros, tem alcançado seus objetivos, bem como corroboram com outros estudos já realizados pela equipe (BRESEGHELLO et al., 2011; COLOMBARI et al., 2013; MORAIS et al., 2013). Estes refletiram as vantagens do emprego de estratégias provenientes do método de seleção recorrente para o desenvolvimento de novas cultivares, que consiste de seleção precoce para caracteres quantitativos, de baixa herdabilidade, seguida do uso de progênies superiores como genitores em cruzamentos elite. O princípio de identificar as progênies promissoras em gerações iniciais de endogamia incide em permitir a concentração de esforços naquelas com maior potencial de gerar linhagens superiores. E, a recombinação de progênies superiores e seu uso como genitores em cruzamentos elite, permite maior eficiência no aumento da frequência dos alelos favoráveis e na ruptura de blocos gênicos, incrementando tanto a frequência de algumas combinações gênicas

quanto a variabilidade genética. Essas vantagens são muito importantes em espécies autógamas, como o arroz, pois a maior parte dos programas de melhoramento objetiva a obtenção de linhagens como cultivares e a probabilidade de reunir em um único genótipo todos os alelos favoráveis relativos a diversos locos é baixa e corresponde ao produtório das frequências gênicas da população (GERALDI, 1997).

Figura 3. (A) Progresso genético para dias para o florescimento (DAS), observado nos ensaios de

rendimento de progênies F2:4, entre 2005/06 (1) a 2015/16 (11). Os pontos referem-se as médias dos grupos de progênies (BLUE) de cada ano agrícola, a região sombreada representa o intervalo de confiança a 95% e as linhas tracejadas os limites de predição a 95% para a regressão linear generalizada; (B) Boxplots das médias (BLUP) das progênies de cada ano agrícola, e médias das testemunhas.

CONCLUSÃO

A estratégia de melhoramento de arroz irrigado adotada pelo programa da Embrapa, com seus parceiros, foi eficiente em promover o progresso genético para o caráter produção de grãos na ordem de 2,15% ao ano, bem como, manter as médias das progênies F2:4 em níveis satisfatórios para altura de plantas e dias para o florescimento.

AGRADECIMENTOS

Agradecemos em memória, ao emérito pesquisador Dr. Orlando Peixoto de Morais, pelo relevante envolvimento na realização deste trabalho, como parte das incontáveis contribuições à genética e melhoramento do arroz da Embrapa e do Brasil.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BRESEGHELLO, F. et al. Results of 25 years of upland rice breeding in Brazil. Crop Science, Madison, v. 51, n. 3, p. 914-923, Mai. 2011. COLOMBARI FILHO, J. M. et al. Upland rice breeding in Brazil: a simultaneous genotypic evaluation of stability, adaptability and grain yield. Euphytica, Dordrecht, v. 192, p. 117-129, Jul. 2013. GERALDI, I. O. Selección recurrente en el mejoramiento e plantas. In: E.P. Guimarães (ed). Selección recurrente en arroz. Cali, Colombia: CIAT. 1997. pp. 3-12. MORAIS, O. P. et al. Ganhos em dez anos de melhoramento da população elite de arroz irrigado da Embrapa na Região Subtropical. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 8., 2013, Santa Maria. Anais... Santa Maria: UFSM; Porto Alegre: Sosbai, 2013. URL: http://www.cbai2013.com.br/cdonline/docs/trab-2589-319.pdf

CULTIVARES DE ARROZ IRRIGADO DA EMBRAPA NA ZONA SUL E FRONTEIRA OESTE DO RIO GRANDE DO SUL. SAFRA 2015/16

Paulo Ricardo R. Fagundes1; Ariano M. de Magalhães Jr.2; Giovani Greigh de Brito3; Cley D. Nunes2;

Higor da Luz Pereira3

Palavras-chave: Oryza sativa L., interação genótipo x ambiente, adaptação

INTRODUÇÃO Quando conduzidas sob manejo adequado e em boas condições climáticas, as

cultivares de arroz irrigado (Oryza sativa L.) da Embrapa, indicadas para o cultivo no Rio Grande do Sul, apresentam ampla adaptação a diferentes regiões orizícolas e atingem o patamar produtivo situado entre os melhores do mundo, com potencial de rendimento de grãos acima de 10 t ha-1. Fagundes et al., (2007), relatam que as cultivares de arroz irrigado respondem de forma diferente às mudanças de ambiente e que é possível que o desempenho de uma cultivar seja afetado, por exemplo, em resposta a mudanças ocorridas na constituição genética de um patógeno, levando à quebra da resistência para uma determinada doença ou devido a alterações no manejo da lavoura. Portanto, o monitoramento constante do desempenho das cultivares nas diferentes regiões orizícolas é fundamental para o cultivo de arroz irrigado no RS. O estado possui seis regiões orizícolas, que apresentam características definidas e distintas entre si. Anualmente, desenvolve-se um trabalho para acompanhar o comportamento de cultivares de arroz irrigado da Embrapa no RS. O objetivo deste trabalho é avaliar e relatar o comportamento de cultivares da Embrapa frente às condições ambientais das regiões orizícolas Zona Sul e Fronteira Oeste, na safra 2015/16.

MATERIAL E MÉTODOS Os experimentos foram conduzidos em quatro municípios das regiões orizícolas Zona

Sul (Capão do Leão e Santa Vitória do Palmar) e Fronteira Oeste (Alegrete e Uruguaiana). Foram avaliadas as cultivares BRS Pampa, BRS Querência; BR-IRGA 409, BRS-7 Taim, BRS Sinuelo CL, BRS A701 CL, BRS Pampeira, BRS AG, BRS 358 e o híbrido H7. Os experimentos seguiram o delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições. As parcelas foram compostas por nove linhas de cinco metros de comprimento espaçadas em 0,175 m. A área útil constou das cinco linhas centrais, eliminando-se 0,50 m de cada extremidade, resultando em 3,50 m2. Para análise estatística foi considerado o esquema fatorial (4 x 10), sendo os locais (4) alocados em parcelas e as cultivares (10), em sub-parcelas.

A adubação foi realizada conforme as necessidades indicadas pela análise do solo de cada local e; juntamente com a irrigação, o controle de pragas (invasoras, insetos e doenças) e outras práticas culturais; obedeceu as recomendações da pesquisa para a região sul (REUNIÃO..., 2016). A emergência das plântulas ocorreu em 06/11/2016, 17/11/2016, 22/10/2016 e 25/10/2016, respectivamente Capão do Leão, Santa Vitória do Palmar, Uruguaiana e Alegrete.

___________________________________________

1 Engenheiro Agrônomo, Dr. Embrapa Clima Temperado; BR 392, Km 78, Caixa Postal 403, Pelotas, RS. paulo.fagundes@embrapa.br 2 Engenheiro Agrônomo, Dr. Embrapa Clima Temperado. 3 Graduando em agronomia da UFPel, estágiario do convênio Embrapa-UFPel.

Foram determinadas as seguintes variáveis: rendimento de grãos (t ha-1), floração

(50%), estatura de planta (cm), acamamento (nota 1 a 5) e rendimento industrial -renda total, grãos quebrados e inteiros (%). Para as análises estatísticas utilizou-se o programa Statistical Analysis System – SAS (1985). A normalidade dos dados foi avaliada por meio do teste de Shapiro-Wilks e a homogeneidade de variância pelo teste de Bartlett. A seguir procedeu-se a análise de variância conjunta dos dados de rendimento de grãos e o teste de Tukey para comparação das médias.

RESULTADOS E DISCUSSÃO A análise de variância conjunta mostrou efeito para cultivares, locais e para interação

genótipo x ambiente, revelando que as cultivares apresentaram comportamentos diferenciados conforme os ambientes (locais). Assim, os resultados são apresentados e discutidos conforme a variação ocorrida dentro de cada local e entre locais.

Os coeficientes de variação (Tabela 1) indicam que os resultados obtidos apresentam boa confiabilidade. Na safra 2015/16, fatores climáticos foram responsáveis pela redução de 10%, em média da produção de arroz no RS, com maiores reflexos nas regiões Depressão Central e Fronteira Oeste. Houve atraso na época de semeadura e menor incidência de radiação solar devido ao maior número de dias com nebulosidade. Adicionalmente, a ocorrência de fortes chuvas atingiu a lavoura em dois períodos críticos, a semeadura e a colheita. Os maiores rendimentos de grãos (Tabela 1) foram obtidos na região orizícola “Zona Sul”, em Santa Vitória do Palmar e Capão do Leão, respectivamente. Os destaques foram as cultivares BRS Querência, em santa Vitória do Palmar e BRS Pampa, em Capão do Leão, sendo que a cultivar BRS Pampeira e o híbrido H7 não diferiram da BRS Pampa, em Capão do Leão. Estes, acrescidos das cultivares BRS-7 Taim, BRS Sinuelo CL e BR-IRGA 409, também não diferiram da cultivar BRS Querência, em Santa Vitória do Palmar. Na “Fronteira Oeste”, os rendimentos de grãos foram inferiores à “Zona Sul”, Nos dois locais, não houve diferença de rendimentos de grãos entre cultivares avaliadas, exceto para a cultivar BRS AG, em Uruguaiana, que se equiparou a BRS A701 CL e BR-IRGA 409, sendo menos produtiva que as demais. Em Alegrete, embora com variação de cerca de 1,8 t ha-1, o teste de Tukey não foi suficiente para detectar diferença de rendimento de grãos entre as cultivares avaliadas. É possível inferir também, que as cultivares BRS- 7 Taim e BRS A 701 CL, não diferiram, entre os locais, quanto ao rendimento de grãos. Resultado este, que pode ser explicado pelo fato de que a BRS A 701 CL ser essencialmente derivada da BRS 7 Taim, apresentando cerca de 90% de similitude genética entre si.

A cultivar BRS 358, de tipo especial (grãos curtos), embora tenha apresentado menor rendimento de grão do que a BRS Pampa, em Capão do Leão e que a BRS Querência, em Santa Vitória do Palmar, manteve seu rendimento estável entre os quatro locais, o que indica uma possível menor sensibilidade às variações ambientais que ocorreram no período de desenvolvimento da cultura. (Tabela 1).

O sub-período emergência-inicio da floração (Tabela 2), com base na média dos diferentes locais, variou de 73 a 88 dias, permitindo agrupar as cultivares em ciclo precoce, como BRS Querência (73), BRS Pampa (76), BRS 358 (77) e H7 (78); e ciclo médio, BRS A 701 CL (83), BRS-7 Taim (85), BRS Sinuelo CL (85), BRS Pampeira (85), BR-IRGA 409 (86) e BRS AG (85) . A variação média de ciclo entre as cultivares de ciclo precoce foi de cinco dias, enquanto para as de ciclo médio foi de quatro dias, sendo que a maior amplitude de ciclos ocorreu na Fronteira Oeste, em Alegrete (13 dias). Na Zona Sul, a amplitude de ciclo foi de 15 dias, em ambos locais. Verifica-se, também, que as cultivares BRS Sinuelo CL, BRS A 701 CL e BRS-7 Taim, independente do local, apresentam ciclos muito semelhantes, o que se justifica pelo fato das duas primeiras serem cultivares essencialmente derivadas da última.

De modo geral, as plantas tiveram um crescimento exuberante nos diferentes locais, tendo apresentado estatura média (Tabela 3) variando de 90,0 cm, nas cultivares BRS 358 e BRS Sinuelo à 118,0 cm, na cultivar BRS AG, classificada como um genótipo do tipo tradicional, que se caracteriza pela estatura de planta elevada. O grau médio de acamamento (Tabela 4) variou de 1,0, em capão do Leão a 4,0, em Uruguaiana. Porém, quando se considera os genótipos dentro de cada local, verifica-se, que as cultivares BRS Querência e BRS Pampa apresentaram grau acamamento variando de intermediário (3,0), em Alegrete a alto (4,0), em Uruguaiana; o que pode ser explicado pelas condições climáticas desfavoráveis que ocorreram na Fronteira Oeste, principalmente ao estiolamento devido à baixa radiação solar incidente e ao excesso de chuvas na época da colheita. Ressalta-se, ainda, o comportamento da cultivar BRS Pampeira e do híbrido H7, que apresentaram grau de acamamento baixo ou ausente, independente do local de avaliação.

A renda industrial total, obtida a partir da soma do rendimento industrial de grãos inteiros e quebrados foi elevado, acima de 70%, na média, nos dois municípios da Zona Sul (Tabela 5). O rendimento de grãos inteiros foi alto, acima dos 60%, nos quatro locais, notadamente em Santa Vitória do Palmar, onde atingiu valor acima de 66%. A cultivar de tipo especial (grãos longos arredondados) BRS AG, apresentou a menor quebra de grãos no beneficiamento, atingindo renda total e rendimento de inteiros, acima de 70%, em três locais; Capão do Leão, Santa Vitória do Palmar e Alegrete. Entre as cultivares de grão longo-fino, a BRS Pampa obteve rendimento de grãos inteiros comparável, em média, à BR-IRGA 409, tendo superado a mesma em Capão do Leão.

CONCLUSÃO As cultivares de arroz irrigado da Embrapa avaliadas na safra 2015/16 respondem de

forma distinta aos diferentes ambientes. A cultivar BRS Pampa apresenta ampla adaptação às condições de cultivo da Zona Sul e Fronteira Oeste do RS, com alto potencial de rendimento de grãos e características agronômicas e industriais adequadas às demandas da cadeia produtiva. As cultivares BRS Sinuelo CL e BRS A 701 CL, BRS 7 Taim, apresentam comportamento semelhantes nos diferentes ambientes de avaliação, o que é explicado pelo fato das duas serem essencialmente derivadas da “Taim”.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS FAGUNDES, P.R.R.; MAGALHÃES JÚNIOR, A.M. de: PETRINI, J. A.: ANDRES A.; FRANCO, D.F.; NUNES, C.D.: SEVERO, A.; VIEGAS, A. D. Avaliação de cultivares recomendadas de arroz irrigado da Embrapa, no Rio Grande do Sul. 2006/07. In: CONGRESSO DE ARROZ IRRIGADO, V. Anais... XXII Reunião da Cultura do Arroz Irrigado, Pelotas/ Ed. Magalhães Junior, et al. Pelotas: Embrapa Clima Temperado, 2007. 2v. REUNIÃO TÉCNICA DA CULTURA DO ARROZ IRRIGADO, 31., 2016, Bento Gonçalves, RS. Arroz irrigado: recomendações técnicas para o sul do Brasil.Porto Alegre: SOSBAI, 2016. 188 p SAS -User's Guide: Statistics, Version 5 Edition Cary, NC SAS Institute Inc., 1985. 965 pp

E N S AI O C O M P AR AT I V O PR E L I M I N AR D E AR R O Z I R R I G AD O EM M I N AS G E R AI S – S AF R A 2 0 1 6 / 2 0 1 7

1Gabriel Nascimento Oliveira1; Plínio César Soares2 Raphael de Paula Gonçalves1; Moizés de Sousa Reis3; Aurinelza Batista

Teixeira Condé3; Paula Pereira Torga 4.

Palavras-chave: Oryza sativa, melhoramento genético, lançamento de cultivares.

INTRODUÇÃO

O arroz é cultivado em todo o Estado de Minas Gerais, contudo as condições edafoclimáticas são as mais

variadas possíveis, demandando cada vez mais cultivares específicas para os diferentes ambientes. Os programas de

melhoramento enfrentam continuamente as interferências da interação genótipo por ambientes, sendo estas um

complicador para os melhoristas na identificação de linhagens geneticamente superiores. Dentre as alternativas

utilizadas, está a de avaliar as linhagens em uma rede de experimentos em vários ambientes representativos (Silva et

al., 2008, Soares et al., 2007).

O uso de cultivares melhoradas constitui a tecnologia de menor custo aos orizicultores. Neste contexto, a

EPAMIG em parceria com a Embrapa Arroz e Feijão desenvolve pesquisas de melhoramento genético de arroz de

várzeas,visando obter cultivares superiores às já recomendadas, em produtividade e em aceitação comercial.

Dentro do programa de introdução, avaliação, seleção e criação de germoplasma de arroz irrigado em execução, para

o Estado de Minas Gerais, os Ensaios Comparativos Preliminares (ECP’s) tem como objetivo básico selecionar

linhagens promissoras a serem testadas, posteriormente, nos Ensaios Comparativos Avançados (ECA’s), os quais se

destinam a fornecer informações para lançamento de novas cultivares.

MATERIAL E MÉTODOS

O Ensaio Comparativo Preliminar (ECP) do ano agrícola 2016/2017 foi implantado em condições de solos de

várzeas e com irrigação por inundação contínua no Campo Experimental da EPAMIG em Leopoldina, em outubro de

2016. Este ensaio foi conduzido com 32 linhagens, além de quatro cultivares testemunhas: Jequitibá, Rio Grande,

Ourominas e Seleta.

Utilizou-se o delineamento experimental Látice Triplo, com três repetições, cujas parcelas foram constituídas

de quatro fileiras de plantas de 5 m de comprimento, espaçadas de 0,3 m entre si, sendo a área total da parcela de6

m². Como área útil da parcela colheram-se os quatro metros centrais das duas fileiras internas, totalizando-se 2,4 m2. A

densidade de semeadura foi de 300 sementes/m2. Como adubação foram aplicados 500 kg/ha da fórmula 8-28-16 de

N, P2O5, K2O no plantio e, 200 kg/ha da fórmula 20-05-20 de N, P2O5, K2O em cobertura, em duas parcelas, sendo 100

Kg/ha aos 30 dias e 100 Kg /ha aos 60 dias após o plantio. O controle de plantas daninhas foi efetuado por meio de

capinas manuais e aplicação de herbicidas. Foram avaliadas as seguintes características agronômicas de acordo com

a EMBRAPA 1977: Produtividade de grãos (Kg/ha), Floração (dias), Altura de plantas (cm), Perfilhamento,

Acamamento, Peso de 100 grãos (g), Dimensões de Grãos e Rendimento de grãos inteiros. Para obter as análises

estatísticas utilizou-se o programa GENES, Cruz (2006).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os dados obtidos no Ensaio Comparativo Preliminar de Arroz Irrigado em Minas Gerais encontram-se nas

Tabelas 1 e 2. De acordo com a Tabela 1, Sete dos 36 genótipos avaliados exibiram produtividades de grãos

superiores a 6.000 Kg/ha. Dentre as testemunhas, a cultivar Rio Grande foi a que mais se destacou, com produtividade

média de grãos de 5.997 Kg/ha e a cultivar Seleta com 4324 Kg/ha foi a testeminha menos produtiva. Sete linhagens

foram superiores a testemunha Rio Grande, em valores absolutos, sendo que três delas se destacaram:

MGI 1513-17 MGI 1512-18 e CNAx 16559-B-10-B-B-5 registrando produtividades de grãos de 7.651 kg/ha, 6.699 kg/ha e 6.208 kg/ha, respectivamente. Para Floração, não houve diferença significativa entre as linhagens/cultivares, sendo que a média do ensaio

foi de 104 dias. As linhagens CNAx 17384-B-9-B-B-4, BRA 051077 e MGI 1525-13 foram as mais precoces,

florescendo 97 dias após o plantio. Já para o porte vegetativo de plantas, isto é, altura de plantas, a média do ensaio

situou-se em 99 cm, variando de 80 a 109 cm. Com base na Tabela 1, em geral, as plantas obtiveram um bom

perfilhamento, além de apresentarem boa tolerância ao acamamento.

As médias obtidas das características:peso de 100 grãos, dimensões de grãos e rendimento de grãos

inteiros, encontram-se na Tabela 2. Para o parâmetro peso de 100 grãos, três das testemunhas superaram a média

geral do ensaio,sendo elas Rio Grande, Ourominas e Jequitibá com 2,66g, 2,65g e 2,63g respectivamente e Sete

linhagens foram superiores, sendo elas MGI 1527-2, CNAX 17384-B-17-B-B-16, MGI 1527-6, MGI 1017-19, MGI 1017-

15, MGI 1017-6 e MGI 1515-16 com peso variando de 2,92g a 2,77g. Para o caráter relação C/L a média geral do

ensaio foi de 3,65, enquadrando os grãos na categoria longo-finos (agulhinha), os quais são preferidos pelos

consumidores. Estes genótipos apresentaram um excelente comportamento em relação ao rendimento de grãos

inteiros no beneficiamento, com média do ensaio de 55,11%.

1 Bosistas-Pibic/FAPEMIG/EPAMIG,EPAMIG/Sudeste, Vila Gianetti, casa 46, Campus UFV, gabriel.nascimemnto@ufv.br 2 Pesquisador, EPAMIG/Sudeste. 3Pesquisadores – EPAMIG 4Pesquisadores – Embrapa Arroz e Feijão

CONCLUSÃO

De acordo com os resultados obtidos, mas focando principalmente na produtividade de grãos registradas no

ensaio, três linhagens (MGI 1513-17, MGI 1512-18 e CNAx 16559-B-10-B-B-5), que superaram em valores absolutos a

testemunha mais produtiva, a Rio Grande, serão selecionadas para comporem o Ensaio Comparativo Avançado, no

próximo ano agrícola de 2017/2018.

AGRADECIMENTOS

À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) pelo financiamento do projeto e

pelas bolsas concedidas e à Embrapa Arroz e Feijão pelo fornecimento de germoplasma de arroz.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Cruz CD (2006) Programa Genes: Versão Windows - Biometria. Editora UFV, Viçosa, 381p.

EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA (1977). Manual de métodos de pesquisa em arroz, 1ª

aproximação. Goiânia-GO, EMBRAPA/CNPAF, 106p.

Silva FL, Soares PC, Cargnan A, Souza MA, Soares AA, Cornélio VMO and Reis MS (2008). METHODS of adaptability

and stability analysis in irrigated rice genotypes in Minas Gerais, Brazil. Crop Breeding and applied Biotechnology 8:

119-126.

Soares AA, Reis MS, Cornélio VMO, Soares PC, Vieira AR and Souza MA (2007). Stability of upland rice lines in Minas

Gerais, Brasil. Crop Breeding and Applied Biotechnology 7: 394-398.

Tabela1 - Médias obtidas para produtividade de grãos, floração, altura de plantas, perfilhamento e acamamento em 36

genótipos de arroz irrigado avaliados no ensaio ECP- Safra 2015/16.

Genótipos Produtividade de grãos Floração Altura de plantas

Perfilhamento Acamamento (kg/ha) (dias) (cm)

MGI 1513-17 7651 a 108 b 94 c 3 1

MGI 1512-18 6699 a 108 b 89 c 2 1

CNAx 16559-B-10-B-B-5 6208 a 103 c 105 a 1 3

MGI 1514-20 6174 a 112 a 88 d 2 1

MGI 1017-6 6071 a 111 a 109 a 2 2

MGI 1512-4 6047 a 105 c 84 d 4 2

MGI 1017-19 6015 a 108 b 104 a 1 1

Rio Grande 5997 a 104 c 96 c 2 2

CNAx 17384-B-9-B-B-3 5922 a 105 c 95 c 4 2

MGI 0910-16 5742 a 109 b 102 b 3 2

CNAx 16562-B-2-B-B-2 5714 a 99 d 100 b 2 2

CNAx 17395-B-6-B-B-14 5708 a 112 a 101 b 2 2

CNAx 16572-B-2-B-B-1 5640 a 109 b 93 c 2 1

MGI 1515-16 5594 a 107 b 106 a 3 2

MGI 1515-10 5592 a 104 c 91 c 2 1

CNAx 16572-B-2-B-B-2 5521 a 108 b 101 b 2 2

MGI 1512-11 5492 a 100 d 83 d 2 2

MGI 1527-2 5482 a 103 c 91 c 3 2

MGI 1017-1 5474 a 109 b 104 a 2 2

CNAx 17384-B-9-B-B-4 5450 a 97 d 94 c 4 4

BRA 051077 5447 a 97 d 94 c 2 3

CNAx 17361-B-5-B-B-2 5419 a 104 c 97 b 4 2

MGI 1017-15 5415 a 111 a 101 b 2 2

MGI 1527-6 5318 a 100 d 91 c 4 3

Jequitibá 5265 a 105 c 98 b 2 2

CNAX 17384-B-17-B-B-16 5207 a 103 c 95 c 4 3

MGI 1509-16 5128 a 102 c 91 c 3 2

MGI 1526-19 5113 a 100 d 95 c 3 2

CNAx 17384-B-17-B-B-6 5019 a 98 d 91 c 4 3

CNAx 16562-B-2-B-B-4 4838 a 108 b 92 c 2 2

MGI 1525-13 4800 a 97 d 87 d 4 3

Ourominas 4775 a 106 b 91 c 3 2

CNAx 17395-B-6-B-B-9 4642 a 99 d 80 d 3 3

CNAx 17384-B-18-B-B-3 4617 a 111 a 90 c 3 2

MGI 1525-10 4600 a 104 c 93 c 4 2

Seleta 4324 a 116 a 106 a 2 2

Médias 5503 104 99 3 2

CV (%) 13,86 2,53 3,80 - -

Os caracteres perfilhamento e acamamento são avaliados através de notas de 1-5.

Médias seguidas de mesma letra na coluna, não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade.

Tabela 2 - Médias obtidas para peso de 100 grãos, dimensões de grãos e rendimento de grãos inteiros em 36 genótipos de arroz irrigado avaliados no ensaio ECP- Safra 2016/17.

Genótipos

Peso de Dimensões de grãos (mm) Rendimento

100 grãos Comprimento (C)

Largura (L) Espessura (E) Relação C/L de Grãos

(g) Inteiros (%)

MGI 1509-16 2,40 7,87 2,13 1,78 3,70 56,47

MGI 1512-4 2,09 7,52 1,95 1,70 3,86 58,14

MGI 1512-11 2,10 7,47 1,87 1,68 3,99 58,85

MGI 1512-18 2,19 7,27 1,95 1,69 3,75 60,56

MGI 1513-17 2,41 7,65 2,04 1,74 3,76 56,40

MGI 1514-20 2,41 7,09 2,06 1,64 3,44 62,14

MGI 1017-1 2,62 7,79 2,02 1,75 3,87 49,04

MGI 1515-10 2,29 7,53 2,03 1,70 3,72 64,05

CNAx 17384-B-9-B-B-4 2,40 7,24 1,80 1,48 4,10 62,12

CNAX 17384-B-17-B-B-16 2,88 7,70 2,22 1,81 3,47 65,25

MGI 1515-16 2,77 7,60 2,05 1,87 3,71 56,29

MGI 0910-16 2,50 7,61 2,07 1,74 3,68 56,00

BRA 051077 2,45 7,79 2,12 1,82 3,68 44,09

MGI 1017-19 2,81 7,64 2,19 1,81 3,48 47,87

MGI 1017-15 2,81 7,47 2,06 1,73 3,63 52,39

CNAx 17384-B-18-B-B-3 2,63 7,28 2,10 1,74 3,47 57,41

MGI 1525-10 2,30 7,17 2,15 1,77 3,34 34,42

CNAx 17361-B-5-B-B-2 2,56 7,11 2,05 1,73 3,47 63,32

MGI 1525-13 2,45 7,45 1,96 1,70 3,81 54,63

MGI 1526-19 2,57 7,18 2,16 1,85 3,32 55,80

CNAx 17395-B-6-B-B-14 2,37 7,18 1,98 1,72 3,64 57,79

CNAx 17395-B-6-B-B-9 2,62 7,61 2,01 1,79 3,81 57,11

MGI 1527-2 2,92 7,86 1,90 1,82 4,39 50,22

MGI 1527-6 2,81 8,07 2,00 1,79 4,05 47,35

CNAx 17384-B-17-B-B-6 2,53 7,51 1,93 1,76 3,91 60,30

MGI 1017-6 2,79 8,13 2,19 1,82 3,72 52,13

CNAx 16559-B-10-B-B-5 2,62 7,51 2,12 1,86 3,55 51,28

CNAx 16562-B-2-B-B-2 2,51 7,29 2,11 1,78 3,46 49,15

CNAx 16562-B-2-B-B-4 2,46 6,73 2,14 1,82 3,15 53,22

CNAx 17384-B-9-B-B-3 2,46 6,94 2,20 1,78 3,16 61,04

CNAx 16572-B-2-B-B-1 2,40 7,54 2,04 1,67 3,69 55,65

CNAx 16572-B-2-B-B-2 2,44 7,24 2,01 1,74 3,61 55,00

Jequitibá 2,63 7,28 2,18 1,85 3,34 51,67

Rio Grande 2,66 7,26 2,13 1,84 3,41 56,02

Ourominas 2,65 7,29 2,08 1,74 3,51 56,71

Seleta 2,49 7,43 2,06 1,78 3,62 54,19

Média 2,53 7,45 2,06 1,76 3,65 55,11

ENSAIO AVANÇADO DE LINHAGENS NA EMBRAPA CLIMA TEMPERADO Safra 2015-16

Ânderson da Rosa Feijó1; Paulo Ricardo Reis Fagundes2; Ariano Martins de Magalhães Jr.2; Giovani

Greigh de Brito2; Cley Donizetti Nunes2 Igor da Luz Pereira3

Palavras-chave: Oryza sativa L., produtividade, características agronômicas.

INTRODUÇÃO

O programa de melhoramento genético de arroz irrigado (Oryza sativa L.) da Embrapa busca desenvolver cultivares que atendam as exigências dos agricultores e do mercado consumidor, com ênfase na produtividade, estabilidade produtiva e na qualidade industrial e culinária. Para tanto, utiliza metodologia que permite identificar, de forma eficiente, os indivíduos, progênies e linhagens mais produtivos, de elevada qualidade industrial e que produzam, satisfatoriamente, mesmo quando as condições ambientais bióticas (pragas) e abióticas (clima, solo) são desfavoráveis. Anualmente, um grande número de linhagens oriundas das gerações segregantes são selecionadas no programa de melhoramento de arroz irrigado (Oryza sativa L.) da Embrapa. O Ensaio de Linhagens Avançadas de Arroz Irrigado é a etapa do processo de melhoramento genético, que define quais as linhagens participarão primeiramente da Avaliação Regional de Linhagens e, posteriormente, do Ensaio de Valor de Cultivo e Uso, última etapa do programa antes do lançamento da nova cultivar. Este trabalho tem por objetivo relatar os resultados obtidos no Ensaio Avançado de Linhagens, na safra 2015/16.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido na Estação Experimental de Terras Baixas, da Embrapa Clima Temperado, localizada no município de Capão do Leão, RS. Foram avaliadas 32 linhagens originárias do programa de melhoramento, sendo 10 pelo segundo ano consecutivo. As linhagens foram comparadas com quatro testemunhas, BRS Atalanta (ciclo superprecoce), BRS Querência, BRS Pampa (ciclo precoce) e BRS 7 “Taim” (ciclo médio).

O delineamento experimental utilizado foi o de Latice 6 x 6, com três repetições. As parcelas foram compostas por seis fileiras de cinco metros de comprimento, espaçadas de 0,175 m e a área útil da parcela foi de 2,8 m2. A semeadura foi realizada em 20/10/2015, na densidade de 400 sementes aptas por m2, visando obter uma população de plantas de 250 a 300 plantas por m2; com a emergência das plântulas tendo ocorrido em 27/10/2015. A adubação, o controle de pragas e as práticas de manejo da cultura foram realizadas seguindo as recomendações técnicas de cultivo do arroz irrigado (REUNIÃO ..., 2016). A colheita foi realizada com foice, por ocasião da maturação de campo, e as plantas foram trilhadas em trilhadeira estacionária para parcelas. Os grãos foram limpos e secos até atingirem 13% de umidade. Durante o crescimento e desenvolvimento da cultura foram avaliadas as seguintes variáveis: dias da emergência a 50% da floração, estatura de planta, aspecto de planta, pubescência; rendimento industrial total, de grãos inteiros e de grãos quebrados.

Os dados de rendimento de grãos foram submetidos à análise da variância, utilizando-se o programa Statistical Analysis System (SAS, 1985) e as médias foram comparadas

1 Doutorando UFPel. Convênio Embrapa/UFPel; Embrapa Clima Temperado, BR 392, Km 78, Cx. .P. 403, CEP 96.001-970, Pelotas, RS. andersorfeijo@gmail.com 2, Engº. Agrº., Doutor, Embrapa Clima Temperado. 3 Graduando UFPel/Estagiário Embrapa Clima Temperado.

pelo teste de Scott & Knott a 5 % de probabilidade, utilizando o programa GENES (CRUZ, 2001). Para as demais variáveis foram calculadas as médias de cada genótipo.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os principais resultados referentes ao desempenho agronômico de 32 linhagens e quatro cultivares (testemunhas) de arroz irrigado estão sumarizados na Tabela 1.

O rendimento médio de grãos do experimento foi de 8,2 t ha-1; variando de 10.1 t ha-1, na linhagem LTB 14036 de ciclo precoce a 4,2 t ha-1, na cultivar testemunha super precoce BRS Atalanta. Considerando-se o coeficiente de variação de 15,9, indica uma boa precisão do experimento. A análise de variância para o caráter rendimento de grãos foi significativa para tratamentos (P<0,05), denotando a existência de diferença entre as linhagens avaliadas. O teste de Scott & Knott aplicado à média dos tratamentos discriminou (P<0,05) dois grupos de genótipos.

No primeiro grupo, constam vinte e três linhagens e as testemunhas BRS 7 “Taim” e BRS Pampa, com rendimento de grãos variando de 7,8 t ha-1 à 10,1 t ha-1. Destas, vinte apresentaram rendimento de grão, em valores absolutos, igual ou superior à média do experimento, sendo que LTB14036, LTB 13016, LTB14034, LTB14014, LTB14040, LTB14038, LTB14026, LTB14030 e LTB13036, pela ordem, em valores absolutos, superaram as duas melhores testemunhas. As nove linhagens que formaram o segundo grupo, juntamente com as testemunhas BRS Querência e BRS Atalanta, apresentaram rendimento de grãos inferior à média do experimento, entre 4,2 t ha-1 à 7,6 t ha-1.

O ciclo biológico das linhagens, tomando-se como base o período emergência-50% da floração, variou de precoce, compatível com as testemunhas BRS Querência e BRS Pampa, a médio, comparável à testemunha BRS 7 “Taim”. Duas linhagens do primeiro grupo, LTB13035 e LTB 13036 e uma do segundo grupo, LTB 14022, assemelham-se, quanto ao ciclo de desenvolvimento, à testemunha BRS-7 “Taim”, enquanto 17 tiveram o ciclo próximo ao da BRS Pampa e outras 12 apresentaram ciclo semelhante ao da BRS Querência.

Quanto à estatura de planta, 19 linhagens apresentaram estatura de planta compatíveis com os valores observados para a BRS 7 “Taim” e BRS Pampa. Outras 13 linhagens apresentaram estatura de planta superior a 100 cm, podendo ser consideradas fora do padrão moderno-filipino de plantas de arroz, que predomina nas lavouras do sul do Brasil, o qual preconiza plantas de porte baixo ou semi-anãs, com porte inferior a 100 cm.

A avaliação do aspecto de planta, com base no fenótipo das plantas, feita visualmente, considerando um conjunto de características agronômicas; como perfilhamento e aspecto da panícula e do grão; variou entre bom e muito bom (1 e 2), não evidenciando diferenças significativas para os genótipos avaliados. Não houve ocorrência de acamamento no experimento.

A renda total média foi de 69,3%, sendo 61,6% de grãos inteiros e 7,7% de grãos quebrados. Oito linhagens, que superaram as testemunhas BRS Pampa e BRS 7 “Taim”, quanto ao rendimento de grãos, apresentaram renda total acima de 69% e rendimento de grãos inteiros acima de 62%. Destas, a linhagem LTB 13016 apresentou o melhor comportamento com relação a renda total e rendimento de grãos inteiros, 72% e 65,9%, respectivamente.

CONCLUSÃO

Os resultados obtidos neste experimento permitem concluir que as linhagens LTB 13036, LTB13016, LTB14014, LTB14026, LTB14030, LTB14034, LTB14036, e LTB14040; apresentam excelente comportamento agronômico e industrial e devem ser, prioritariamente, promovidas para a Avaliação Regional de Linhagens a ser realizada na safra 2016/17.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CRUZ, C. D. Programa GENES: Versão Windows. Aplicativo computacional em genética e estatística/ Cosme Damião Cruz. Viçosa: UFV, 2001. 648 p. SAS -User's Guide: Statistics, Version 5 Edition Cary, NC SAS Institute Inc., 1985. 965 pp REUNIÃO TÉCNICA DA CULTURA DO ARROZ IRRIGADO, 31., 2016, Bento Gonçalves, RS. Arroz irrigado: recomendações técnicas para o sul do Brasil.Porto Alegre: SOSBAI, 2016. 188 p.

1Aula de mestrado do Programa de Pós-Graduação em Fitotecnia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Av. Bento Gonçalves, 7712, Porto Alegre, RS, 91540-000. Email: ferrari.luizaelena@gmail.com

BIOMASSA E TEOR DE CLOROFILA AO LONGO DO CICLO E SUA RELAÇÃO COM O RENDIMENTO DE GRÃOS EM CINCO GENÓTIPOS

DE ARROZ IRRIGADO

Luiza Elena Ferrari1; Renata Pereira da Cruz; Christian Bredemeier; Maicon Andreo Drum, Jhonatan Alves da Silva, Gerarda Beatriz Pinto da Silva

Palavras chave: SPAD; NDVI; produtividade; Oryza sativa L.

INTRODUÇÃO

A cultura do arroz (Oryza sativa L.) é considerada como uma das mais importantes para a humanidade, pois constitui o alimento básico de quase metade da população mundial (JUNG et al., 2008). Atualmente é notória a necessidade do aumento de produtividade dessa cultura, tendo em vista à crescente demanda decorrente do aumento populacional. Genótipos de arroz altamente produtivos são lançados a cada ano, e existe uma busca constante por ferramentas que nos permitam caracterizá-los.

Diversos estudos têm demonstrado que o conteúdo de clorofila foliar mensurado indiretamente através do SPAD (Soil Plant Analysis Development) é influenciado pelo estádio de desenvolvimento do arroz (POCOJESKI et al., 2015). O clorofilômetro modelo SPAD-502 é um instrumento portátil e fornece leituras que correspondem ao teor do pigmento clorofila presente na folha (POCOJESKI et al., 2015). De modo geral, os métodos usados para a determinação direta de clorofila em plantas são destrutivos, pois utilizam solventes orgânicos, são demorados e requerem equipamentos específicos (HISCOX et al., 1978). Com a utilização do SPAD, é possível obter de forma rápida e não destrutiva uma estimativa do índice de clorofila a campo em genótipos de arroz irrigado (YUAN et al., 2016).

O índice da vegetação por diferença normalizada (NDVI) tem sido empregado para diversas finalidades. No arroz, ele pode ser utilizado para estimar a quantidade de biomassa em diferentes estádios de desenvolvimento, característica fortemente relacionada ao rendimento de grãos. Sensores portáteis de NDVI, como GreenSeeker®, permitem rápida avaliação in situ, com resolução para caracterizar o dossel em resposta a fatores determinantes de crescimento e desenvolvimento vegetal.

Juntas, essas ferramentas auxiliam na caracterização do potencial produtivo de cultivares de arroz de alta produtividade. Ambas permitem o acompanhamento, em tempo real, da evolução da biomassa e teor de clorofila ao longo dos seus diferentes estádios fenológicos.

Diante do exposto, os objetivos desse trabalho foram avaliar a evolução do índice SPAD e do NDVI ao longo do ciclo em cinco genótipos de arroz irrigado na safra 2016/2017. Os genótipos estudados foram escolhidos devido ao seu alto potencial de rendimento de grãos.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido na Estação Experimental do Arroz do Instituto Rio

Grandense do Arroz (IRGA), em Cachoeirinha/RS, durante a safra 2016/2017. Foram selecionados cinco genótipos de elevado potencial produtivo, os quais correspondem a uma cultivar híbrida Clearfield® (QM1010 CL), uma linhagem elite pertencente ao programa de melhoramento do IRGA (IRGA 4720), duas cultivares convencionais (BR-IRGA 409 e IRGA 424) e a cultivar Clearfield® IRGA 424 RI.

O delineamento experimental utilizado foi o de blocos completamente casualizados, com quatro repetições. Cada parcela consistiu de nove linhas com 10 m de comprimento espaçadas em 0,17 m, totalizando área de 15,3 m2. O manejo seguiu as recomendações da SOSBAI (2016). A semeadura foi realizada em 11 de outubro de 2016, utilizando-se semeadora em linha. A densidade de sementes utilizada foi de 100 kg ha-1 para as cultivares convencionais e de 45 kg ha-1 para o híbrido.

Utilizou-se adubação de base de 400 kg ha-1 de NPK (4-17-27) e duas adubações nitrogenadas em cobertura, sendo a primeira em V3, utilizando 200 kg ha-1 e, a segunda realizada em V8, utilizando 100 kg ha-1 de ureia. O controle de plantas daninhas foi feito em V3 com aplicação dos herbicidas Clincher® (1 L ha-1) e Ricer® (100 mL ha-1). Após a aplicação de herbicidas e primeira ureia em cobertura, iniciou-se a irrigação, mantendo lâmina da água permanente.

Para a avaliação do teor de clorofila utilizou-se o aparelho SPAD-502 em sete estádios de desenvolvimento (V7, V9, R0, R1, R2, R4 e R9). Durante o período vegetativo as leituras foram feitas na última folha expandida. Já no reprodutivo, as leituras foram conduzidas na folha bandeira. Para cada ponto amostrado, a unidade amostral foi de 10 plantas por parcela.

Com o auxílio do aparelho GreenSeeker® obteve-se o índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI). A obtenção dos dados foi realizada na área central da unidade experimental, com duas leituras por parcela. As leituras foram conduzidas em sete estádios distintos ao longo da safra (V7, V9, R0, R1, R2, R4 e R9).

Os dados foram submetidos à análise de variância (ANOVA) pelo teste de F para verificar a significância do efeito de genótipos. Quando significativo foi realizada a comparação de médias utilizando o teste de Tukey a 5% de probabilidade. Para essas análises foi utilizado o software estatístico SISVAR 5.3 (FERREIRA, 2011).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os genótipos avaliados apresentaram acentuado pico nos valores de SPAD no estádio V9, porém não mostraram diferença estatística entre si (Tabela 1). Isto pode ser explicado devido ao aproveitamento do nitrogênio na 2ª aplicação de ureia realizada em V7-V8. Todos genótipos tiveram uma queda nos valores em R1, provavelmente devido ao requerimento da planta para o desenvolvimento das panículas. No estádio V9, logo após a segunda aplicação de ureia em cobertura, não houve diferença estatística entre os genótipos. Nos demais estádios houve diferenças entre os genótipos, destacando-se a linhagem IRGA 4720 de V7 a R1 e o híbrido QM1010 CL de R2 em diante. Tabela 1. Evolução do Índice SPAD ao longo do ciclo em cinco genótipos de arroz irrigado.

Estádios

Genótipos V7 V9 R0 R1 R2 R4 R9

QM1010 CL 34,87 ab 38,00 a 35,95 ab 34,46 ab 39,10 a 39,12 a 31,20 a IRGA 424 RI 35,50 ab 37,12 a 34,14 b 32,30 c 34,16 b 31,80 c 27,56 a IRGA 424 33,50 b 37,12 a 36,12 ab 32,65 abc 34,34 b 32,40 c 26,08 a BR-IRGA 409 33,94 b 38,04 a 35,18 b 32,51 bc 36,62 ab 33,20 c 26,34 a IRGA 4720 37,72 a 40,20 a 38,25 a 34,55 a 35,35 b 36,47 b 30,62 a

CV (%) 4,34 4,32 3,41 2,94 4,57 3,74 8,94

*Médias seguidas pela mesma letra, em cada estádio de desenvolvimento, não diferem estatisticamente entre si de acordo com o teste de Tukey a 5% de significância.

Todos os genótipos avaliados apresentaram valores de NDVI mais elevados em torno do

estádio R1 (diferenciação da panícula). Em R4 (floração) e R9 (maturação) os valores de NDVI diminuem para todos os genótipos em função da emissão das panículas e da senescência, respectivamente (Tabela 2). As cultivares IRGA 424 RI e IRGA 424 destacam-se pelos altos valores de NDVI ao longo do período de avaliação, enquanto que a linhagem IRGA 4720 mostrou os menores valores em comparação as demais.

Tabela 2. Evolução do Índice NDVI ao longo do ciclo em cinco genótipos de arroz irrigado. Estádios

Genótipos V7 V9 R0 R1 R2 R4 R9

QM1010 CL 0,75 a 0,79 a 0,78 a 0,79 a 0,77 ab 0,68 b 0,58 cd IRGA 424 RI 0,71 ab 0,78 a 0,80 a 0,80 a 0,79 a 0,74 a 0,66 a IRGA 424 0,61 b 0,74 ab 0,78 a 0,78 a 0,78 ab 0,73 a 0,65 ab IRGA 409 0,72 a 0,78 a 0,77 a 0,76 a 0,76 b 0,70 b 0,62 bc IRGA 4720 0,51 c 0,67 b 0,77 a 0,76 a 0,76 b 0,66 c 0,55 d

CV (%) 6,26 4,96 1,88 1,24 1,18 1,38 2,60

*Médias seguidas pela mesma letra, em cada estádio de desenvolvimento, não diferem estatisticamente entre si de acordo com o teste de Tukey à 5% de significância.

Em relação ao rendimento, a análise de correlação mostrou que houve uma baixa

correlação negativa entre SPAD e rendimento nos estádios de V7 a R0 e em R4 (Tabela 3). Nos demais estádios, a correlação também foi baixa, mas neste caso, positiva. Em relação ao NDVI, o mesmo apresentou uma alta correlação com a produtividade em R1 e, com moderado efeito em R0 e R2. Para o estádio R9 a correlação foi neutra. Tabela 3. Correlação entre os valores SPAD e NDVI com o rendimento de grãos dos genótipos de arroz irrigado em cada estádio de desenvolvimento avaliado.

Estádios

V7 V9 R0 R1 R2 R4 R9

SPAD -0,23 -0,35 -0,06 0,17 0,17 -0,07 0,28 NDVI 0,19 0,29 0,66 0,85 0,71 0,24 0,00

CONCLUSÃO

O teor de clorofila avaliado por meio do índice SPAD não apresenta relação com o

rendimento de grãos. No entanto, para a medição do NDVI com a utilização do aparelho GreenSeeker®, e o rendimento de grãos nos cinco genótipos de arroz irrigado avaliados apresentou uma alta correlação no estádio R1. Com base no exposto, o NDVI pode ser considerado uma ferramenta útil para a seleção de genótipos mais produtivos pelos programas de melhoramento de arroz irrigado, especialmente nos estádios R0, R1 e R2.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS FERREIRA, D.F. Sisvar: A computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia, v. 35, n. 6, p. 1039-1042, 2011. HISCOX, J.D., ISRAELSTAM, G.F. A method for the extraction of chlorophyll from leaf tissue without maceration. Canadian Journal of Botany, v. 57, p. 1132 - 1334, 1979. JUNG, K.; AN, G.; RONALD, P. C. Towards a better bowl of rice: assigning function to tens of thousands of rice genes. Nature Reviews Genetics, v. 09, p. 91-101, 2008. POCOJESKI, Elisandra et al. Uso de clorofilômetro no monitoramento nutricional de arroz irrigado com vistas ao manejo da adubação nitrogenada. Rev Ceres, v. 62, n. 3, p. 310-318, 2015. SOSBAI (Sociedade Sul-Brasileira de Arroz Irrigado). Reunião Técnica da Cultura do Arroz Irrigado (Bento Gonçalves, RS). Arroz irrigado: recomendações técnicas da pesquisa para o Sul do Brasil. Pelotas/RS, 2016. 200p.

YUAN, Z. et al. Indicators for diagnosing nitrogen status of rice based on chlorophyll meter readings. Field Crops Research, v. 185, p. 12-20, 2016.

ENSAIO REGIONAL DE LINHAGENS DE ARROZ IRRIGADO DO PROGRAMA DE MELHORAMENTO GENÉTICO DA EMBRAPA NO RS

- SAFRA 2015/2016

Paulo Henrique Karling Facchinello1; Eduardo Anibele Streck

1; Gabriel Almeida Aguiar

1; Janaína Vilella

Goveia2; Jerry Adriani C. de Souza

3 ; Ariano Martins de Magalhães Júnior

4

Palavras-chave: Oryza sativa, genótipo superior, rendimento de grãos.

INTRODUÇÃO

Atualmente, o incremento de produtividade é um dos principais desafios do melhoramento genético do arroz irrigado, pois diversas dificuldades são encontradas, primeiramente advindas da complexidade do caráter, além de, para que seu melhoramento seja efetivo, deve ser levado em conta os padrões industriais e culinários dos grãos aceitáveis pela atual demanda do consumidor brasileiro (MAGALHÃES Jr. et al., 2015). Contudo, a restrição da base genética utilizada pelos programas de melhoramento genético de arroz irrigado é considerada um dos principais fatores para a estagnação dos ganhos genéticos em produtividade da cultura, sendo acentuada após o surgimento das denominadas cultivares de arquitetura moderna (semi anãs).

Desta forma, o programa de melhoramento genético de arroz da Embrapa tem como principal objetivo desenvolver novas cultivares com elevada produtividade, assim como maior resistência a estresses bióticos e abióticos e melhorar a qualidade de grãos, para então promover e garantir a competitividade e a sustentabilidade da cultura do arroz (CUTRIM, et al. 2004). Segundo os mesmos autores, para atingir estes objetivos tem-se feito uso de diversas estratégias, tais como, pré-melhoramento para obtenção de genitores elites que posteriormente darão origem a populações com maior potencial genético de produtividade, uso da metodologia de seleção recorrente em populações de base genética ampla para promover a recombinação de genes superiores e preservar a variabilidade genética, além de introdução de ensaios de avaliação precoce da produtividade, para elevar a efetividade da seleção.

Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho das linhagens geradas pelo programa de melhoramento genético de arroz irrigado da Embrapa, em diferentes regiões orizícolas do Rio Grande do Sul, visando ao lançamento de novas cultivares e pré-melhoramento de genitores elites.

MATERIAL E MÉTODOS

O Ensaio Regional de Linhagens de arroz irrigado foi conduzido na safra 2015/2016, sendo implementado em quatro locais, nos municípios de Capão do Leão, Alegrete, Uruguaiana e Santa Vitória do Palmar, representantes de diferentes regiões orizícolas do estado do RS.

Foram avaliados 36 genótipos, destes 34 linhagens elites do programa de melhoramento genético da Embrapa, além de duas testemunhas, sendo as cultivares BRS Pampa (ciclo precoce) e BRS 7 “Taim” (ciclo médio). O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados, com três repetições. A unidade experimental foi composta por uma parcela com 6 linhas de 5 m, espaçadas 0,17 m, sendo a área útil da parcela de 2,72 m².

1 Estudante de Doutorado em Agronomia (Fitomelhoramento genético), FAEM-UFPel/Embrapa Clima Temperado, Cx.

Postal 403, CEP 96001-970 Pelotas, RS, e-mail: phfacchinello@gmail.com. 2 Estudante de Agronomia – FAEM/UFPel.

3 Embrapa Arroz e Feijão

4 Dr. Pesquisador, Embrapa Clima Temperado

Todos os tratos culturais, manejo do solo, adubação, controle de doenças, pragas e plantas daninhas foram realizadas conforme as recomendações técnicas de cultivo do arroz irrigado (SOSBAI, 2014). Foi avaliado o caráter de produtividade grãos (kg ha

-1),

ajustada para 13% de umidade dos grãos. Os dados foram submetidos à análise de variância e posterior comparação de médias

pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade (p<0,05), utilizando o software estatístico GENES (CRUZ, 2013).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A análise de variância (Tabela 1) demonstrou diferenças estatisticamente significativas pelo teste F (p<0,05) para as fontes de variância de genótipos, ambientes e interação genótipos x ambientes (G x E). O coeficiente de variação foi de 13,09%, o qual indica boa qualidade da experimentação, assim como demonstra a confiabilidade dos dados analisados. A partir da diferença significativa apresentada pela G x E, procedeu-se para o desmembramento dos efeitos simples da interação, através da análise de comparações de médias pelo teste Tukey (p<0,05), conforme Tabela 2. Tabela 1. Análise de variância para o caráter de produtividade de grãos (kg ha

-1), dos 36

genótipos de arroz irrigado em 4 locais do RS - Safra 2015/2016, Embrapa Clima Temperado, 2017

FV GL SQ QM F P(%)

Genótipos (G) 35 304094028,11 8688400,80 2,52 ** Ambientes (E) 3 207152394,91 69050798,30 20,05 ** G x E 105 361605413,59 3443861,08 2,31 **

Blocos 2 2567047,00 1283523,50

Resíduo 286 425844824,94 1488967,92

TOTAL 431 1301263708,54

MÉDIA 9324,24 CV(%) 13,09

FV - fontes de variância, GL - graus de liberdade, SQ - soma dos quadrados, QM - quadrado médio, F - coeficiente F calculado, P - probabilidade, CV - coeficiente de variação; ** significativo ao nível de 5% de probabilidade pelo teste F.

Pela análise de comparações de médias dos efeitos simples da G x E, pode-se

ressaltar que para cada genótipo houve diferença do seu comportamento frente aos ambientes testados. De maneira geral, Uruguaiana e Capão do Leão foram classificados preferencialmente como do grupo “A” perante todos os genótipos, obtendo as maiores médias, sendo 9.467 e 10.397 kg ha

-1 respectivamente. Os genótipos não se diferenciaram

significativamente entre si quando comparando suas médias em Capão do Leão. Já para Uruguaiana, os genótipos classificados se diferenciaram em grupos de “a” até “c”, onde pode se destacar as linhagens AB13704, AB14727, AB14740, AB14772, AB14787, AB14803 e AB14826, ambas classificadas apenas como grupo “a”, juntamente com a cultivar testemunha BRS Pampa (11.562 kg ha

-1), com produtividades variando entre

11.770 e 12.135 kg ha-1, ambas superiores a outra cultivar testemunha, BRS 7 “Taim”, que

neste local se comportou com média inferior aos demais locais. Os outros dois locais obtiveram resultados inferiores, sendo classificados para diversos

genótipos como “B” e até mesmo como “C” (Santa Vitória do Palmar para o genótipo AB13713). Apenas 6 linhagens não foram classificadas como do grupo “a” em todos os locais, diferenciando-se significativamente pela sua produtividade inferior as demais em um dos locais, sendo AB13001 e AB14002 em Alegrete, em Santa Vitória do Palmar AB13707, AB13713 e LTB13033, além da LTB13036 para Uruguaiana porém esta última não se diferenciando significativamente da testemunha BRS 7 “Taim”. No entanto, ressalta-se que nos outros locais estas linhagens obtiveram médias satisfatórias classificadas como “a” sendo estatisticamente iguais as demais linhagens.

Tabela 2. Análise de comparações de médias dos efeitos simples da interação genótipos x ambientes, dos 36 genótipos de arroz irrigado em 4 locais do RS - Safra 2015/2016, Embrapa Clima Temperado, 2017

Genótipos Capão do

Leão Alegrete

Santa Vitória do Palmar

Uruguaiana

BRS Pampa 9573 AB a 9333 AB abc 8791 B ab 11563 A a BRS 7 "Taim" 9819 A a 10161 A abc 8613 A ab 7617 A bc AB13708 10485 A a 10021 A abc 7249 B abcd 9854 A abc AB13001 10146 A a 6755 B bc 6895 B abcd 11125 A abc AB13692 10615 A a 10099 A abc 6951 B abcd 10854 A abc AB13704 9512 AB a 7349 B abc 10170 A ab 11771 A a AB13707 9585 A a 8055 A abc 3704 B d 9813 A abc AB13713 9270 AB a 7786 B abc 4755 C cd 11115 A abc AB13724 8393 A a 7911 A abc 8360 A abc 9641 A abc AB12614 8176 A a 10391 A ab 8887 A ab 10109 A abc AB14002 7666 AB a 6552 B c 7308 AB abcd 9677 A abc AB14003 8800 AB a 7438 B abc 8335 B abc 10984 A abc AB14004 8019 A a 7260 A abc 7876 A abc 8508 A abc AB14727 10444 AB a 8854 B abc 9949 AB ab 11865 A a AB14730 9712 A a 8214 A abc 10061 A ab 9594 A abc AB14747 9708 A a 10354 A abc 8865 A ab 10885 A abc AB14821 10177 A a 8819 A abc 10328 A a 10172 A abc AB14739 9564 A a 8844 A abc 9010 A ab 11266 A abc AB14740 10027 AB a 7583 B abc 10052 AB ab 11990 A a AB14769 9982 A a 8964 A abc 10190 A ab 9849 A abc LTB 13015 7231 A a 8031 A abc 8502 A abc 9042 A abc AB14789 10409 AB a 8318 B abc 9489 AB ab 10922 A abc LTB 13036 9418 A a 8443 A abc 9088 A ab 7445 A c AB14772 10789 A a 9385 A abc 9867 A ab 11844 A a AB14741 9725 A a 9917 A abc 10012 A ab 11052 A abc AB14787 10338 A a 7745 B abc 10569 A a 12135 A a AB14764 10155 A a 9906 A abc 10143 A ab 11177 A abc AB14792 9213 AB a 8896 AB abc 8273 B abc 11313 A ab AB14759 10372 A a 9313 A abc 9546 A ab 10802 A abc AB14736 9337 A a 9760 A abc 9568 A ab 8734 A abc AB14803 10341 AB a 10641 AB a 9272 B ab 11979 A a AB14738 9556 A a 10427 A ab 8794 A ab 11234 A abc AB14826 10234 AB a 8740 B abc 9799 AB ab 11833 A a LTB 12023 7197 A a 7250 A abc 7280 A abcd 8688 A abc LTB 14046 8433 A a 10260 A abc 8606 A ab 8422 A abc LTB 13033 8398 AB a 8240 AB abc 6406 B bcd 9422 A abc

Médias 9467 8778 8655 10397

Letras maiúsculas iguais na horizontal não diferem estatisticamente entre si; Letras minúsculas iguais na vertical não diferem estatisticamente entre si.

Cabe destacar, que as outras 28 linhagens avaliadas apresentaram comportamento satisfatório frente a todos os locais testados, mantendo suas médias com elevada produtividade, em torno de 10.000 kg ha

-1 ou superior, não se diferenciaram

significativamente da cultivar testemunha BRS Pampa, cultivar na qual já possui seu desempenho comprovado em diversos experimentos, apresentando excelente produtividade em diferentes ambientes e um alto teto produtivo quando manejada adequadamente (MAGALHÃES Jr. et al. 2012). Pode-se supor por este fato, que estas linhagens possuem um comportamento estável frente a estes quatro locais que representam as principais regiões orizícolas do Rio Grande do Sul.

CONCLUSÃO

Os resultados deste trabalho apontam que o programa de melhoramento genético de arroz irrigado da Embrapa, possui grande eficiência no desenvolvimento de genótipos superiores, principalmente no que se refere à produtividade. As linhagens selecionadas apresentam elevada produtividade nas diferentes regiões orizícolas do Rio Grande do Sul. As linhagens apresentadas podem ser selecionadas para avaliação em ensaio de Valor de Cultivo e Uso (VCU), e posteriormente serem lançadas como novas cultivares.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CRUZ, C.D. GENES - a software package for analysis in experimental statistics and quantitative genetics. Acta Scientiarum. v.35, n.3, p.271-276, 2013 CUTRIM, V. A. et al. Linhagens de Arroz Irrigado com Potencial para Indicação como Novas Cultivares para a Região Tropical do Brasil. Comunicado Técnico, 88. Santo Antônio de Goiás, GO, Dezembro, 2004. MAGALHÃES Jr., A. M. de. et al. BRS Pampa: Cultivar de Arroz Irrigado de Alta Produtividade e Excelência na Qualidade de Grãos. Comunicado Técnico, 282, Pelotas, RS, Março, 2012. MAGALHÃES Jr., A. M. de. et al. Desenvolvimento de Cultivares de Arroz Irrigado Subtropical do Programa de Melhoramento Genético da Embrapa - Ensaios de VCU no RS, Safras 2010/11 e 2013/14. Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento, 227, Pelotas, RS, Dezembro, 2015. SOCIEDADE SUL-BRASILEIRA DE ARROZ IRRIGADO (SOSBAI). Arroz irrigado: recomendações técnicas da pesquisa para o Sul do Brasil. Bento Gonçalves, RS: SOSBAI, p. 189, 2014.

BRS A701 CL: NOVA CULTIVAR DE ARROZ IRRIGADO PARA O SISTEMA CLEARFIELD NO RIO GRANDE DO SUL

Ariano Martins de Magalhães Jr.

1, Paulo Hideo Nakano Rangel

2, Paulo Fagundes

1, Orlando P. de

Morais2, Daniel Franco

1, José Manoel Colombari Filho

2, Adriano P. de Castro

2, André Andres

1, Paula P.

Torga2, Cley D. Nunes

1, Aluana G. de Abreu

2, José Alberto Petrini

1, Francisco P. Moura Neto

2, Márcio

Elias Ferreira3, Eduardo A. Streck

4, Gabriel A. Aguiar

4, Paulo Henrique K. Facchinello

4, Janaína V.

Goveia5

Palavras-chave: melhoramento genético, seleção, Oryza sativa L.

INTRODUÇÃO

O arroz-vermelho é considerado a planta daninha que mais danos causa às lavouras de arroz no Rio Grande do Sul (RS) e Santa Catarina (SC), em decorrência das reduções de produtividade e qualidade do produto final, da dificuldade de controle, da extensão e do alto grau de infestação das áreas cultivadas. Além disso, ocorre o incremento dos custos de produção e redução do valor das terras agricultáveis. O controle químico do arroz vermelho foi viabilizado pelo desenvolvimento do Sistema de Produção CLEARFIELD, baseado no uso de cultivares de arroz resistentes a herbicidas seletivos que controlam esta planta daninha em lavouras comerciais. A EMBRAPA, mediante convênios de cooperação técnica com a BASF S.A., mantém programa de pesquisa em melhoramento genético e tecnologia de manejo para o aprimoramento do sistema. No RS, o uso comercial desta tecnologia iniciou na safra 2003/04, tendo a partir de então um crescimento rápido devido à eficiência de controle de arroz vermelho (MAGALHÃES JR. et al., 2010). Observa-se atualmente uma maior oferta de cultivares pelas instituições de pesquisa e a evolução constante da tecnologia de manejo, proporcionando maior segurança e rentabilidade do sistema, sendo que o RS tem mais de 70% da área cultivada com variedades CL. Neste sentido, a Embrapa apresenta seu novo lançamento comercial, a BRS A701 CL, fonte de tolerância aos herbicidas do grupo das imidazolinonas, sendo considerada de segunda geração.

A BRS A701CL foi desenvolvida utilizando gene que confere resistência a herbicidas da classe das imidazolinonas, identificado na própria espécie Oryza sativa L., não havendo necessidade de “importação” de genes de outras espécies para a composição do genoma da nova cultivar. Os testes de campo foram iniciados em 2010/11 e, em 27/10/2015 o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) concedeu o registro nº 34460 para cultivo no Rio Grande do Sul.

MATERIAL E MÉTODOS

A cultivar é oriunda do programa de retrocruzamento entre a cultivar comercial BRS 7 "Taim" (genitor recorrente) e a cultivar Cypress CL (genitor doador) que é uma fonte de resistência a herbicida do grupo químico da imidazolinonas. A cultivar BRS A701 CL (linhagem AB10125 CL) foi desenvolvida com o objetivo de combinar as boas características agronômicas da BRS 7 "Taim" com a resistência ao herbicida de largo espectro Kifix (imazapir + imazapique). Além do cruzamento inicial foram realizados três retrocruzamentos, com seleção de plantas individuais a cada geração e todo o processo de transferência do alelo de resistência foi conduzido em casa de vegetação. As sementes das gerações segregantes foram semeadas em bandejas de plástico, em casa de vegetação, e

1 Embrapa Clima Temperado, Cx. Postal 403, CEP 96001-970 Pelotas, RS. e-mail: ariano.martins@embrapa.br

2 Embrapa Arroz e Feijão

3 Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia

4 Estudante de Doutorado em Melhoramento Vegetal – UFPel-FAEM/Embrapa Clima Temperado

5 Estudante de Agronomia - UFPel-FAEM

20 dias após a emergência das plantas foi feita à aplicação do herbicida Kifix, na dosagem de 180 gramas do produto comercial por hectare mais Dash na dosagem de 0,5% v/v. Dez dias após a aplicação do herbicida, as plantas tolerantes foram identificadas e transplantadas para vasos e, no florescimento, realizado o retrocruzamento individualizado com o respectivo genitor recorrente. Após os testes de progênies, realizado na geração RC3F3, foram selecionadas nove linhagens homozigotas para o alelo de resistência. Estas linhagens CL foram avaliadas no ano agrícola 2008/09 para resistência à herbicida e características agronômicas em ensaio conduzido em Goianira, GO. Nos anos agrícolas 2010/11 e 2011/12 estas linhagens juntamente com as testemunhas BRS 7 "Taim" e BRS Pelota foram avaliadas nos Ensaios de Valor de Cultivo e Uso no Rio Grande do Sul seguindo as recomendações técnicas de manejo da cultura (SOSBAI, 2016), destacando-se a linhagem AB10125 CL lançada para cultivo sob condições de arroz irrigado deste estado com a denominação de BRS A701 CL. Esta apresenta várias características agronômicas favoráveis como, elevada produtividade, grãos com boas qualidades industriais e culinárias e principalmente resistência ao herbicida Kifix do grupo químico das imidazolinonas.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A cultivar BRS A701 CL apresenta ciclo médio, próximo a 130 dias da emergência à completa maturação, tolerância aos herbicidas imazapir + imazapique, alto potencial de produtividade, resistência ao acamamento e ao degrane e moderada resistência à toxidez de ferro. A cultivar apresenta tipo de planta moderna, com folhas lisas e eretas, porte baixo (86,4 cm de altura), excelente afilhamento e colmos fortes e vigorosos (Tabela 1). Os grãos são do tipo “agulhinha”, de casca lisa e clara. O rendimento industrial dos grãos, em condições normais de ambiente e manejo da lavoura, pode atingir 64% de grãos inteiros polidos com renda total de 72% e o peso de mil grãos é de 24,45 gramas. Quando polidos, os grãos apresentam ótimo aspecto visual, aparência vítrea com baixa incidência de centro branco e ótima qualidade culinária. A cultivar apresenta teor de amilose intermediário e alta temperatura de gelatinização.

Tabela 1. Características das plantas e dos grãos da nova cultivar de arroz irrigado

BRS A701 CL em comparação à BRS 7 "Taim".

CARACTERÍSTICAS

CULTIVAR

BRS A701 CL BRS 7 “Taim” Plantas*

Tipo de planta moderno moderno

Vigor inicial médio médio

Ciclo (dias da emergência a 50% floração) * 95 95

Maturação ** 130 130

Estatura de planta (cm) ** 86,4 84

Comprimento do colmo (cm) ** 67,4 66

Comprimento da panícula (cm) ** 19 18

Exserção da panícula * média média

Cor da folha verde verde

Ângulo da folha bandeira ereto ereto

Tipo de panícula intermediária intermediária

Pilosidade ausente ausente

Degrane * intermediário intermediário

Acamamento * resistente resistente

Perfilhamento * alto alto

Grãos

Classe longo-fino longo-fino

Arista ausente ausente

Cor das glumas palha palha

Cor do apículo branca branca

Pilosidade ausente ausente

Comprimento com casca (mm)** 10,7 9,4

Comprimento polido (mm)** 7,08 7,0

Largura com casca ** 2,2 2,4

Largura polido (mm) ** 2,1 2,0

Espessura com casca** 2,1 2,0

Espessura polido (mm) ** 1,72 1,8

Relação comprimento/largura polido (mm) ** 3,24 3,5

Peso de mil grãos (g) ** 24,45 24,38

Renda total (%) ** 72 72

Inteiros (%) ** 64 65

Amilose alta/intermediária intermediária

Temperatura de gelatinização alta intermediária/baixa

Produtividade (t ha-1)*** 8,6 8,0

* Podem surgir plantas atípicas devido à ocorrência de cruzamentos naturais. ** Pode sofrer alterações em função das características do ambiente em que for cultivado. *** Grãos com casca, 13% de umidade.

A produtividade média da BRS A701 CL, na rede de ensaios de valor de cultivo e uso

(VCU) no Estado do Rio Grande do Sul, foi de 8,6 t ha-1 (Tabela 2).

A cultivar BRS A701 CL apresenta-se moderadamente resistente às principais doenças encontradas na lavoura de arroz irrigado, tais como brusone na folha e na panícula, mancha de grãos e mancha parda. A cultivar apresenta moderada suscetibilidade à mancha estreita das folhas.

A principal distinção da BRS A701 CL em relação à BRS 7 "Taim" e a cultivar BRS Sinuelo CL (MAGALHÃES JR. et al., 2010) é a sua resistência aos herbicidas da classe das imidazolinonas, principalmente ao imazapir + imazapique. Avaliações moleculares realizadas pela Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia apontam para uma recuperação de cerca de 97% do genoma da BRS 7 "Taim".

Tabela 2 - Produtividade da cultivar BRS A701 CL em comparação a cultivares testemunhas nas diferentes regiões orizícolas do RS.

LOCAL

SAFRA

GENÓTIPOS *

BRS A701 CL BRS 7 TAIM BRS PELOTA BR IRGA 409 PUITÁ INTA CL

Pelotas 2010/11 6504 7752 7307 7456

Santa Vitória do Palmar

2010/11 9011 8914 9183 9182

Alegrete 2010/11 10818 8805 9522 10487

Uruguaiana 2010/11 7251 6332 6810 6709

Pelotas 2011/12 9056 9893 9249 8137

Santa Maria 2011/12 5025 4551 4793 4246

Alegrete 2011/12 10436 9863 9124 7359

Uruguaiana 2011/12 9053 9746 8873 8923

* Dados em kg ha

-1 de ensaios de VCU conduzidos pela Embrapa no RS

CONCLUSÃO

A cadeia produtiva do arroz gaúcho será beneficiada, em função do lançamento desta nova cultivar de segunda geração quanto à resistência ao herbicida Kifix, com elevada produtividade, resistente ao acamamento e com qualidade de grãos. Esta nova cultivar vem atender a demanda do setor produtivo em substituição da cultivar BRS Sinuelo CL que apresentava tolerância de primeira geração ao herbicida Only, não tolerando o Kifix.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

MAGALHÃES JÚNIOR, A.M.; FAGUNDES, P.R.R.; FRANCO, D.F.; ANDRES, A.; RANGEL P.H.; MORAES, O.P.; MOURA NETO, F.; SEVERO, A.C. BRS Sinuelo CL: cultivar de arroz irrigado para o sistema Clearfield. Comunicado Técnico, 233. Embrapa Clima Temperado, Pelotas, 2010. 8p. SOCIEDADE SUL-BRASILEIRA DE ARROZ IRRIGADO (SOSBAI). Arroz irrigado: recomendações técnicas da pesquisa para o Sul do Brasil. Pelotas, RS: SOSBAI, 2016. 200p.

AVALIAÇÃO DE LINHAGENS CL DE ARROZ IRRIGADO DA EMBRAPA EM ENSAIOS DE VCU, NO RS - SAFRA 2016/17

Ariano Martins de Magalhães Jr.

1, Paulo Hideo Nakano Rangel

2, Paulo Fagundes

1, Orlando P.de Morais

2,

Daniel Franco1, José Manoel Colombari Filho

2, Adriano Pereira de Castro

2, André Andres

1, Paula Pereira

Torga2, Cley Donizete Nunes

1, Francisco Pereira Moura Neto

2, Márcio Elias Ferreira

3, Jerry Adriani C. de

Souza2, Eduardo A. Streck

4, Gabriel A. Aguiar

4, Paulo Henrique K. Facchinello

4, Janaína V. Goveia

5

Palavras-chave: cultivares, ganho genético, produtividade, seleção, sistema Clearfield

INTRODUÇÃO

No melhoramento convencional, as maiores dificuldades para obtenção dos genótipos de interesse do melhorista encontram-se na manipulação dos caracteres quantitativos, ou seja, aqueles de herança complexa, que possuem reduzida herdabilidade em virtude do grande número de genes que os controlam. A eficiência de seleção, nesse caso, é determinada por vários aspectos, principalmente pela participação direta do ambiente na expressão do caráter, acarretando dificuldades na identificação dos indivíduos superiores (CARVALHO et al., 2003). Através de hibridações artificiais e retrocruzamentos é possível incorporar características monogênicas, ou seja, controladas por um só gene, como é caso da resistência à herbicidas do grupo das imidazolinonas. O retrocruzamento é o cruzamento de um descende com qualquer um dos seus genitores que permite transferir um gene ou poucos genes de um parental denominado não recorrente ou doador a outro chamado recorrente. Assim, o genótipo se torna cada vez mais parecido com o pai com que ele está sendo retrocruzado. Normalmente o genótipo recorrente é uma cultivar de grande interesse comercial.

O Sistema de Produção Clearfield Arroz foi lançado, no Brasil, em 2003, e hoje ocupa cerca de 70% da área de arroz irrigado no Estado do Rio Grande do Sul, com o uso de inúmeras cultivares comerciais resistentes à herbicidas, o que dificulta o plantio de cultivares convencionais. A maior vantagem direta é o controle do Arroz Vermelho, principal planta daninha infestante das lavouras de arroz irrigado, que limita o potencial de produtividade do cereal. A infestante está presente na totalidade das regiões cultivadas com arroz irrigado. Além disso, aproximadamente um terço da área cultivada encontrava-se nos últimos anos seriamente comprometida, o que inviabilizava o cultivo do arroz. Dessa forma, muitas lavouras haviam sido abandonadas devido à alta infestação de arroz vermelho, antes do advento da Tecnologia Clearfield®.

O Programa de Melhoramento Genético da Embrapa tem por desafio desenvolver cultivares que apresentem uma alta adaptabilidade e estabilidade aos diversos ambientes em que são cultivadas e, que expressem elevado rendimento de grãos, associado à características agronômicas e industriais adequadas. A Embrapa através de convênio com a BASF tem desenvolvido e lançado cultivares resistentes à herbicidas. O ensaio de Valor de Cultivo e Uso para o sistema Clearfield (VCU-CL) destina-se à avaliação final das linhagens CL elites selecionadas em ensaios de rendimento preliminar, em diferentes condições ambientais, visando obter informações agronômicas detalhadas para o lançamento de novas cultivares. Através desse ensaio, obtém-se os requisitos mínimos para inscrição no Registro Nacional de Cultivares (RCN).

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho das linhagens geradas pelo programa de melhoramento genético da Embrapa, com gene de resistência à herbicidas do grupo das imidazolinonas, em diferentes regiões orizícolas do Rio Grande do Sul, na safra

1 Embrapa Clima Temperado, Cx. Postal 403, CEP 96001-970 Pelotas, RS. e-mail: ariano.martins@embrapa.br

2 Embrapa Arroz e Feijão

3 Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia

4 Estudante de Doutorado em Melhoramento Vegetal – UFPel-FAEM/Embrapa Clima Temperado

5 Estudante de Agronomia - UFPel-FAEM

2016/17, visando possível lançamento e recomendação de novas cultivares de arroz irrigado entre as quais a BRS Pampa CL.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento de VCU conduzido no ano agrícola 2016/17 foi constituído por 14 genótipos, sendo 12 linhagens CL elites e duas testemunhas: BRS Pampa (ciclo precoce) e PUITÁ INTA CL (precoce).

Os ensaios foram conduzidos em Capão do Leão, Santa Vitória do Palmar, Alegrete e Uruguaiana, municípios representantes de diferentes regiões orizícolas do estado do RS. O delineamento utilizado foi de blocos ao acaso, com quatro repetições. As parcelas foram de 9 linhas de 5 m de comprimento, espaçadas 0,20 m entre si. A área útil da parcela foi de 4,0 m

2. As práticas de adubação e manejo foram adotadas segundo as recomendações

técnicas de cultivo do arroz irrigado (SOSBAI, 2016). Os caracteres avaliados foram: produtividade de grãos (kg ha

-1), floração (dias da

emergência a 50 % de floração), estatura de plantas (cm), pubescência foliar, acamamento (notas de 1 a 9, onde notas menores revelam o melhor desempenho agronômico), rendimento industrial e qualidade dos grãos quanto às características de mancha de grãos (MG), provocado por estresses bióticos e abióticos. A produtividade de grãos foi avaliado por meio da análise de variância e aplicação do Teste de Tukey (P < 0,05) para discriminar os tratamentos. Para as demas variáveis, realizou-se apenas a obtenção das médias de todos os locais. As análises foram realizadas com auxílio do programa estatístico Genes (CRUZ, 2013)

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A análise da variância indicou efeito significativo entre os genótipos avaliados quanto a produtividade média, bem como houve diferença significativa pelo Teste de Tukey (P < 0,05) entre os locais (Tabela 1). A produtividade média de grãos dos genótipos variou de 9.928 kg ha

-1 (AB 16574) a 6.787 kg ha

-1 (CTB 1031-6-M-2-M-M), com média geral do

experimento de 8.373 kg ha-1, e um CV de 15,3%. A maior produtividade média foi obtida no

município de Uruguaiana (9.228 kg ha-1), não diferindo estatisticamente dos municípios de

Capão do Leão e Alegrete, porém, diferindo de Santa Vitória do Palmar que apresentou as menores médias. Este fato deve-se a problemas de falta de água no experimento e, consequentemente, infestação de plantas daninhas. No ambiente de Santa Vitória do Palmar obteve-se CV% elevado e não foi possível discriminar os genótipos pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade.

As maiores produtividades médias, considerando as quatro repetições, foram obtidas em Alegrete com a cultivar BRS Pampa (11.122 kg ha

-1) e com a linhagem

AB16574, essencialmente derivada da BRS Pampa (11.113 kg ha-1), as quais não diferiram

estatisticamente entre si. Esta linhagem foi desenvolvida pelo programa da Embrapa através de retrocruzamentos visando introgredir gene de resistência à herbicidas do grupo das imidazolinonas e apresenta ciclo precoce ao redor dos 115 dias, da emergência à maturação, com folhas pilosas e estatura média de 103 cm (Tabela 2), muito semelhante ao padrão do genótipo recorrente. Destacam-se também duas linhagens (AB16575 e AB16576) que apresentaram valores de rendimentos médios superiores à média do experimento e não diferiram estatisticamente da melhor testemunha BRS Pampa.

Em relação aos parâmetros agronômicos (Tabela 2) pode-se observar um comportamento médio adequado dos genótipos nos ambientes de cultivo no Rio Grande do Sul. Verificou-se alguns problemas de acamamento principalmente em Alegrete e Uruguaiana. Quanto às pragas e doenças, não foram observados danos de importância econômica. O ciclo mais precoce foi da linhagem CTB 1103-7-M-1, a qual necessitou de 75 dias para atingir 50% da floração, sendo, em média, quase 10 dias mais precoce que a testemunha BRS Pampa que apresenta também ciclo precoce. Foi observado

comportamento satisfatório para o rendimento de grãos inteiros e mancha de grãos, compatível com as melhores testemunhas para qualidade de grãos que são as cultivares BRS Pampa (63,2%) e PUITÁ INTA CL (64,5%) utilizadas como padrões no ensaio. Tabela 1. Produtividade de grãos (kg ha

-1) de linhagens elites CL de arroz irrigado do

Ensaio de Valor de Cultivo e Uso, safra 2016/17. Embrapa Clima Temperado. Pelotas, 2017.

GENÓTIPOS

LOCAIS

Capão do Leão Santa Vitória

do Palmar Alegrete Uruguaiana Médias*

BRS Pampa 9.481 abc 7.216 a 11.122 a 10.534 a 9.620 ab

PUITÁ INTA CL 8.279 bc 5.214 a 8.491 cde 7.997 bc 7.495 cde

CTB1031-6-M-2-M-M 7.617 c 5.312 a 7.291 de 6.928 c 6.787 e

CTB 1103-18-M-1 9.923 abc 6.570 a 9.387 abc 9.369 ab 8.820 abc

CTB 1103-8-M-M 10.519 ab 5.499 a 9.191 abcd 9.012 ab 8.555 abcd

CTB1031-6-M-1-M-1 8.861 abc 6.771 a 8.072 cde 8.863 ab 8.142 bcde

CTB 1103-17-M-1 9.329 abc 5.223 a 9.009 bcd 8.978 ab 8.135 bcde

CTB 1103-5-M-M 9.392 abc 5.412 a 8.916 bcde 9.028 ab 8.187 bcde

CTB 1165-15-M-M 7.650 c 4.998 a 6.909 e 9.125 ab 7.171 de

CTB 1103-7-M-1 4.173 d 7.375 a 8.050 cde 9.072 ab 6.995 e

AB 16574 11.034 a 7.190 a 11.113 a 10.375 a 9.928 a

AB 16575 10.804 ab 6.207 a 10.691 ab 9.691 ab 9.348 ab

AB 16576 10.086 abc 6.854 a 9.613 abc 10.606 a 9.289 ab

AB 16577 9.333 abc 5.908 a 10.028 abc 9.616 ab 8.757 abc

Médias 9.034 A 6.097 B 9.134 A 9.228 A 8.373

CV 12,50 22,45 8,96 8,21 15,3

* Médias seguidas pela mesma letra minúscula, na coluna, e maiúscula, na linha, não diferem entre si, pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade.

Tabela 2. Comportamento dos genótipos CL avaliados no Ensaio de Valor de Cultivo para as variáveis floração 50% (dias), estatura de plantas(cm), pubescência da folha (L-lisa; P-pilosa), acamamento (Acam), mancha de grãos (MG) e rendimento industrial, considerando dados médios dos quatro locais de cultivo, safra 2016/17. Embrapa Clima Temperado. Pelotas, 2017.

Genótipos

Floração 50% (dias)

Estatura (cm)

Pubescência

Acam*.

MG*

Rendimento Industrial

Inteiros

BRS Pampa 84,5 102,1 P 3.0 1.0 63,2

PUITÁ INTA CL 86,3 96,9 P 2.0 1.0 64,5

CTB1031-6-M-2-M-M 88,1 104,4 P 1.0 1.0 63,2

CTB 1103-18-M-1 85,9 107,2 P 2.0 1.0 58,6

CTB 1103-8-M-M 81,9 104,7 P 3.0 1.0 62,6

CTB1031-6-M-1-M-1 85,7 103,4 L 2.0 1.0 62,1

CTB 1103-17-M-1 83,6 104,0 P 2.0 1.0 63,8

CTB 1103-5-M-M 83,4 101,9 P 2.0 1.0 62,4

CTB 1165-15-M-M 79,1 94,0 L 1.0 1.0 61,4

CTB 1103-7-M-1 75,7 97,2 P 2.3 1.0 58,6

AB 16574 84,1 103,2 P 3.0 1.0 60,9

AB 16575 84,5 103,1 P 2.0 1.0 61,9

AB 16576 83,3 103,4 P 2.4 1.0 61,2

AB 16577 82,7 98,0 P 2.0 1.0 62,2

* Notas: Acamamento: 1-9; MG (mancha de grãos): 1-5, onde notas menores correspondem

ao melhor desempenho agronômico ou melhor qualidade

CONCLUSÃO

Os resultados obtidos neste experimento de valor de cultivo e uso de linhagens CL promissoras do programa de melhoramento genético de arroz irrigado da Embrapa permitem concluir que, pela produtividade de grãos e desempenho agronômico, é possível indicar genótipos essencialmente derivados da cultivar BRS Pampa, diferindo apenas com relação a resistência à herbicidas do grupo das imidazolinonas para registro, proteção e lançamentos no Rio Grande do Sul, como são os casos das linhagens AB 16574, AB 16575 e AB 16576.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CARVALHO, F.I.F de; LORENCETTI, C.; MARCHIORO, V.S.; SILVA, S.A. Condução de população no melhoramento genético de plantas. Pelotas: UFPel. Ed. Universitária, 2003. 230 p. CRUZ, C.D. GENES - a software package for analysis in experimental statistics and quantitative genetics. Acta Scientiarum. v.35, n.3, p.271-276, 2013 SOCIEDADE SUL-BRASILEIRA DE ARROZ IRRIGADO (SOSBAI). Arroz irrigado: recomendações técnicas da pesquisa para o Sul do Brasil. Pelotas, RS: SOSBAI, 2016. 200p.

ANÁLISE DO TRANSCRIPTOMA DE ARROZ SUBMETIDO AO ESTRESSE SALINO NOS ESTÁDIOS VEGETATIVO E REPRODUTIVO

Marcelo Nogueira do Amaral1; Priscila Ariane Auler2; Luis Willian Pacheco Arge3; Tatiana Rossatto2;

Alexandre Pereira Leivas4; Gabriela dos Santos Rodrigues4; Antonio Costa de Oliveira5; Luciano Carlos da Maia6; Eugenia Jacira Bolacel Braga7

Palavras-chave: Ontologia Gênica, Oryza sativa L., RNA-seq

INTRODUÇÃO

A salinização do solo e da água de irrigação, durante as fases de estabelecimento da

cultura do arroz (Oryza sativa L.) e, principalmente, na fase reprodutiva estão intimamente relacionados com a variabilidade nos níveis de produtividade (ZHU, 2001).

O controle genético da tolerância à salinidade é uma característica quantitativa, envolvendo uma rede gênica de vários loci distribuídos em diferentes regiões do genoma do arroz, os quais, uma vez ajustados, podem mitigar o efeito do estresse, levando a um ajustamento celular e tolerância da planta (FOWLER, 2004). Assim, o conhecimento do transcriptoma de cultivares de arroz, submetidas a este tipo de estresse, pode auxiliar a elucidar quais vias metabólicas são alteradas e quais são as principais respostas moleculares das plantas em tais condições, permitindo a prospecção de marcadores genéticos que auxiliarão na seleção e obtenção de cultivares com maiores níveis de tolerância a estas condições.

A tecnologia de sequenciamento massivo de RNAs (RNA-seq) permite caracterizar o transcriptoma completo de um tecido sob determinada condição. O uso desta tecnologia tem gerado uma grande quantidade de dados, tais como os níveis de expressão gênica, diferenças em regiões 3’UTRs/5’UTRs (região não traduzida), CDSs (região codificadora), regiões de splicing e SNPs (Polimorfismo de Nucleotídeo Único) (TRAPNELL et al., 2010). Portanto, o objetivo do presente estudo foi avaliar o perfil transcricional de uma cultivar de arroz, submetida ao estresse salino durante o período vegetativo e/ou reprodutivo, na busca de informações sobre os mecanismos de tolerância a esta condição ambiental.

MATERIAL E MÉTODOS

Sementes do genótipo de arroz BRS Ligeirinho foram germinadas em rolo de papel em

câmara de crescimento do tipo BOD, por sete dias. As plântulas foram transferidas para vasos plásticos contendo areia (previamente lavada com água e ácido clorídrico 1%), sendo mantidas em casa de vegetação com umidade relativa do ar de 70%, temperatura de 25±2ºC e irrigação diária, alternada com água e solução nutritiva de Yoshida (1976).

Quando as plantas atingiram o estádio de desenvolvimento V4, foram divididas em dois grupos. No primeiro grupo as plantas não foram submetidas ao pré-tratamento com sal. O segundo grupo foi submetido ao pré-tratamento com solução de Yoshida contendo 150 mM de NaCl. Os vasos foram colocados sobre bandejas plásticas para manter o nível de solução.

Após 48 horas, a areia foi lavada com água destilada para a retirada do excesso de sais, e posteriormente se mantiveram com irrigação normal, até chegarem ao período reprodutivo. Ao atingirem o período reprodutivo (R1-R2), um grupo de plantas foi novamente

1 Doutorando em Fisiologia Vegetal, Universidade Federal de Pelotas, Avenida República 229, theoamaral@hotmail.com 2 Doutorandas em Fisiologia Vegetal, Universidade Federal de Pelotas 3 Doutor em Agronomia, Laboratório Nacional de Computação Científica 4 Graduandos em Agronomia, Universidade Federal de Pelotas 5 Professor Titular, Universidade Federal de Pelotas 6 Professor Adjunto, Universidade Federal de Pelotas 7 Professora Associada III, Universidade Federal de Pelotas

submetido ao estresse salino. Em vista disso, foram designadas quatro condições experimentais: C: somente solução nutritiva durante todo ciclo, sendo o controle; PTV: pré-tratamento no vegetativo e sem salinidade no reprodutivo; PTV+R: pré-tratamento no vegetativo e subsequente estresse salino no reprodutivo; NPT: sem pré-tratamento no vegetativo e com salinidade no reprodutivo. O delineamento experimental foi em DIC, com três repetições biológicas por condição experimental, sendo cada unidade experimental representada por um vaso contendo seis plantas. As amostras foram coletadas após 48 horas de estresse no estádio reprodutivo.

O RNA total foi extraído de 100 mg de folhas utilizando Purelink Plant RNA (Invitrogen) e preparado para sequenciamento com o kit TruSeq RNA Sample Preparation V2 (Illumina), de acordo com as recomendações do fabricante. A qualidade das bibliotecas foi avaliada com o equipamento Agilent 2100 BioAnalyzer (Agilent Technologies), e o kit Agilent DNA 1000 (Agilent). Duas repetições por condição experimental foram submetidas ao sequenciamento do tipo paired-end (2x100pb) utilizando a Plataforma HiSeq 2500 (Illumina).

O programa Trimmomatic Ver. 0:32 (BOLGER et al., 2014) foi utilizado para remover adaptadores e bases de baixa qualidade de cada biblioteca. As reads foram mapeadas contra o genoma de referência de Oryza sativa, cv. Nipponbare (IRGSP build 1.0), do Rice Genome Annotation Project Ver. 7, pelo software TopHat Ver. 2.0.11 (TRAPNELL et al., 2009). O software HTSeq 0.5.3 (ANDERS et al., 2015) foi usado para a contagem bruta das reads. A identificação de genes diferencialmente expressos (DEGs) foi realizada usando o software R 3.1.0 com o pacote edgeR 3.8.5 (ROBINSON et al., 2010), do repositório Bioconductor. Os níveis de expressão foram calculados pela contagem por milhão (CPM)> 1 e normalizados pela média dos valores de M (TMM), considerando os genes expressos diferencialmente com taxa de falsas descobertas (FDR) <0,01. A análise de qualidade de alinhamento das reads contra o genoma referência foi realizada com o programa Qualimap Ver. 2.2 (OKONECHNIKOV; CONESA; GARCÍA-ALCALDE, 2015).

Os DEGs foram submetidos à análise de enriquecimento de termos GO (ontologia gênica) com um script customizado em R e com anotação do MSU Ver. 7, com ponto de corte FDR < 0,05. Os termos GO sobre-representados foram submetidos à web ferramenta REViGO (SUPEK et al., 2011) para visualização das relações entre os termos.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

O sequenciamento de RNA gerou aproximadamente 226 milhões de reads, em quatro bibliotecas (C, PTV, PTV+R e NPT). O mapeamento das reads contra o genoma de referência (cv Nipponbare - IRGSP 1.0) resultou em uma média de 82,22% de mapeamento, com variação de 81,92 a 82,71% para o Controle e PTV, respectivamente.

Em relação ao número de genes diferencialmente expressos (DEGs), a condição PTV+R apresentou o menor valor (111), sendo 20 deles regulados positivamente (up-regulated) e 91 regulados negativamente (down-regulated), seguida por NPT (172), com 59 DEGs up-regulated e 123 down-regulated. PTV apresentou o maior número de DEGs (293), com 105 up-regulated e 188 down-regulated. Além disso, a condição PTV apresentou 139 DEGs exclusivos, enquanto NPT e PTV+R apresentaram número inferiores, com 50 e 24 DEGs, respectivamente. Um total de 49 DEGs foram comuns as três condições (Figura 1). Segundo Ding et al. (2014), o critério operacional para a memória transcricional é que as respostas transcricionais a condições de estresse semelhantes devem ser diferentes. Consequentemente, estes 24 genes exclusivos para PTV+R exibem memória de transcrição ao estresse salino.

Figura 1 - Diagrama de Venn baseado nas comparações entre as condições de estresse.

Para uma visualização detalhada de grandes conjuntos de genes, foi utilizada a anotação funcional por termos de GO (Ontologia Gênica), permitindo a identificação de diferentes processos alterados em cada condição. Para as condições PTV e PTV+R, response to stress (GO:0006950) e response to biotic stimulus (GO:0009607) foram os dois termos de GOs mais sobre-representados para a classe de Processos Biológicos (Figura 2a e 2g, respectivamente), enquanto NPT apresentou maior número de termos de GOs sobre-representados, sendo que response to stress (GO:0006950), metabolism (GO:0008152), oxidation-reduction process (GO:0055114) e carboxylic acid metabolic process (GO:0019752) foram os principais (Figura 2d). Em um estudo com duas cultivares contrastantes à salinidade, o termo de GO response to stress (GO:0006950) foi o mais representativo para a cultivar sensível, corroborando os resultados obtidos nesse estudo, visto que BRS Ligeirinho é considerada como sensível à salinidade (JYANG et al., 2013). A condição de NPT também apresentou os termos de GOs cation transport (GO:0006812) e potassium ion homeostasis (GO:0055075),

Figura 2 – Representação gráfica utilizando o REViGO dos termos de GOs sobre-representados em cada condição. (a) PTV - Processos Biológicos, (b) PTV – Componentes Celulares, (c) PTV – Função

Molecular, (d) NPT – Processos Biológicos, (e) NPT – Componentes Celulares, (f) Função Molecular, (g) PTV+R – Processos Biológicos, (h) PTV+R – Componentes Celulares e (i) PTV+R – Função Molecular.

A classe de Componentes Celulares foi a que apresentou menor número de termos de GOs sobre-representados nas três condições, sendo molybdopterin synthase complex (GO:0019008) para a condição PTV (Figura 2b), vacuolar membrane (GO:0005774) para NPT (Figura 2e) e anchored component of membrane (GO:0031225) para PTV+R (Figura 2h). Para a classe de Função Molecular, catalytic activity (GO:0003824) foi o termo de GOs mais sobre-representado para as condições PTV (Figura 2c) e NPT (Figura 2f), e sequence-specific DNA binding transcription factor activity (GO:0003700) para PTV+R (Figura 2i). Esses dois termos de GOs normalmente estão associados ao estresse salino, e são responsáveis por reações bioquímicas e pela regulação da expressão gênica (WANG et al., 2016).

CONCLUSÃO

A condição PTV apresentou um maior número de genes diferencialmente expressos, entretanto a condição NPT apresentou regulação mais complexa, evidenciada pelo maior número de termos de GOs sobre-representados. A diferença na reposta entre NPT e PTV+R evidenciou que o pré-tratamento no estádio vegetativo influencia na resposta ao estresse subsequente no estádio reprodutivo.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BOLGER, A. M. et al. Trimmomatic: a flexible trimmer for Illumina sequence data. Bioinformatics, Oxford, v. 30, n. 15, p. 2114-2120, August 2014. DING, Y. et al. Dehydration stress memory genes of Zea mays comparison with Arabidopsis thaliana. BMC Plant Biology, Londres, v. 14, p. 141, May 2014. FLOWERS, T. J. Improving crop salt tolerance. Journal of Experimental Botany, Oxford, v. 55, n. 396, p. 307-319, February 2004. JYANG, S. et al. Genome-Wide Survey on Genomic Variation, Expression Divergence, and Evolution in Two Contrasting Rice Genotypes under High Salinity Stress. Genome Biology and Evolution, Oxford, v. 5, n. 11, p. 2032-2050, October 2013. OKONECHNIKOV, K. et al. Qualimap 2: advanced multi-sample quality control for high-throughput sequencing data. Bioinformatics, Oxford, v.32, n. 2, p. 292-294, January 2016. ROBINSON, M. D. edge R: a bioconductor package for differential expression analysis of digital gene expression data. Bioinformatics, Oxford, v. 26, n. 1, p. 139-40, January 2010. SUPEK, F. et al. (2011) REVIGO summarizes and visualizes long lists of gene ontology terms. PLoS ONE, San Francisco, v. 6, n. 7, p. e21800, July 2011. TRAPNELL, C. et al. TopHat: discovering splice junctions with RNA-Seq. Bioinformatics, Oxford, v. 25, n. 9, p. 1105-1111, May 2009. TRAPNELL, C. et al. Transcript assembly and quantification by RNA-Seq reveals unannotated transcripts and isoform switching during cell differentiation. Nature Biotechnology, London, v. 28, n. 5, p. 511-515. May 2010. WANG, W. et al. Complex molecular mechanisms underlying seedling salt tolerance in rice revealed by comparative transcriptome and metabolomic profiling. Journal of Experimental Botany, Oxford, v. 67, n. 1, pp. 405-419, January 2016. YOSHIDA, S.; FORNO, D. A.; COCK, J. H.; GOMEZ, K. A. (Ed.). Laboratory Manual for Physiological Studies of Rice. Laguna, Philippines: The International Rice Research Institute, 1976. ZHU, J. K. Plant salt tolerance. Trends in Plant Science, New York, v. 6, n. 2, p. 66-71, February 2001.

CONTEÚDO DE PROLINA E EXPRESSÃO DE GENES DO SEU

METABOLISMO EM PLANTAS DE ARROZ SUBMETIDAS A DÉFICIT

HÍDRICO MODERADO

Priscila Ariane Auler1, Marcelo Nogueira do Amaral2, Tatiana Rossatto2, Gabriela dos Santos Rodrigues3,

Alexandre Pereira Leivas3, Cristini Milech2, Isabel Lopes Vighi4, Letícia Carvalho Benitez4, Eugenia Jacira

Bolacel Braga5

Palavras-Chave: Oryza sativa L., Imprint, ajuste osmótico.

INTRODUÇÃO

A melhoria na estabilidade de produção dos genótipos em ambientes propensos ao déficit hídrico é de grande importância para a cultura do arroz de sequeiro e pode ser feita por meio do melhoramento genético com a identificação de características que possam contribuir para a tolerância à seca (BABU et al., 2003).

Atualmente, diversas pesquisas têm demonstrado que se as plantas passam por momentos de exposição a estresses prévios, tendem a apresentar mecanismos de memória celular que permitem que as mesmas se tornem mais tolerantes a futuras exposições. Com isso, memória de estresse ou Imprint é definida como modificações estruturais, genéticas e bioquímicas que ocorrem como consequência de um contato anterior ao fator de estresse, tornando as plantas, em geral, mais resistentes para futuros eventos desfavoráveis de mesma natureza (THELIER; LÜTTGE, 2012).

As plantas em condição de deficiência hídrica, exigem a ativação de um ajuste osmótico para manter o potencial hídrico, turgor e homeostase celular. O ajuste osmótico é um mecanismo que se estabelece mediante o acúmulo de solutos compatíveis, como a prolina, que contribuem para a manutenção do equilíbrio hídrico e preservação da integridade de componentes em condições de estresse (MARIJUAN; BOSCH, 2013).

A prolina pode ser sintetizada por duas rotas, a rota do glutamato e a da ornitina. Em condições de estresse osmótico, a rota via glutamato é a responsável pelo maior acúmulo deste aminoácido (HAYAT et al., 2012). A biossíntese de prolina ocorre, geralmente, no citosol de maneira constitutiva, sendo controlada pelo gene P5CS2 (pirrolina-5-carboxilato sintetase 2). Por outro lado, em condições de estresse, sua biossíntese é aumentada nos cloroplastos, sendo controlada, principalmente, pelo gene P5CS1 (pirrolina-5-carboxilato sintetase 1) (SZÉKELY et al., 2008).

Na rota alternativa de biossíntese, via ornitina, a mesma é transaminada para P5C via ornitina-δ-aminotransferase (VERBRUGGEN; HERMANS, 2008). Sugere-se que em algumas espécies, em condições de estresse, o acúmulo deste osmólito se dá por esta rota (XUE et al., 2009).

O catabolismo de prolina ocorre nas mitocôndrias pela ação sequencial das enzimas pirrolina desidrogenase (PDH) e P5C desidrogenase (P5CDH). PDH é codificada por dois genes, enquanto que um único gene P5CDH foi identificado em Arabidopsis thaliana e Nicotiana tabacum (RIBARITS et al., 2007).

Baseado nisso, o objetivo deste trabalho foi observar se o estresse hídrico em diferentes condições (com e sem pré-tratamento) tem influência no acúmulo de prolina assim como na expressão de genes do seu metabolismo, em genótipos melhorados geneticamente para

1 Doutoranda em Fisiologia Vegetal na Universidade Federal de Pelotas, Rua Pe. Anchieta, 4715, pri_auler@hotmail.com. 2 Doutorandos (a) em Fisiologia Vegetal na Universidade Federal de Pelotas; 3 Graduandos em Agronomia na Universidade Federal de Pelotas; 4 Doutora em Fisiologia Vegetal pela Universidade Federal de Pelotas; 5 Professora Associada III, Instituto de Biologia/DB, Universidade Federal de Pelotas.

cultivo em diferentes sistemas de irrigação: BRS Querência (várzea) e AN Cambará (sequeiro).

MATERIAIS E MÉTODOS

O experimento foi conduzido com dois genótipos de arroz, BRS Querência (várzea) e AN Cambará (sequeiro). As sementes foram germinadas e após 10 dias, as plântulas foram transferidas para vasos plásticos (10L), contendo solo.

No estádio vegetativo V5, as plantas de cada genótipo foram divididas em dois grupos. No primeiro, as plantas não foram submetidas a pré-tratamento e no segundo grupo as plantas foram submetidas a déficit hídrico (monitorado com o equipamento TDR EC o qual determina o Conteúdo Volumétrico de Água no solo). Nas plantas pré-tratadas, a irrigação foi suspensa até que a umidade do solo atingisse 10% (estresse hídrico moderado). Após, os vasos foram rehidratados e mantidos nessa condição até a reaplicação do estresse, no estádio reprodutivo. Em (R1-R2), a irrigação foi suspensa novamente conforme descrito anteriormente.

Em vista disso, foram designadas quatro condições experimentais: C: controle (capacidade de campo); PTv: Pré-tratamento no vegetativo e sem déficit hídrico no reprodutivo; PTV+R: Pré-tratamento no vegetativo e subsequente déficit hídrico no reprodutivo; NPT: sem pré-tratamento no vegetativo e com déficit hídrico no reprodutivo. As coletas foram realizadas no estádio reprodutivo em todas as condições.

O delineamento experimental foi em DIC, em esquema fatorial 2 x 4 (dois genótipos e quatro condições estudadas) com três repetições biológicas por tratamento, sendo cada unidade experimental representada por um vaso contendo seis plantas.

Para a determinação do conteúdo de prolina foi utilizada a metodologia descrita por Bates et al. (1973), com algumas modificações e os resultados expressos em μmol prolina g-1 MF (massa fresca).

O RNA total foi extraído de folhas utilizando-se o reagente PureLink® Kit (Invitrogen™). A qualidade e integridade do RNA total foram avaliadas por eletroforese em gel de agarose 1% e a quantidade e pureza em NanoDrop ND-1000. Cada amostra de mRNA foi reversamente transcrita em cDNA usando o kit comercial SuperScript First-Strand System for RT-PCR (Invitrogen™). Foram desenhados primers na região transcrita dos genes de arroz que codificam enzimas envolvidas no metabolismo de prolina (P5CS1, P5CS2, P5CR OAT, P5CDH e PDH). Como normalizador interno das reações de RT-qPCR utilizou-se o gene UBC-E2 (Ubiquitina conjugada a enzima E2), previamente testado para as condições experimentais. A quantificação relativa da expressão de cada gene foi obtida conforme descrito por Livak; Schmittgen (2001).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Para o genótipo BRS Querência, o maior acúmulo de prolina ocorreu em PTV+R com 0,159 mM prolina g-1 MF, seguido dos valores 0,112 e 0,098 mM prolina g-1 MF nas condições NPT e PTV, respectivamente, todos sendo superiores ao teor de prolina na condição controle. O conteúdo deste aminoácido em AN Cambará foi inferior, ao genótipo de várzea, em todas as condições estudadas, no entanto, não diferindo significativamente entre as condições hídricas (Figura 1). Muitas evidências têm demonstrado que o estresse osmótico induz o acúmulo de prolina que é parcialmente regulado pela via de sinalização ABA-dependente (STRIZHOV et al., 1997). Deste modo, o estresse hídrico pode ativar a via da biossíntese de prolina, que pode atuar como um antioxidante não enzimático e, deste modo, influenciar no equilíbrio redox das plantas. Os resultados mostraram que, em BRS Querência, o acúmulo de prolina foi acentuado, principalmente em plantas pré-tratadas, evidenciando uma provavél resposta de defesa incrementada pelo processo de memória, diferentemente do que ocorreu no AN Cambará (Figura 1).

Figura 1- Conteúdo de prolina livre em folhas de arroz (BRS Querência e AN Cambará), após submetidas as diferentes combinações de déficit hídrico. Os valores são representados pela média de cada condição ± DP. Médias seguidas de letras maiúsculas iguais não diferem estatisticamente nos genótipos e letras minúsculas iguais não diferem entre as condições dentro do mesmo genótipo.

Nas plantas que estavam em déficit hídrico no momento da coleta, os valores de expressão de P5CS1 foram de 3,16 e 5,39, respectivamente. Na maioria dos casos, observa-se expressões menores que as do controle nos genes P5CDH e PDH, envolvidos no catabolismo mitocondrial de prolina (Figura 2A e 2B).

Em AN Cambará, houve aumento de expressão principalmente no gene OAT (QR= 4,07) em PTV+R, proveniente da rota alternativa de síntese, em comparação com os demais genes de biossíntese. Em relação aos envolvidos no catabolismo, nota-se aumento de expressão nos tratamentos que receberam pré-tratamento, principalmente no gene PDH, com QR= 3,5 e QR= 2,59, respectivamente, demostrando maior catabolismo de prolina neste genótipo, corroborando os valores baixos de quantificação do mesmo (Figura 2C e 2D).

Figura 2- Quantificação Relativa (QR) da expressão de genes codificadores de enzimas envolvidas na biossíntese (P5CS1, P5CS2, P5CR e OAT) e catabolismo (P5CDH e PDH) de prolina nos genótipos de arroz BRS Querência (A e B) e AN Cambará (C e D) após submetidas as diferentes combinações de déficit hídrico ao longo do ciclo.

Os resultados sobre a expressão dos genes do metabolismo de prolina em BRS Querência evidenciaram uma alta expressão do gene P5CS1, provavelmente induzido pelo déficit hídrico, e baixa resposta dos genes do catabolismo, principalmente do PDH que, de acordo com Satoh et al. (2002), tem sua expressão reprimida em condições de desidratação. Esses resultados correspondem a maior quantidade de prolina detectada neste genótipo, provavelmente auxiliando na busca da homeostase (Figura 1). Em contrapartida, em AN Cambará observou-se incremento na expressão do gene OAT. Por outro lado, também foi observado aumento na expressão dos genes do catabolismo nas plantas pré-tratadas (Figura 2D), o que poderia explicar a manutenção dos níveis de prolina entre todos as condições testadas (Figura 1), indicando uma auto-regulação da homeostase do metabolismo em AN Cambará.

CONCLUSÃO

Os aumentos dos níveis de prolina em BRS Querência correspondem ao aumento da expressão nos genes de biossíntese, enquanto a constância dos níveis de prolina em AN Cambará correspondem ao equilíbrio na expressão entre os genes envolvidos. O maior incremento de prolina e aumento de expressão dos genes da biossíntese em PTv+R no BRS Querência, podem estar associados com uma resposta advinda de memória do estresse prévio.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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DESEMPENHO DE CULTIVARES DE ARROZ DE TERRAS ALTAS E IRRIGADO NO AMBIENTE DE SEQUEIRO FAVORECIDO NO

MARANHÃO

Guilherme Barbosa Abreu1, Carlos Martins Santiago

2, Adriano Pereira de Castro

3, Paula Pereira Torga

4,

João Batista Zonta5, José Almeida Pereira

6.

Palavras-chave: Oryza sativa indica, Oryza sativa japonica, Melhoramento de Plantas.

INTRODUÇÃO

O Maranhão é o maior produtor de arroz da região Nordeste e ocupa hoje o quinto lugar na produção brasileira desse grão (IBGE, 2006). No Maranhão, o arroz é cultivado em praticamente todos os municípios, predominando o ecossistema de terras altas, responsável por cerca de 95% da produção e por 98% da área cultivada (ZONTA; SILVA, 2014). Em alguns municípios, como São Mateus do Maranhão, cultiva-se arroz no ambiente localmente chamado de sequeiro favorecido. Estes locais são áreas planas e os solos possuem o horizonte A diretamente sobre uma camada de plintita, caracterizado como plintossolo (EMBRAPA SOLOS, 2006), o que provoca uma má drenagem. Como esses locais possuem um período chuvoso bem definido, com precipitação anual entre 1700 e 1900 mm (BATISTELA et al. 2013), surgem lâminas d’agua naturalmente. Assim, o cultivo do arroz nesse tipo de ambiente é chamado de “arroz de sequeiro favorecido” pois não há o controle da irrigação.

Existem poucos estudos nesse tipo de ambiente e o nível tecnológico adotado no manejo é variado: alto nível tecnologico, adotado pela agricultura empresarial, principalmente nos municípios de São Mateus, Viana e Vitória do Mearim, que utilizam cultivares de arroz irrigado; ou quase ausência de tecnologia, adotada pela agricultura familiar, principalmente por assentados do MST, em municípios como Itapecuru Mirim e Igarapé do Meio, que utilizam cultivares de terras altas.

Baseado nas informações acima descritas, o objetivo deste trabalho foi avaliar cultivares de arroz de terras altas e irrigado no ambiente de sequeiro favorecido no Maranhão.

MATERIAL E MÉTODOS

Foram implantados quatro experimentos, dois em São Mateus do Maranhão (um com

cultivares de arroz irrigado e outro de terras altas), em uma área de produção de arroz em larga escala (em torno de 100 ha), e outros dois em Itapecuru-Mirim (um com cultivares de arroz irrigado e outro de terras altas), em uma área de assentamento do MST (aproximadamente 2 ha). Foram utilizados 27 genótipos, sendo 16 linhagens elite de terras altas, quatro cultivares de terras altas, três linhagens elite de irrigado do programa de melhoramento genético de arroz da Embrapa e quatro cultivares de irrigado.

Em ambos ambientes foram utilizados 300 kg ha-1 do formulado NPK 05-25-15 no

momento do plantio e duas aplicações de 100 kg ha-1 de ureia cloretada (20-0-20) nos

estádios V4 e V6. Em São Mateus do Maranhão as plantas invasoras foram controladas com o uso de Glifosato + Oxadiazon no estádio S3 e Bentazona + Bispiribaque Sódico + Metsulfurom Metílico no estádio V4. Também foram realizadas três aplicações de inseticida

1Engenheiro agrônomo, doutor em genética e melhoramento de plantas, Embrapa Cocais, Avenida São Luis Rei de Franca

n 4 Quadra n 11 Jardim Eldorado Turu - 65065-470 São Luís , Maranhão, guilherme.abreu@embrapa.br. 2Administrador, mestre em desenvolvimento regional , Embrapa Cocais.

3Engenheiro agrônomo, doutor em genética e melhoramento de plantas, Embrapa Arroz e Feijão.

4Engenheiro agrônomo, doutor em genética e melhoramento de plantas, Embrapa Arroz e Feijão

5Engenheiro agrônomo, doutor em Fitotecnia, Embrapa Cocais

6Engenheiro agrônomo, doutor em Fitotecnia, Embrapa Meio Norte

(Tiametoxam). Em Itapecuru-Mirim foram realizadas apenas uma aplicação de herbicida Bentazona + Bispiribaque Sódico + Metsulfurom Metílico no estádio V4 e duas aplicações de inseticida (Tiametoxam).

Considerando todas as etapas de manejo da cultura, em São Mateus do Maranhão foi utilizado um manejo mais tecnificado que em Itapecuru-Mirim.

O delineamento experimental foi de blocos casualizados, com quatro repetições. A parcela experimental foi composta por quatro linhas de cinco metros e as variáveis avaliadas foram: altura de planta (cm), acamamento (avaliado por meio da escala de notas de 1 a 9, em que 1 – plantas sem acamamento e 9 – todas as plantas completamente acamadas), florescimento (expresso em dias até a floração média), produtividade (kg ha

-1),

e rendimento de grãos inteiros. As análises estatísticas foram realizadas por meio do PROC GLM do software SAS

® (SAS INSTITUTE, 2012).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A produtividade de uma cultura é o resultado final de todas as interações planta-

ambiente. Sobre esta inter-relação atua o melhoramento, procurando a melhor expressividade morfológica e econômica, em determinadas condições de ambiente (GUIMARÃES; STONE; NEVES, 2008). Na Tabela 1 é apresentado o resumo da análise de variância para florescimento, produtividade, altura de plantas, acamamento e rendimento de grãos inteiros para os experimentos de cultivares de arroz irrigado e terras altas. A média de produtividade das cultivares de arroz irrigado, independente do ambiente, foi quase o dobro da média das cultivares de arroz de terras altas (12158,4 kg ha

-1 e 6532,2 kg ha

-1,

respectivamente). Esses resultados são diferentes dos apresentados por Guimarães et al. (2008), em que as cultivares de terras altas produziram mais que as de irrigado quando avaliadas em um latossolo vermelho distrófico no período chuvoso, com. Isso mostra que as condições edafoclimáticas dessas regiões no estado do Maranhão são propicias para o cultivo do arroz, sobretudo utilizando cultivares de arroz irrigado no sistema sequeiro favorecido.

O custo total da água representa cerca de 7% do custo de produção do arroz irrigado (ZAMBERLAN et al., 2011) e o aumento dos custos com energia (elétrica e combustível) pode inviabilizar a atividade orizícola em propriedades com escalas reduzidas (BARATA; TOLEDO, 2015). Assim, observa-se uma grande vantagem de se produzir arroz nesse sistema, que possui alta produtividade e menor custo de produção, quando comparado com o sistema de arroz irrigado.

Observa-se na Tabela 1 que houve diferença entre os ambientes para a maioria das características avaliadas, o que já era esperado, devido ao manejo menos tecnificado utilizado pelos agricultores do assentamento de Itapecuru-Mirim. Contudo, as diferenças de produtividade foram observadas apenas para as cultivares de arroz irrigado. Nas Tabelas 2 e 3 são apresentadas as médias de produtividade e rendimento de grãos inteiros, respectivamente, para o tipo de cultivar nos diferentes ambientes. Segundo Castro et al (2005), o ideótipo das cultivares de arroz cultivados no ambiente de sequeiro favorecido seria algo intermediário entre o arroz irrigado e o de terras altas. Contudo, observa-se na Tabela 2 que existe diferença para produtividade entre os tipos de cultivares, sendo que as cultivares de arroz irrigado produziram mais, tanto no ambiente com alta tecnologia (São Mateus do Maranhão), quanto no ambiente de média tecnologia (Itapecuru Mirim). O rendimento de grãos inteiros não apresentou diferença significativa para tipo de cultivar no ambiente mais tecnificado, contudo, as cultivares de terras altas apresentaram melhor desempenho no manejo adotado pelos agricultores familiares, quando comparado com as cultivares de arroz irrigado.

Tabela 1: Resumo da análise de variância conjunta para florescimento (Flor) em dias, produtividade de grãos (Prod) em kg ha

-1, altura de planta (Alt) em cm, acamamento (Aca)

em escala de nota de 1 a 9 e rendimento de grãos inteiros (GI). FV: Fonte de Variação; GL: Grau de Liberdade; Trat: tratamento; CV: Coeficiente de Variação; QM: Quadrado Médio.

FV GL

QM

Flor

Prod

Alt

Aca

GI

Irrig

ado

Trat 6 73,8 * 5860105,9 ** 66,2 ** 0,6 NS

37,1 NS

Bloco (Ambiente)

6 51,8 NS

10832230,8 ** 38,4 NS

6,8 ** 58,8 *

Ambiente 1 455,7 ** 103054395,9 ** 970,4 ** 28,7 ** 1050,5 **

Ambiente *Trat

6 12,2 NS

1702298,7 NS

34,8 NS

0,4 NS

29,3 NS

Erro 35 29,2

1755226,6

18,3

1,3

18,8

CV

6,6

10,9

3,7

63,7

8,3

Média

81,5

12158,4

114,3

1,7

52,3

Te

rras a

ltas

Trat 19 34,6 ** 11306440,6 ** 258,4 ** 0,6 ** 340,4 **

Bloco (Ambiente)

6 1,7 NS

9525527,8 ** 1128,5 ** 0,3 * 17,0 NS

Ambiente 1 2,3 NS

1110175,3 NS

7777,4 ** 2,5 ** 1138,0 **

Ambiente *Trat

19 3,1 NS

835408,3 NS

57,8 NS

0,6 ** 13,4 NS

Erro 113 2,8

1512619,6

48,1

0,1

17,5

CV

2,6

18,8

5,7

33,1

7,8

Média

64,1

6532,2

120,8

1,1

53,3

* e **: significativo pelo teste F a 5% e 1% de significância, respectivamente, NS: não significativo Tabela 2: Valores médios de produtividade de cultivares de arroz irrigado e terras altas plantados em dois ambientes no Maranhão no sistema de sequeiro favorecido

Ambiente

Tipo de cultivar São Mateus do Maranhão Itapecuru Mirim

Irrigado 13469,7 Aa1 10772,8 Ba

Terras altas 6582,2 Ab 6400,7 Ab 1Médias seguidas pela mesma letra, maiúsculas na linha e minúscula na coluna, não

diferem entre si pelo teste F a 1% de significância.

Tabela 3: valores médios da porcentagem de grãos inteiros de cultivares de arroz irrigado e terras altas plantados em dois ambientes no Maranhão no sistema de sequeiro favorecido

Ambiente

Tipo de cultivar São Mateus do Maranhão Itapecuru Mirim

Irrigado 56,5835714 Aa1 48,0201857 Bb

Terras Altas 55,969125 Aa 50,5877733 Ba 1Médias seguidas pela mesma letra, maiúsculas na linha e minúscula na coluna, não

diferem entre si pelo teste F a 1% de significância.

CONCLUSÕES

As cultivares de arroz irrigado apresentaram melhor desempenho, produzindo mais que

as cultivares de terras altas. Portanto, para o produtor que pretende usar altas tecnologias e ter maior retorno em produtividade, as cultivares de arroz irrigado são mais adequadas ao cultivo nesse sistema.

As cultivares de arroz de terras altas não apresentaram diferenças significativas para produtividade nos diferentes níveis tecnológicos adotados.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BARATA, T.; TOLEDO, R. Mensuração do custo de produção de arroz irrigado no Rio Grande do Sul: safra 2014/2015. In: ABERTURA OFICIAL DA COLHEITA DO ARROZ, 25., Tapes, RS. Apresentação... Disponível em:< http://federarroz.com.br/pdf/TiagoBarata-CustosProducaoArrozRS.pdf>. Acesso em: 13 jun. 2017. BATISTELLA, M. et al. Relatório do diagnóstico do macrozoneamento ecológico-econômico do Estado do Maranhão: relatório técnico. Campinas, SP: Embrapa Monitoramento por Satélite; São Luís, MA: Embrapa Cocais, 2013. CASTRO, E. M. et al. Melhoramento do arroz. In: BORÉM, A. (Ed.). Melhoramento de espécies cultivadas. Viçosa, MG: UFV, 2005. p. 103-140. EMBRAPA SOLOS. Sistema brasileiro de classificação de solos. Rio de Janeiro, 2006. 306 p. GUIMARÃES, C. M.; STONE, L. F.; NEVES, P. C. F. Eficiência produtiva de cultivares de arroz com divergência fenotípica. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola, v.12, n.5, p. 465-470, 2008. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA – IBGE. Censo agropecuário 2006: Brasil, grandes regiões e unidades da federação. Rio de Janeiro, 2006. Disponível em:< http://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/periodicos/51/agro_2006.pdf >. Acesso em: 01 fev. 2017 SAS INSTITUTE. SAS/STAT 9: user´s guide. Cary, NC, 2012 ZAMBERLAN, J. F. et al. Análise de benefício-custo levando-se em consideração os custos da água de irrigação para o arroz. Tecno-Lógica, v.15, n. 2, p. 100-104, 2011. ZONTA, J. B.; SILVA, F. B. Dinâmica da orizicultura no Maranhão. Revista de Política Agrícola, v. 23, n. 2, 116-132, 2014.

DIVERSIDAD FENOTÍPICA EN LA COLECCION DE LINEAS DE ARROZ DE ORIGEN DIVERSO DEL INTA EEA CORRIENTES

(ARGENTINA)

Peichoto M.C.1, Pachecoy M.I.

2, Olmos S.

3, Mereles Peart C.

4, Pawlizki M.

4, Veller F.

4, Vucko A.

4,

Bonell M. L.5, O.M. Royo

3

Palabras clave: análisis morfométrico, estructura genética, panel de asociación

INTRODUCCIÓN

El arroz es un importante cultivo alimenticio, ocupando el segundo lugar entre los cereales más cultivados del mundo (Abodolereza y Racionzer, 2009). La caracterización agro-morfológica de las accesiones de germoplasma es fundamental para proporcionar información a los programas de cruzamientos (Lin, 1991). Varios investigadores informaron sobre el uso de marcadores agro-morfológicos en la caracterización y el estudio de diversidad de germoplasma de arroz (Oryza sativa L.) en distintas partes del mundo (Yawen et al., 2003; Ferreira do Nascimento et al. 2011; Sinha y Mishra, 2013; Hoque et al., 2015).

Asimismo la caracterización fenotípica puede utilizarse para el mapeo de asociación (MA), que busca identificar marcadores ligados a variaciones de un carácter de interés a partir de una muestra de individuos sobre la base del desequilibrio de ligamiento observado en colecciones de germoplasma, líneas o variedades elite de un programa de mejoramiento.

Por lo tanto el objetivo del trabajo es obtener agrupamientos y patrones de relación fenética de una colección de germoplasmas de arroz de orígenes diversos, basado en numerosos descriptores; con la finalidad de utilizar la información en el mapeo de asociación y en los programas de mejoramiento locales.

MATERIAL Y MÉTODOS

A partir de una colección de germoplasmas de arroz de orígenes diversos cultivados en la INTA EEA Corrientes (Argentina), se realizó el análisis de la variación fenotípica de 127 materiales que se detallan en la Apéndice 1. En los materiales disponibles se registraron 41 caracteres agro-morfológicos, cuantitativos y cualitativos (ver Apéndice 2) en planta joven (campaña 2016/17), planta adulta (campaña 2015/16) y datos de laboratorio de calidad de grano (campaña 2014/15). La información se obtuvo a partir del material en cultivo, ejemplares herborizados y panojas cosechadas y evaluadas en gabinete. De esta manera se elaboró una matriz de datos de 127 entradas x 41 caracteres, a partir de la cual se realizó un Análisis de Clusters o Grupos (AC) y un Análisis de Componentes Principales (ACP). Para el agrupamiento se utilizó el método de pares con la media aritmética no ponderada (UPGMA), y la distorsión del fenograma se midió mediante la estimación del coeficiente de correlación cofenética (r). Los análisis se realizaron con el software Infostat versión 2013 (Di Rienzo et al. 2016).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El fenograma UPGMA basado en similitudes morfológicas expone una correlación

1 Facultad Ciencias Agrarias (FCA)-UNNE, Instituto de Botánica del Nordeste, Corrientes, Argentina

2 EEA INTA Corrientes, Ruta 12 km 1008 (3400) Corrientes, Argentina;

* pachecoy.maria@inta.gob.ar

3 EEA INTA Corrientes, Ruta 12 km 1008 (3400) Corrientes, Argentina; olmos.sofia@inta.gob.ar

4 Facultad de Ciencias Agrarias-UNNE, Corrientes, Argentina

5 EEA INTA Concepción del Uruguay, Entre Ríos, Argentina

cofenética de r = 0,75, lo cual indica un buen ajuste entre la matriz de valor cofenético y la matriz de distancia media (Fig. 1). En el gráfico quedan definidos 2 grupos: el I integrado por dos accesiones de Japón que presentan plantas altas con hoja bandera y uno largas y granos anchos; y el grupo II integrado por 7 subgrupos; donde el subgrupo A reúne materiales que tienen plantas (joven y adulta) de poca altura con hoja bandera y vegetativa anchas; el subgrupo B se encuentra integrado por accesiones con valores intermedio a bajo de longitud de la panoja y con granos muy anchos a anchos. El subgrupo C reúne los materiales que presentan plantas altas con hojas largas y con granos de intermedios a anchos y el subgrupo D integrado por accesiones que tienen panojas largas y ramificadas y de granos finos y largos, de bajo peso. Los materiales del subgrupo E tienen hojas vegetativas anchas, alto número de granos por panoja y granos finos. Los materiales que integran el subgrupo F presentan hoja bandera ancha, lígula larga, panoja larga y ramificada, de granos largos, de intermedios a anchos en amplitud. El subgrupo G reúne cerca de 90 accesiones que se caracterizan por ser de granos intermedios, finos y muy finos. La mayoría de las accesiones de INTA-Corrientes FLAR, Brasil, Uruguay, INTA Concepción del Uruguay, Filipinas, Italia, India, Colombia se encuentran en este grupo.

Fig 1. Fenograma UPGMA.

En el CPA las tres primeras componentes explican el 36% de la variación total. En la

componente 1 los caracteres de mayor incidencia son: el ancho de la espiguilla, el ancho del grano y el ancho de las hojas de la planta joven, en sentido positivo y la relación largo-ancho del grano en sentido negativo. En la componente 2 tienen mayor peso las longitudes de la panoja y de la lígula en planta joven y adulta (Fig. 2).

Los resultados de los análisis evidencian que la mayoría de los materiales provenientes de INTA Corrientes (Argentina)-FLAR presentan características de granos muy finos a finos, y con valores amplios en cuanto a longitud de panoja, lígula y hoja bandera, con mayores valores de éstos cuanto más ancho es el grano. Los materiales de Brasil, Uruguay, USA e

INTA Concepción del Uruguay (Argentina) presentan granos desde finos a intermedios y con valores medios en cuanto a las longitudes de hoja bandera, panoja y lígula. La mayoría de los materiales provenientes de países orientales (Japón, China, Vietnam, Corea, Indonesia), de Italia, pocos de USA y de INTA Concepción del Uruguay son de granos anchos y en general de valores intermedios a bajos en cuanto a las longitudes de hoja bandera, panoja y lígula.

-4,70 -1,66 1,37 4,41 7,44

CP 1

-6,63

-3,61

-0,59

2,43

5,45

CP

2

1

2

3

14

27

28

63

71

72

74

75

76

110

124

51

39

58

73

114

13

45

46

47

48

4950

55 56

57

77

78

79

80

81

82

83

84

8586

87

88

89

90

91

9293

94

95

9697

98

99

100

112

113

115

117

126

127

3140

53

59

62

66

6

7

8

9 10

11

12

15

16

17

18

19

20

21

22

23

2425

2629

30

32

33

34

35

36

37

38

116

67

61

105

106 107

10842

54

68

69

121

4

101

5

104

109

41

43

60

64

65

70102

103

111

118

119

120

122

123

125

44

52

1

2

3

14

27

28

63

71

72

74

75

76

110

124

51

39

58

73

114

13

45

46

47

48

4950

55 56

57

77

78

79

80

81

82

83

84

8586

87

88

89

90

91

9293

94

95

9697

98

99

100

112

113

115

117

126

127

3140

53

59

62

66

6

7

8

9 10

11

12

15

16

17

18

19

20

21

22

23

2425

2629

30

32

33

34

35

36

37

38

116

67

61

105

106 107

10842

54

68

69

121

4

101

5

104

109

41

43

60

64

65

70102

103

111

118

119

120

122

123

125

44

52

�

Fig 2. ACP. Distribución de los materiales analizados en las componentes 1 y 2. Referencias: Brasil: verde claro. Italia: verde intermedio. Colombia: verde oscuro. USA: azul. Guatemala: azul fuerte. Uruguay: azul claro. Filipinas; rosado claro. Corea: rosado oscuro. Vietnam: fucsia; Indonesia: naranja. India: ocre. INTA Corrientes (Argentina): rojo. INTA Concepción Uruguay (Argentina): amarillo. INTA Corrientes (Argentina)-FLAR: negro. La Plata (Argentina): gris oscuro. Japón: morado fuerte. China:

morado claro. Ambos análisis demuestran que los caracteres de mayor valor resultan ser el largo y

ancho del grano, la longitud de la panoja, y el ancho de las hojas; algunos de ellos también fueron determinantes en las investigaciones realizadas por Sinha y Mishra (2013) en Bengal. Otros caracteres con incidencia en nuestros análisis, como longitud de la panoja y el largo de la hoja bandera, también resultaron ser relevantes para la caracterización agro-morfológica en 146 accesiones de arroz en Recife, Brasil (Ferreira do Nascimento et al., 2011). Del mismo modo, el carácter altura de la planta de valor en nuestros análisis, fue de importancia en los estudios realizados por Hoque et al. (2015). Finalmente, caracteres como la cantidad de macollos en planta adulta y cantidad de panojas por planta, mostraron ser de utilidad en los estudios de Sinha y Mishra (2013) y Ferreira do Nascimiento et al. (2011); por lo cual se estima la inclusión de ambos parámetros para la próxima campaña de evaluación.

CONCLUSION

La caracterización fenotípica de germoplasma diverso es importante en la conservación de los recursos genéticos para asegurar una eficiente conservación de la diversidad, así como también su utilización eficaz especialmente en los programas de cruzamientos. Los resultados aquí obtenidos serán de utilidad para futuros estudios de estructura de población, y son además importante información de base para futuros análisis de correlación entre caracteres medibles en estadios tempranos de desarrollo del cultivo y caracteres de interés agronómicos, objetos del mapeo de asociación y de los programas de mejoramiento.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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(Oryza sativa L.) in Yunnan, China. Genetic Resources and Crop Evolution 50: 567-577. Apéndice 1: Germoplasmas utilizados en el análisis de variabilidad fenotípica, según su origen. BRASIL: Taim, Epagri 108, IRGA 410, 411, 417, 424, 426, 428, BR-Irga 409, IRGA 284-18-2-2-2, IRGA 318-11-6-2-6, IRGA 440-22-3-6-2F-1, Star Bonnet. CHINA: CI 5309. COLOMBIA: CT22048-CA-5-2FL-1P. COREA: Stejaree 45, IRI 348 (Dongjinbyeo), Suweon. FILIPINAS: Azucena, IR 77186-148-3-4-3-1P, IR 50, IR 64, IR841-85-1-1-2 (Jasmine 85), IR 52. GUATEMALA: ICTA Quirigua. INDIA: Bengal. INDONESIA: Silewah. INTA CORRIENTES: CT 6919-INTA. INTA CORRIENTES-FLAR: CT 6919-INTA, FL06372-M-2-13A-1P-MA, FL08738-7TP-2P-3A-MP-3A, FL07627-1PT-3P-1A-M-MA, FL09668-3P-3P-3A-MP-4A, FL07737-2P-7P-1TP, FL07889-4P-3LV-1P-3P-3P, FL4518-7M-33P-5M-2P-M, FL04429-5M-15P-5M-3P-M, FL06578-14P-3AI-2P-1P-M, CT 15679-17-2-3-5-2-4-M-6A, FL06523-28A-1A-MA-3A, FL06433-M-17-4A-1P-2A, FL01028, FL09891-3P-1P-3A-MP-1A, FL06520-11A-1A-2A-2A-1A-1A, FL06538-1P-3A-6A-2A-MA-Va4, FL06550-1P-3A-4A-1A-MA-Va1, PAC 66-6, FL08740-7TP-8P-3A-MP-2A, FL06377-M-1-6A-3P-1A, FL06612-6P-4-2P-3P-M, PAC 13 (Parc 612-1), PAC 16 (Parc 612-6), PAC 17 (Parc 613-1), FL06518-40A-6A-3A-1A-MA, FL06519-14A-1A-3A-2A-MA, FL06544-2P-6A-2A-1A-2A-2A, CT21426-5P-1P-3SR-3-1FL-1P. INTA CONCEPCIÓN DEL URUGUAY: ECR 67 04/05, ECR 26 07/08, ECR 57 04/05, CR 675 04/05, ECR 153 04/05, ECR148 04/05, H298, ECR 97 06/07, ECR 98 06/07, ECR 96 06/07, ECR 93 06/07, ECR 92 06/07, ECR 34 08/09, ECR52 08/09, ECR 54 08/09, ECR 56 08/09, ECR 57 08/09, ECR 61 08/09, ECR62 08/09, ECR 71 08/09, ECR74 08/09, ECR 76 08/09, ECR 81 08/09, ECR 83 08/09, ECR 84 08/09, ECR 85 08/09, ECR 86 08/09, ECR 89 08/09, ECR 16 08/09, Gurí INTA CL, Cambá, Puitá INTA CL, CR2006, Palmar P.A., San Miguel INTA, FECOAR, Yeruá P.A., ECR22, CR 125 08/09, Ñu Poti. ITALIA: Fragance, Euro, Savio, Tamaro. JAPÓN: Yashiro Mochi, Akihikari, Raskari, Somewake PI 226207. LA PLATA: RP2, Arroyo Grande. URUGUAY: Paso 144, El Paso L-144, INIA Tacuari. USA: Cypress, New Rex, L 201 CI 9971, Bellemont, L 202, M 202, Dawn, Drew, Lemont, BlueBonnet CI Bonnet 73 CI 96548322, Fortuna CI 9354, Gulfrose CI 9416, Lambayaque 1, Dellemont. VIETNAM: Leng Kwang PI 160688, Tetep. Apéndice 2: Listado de los caracteres evaluados en 127 cultivares de arroz. Caracteres 1-17: registros a partir del material de herbario. 18-25: observaciones hechas a campo (etapa postfloración). 26- 30: datos de laboratorio. 31-41: mediciones en planta joven (a 30 días de la siembra). 1: altura de la planta. 2: longitud hoja bandera. 3: ancho hoja bandera. 4: longitud lígula hoja bandera. 5: longitud hoja 1. 6: ancho hoja 1 (debajo de la hoja bandera). 7: longitud lígula hoja 1. 8: Aurículas. 9: longitud de la panoja. 10: ramificación de la panoja. 11: posición del nudo ciliar. 12: largo espiguilla. 13: ancho espiguilla. 14: arista. 15: pubescencia de la espiguilla. 16: número de granos por panoja. 17: peso de 10 espiguillas. 18: coloración de las hojas. 19: altura de la planta. 20: ancho de hojas vegetativas. 21: arquitectura de la planta. 22: grosor de tallos. 23: posición de la hoja bandera. 24: estado del ciclo al 12/02/2016. 25: días a floración. 26: largo del grano. 27: ancho del grano. 28: relación largo-ancho del grano. 29: blancura total. 30: blancura vítrea. 31: altura de la planta. 32: longitud lígula 1ra hoja (expandida). 33: longitud 2da. hoja. 34: ancho 2da. Hoja. 35: longitud lígula 2da. hoja. 36: long. aurícula 2da. hoja. 37: longitud 3ra hoja. 38: ancho 3ra. hoja. 39: longitud lígula 3ra. hoja. 40: long. aurícula 3ra. hoja. 41: número de macollos.

SELEÇÃO PARA APTIDÃO À PRODUÇÃO DE SEMENTES EM CRUZAMENTO E OUTROS ATRIBUTOS EM POPULAÇÃO

RECORRENTE DE ARROZ (Oryza sativa L.)

Péricles de Carvalho F. Neves 1, James Taillebois 2, Francisco Pereira Moura Neto3

Palavras-chave: Arroz híbrido, alogamia.

INTRODUÇÃO O uso de híbridos de arroz no Brasil tem sido limitado pelo alto custo da semente e

qualidade de grãos inferior às melhores cultivares. O programa arroz híbrido Embrapa-Cirad emprega o melhoramento genético por seleção recorrente para criar genitores de híbridos com alta habilidade à produção de sementes em cruzamento no campo, e elevado potencial para gerar híbridos com alta produtividade e qualidade de grãos. A seleção em geração S0 tem sido eficiente para a obtenção de genótipos com alta produção de sementes em cruzamento (Taillebois et al. 2017, no prelo) e elevado potencial para produtividade dos híbridos obtidos com esses genótipos (Dosmann, 2017). Neste trabalho a população P29 foi utilizada para a seleção de progênies S0, em cruzamento com o testador INTA PUITÁ CL, visando alta produção de sementes em cruzamento, elevada produtividade e qualidade de grãos dos híbridos gerados com o testador.

MATERIAL E MÉTODOS A população P29 foi composta a partir da cultivar Dawn (50%) e das linhagens CIRAD

464B, CIRAD 450B, CIRAD 462B (50%). Nesta população segrega o alelo recessivo ms, que confere esterilidade masculina. Indivíduos msms receberam pólen de indivíduos Msms também presentes na população. A seleção foi realizada em dois estágios: 1) Aptidão à produção de sementes em cruzamento; e 2) Produtividade e qualidade de grãos.

Aptidão à produção de sementes: 150 progênies S0 obtidas de plantas msms da população foram plantadas em parcelas de uma linha, 20 plantas por linha, alternadas com a cultivar INTA PUITÁ CL, no espaçamento de 30 cm entre linhas, na entressafra de 2015. No início da floração, todas as plantas macho-férteis (Msms) foram eliminadas nas progênies, aproximadamente 50% das plantas na linha, restando apenas as plantas macho-estéreis (msms). Após a polinização natural por INTA PUITÁ CL e maturação das sementes, as linhas foram colhidas em bulk e pesadas, sendo registrado o número de plantas msms por linha. Os dados de Peso de Sementes foram expressos em g.planta-1 para cada S0.

Produtividade de Grãos: As 43 progênies que produziram mais sementes em cruzamento no ensaio anterior foram avaliadas com as testemunhas INTA PUITÁ CL, IRGA 424 (cultivares), BRSCIRAD 302, BRSCIRAD AH703 CL e H7 CL (híbridos) na safra 2016/2017, em Alegrete, RS. O delineamento experimental foi o Alfa-látice com 3 repetições, sendo 4 blocos com 12 parcelas cada. Cada parcela foi composta por 6 linhas de 5 m, espaçadas de 0,2 m. A densidade de plantio foi de 40 kg.ha-1 para os "testcrosses" e híbridos e 100 kg.ha-1 para as cultivares. Foram colhidos os 3 m centrais de todas as linhas de cada parcela. Os resultados foram expressos em t.ha-1.

Qualidade de grãos: Grãos colhidos dos 48 tratamentos, nas 3 repetições, após

1 Doutor em Genética, Embrapa Arroz e Feijão, Rodovia GO-462 km 12, Santo Antônio de Goiás – 75375 000. pericles.neves@embrapa.br 2 Doutor em Genética e Melhoramento de Plantas, CIRAD/Embrapa Arroz e Feijão, Rodovia GO-462 km 12, Santo Antônio de Goiás – 75375 000. 3 Mestre em Genética e Melhoramento de Plantas, Embrapa Arroz e Feijão, Rodovia GO-462 km 12, Santo Antônio de Goiás – 75375 000.

beneficiados, obtendo-se o Rendimento de Inteiros (em %), foram analisados no equipamento S21 (Ventisec, 2017), para obtenção de Centro Branco (em %).

RESULTADOS E DISCUSSÃO Aptidão à produção de sementes: Observou-se ampla variação no peso de sementes

das 150 progênies S0 polinizadas por INTA PUITÁ CL, de 2,6 g.planta-1 a 25,5 g.planta-1, com média de 12,6 g.planta-1 (Figura 1). 43 progênies foram selecionadas, cujas sementes pesaram de 12,0 g.planta-1 a 25,5 g.planta-1 e média de 16,9 g.planta-1.

Figura 1. Peso de Sementes de progênies macho-estéreis S0 da população P29, em cruzamento com INTA PUITÁ CL. Embrapa Arroz e Feijão (Goianira, GO), 2015.

Produtividade de Grãos: A produtividade dos "testcrosses" variou de 9,3 t.ha-1 a 12.3 t.ha-1, com média de 11,7 t.ha-1 que superou INTA PUITÁ CL em 2,1 t.ha-1 (Figura 2). As testemunhas produziram, respectivamente, 9,6 t.ha-1 (INTA PUITÁ CL), 11,0 t.ha-1 (IRGA 424), 11,3 t.ha-1 (BRSCIRAD 302), 12,6 t.ha-1 (BRSCIRAD AH703 CL) e 11,1 t.ha-1 (H7 CL). A ampla variação neste caráter indica que a população P29 é promissora para o desenvolvimento de linhagens fêmeas para a criação de híbridos competitivos em produtividade.

Figura 2. Produtividade de Grãos dos "testcrosses" de progênies S0 da população P29 e testemunhas. CV = 10%. Alegrete, RS, 2016-2017.

Qualidade de grãos: Foi observada variação no caráter Rendimento de Inteiros, de 47,5

% a 56,1 %, com média de 52,0 %. Os valores estão em torno das testemunhas INTA PUITÁ CL (54,8 %), IRGA 424 (53,7 %) e BRSCIRAD AH703 CL (56,1 %) (Figura 3). Já para o caráter Área Gessada a variação foi de 12,6 % a 19,5 %, com média de 16,1 %, que se aproximam das melhores testemunhas INTA PUITÁ CL (14,0 %), IRGA 424 (15,2 %) e BRSCIRAD AH703 CL (16,6 %) (Figura 4).

Figura 3. Rendimento de Inteiros dos "testcrosses" de progênies S0 da população P29 e testemunhas. Alegrete, RS, 2016-2017.

Figura 4. Área Gessada dos "testcrosses" de progênies S0 da população P29 e testemunhas. Alegrete, RS, 2016-2017.

Em geral a população P29 apresenta variação para todas as características estudadas.

No caso particular de Produtividade de Grãos, os dados indicam que a população é promissora para o desenvolvimento de linhagens fêmeas para a criação de híbridos competitivos em produtividade. A população aparenta uma certa uniformidade nos caracteres Rendimento de Inteiros e Área Gessada, o que evidencia a eficiência da seleção que vem sendo realizada na população para esses caracteres comercialmente relevantes. Após análise desses dados, as 10 melhores S0 serão selecionadas para recombinação da população visando novo ciclo de seleção e também para a extração de linhagens fêmeas de híbridos.

CONCLUSÃO O resultado da avaliação de "testcrosses" com S0 da população recorrente P29, tem

comprovado a utilidade do alelo ms como ferramenta de avaliação da aptidão à produção de sementes e de caracteres fundamentais à seleção de genitores fêmeas para a criação de híbridos promissores. No estágio atual, a população apresenta variação importante para a seleção de linhagens fêmeas com elevada taxa de produção de sementes em cruzamento com INTA PUITÁ CL, além de indicar que fêmeas extraídas desta população podem resultar em híbridos com elevada produtividade de grãos com alta qualidade comercial.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS DOSMANN, J. P. Evaluacion de cuatro probadores para la estimación en generaciones S1 y S2 de la aptitud a la combinacion en un programa de creacion de hibridos de arroz. 2017. 116 f. Thesis (PhD) - Universidad Nacional de Colombia, Palmira. TAILLEBOIS, J. T; DOSMANN, J.; CRONEMBERGER, H.; PAREDES, H.; CAO, T-V.; NEVES, P.C.F. e AHMADI, N. Breeding for outcrossing ability in rice, to enhance seed production for hybrid rice cropping. Biological Sciences. no prelo. 2017. VENTISEC. Disponível em: http://www.ventisec.pt/produtos/equipamentos-laboratoriais/analisador-estatistico-de-arroz-s21/. Acesso em: 16 jun. 2017.

IDENTIFICAÇÃO DE REGIÕES GENÔMICAS ASSOCIADAS AO TEOR DE AMILOSE EM ARROZ

Tereza Cristina de Oliveira Borba

1, Claudio Brondani

2, João Antônio Mendonça

3, Priscila Zaczuk

Bassinello4, Aluana Gonçalves de Abreu

5, Raquel Neves de Mello

6, Luana Alves Rodrigues

7 Palavras-chave: Amido, Marcadores SNP, GWAS

INTRODUÇÃO

Em países em que o consumo do arroz é expressivo, a qualidade do grão dita o valor de mercado (Fitzgerald et al., 2009). A qualidade de grãos assume diversos aspectos e está fortemente relacionada a fatores culturais, porém os seus atributos são definidos pelo rendimento de grão após beneficiamento, dimensão e formato do grão, qualidades culinárias, sensoriais e nutricionais (He et al., 1999). Entre os fatores que afetam de maneira expressiva as propriedades relacionadas às características sensoriais do grão encontram-se o teor de amilose, temperatura de gelatinização e o conteúdo protéico.

O amido corresponde a, aproximadamente, 90% da matéria seca do arroz polido, o qual também apresenta quantidades menores de proteínas, lipídios, fibras e cinzas. O amido é formado por duas estruturas moleculares complementares: a amilose, que constitui a fração linear da molécula e é formada por unidades de (α-1,4)-D-glucosil, e a amilopectina, formada por ligações (α-1,4) e (α-1,6)-D-glucosil (Vandeputte et al., 2003). A amilose, juntamente com outras características físicas e químicas do amido como a consistência de gel e temperatura de gelatinização, fornece informações indiretas sobre as propriedades culinárias e sensoriais do arroz (Wang et al., 07). Porém, embora o teor de amilose influencie de maneira acentuada as propriedades culinárias e sensoriais do grão, cultivares que apresentam teores de amilose similares podem apresentar diferenças expressivas após o cozimento (Juliano, 2003).

Apesar da qualidade de grão apresentar um grande apelo, nem sempre atua como um dos fatores principais no desenvolvimento e adoção de novas cultivares. Os programas de melhoramento, em geral, buscam superar outros importantes desafios como o aumento dos patamares de produtividade diante do crescimento da população mundial. Khush (1997), por exemplo, prevê a necessidade de incremento de quase 300 milhões de toneladas na produção mundial de arroz até o ano de 2025. Logo, existe grande preocupação mundial em relação à segurança alimentar diante do rápido crescimento populacional, em um cenário que inclui a redução da área de plantio, iminente limitação na disponibilidade de recursos hídricos e fatores de estresses bióticos e abióticos. Porém, o mercado consumidor representa um fator de impacto importante na cadeia produtiva do arroz, à qual dita valor diferenciado a cultivares com atributos superiores de qualidade de grão. Os programas de melhoramento podem utilizar este argumento como um incentivo no desenvolvimento de cultivares com perfis diferenciados no mercado, vinculando alta produtividade e outros fatores agronômicos a atributos de qualidade de grãos superiores.

O desenvolvimento de marcadores moleculares para a identificação de germoplasma com atributos superiores de qualidade de grão permite aos programas de melhoramento a seleção precoce destes atributos, distribuindo e classificando o germoplasma com base em

1 Doutora em Agronomia (Genética e Melhoramento de plantas), Embrapa, Embrapa Arroz e Feijão Rodovia GO462,

Km12, Zona Rural 75375-000, Santo Antônio de Goiás/GO, tereza.borba@embrapa.br. 2 Doutor em Ciências Biológicas (Biologia Molecular), Embrapa.

3 Mestre em Agronomia (Genética e Melhoramento de plantas), Embrapa.

4 Doutora em Ciências dos Alimentos, Embrapa.

5 Doutora em Genética e Biologia Molecular, Embrapa.

6 Doutora em Agronomia (Fitopatologia), Embrapa.

7 Doutora em Agronomia, Embrapa.

informações obtidas em estágios iniciais de desenvolvimento da planta. Além disto, o conhecimento mais detalhado de genes relacionados a atributos de qualidade de grão para a cultura do arroz pode facilitar e auxiliar diferentes objetivos almejados por programas de melhoramento ou por projetos de pesquisa com foco na exploração e utilização da variação natural existente na cultura.

MATERIAL E MÉTODOS

Foram utilizados 276 acessos componentes da coleção nuclear de arroz da Embrapa (CNAE) para a composição de um painel não estruturado e dados históricos derivados de GBS (Genotyping by Sequencing) e de avaliação para teor de amilose aparente (TAA). Os ensaios de campo foram conduzidos em dois anos consecutivos (safras 2003/2004 e 2004/2005) em um delineamento de blocos aumentados de Federer, com 4 linhas de 5 metros e densidade de 20 plantas m

-1 (Borba et al., 2010). Os dados foram obtidos a partir

da coleta dos 4 metros centrais das duas linhas intermediárias. Para a análise do TAA foi utilizada a metodologia definida por Juliano (1979).

A análise de associação foi conduzida utilizando-se a análise MLM (Mixed Linear Model) disponível no software Tassel versão 3.0, em que os marcadores moleculares testados e os dados da estruturação populacional foram considerados como fatores de efeito fixo e os dados de parentesco (kinship) como fatores de efeito aleatório. A confirmação da significância das associações (p-valor) foi realizada pelo método FDR (false discovery rate), obtido pelo software Qvalue versão 1.0 (STOREY, 2002).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os dados moleculares derivados de GBS foram filtrados para a eliminação de marcadores não polimórficos entre os 276 acessos componentes do painel. Além disto, foram eliminados os alelos raros (frequências inferiores a 5%) para se evitar medidas superestimadas do desequilíbrio de ligação (Remington et al., 2001). Adicionalmente, alelos raros estão sujeitos a apresentar efeitos enviesados ocasionados pela covariância entre marcadores e estruturação populacional, aumentando-se assim a chance de ocorrência de erros tipo I (Breseghello e Sorrels, 2006). A partir de um total de 445.589 marcadores SNP, após as filtragens realizadas, utilizaram-se 145.261 marcadores polimórficos para as análises de associação.

Utilizando-se a série de dados históricos de qualidade (Tabela 1) e os dados moleculares foi possível identificar marcadores do tipo SNP (Single Nucleotide Polymorphism) associados à TAA. Ao todo, oito marcadores SNP foram associados ao TAA considerando-se o p-valor de 1,72x10

-7 como o limite para a significância das associações

verdadeiras.

Tabela 1. Análise estatística descritiva de dados de TAA (%) para a cultura do arroz.

Safra 2003/2004 Safra 2004/2005

Média 24,3 24,1 Máximo 4 8 Mínimo 31 31 Desvio-padrão 2,5 2,2

BR Irga 409* 27 26 Caiapó* 26 24 Metica 1* 25 25 Colosso* 25 24

*Testemunhas

Todos os oito marcadores foram associados significativamente com os dados dos dois

anos de ensaio. Cada marcador explicou, de maneira individual, aproximadamente 13% da variância fenotípica (em média). Além disto, todos os oito marcadores foram localizados no

cromossomo 6, o que é bastante coerente com resultados obtidos previamente em análises de QTL na literatura. Isto porque todos os marcadores foram localizados entre uma distância de 100k do gene Waxy. O gene waxy, que codifica a enzima granule bound starch synthase (GBSS), está ligado à síntese do amido e é considerado um marcador alvo na caracterização dos genótipos para as propriedades deste composto. Quando categorizados quanto à sua classificação pelo Gene Ontology (GO), todos os oito marcadores foram classificados como “processos biológicos” e “função molecular”.

Estes marcadores estão, no momento, sendo avaliados quanto a viabilidade de desenvolvimento de ferramentas para SAM (Seleção Assistida por marcadores) como, por exemplo, o desenho de primers e a validação das associações identificadas.

CONCLUSÃO

Em programas de melhoramento de arroz, a avaliação dos atributos de qualidade de grãos é conduzida através de análises laboratoriais trabalhosas, demoradas e caras. Desta forma, a identificação e desenvolvimento de marcadores relacionados ao teor de amilose e a sua disponibilização como ferramenta auxiliar na inserção mais ágil de genes associados à qualidade de grãos promova maior eficácia e agilidade aos programas.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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CARACTERIZAÇÃO MORFOAGRONÔMICA DE RECURSOS GENÉTICOS DE ARROZ AROMÁTICO DO GRUPO BASMATI

José Manoel Colombari Filho1; Aluana Gonçalves de Abreu2; Paulo Hideo Nakano Rangel3; Priscila

Zaczuk Bassinello4; Leandro Barbosa Pimenta5; Hayra Messias Cândido6; Arthur Geraldo Leão Sanches Jorge7; Nayara Ferreira de Alencar8;

Palavras-chave: Basmati; grãos aromáticos; recursos genéticos.

INTRODUÇÃO

Em arroz (Oryza sativa L.), a qualidade de grãos preferencialmente consumida está associada a aspectos econômicos, éticos e culturais do mercado ao qual está inserido. O Brasil, apesar de ser um país com dimensões continentais e com a presença de diversas etnias, ainda possui uma baixa diversificação do consumo do arroz diante da variabilidade de cores, formatos, sabores, aromas e texturas que determinam qualidades distintas dos grãos, de modo que qualifica como “tipos especiais” aqueles que diferem do tipo “agulhinha”, tradicionalmente consumido (COLOMBARI-FILHO & RANGEL, 2015; MAGALHÃES-JUNIOR et al., 2003). O Banco Ativo de Germoplasma de Arroz da Embrapa (BAG Arroz) contém o maior acervo do gênero Oryza do País, com 27.006 acessos, que disponibiliza uma diversidade inesgotável de recursos genéticos. É a partir desta, que o Programa de Melhoramento de Arroz Especial da Embrapa iniciou, em 2014, atividades de prospecção e exploração de recursos genéticos para atender a demanda de produtos para a segmentação do mercado gastronômico brasileiro, uma vez que dependerá da disponibilidade de variabilidade genética para que novas cultivares possam ser desenvolvidas. Dentre os tipos especiais de arroz, os aromáticos recebem destaque, pois a presença de aroma é considerada uma característica de alta agregação de valor, que decorre da presença do composto químico 2-acetil-1-pirrolina, o principal responsável pelo aroma característico do arroz (BUTTERY et al.,1983). Esse tipo de arroz é muito popular no Oriente e tem, cada vez mais, conquistado mercado em diferentes países do mundo. Os arrozes aromáticos mais conhecidos são basmati (originário da Índia e do Paquistão) e o jasmine (Tailândia). O objetivo deste trabalho foi realizar a caracterização morfoagronômica de 52 acessos de arroz provenientes da Índia e do Paquistão, previamente identificados como variedades tradicionais do grupo basmati, de aroma intenso (GENESYS, 2017).

MATERIAL E MÉTODOS

O ensaio de caracterização de acessos aromáticos foi conduzido em 2015/16, na Embrapa Arroz e Feijão, Campo Experimental da Fazenda Palmital, em Goianira/GO. Foi composto por 56 tratamentos, sendo 52 acessos de arroz aromático do BAG Arroz, identificados com códigos “BGA,” e mais quatro cultivares como testemunhas: EMPASC 104, IAC 500, Jasmine 85 e IRGA 417, sendo somente este não aromático.

O delineamento experimental adotado foi o alfa-látice triplo 8 x 7. As parcelas foram constituídas por 4 linhas de 4 m de comprimento, com espaçamento entre linhas de 0,17 m, utilizando-se a densidade de sessenta sementes por metro.

1 Doutor, Pesquisador da Embrapa Arroz e Feijão, 75375-000, CP 179, Santo Antônio de Goiás, GO, jose.colombari@embrapa.br (autor

correspondente) 2 Doutor, Pesquisadora da Embrapa Arroz e Feijão, 75375-000, CP 179, Santo Antônio de Goiás, GO 3 Doutor, Pesquisador da Embrapa Arroz e Feijão, 75375-000, CP 179, Santo Antônio de Goiás, GO 4 Doutor, Pesquisadora da Embrapa Arroz e Feijão, 75375-000, CP 179, Santo Antônio de Goiás, GO 5 Eng. Agrônomo, Técnico da Embrapa Arroz e Feijão, 75375-000, CP 179, Santo Antônio de Goiás, GO 6 Graduanda em Agronomia, Uni-Anhanguera, Goiânia, Goiânia, GO 7 Graduando em Agronomia, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, GO 8 Graduanda em Eng. Agronômica, Faculdade Araguaia, Goiânia, GO

A semeadura do ensaio ocorreu na segunda quinzena do mês de outubro. As adubações foram realizadas seguindo as recomendações técnicas para a cultura do arroz. O controle de plantas daninhas foi feito por meio de capinas manuais e uso de herbicidas. Foi realizado o controle químico de insetos-pragas, porém o controle preventivo de doenças fúngicas não foi realizado, para permitir a caracterização dos genótipos quanto a reação às doenças.

Os caracteres avaliados foram: produtividade de grãos (PG; em kg ha-1), dias para o florescimento (DF; em dias), altura de plantas (AP; em cm), acamamento (AC; com notas de 1 “todas as plantas eretas” a 9 “todas as plantas acamadas”) e reação às doenças (com notas de 1 “sensibilidade muito baixa ou quase nenhum sinal visível de sensibilidade “ a 9 “muito alta”). As doenças avaliadas foram: brusone foliar (BF) e brusone de pescoço (BP), ambas causadas pelo fungo Magnaporthe oryzae, mancha parda (MP; Cochliobolus miyabeanus), escaldadura (ESC; Monographella albescens) e mancha de grãos (MG; Phoma sorghina). Além disso, com as amostras de grãos beneficiados, foram obtidos o rendimento de grãos inteiros (INT; %), área gessada total (AGT; %), comprimento (C; mm) e largura (L; mm) dos grãos, com uso do equipamento S21. Para padronização, as amostras de grãos das parcelas foram colhidas entre 30 e 35 dias após a antese floral e secas até atingirem 13% de umidade.

Os dados foram submetidos à análise variância, via proc glm do aplicativo estatístico SAS® 9.3, e às médias aplicou-se o teste de Skott-Knott para distinção ao nível de 5% de probabilidade.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados revelaram uma precisão experimental satisfatória com coeficiente de variação experimental de 14,6%; 5,25%; e 3,67% para os caracteres quantitativos PG, AP e DF, respectivamente. Observou-se diferenças altamente significativas, pelo teste F, para o efeito de acessos em todos os caracteres, revelando existência de considerável diversidade genética dentro desse painel de variedades tradicionais do grupo basmati (Tabela 1).

Houve uma ampla variabilidade para PG, entre 1.564 kg ha-1 (BGA017143) e 9.831 kg ha-1 (BGA015376), havendo cinco acessos com potencial similar a cultivar mais produtiva do ensaio, IRGA 417, com 10.469 kg ha-1, pois não diferiram deste ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de Skott-Knott (Tabela 2). O ciclo dos acessos variou de muito precoce (BGA018575) a tardio (BGA017143), respectivamente, com DF entre 70 e 109 dias. A maioria dos acessos apresentaram elevada AP, com valor máximo observado de 148 cm (BGA018576), e somente quatro acessos com AP inferior a 105 cm (Tabela 2). Provavelmente, isto corroborou para todos os acessos terem apresentado não tolerância ao acamamento, com notas iguais a 9 (todas as plantas acamadas). Tabela 1. Graus de liberdade, quadrado médio, coeficiente de variação experimental (��%), média

geral (��) das análises de variância para produtividade de grãos (PG, em kg ha-1), altura de plantas (AP, em cm) e dias para o florescimento (DF, em dias).

FV GL QM

PG AP DF Repetições (R) 2 2.298.626* 1.260,77** 31,20ns Blocos/R 18 1.867.296** 54,15ns 7,77ns Genótipos (G) 55 12.939.676** 901,66** 305,23**

Acessos (A) 51 9.501.466** 340,32** 290,31** Testemunas (T) 3 37.218.970** 88,90ns 130,20** Tipos (A vs. T) 1 86.760.479** 31.153,35** 1.647,07**

Erro intrablocos 89 541.727 41,35 11,95 ��% 14,64 5,25 3,67 �� 5.026 122,58 94,17

ns, * e **: teste F não significativo, significativo a 5% e 1%, respectivamente.

Tabela 2. Média dos tratamentos para os diferentes caracteres avaliados. Tratamentos PG DF AP AC BF BP ESC MP MG INT C L C/L AGT

IRGA 417 10.469 A 79 P 76 1 3 3 3 2 3 47 6,9 1,90 3,6 17,0 BGA015376 9.831 A 94 M 145 9 3 3 3 4 3 38 5,8 2,50 2,3 48,2 BGA014912 9.624 A 98 M 136 9 2 3 3 4 2 46 5,0 2,20 2,3 22,9 Jasmine 85 9.555 A 88 M 69 1 5 2 3 3 4 37 6,8 2,10 3,2 24,0 BGA018633 9.367 A 76 P 111 9 4 4 3 3 2 53 6,4 1,90 3,4 18,9 EMPASC 104 9.241 A 89 M 72 1 4 2 3 4 4 43 6,8 2,20 3,1 20,2 BGA018575 9.089 A 70 MP 118 9 3 2 2 3 2 56 6,5 1,70 3,8 13,3 BGA016878 8.789 A 93 M 131 9 2 2 4 3 2 47 4,9 2,20 2,2 22,6 BGA018574 7.974 B 72 P 114 9 3 2 2 2 2 58 6,4 1,70 3,8 11,4 BGA018634 7.002 B 84 P 117 9 3 3 2 5 3 49 5,3 2,10 2,5 28,4 BGA018573 6.573 C 75 P 113 9 3 2 2 2 2 53 6,7 1,70 3,9 14,5 BGA018557 6.303 C 101 T 128 9 4 3 4 4 3 43 6,6 2,00 3,3 52,6 BGA018635 6.291 C 87 M 111 9 4 3 4 3 2 43 5,4 2,00 2,7 27,3 BGA018536 6.118 C 98 M 129 9 4 3 2 3 2 46 6,4 1,80 3,6 40,9 BGA018568 6.007 C 88 M 141 9 4 2 3 3 2 30 6,3 2,10 3,0 50,8 BGA018545 5.509 C 104 T 130 9 3 3 3 3 3 41 6,1 1,90 3,2 39,2 BGA018576 5.471 C 97 M 148 9 4 2 3 3 3 55 5,8 1,70 3,4 16,9 BGA018530 5.439 C 101 T 136 9 3 4 3 3 2 50 6,2 1,80 3,4 35,0 BGA018550 5.429 C 97 M 130 9 3 4 3 2 2 44 6,0 1,80 3,3 39,7 BGA018529 5.369 C 98 M 140 9 4 4 3 4 2 49 6,2 1,80 3,4 38,5 BGA018540 5.025 D 92 M 122 9 3 4 3 4 3 45 6,3 1,80 3,5 42,1 BGA018699 5.017 D 80 P 111 9 4 2 3 2 3 37 6,3 1,70 3,7 28,5 BGA018558 4.974 D 73 P 94 9 4 3 3 3 2 52 6,7 1,90 3,5 25,3 BGA018537 4.799 D 102 T 127 9 4 4 4 4 3 33 6,1 1,80 3,4 49,3 BGA018542 4.788 D 96 M 127 9 4 4 2 3 2 34 6,5 1,80 3,6 40,7 BGA018527 4.787 D 99 M 137 9 3 4 4 3 2 43 6,4 1,80 3,6 39,7 BGA018556 4.745 D 96 M 140 9 2 4 4 3 3 41 6,2 1,80 3,4 29,6 BGA018549 4.742 D 100 T 132 9 3 4 3 2 3 42 6,0 1,80 3,3 43,6 BGA018534 4.587 D 98 M 137 9 3 5 3 2 3 45 6,2 1,80 3,4 35,3 BGA018632 4.566 D 73 P 98 9 3 2 3 3 2 57 6,2 2,20 2,8 19,3 BGA018538 4.526 D 102 T 126 9 2 4 3 4 3 40 6,1 1,80 3,4 48,7 BGA018526 4.523 D 105 T 121 9 4 4 3 3 3 42 6,1 1,80 3,4 44,4 BGA018535 4.521 D 101 T 137 9 4 3 3 3 3 43 6,3 1,80 3,5 40,6 BGA018539 4.486 D 93 M 122 9 3 4 3 3 3 39 6,5 1,90 3,4 41,8 BGA018555 4.461 D 104 T 137 9 2 3 4 4 3 39 6,0 1,80 3,3 36,7 BGA018566 4.292 D 95 M 113 9 6 2 3 3 4 43 6,2 1,90 3,3 34,3 BGA018543 3.942 E 104 T 124 9 2 3 3 2 3 41 6,0 1,80 3,3 44,2 BGA018564 3.828 E 99 M 135 9 3 3 3 3 3 37 6,3 1,80 3,5 27,1 BGA018541 3.814 E 105 T 136 9 3 4 4 4 3 44 6,2 1,90 3,3 36,5 BGA018531 3.756 E 100 T 128 9 3 4 3 3 3 38 6,4 1,90 3,4 29,3 BGA018563 3.711 E 95 M 129 9 3 4 4 4 4 38 6,3 1,80 3,5 26,6 BGA018551 3.661 E 93 M 131 9 3 3 2 2 2 44 6,2 1,80 3,4 29,0 BGA018532 3.641 E 102 T 118 9 4 4 3 3 4 26 6,1 2,00 3,1 31,8 BGA018546 3.534 E 104 T 124 9 4 4 3 3 3 35 6,2 1,80 3,4 38,3 BGA018561 3.386 E 106 T 133 9 3 3 4 4 4 37 6,2 1,80 3,4 24,2 BGA018569 3.152 E 99 M 127 9 3 3 3 3 4 36 6,2 1,80 3,4 26,8 BGA018544 3.113 E 97 M 131 9 5 3 3 3 3 44 6,4 1,80 3,6 37,0 BGA018562 3.067 E 105 T 133 9 2 3 5 3 5 39 6,0 1,90 3,2 32,4 BGA018547 2.998 E 103 T 134 9 2 4 4 3 3 31 6,0 1,80 3,3 43,5 BGA018567 2.700 F 76 P 101 9 3 5 3 5 3 39 6,4 1,70 3,8 37,0 IAC 500 2.225 F 73 P 62 1 7 8 3 4 4 33 6,6 2,10 3,1 36,7 BGA018570 2.101 F 98 M 124 9 3 3 3 3 4 24 6,1 1,80 3,4 21,1 BGA018571 2.089 F 102 T 139 9 4 3 3 3 4 20 6,1 1,80 3,4 24,5 BGA018525 1.856 F 87 M 112 9 4 3 3 7 5 19 6,2 2,20 2,8 25,0 BGA018572 1.631 F 103 T 103 9 5 5 4 4 3 15 6,4 1,90 3,4 31,8 BGA017143 1.564 F 109 T 133 9 4 3 3 2 4 30 5,5 2,30 2,4 51,6

PG: produtividade de grãos (kg ha-1; médias seguidas de letras distintas são diferentes ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de Skott-Knott); DF: dias para o florescimento (dias; sendo MP: muito precoce, P: precoce, M: médio e T: tardio); AP: altura de plantas (cm); AC: acamamento (notas de 1 a 9); BF, BP, MP, ESC e MG: reação à brusone da folha, brusone no pescoço, mancha parda, escaldadura e mancha de grãos, respectivamente (notas de 1 a 9); INT: rendimento de grãos inteiros (%); C, L e C/L: comprimento, largura dos grãos (mm) e relação C/L; AGT: área gessada total (%).

De modo geral, as reações de resistência as diferentes doenças foram satisfatórias, sem ocorrência de acessos com problemas de elevada susceptibilidade genética, sendo que somente 4,6% das notas foram iguais ou superior a 5 (Tabela 2).

Quanto a qualidade de grãos, os valores variaram de 15% (BGA018572) a 58% (BGA018574) para INT; de 4,9 mm (BGA016878) a 6,7 mm (BGA018573) para C; de 1,70 mm (BGA018576) a 2,50 mm (BGA015376) para L; e de 11,4% (BGA018574) a 52,6% (BGA018557) para AGT. Assim, ao considerar esses atributos de qualidade industrial dos grãos, os acessos BGA015376, BGA014912, BGA016878 e BGA018634 apresentam desfavorável relação C/L (menor que 3), rendimento de grãos inteiros (menor que 50%) e área gessada total (superior a 20%), apesar de terem apresentado potencial produtivo similar as melhores testemunhas (IRGA 417, Jasmine 85 e EMPASC 104) (Tabela 2). Por outro lado, BGA018633, BGA018575 e BGA018574 apresentaram-se como os acessos que possuem satisfatório potencial produtivo, com grãos de relação C/L maior que 3, translúcidos (AGT menor que 20%) e com aceitável rendimento de grãos inteiros, maior que 50%.

CONCLUSÃO

Os acessos BGA018633, BGA018575 e BGA018574 destacaram-se pela caracterização morfoagrônomica como potenciais genitores para uso no Programa de Melhoramento de Arroz Especial da Embrapa.

AGRADECIMENTOS

Agradecemos ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pela concessão do auxílio financeiro ao Projeto Universal (458527/2014-9).

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BUTTERY R. G. et al. Cooked rice aroma and 2-acetyl-1-pyrroline. Journal of Agricultural and Food Chemistry v. 31, n. 4, p. 823-826, jul. 1983. COLOMBARI-FILHO, J. M.; RANGEL, P. H. N. Cultivares. In: BORÉM, A.; NAKANO, P. H. (Ed.). Arroz: do plantio à colheita. Viçosa, MG: Ed. UFV, 2015. p. 220-242. GENESYS. Portal global de informações sobre recursos genéticos vegetais para alimentação e agricultura (PGRFA). Disponível em: <https://www.genesys-pgr.org/c/rice>. Acesso em: 12 jun. 2017. MAGALHÃES-JUNIOR, A. M., FAGUNDES, P. R., FRANCO, D. F. Melhoramento genético, biotecnologia e cultivares de arroz irrigado. In: MAGALHÃES-JUNIOR, A. M., GOMES, A. S. (Ed.). Arroz irrigado: melhoramento genético, manejo do solo e da água e prognóstico climático. Pelotas, RS: Embrapa Clima Temperado, 2003. p. 13-33.

QTL BY QTL INTERACTION INFLUENCE BLAST RESISTANCE IN ADVANCED RICE BREEDING GERMPLASM

Juan Rosas1, Maia Escobar2, Sebastian Martínez3, Pedro Blanco4, Fernando Perez5, Victoria Bonnecarrere6 and Lucía Gutiérrez7

Palavras-chave: Leaf blast, GWAS, QTL by genetic background interaction, multilocus

model, Pyricularia oryzae.

INTRODUÇÃO

Rice is a major staple food worldwide, and blast disease caused by the fungus Magnaporthe oryzae (MO) is its major disease. Genetic resistance to blast is a key objective in rice breeding programs. Current breeding methods for rice blast resistance involves phenotypic and marked assisted selection strategies. Frequent breaks of race specific resistance occur (Liu et al. 2010). Pyramiding of several resistance genes is a common breeding strategy to broaden resistance spectrum and delay resistance breakdown (Fukuoka et al. 2015). This usually requires gene or quantitative trait locus (QTL) introgression from diverse donors to an adapted recipient, rising the issues of epistasis (Collard and Mackill 2008). A widespread approach for identifying main effect QTL in diverse genetic backgrounds is the genome-wide association study (GWAS). Assessment of QTL by QTL interaction in GWAS is possible through multilocus models (von Zitzewitz et al. 2011). Up to date, no report has investigated QTL by QTL interaction in the genetics of blast resistance, despite reports from biparental QTL studies of significant QTL by QTL effects for blast resistance in rice (Li et al. 2007; Urso et al. 2016). In the present work, QTL main effects and QTL by QTL interaction effects for blast resistance in an indica advanced rice breeding population were estimated using multilocus models in a GWAS framework.

MATERIAL E MÉTODOS

Plant Material. The mapping population was comprised by 305 indica advanced inbred lines and two indica cultivars. Origins of these lines are crosses involving INIA indica germplasm, FLAR (Latin American Irrigated Rice Fund) indica germplasm, INIA tropical japonica germplasm, and CIAT (International Center for Tropical Agriculture) tropical japonica germplasm. Phenotyping of disease resistance was assessed in a greenhouse trial. The inoculum was prepared following Bonman et al. (1986) and sprayed over rice plants at 3-leaves stage. Disease scores were rated at 14, 21 and 28 days post inoculation on a 0-5 scale, and the area under the disease progress curve (AUDPC) was used as response variable. Genotyping. DNA was isolated from rice plant seedlings using the DNeasy kit (Qiagen), and genotyped-by-sequencing (GBS). SNP were called with TASSEL v. 3.0 GBS pipeline. Sequences were aligned with the MSU version 7.0 of Nipponbare reference genome using BWA-0.7.5a.

1 MSc., Departamento de Biometría y Estadística, Facultad de Agronomía, Universidad de la República, Garzón 780,

Montevideo, Uruguay / Programa Nacional de Arroz, Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria (INIA), Ruta 8 Km 281, Treinta y Tres, Uruguay. jrosas@inia.org.uy

2 Br., Unidad de Biotecnología, INIA. 3 Dr., Programa Nacional de Arroz, INIA. 4 MSc., Programa Nacional de Arroz, INIA. 5 Dr., Programa Nacional de Arroz, INIA. 6 Dr., Unidad de Biotecnología, INIA. 7 Dr., Depto. de Biometría y Estadística, Facultad de Agronomía, Universidad de la República. / Department of Agronomy,

College of Agricultural & Life Sciences, University of Wisconsin

Population structure and genetic background analyses. Population structure was determined with principal component analysis (PCA) and with the ADMIXTURE software v1.23.

GWAS scans.Two GWAS scans were performed fitting the linear mixed model y=X+Zu+e

w (y=phenotypic means, = fixed effects (single SNP for GWAS scan 1, or single SNP and

SNPs selected as covariates for GWAS scan 2), u =genotypic effect, e = residual

effects, X and Z =incidence matrices).

Epistasis. A multilocus models were fit to estimate QTL main effects and QTL by QTL interaction effects

RESULTADOS E DISCUSSÃO

QTL found in GWAS scans 1 and 2. A QTL was identified in GWAS scan 1 located in chromosome 6 and was named q6 (Figure 1, left panel). GWAS scan 2 identified other two QTL (Figure 1, right panel) named q2, from 23.9 to 31.6 Mb in chromosome 2, and q10, from 22.2 to 22.7 Mb in chromosome 10. QTL q6 colocalized with the Pi 9/2 gene family (Zhou et al. 2006).

Figure 1. GWAS scans 1 and 2. Discovered QTL q6, q2, and q10 are shown.

QTL by QTL interaction. Multi locus model with all discovered QTL provided evidence for significant interaction between q6 and q2 QTL. Main effec of q10 was also significant. The favorable allele of q6 was haplotype 1 when combined with q2-2 (Figure 2), while effects of q6-1 and q6-2 were not significantly different when combined with q2-1. The favorable allele of q10 was haplotype 1, regardless of alleles in q2 and q6 (Figure 1). Several biparental blast resistance QTL studies have reported digenic epistatic interactions involving rice blast resistance genes (Wu et al. 2005, Li et al. 2007). Therefore, our findings confirm previously observed QTL by QTL interactions, in the more diverse genetic background offered by GWAS mapping populations.

Figure 2. QTL by QTL interaction in the indica population. Alleles of q6 and q10 are shown, with q6-1 in circles and q6-2 in triangles, and q10-1 in lighter gray and and q10-2 in darker gray.

CONCLUSÃO

We found that QTL of minor effect interact with the blast resistance major loci Pi9/Pi2. This has direct and important implications in introgression of blast resistance genes in recipients with indica diverse genetic backgrounds.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BONMAN, J.M. et al. Physiologic specialization of Pyricularia oryzae in the Philippines. Plant Disease, v.70, p.767–769, 1986.

COLLARD, B.; MACKILL, D. Marker-assisted selection : an approach for precision plant breeding in the twenty-first century. Philosophical Transactions of the Royal Society B, v. 363, p. 557–572, 2008. doi: 10.1098/rstb.2007.2170

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EXPRESSÃO GÊNICA E ATIVIDADE ANTIOXIDANTE DA ENZIMA

SUPERÓXIDO DISMUTASE EM PLANTAS DE ARROZ SUBMETIDAS

A DÉFICIT HÍDRICO

Alexandre Pereira Leivas1; Tatiana Rossatto

2; Priscila Ariane Auler

2; Marcelo Nogueira do Amaral

2;

Cristini Milech2; Eugenia Jacira Bolacel Braga

3

Palavras chaves: Oryza sativa L., estresse abiótico, memória

INTRODUÇÃO

A restrição hídrica é um dos vários estresses ambientais que causam mudanças drásticas no crescimento, fisiologia e metabolismo das plantas afetando a produção mundial de grãos. Estas alterações acabam refletindo no balanço hídrico e nutricional, provocando mudanças no metabolismo hormonal, nas trocas gasosas e na produção de espécies reativas de oxigênio (PRISCO; FILHO, 2010).

Sabe-se que em resposta a restrição hídrica as plantas desencadeiam um complexo sistema antioxidante, cuja função é proteger as células dos danos ocasionados pelas espécies reativas de oxigênio (EROs) (SILVEIRA et al., 2010). A enzima superóxido dismutase (SOD) parece ser a primeira a atuar na linha de defesa na eliminação das EROs, realizando a dismutação do radical superóxido em peróxido de hidrogênio). As isoformas da SOD são classificadas de acordo com seu cofator metálico e/ou sua localização subcelular: (Fe-SOD presente nos cloroplastos; (Mn-SOD) presente nas mitocôndrias e peroxissomos e a Cu/Zn-SODs presentes nos cloroplastos, peroxissomos, citosol e, possivelmente, no espaço intercelular (ALSCHER; ERTURK; HEATH, 2002).

Em relação ao número de exposições da planta a determinada situação adversa, estudos demonstram a influência de pré-tratamentos na aquisição de memória pelo vegetal. Foi relatado que o priming (pré-exposição da planta a um evento de estresse moderado) efetivamente confere resistência da planta a um episódio de estresse severo que ocorra posteriormenete (PASTOR et al., 2012).

O objetivo desse trabalho foi avaliar no estádio reprodutivo a atividade da superóxido dismutase e a expressão gênica de cada isoforma dessa enzima, em dois genótipos de arroz, BRS Querência (várzea) e AN Cambará (sequeiro) após serem submetidos ou não a um pré-tratamento com restrição hídrica no estádio vegetativo.

MATERIAL E MÉTODOS

Sementes dos dois genótipos foram colocadas para germinar sobre papel Germitest, e após 10 dias as plântulas foram transferidas para vasos plásticos (10L), contendo solo.

No estádio vegetativo V5, as plantas de cada genótipo foram divididas em dois grupos. No primeiro, as plantas não foram submetidas ao déficit hídrico (pré-tratamento) e no segundo grupo as plantas foram submetidas àao pré-tratamento de déficit hídrico. Nas plantas pré-tratadas, a irrigação foi suspensa quando a umidade do solo atingiu 10%. Após isso a irrigação volto no mesmo nível dos vasos controle (capacidade de campo) e permaneceram nessa condição até o estádio reprodutivo.

No estádio reprodutivo (R1-R2), a irrigação foi suspensa novamente em um grupo de plantas, de cada genótipo, até atingirem 10% de umidade do solo. Para isso foram

1Graduando do curso de Agronomia. Instituto de Biologia, Departamento de Botânica, Universidade Federal de Pelotas,

Campus Universitário, S/N - 96160-000, Capão do Leão, RS - Brasil; email: alexandreleivas@hotmail.com 2 Doutorandos (as) em Fisiologia Vegetal, Universidade Federal de Pelotas

3Professora Associada Nível III, Universidade Federal de Pelotas

designadas quatro condições experimentais: C: Tratamento sem restrição hídrica; PTv: Pré-tratamento no vegetativo e sem déficit hídrico no reprodutivo; PTV+R: Pré-tratamento no vegetativo e subsequente déficit hídrico no reprodutivo; NPT: sem pré-tratamento no vegetativo e com déficit hídrico no reprodutivo.

A avaliação da atividade da SOD foi baseada na capacidade da enzima em inibir a fotorredução do azul de nitrotetrazólio (NBT) (GIANNOPOLITIS; RIES, 1977) e as leituras foram realizadas a 560 nm.

Para análise da expressão dos genes das isoformas da enzima SOD foram desenhados primers na região transcrita dos genes de arroz. O RNA total foi extraído utilizando-se o reagente PureLink® Kit (Invitrogen™).e após foi reversamente transcrito (mRNA) em cDNA usando o kit comercial SuperScriptFirst-Strand System for RT-PCR (Invitrogen™).. Como normalizador interno das reações de RT-qPCR utilizou-se o gene UBC-E2, previamente testado para as condições experimentais. A quantificação relativa da expressão de cada gene foi obtida conforme descrito por Liviak; Schmittgen (2001).

O delineamento experimental foi completamente casualizado (DIC), em esquema fatorial 2 x 4 (dois genótipos e quatro condições estudadas) e três repetições biológicas por tratamento, sendo cada unidade experimental representada por um vaso contendo seis plantas. Os dados foram submetidos à análise de variância (P≤0,05) e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5 % de probabilidade, utilizando o software estatístico SAS v.9.3 (SAS Institute Inc., Cary, NC).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Para ambos os genótipos estudados observou-se diferença significativas na atividade da SOD em todas as condições experimentais, com maiores variações em PTV+R, PTV e NPT sendo que para BRS Querência os valores foram de 167,32; 156,81 e 135,09 U mg

-1

proteína, respectivamente, enquanto que para AN Cambará 284,72; 302,40 e 248,96 U mg-1

proteína, respectivamente. De modo geral, é possível perceber que os valores médios de SOD, em todos os tratamentos, no genótipo BRS Querência, foram menores que os observados no AN Cambará (Figura 1).

Segundo Basus et al. (2009) o aumento ou mesmo a manutenção da atividade da SOD está associado a tolerância, enquanto a sensibilidade ao déficit hídrico está associado a redução da atividade desta enzima. De forma semelhante Lum et al. (2014), verificaram que em Oryza sativa tolerante à seca (Pulot Wangi) exibiu maior atividade da enzima SOD, do que o genótipo sensível à seca (Kusam). Assim, os autores destacam que a tolerância à seca desta variedade de arroz pode está relacionada à atividade dessa enzima antioxidante e de outras abordadas no estudo.

Figura 1- Atividade da enzima SOD em folhas de arroz (BRS Querência e AN Cambará), depois de

submetidas às diferentes combinações de déficit hídrico ao longo do ciclo. Os valores são representados

pela média de cada condição ± DP. Médias seguidas de letras maiúsculas iguais não diferem

significativamente nos genótipos e letras minúsculas iguais não diferem entre as condições dentro do

mesmo genótipo. C (sem restrição hídrica), PTV+R (pré-tratamento e déficit hídrico no estádio

reprodutivo), PTV (pré-tratamento e nível ideal de umidade no solo no estádio reprodutivo) e NPT (sem

pré-tratamento e déficit hídrico no estádio reprodutivo).

Com relação aos oito genes que codificam a enzima SOD, no genótipo BRS Querência,

os maiores valores de expressão foram observados nos tratamentos PTV+R e NPT, sendo

que a isoforma OsSODB-Fe foi a mais responsiva com valores de QR 11,71 e 11,52,

respectivamente (Figura 2A). Para o genótipo de sequeiro, AN Cambará, os maiores valores

de atividade desta enzima podem ser associados aos maiores valores de expressão para

estes genes codificadores da SOD. A isoforma mais responsiva neste caso foi a OsSODA1-

Mn e com valores de QR superiores ao encontrado no outro genótipo estudado, com 40,71

no PTV+R, (Figura 2B).

Figura 2- Expressão dos genes codificadores das oito isoformas da enzima superóxido dismutase (SOD)

em folhas de arroz, após submetidas as diferentes combinações de déficit hídrico ao longo do ciclo. BRS

Querência (A) e AN Cambará (B). C (sem restrição hídrica), PTV+R (pré-tratamento e déficit hídrico no

estádio reprodutivo), PTV (pré-tratamento e nível ideal de umidade no solo no estádio reprodutivo) e NPT

(sem pré-tratamento e déficit hídrico no estádio reprodutivo).

Para os tratamentos que estavam em déficit hídrico em ambos os genótipos, os genes que codificam para as isoformas da SOD tiveram aumento de expressão. Entretanto, no genótipo de sequeiro a expressão do gene OsSODA1-Mn foi aproximadamente 40 vezes superior aos das plantas controle, quando comparadas com as que foram pré-tratadas e enfrentaram déficit hídrico subsequente no estádio reprodutivo (PTV+R). A alta expressão está de acordo com a expressiva atividade da enzima nestas condições. Semelhante ao encontrado nesse estudo Uzilday et al. (2012), observaram aumentos significativos na expressão do gene SOD-Mn, em Cleomespinosa sob condições de seca, indicando a compartimentalização mitocondrial do anion superóxido (O2

●).

Outros estudos têm relatado

uma correlação positiva entre a expressão aumentada do gene SOD-Mn e maior tolerância das plantas a estresses ambientais (QUE et al., 2012). No genótipo de várzea, o gene que codifica a isoforma da SOD que teve maior expressão nas condições estudadas foi o OsSODB-Fe, porém sem marcantes diferenças entre as plantas pré-tratadas e as expostas à situação adversa somente no período reprodutivo.

CONCLUSÃO

O genótipo AN Cambará expressa atividade da enzima SOD significativamente superior ao controle e ao genótipo Querência nas condições PTV+R, NPT e PTV. Para o genótipo de sequeiro a isoforma OsSODA1-Mn apresenta maiores níveis de transcritos, contribuindo para o aumento da atividade da enzima e possível proteção ao déficit hídrico. Já para o genótipo Querência, a isoforma OsSODB-Fe é a mais responsiva ao estresse hídrico. Baseado nisso, infere-se que a maior capacidade de manutenção do status hídrico na AN Cambará pode ser induzida por um pré-tratamento de déficit hídrico decorrendo da memória dessas plantas.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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ENSAIO DE VALOR DE CULTIVO E USO DE LINHAGENS DE AR ROZ IRRIGADO DO PROGRAMA DE MELHORAMENTO GENÉTICO DO

INSTITUTO RIO GRANDENSE DO ARROZ - SAFRA 2015/16

Daniel Arthur Gaklik Waldow1, Antonio Folgiarini de Rosso2, Oneides Antonio Avozani1, Danielle Almeida2, Gabriela de Magalhães da Fonseca2, Camila Scalco1, Mara Grohs1, Cleiton José Ramao1, Juliano Brum de Quevedo3, Roberto Carlos Doring Wolter2, Davi Piazzeta4, Claudiomiro Rodrigues Terra4, Paulo Rodrigo da

Silva Freitas4 Ingrid Freitas Tomazi4

Palavras-chave: Ensaio VCU, adaptabilidade, produtividade.

INTRODUÇÃO

A essência dos processos evolutivos e do melhoramento vegetal é a variabilidade genética, fator imprescindível para que a seleção natural e/ou artificial seja efetiva (JENNINGS et al., 1981). Avaliações de determinadas características, tais como produtividade, ciclo, qualidade industrial, resistência a doenças são necessárias para conhecer a diversidade genética dos diferentes materiais e avaliar seu potencial de uso em um programa de melhoramento genético (MARIM et al., 2009). O ensaio de avaliação do valor de cultivo e uso (VCU), regularmente inscrito no Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) consiste na etapa final do processo de avaliação de novas cultivares. Esse ensaio determina o valor intrínseco da combinação das características agronômicas das cultivares com suas propriedades de uso em atividades agrícolas (MAPA, 2017). O programa de melhoramento genético do IRGA visa desenvolver cultivares de arroz irrigado adaptadas as diferentes regiões orizícolas do Rio Grande do Sul (RS), com alto potencial produtivo, alta qualidade de grãos e resistência ou tolerância a estresses bióticos e abióticos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho das linhagens geradas pelo programa de melhoramento genético do IRGA, em diferentes regiões orizícolas do RS, na safra 2015/16, visando possível lançamento e recomendação de novas cultivares de arroz irrigado.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido em sete municípios do RS: Cachoeirinha, Cachoeira do Sul, Uruguaiana, Bagé, Santa Vitória do Palmar, Camaquã e Palmares do Sul. Foram testadas 35 linhagens do programa. As cultivares testemunhas foram: IRGA 417, IRGA 430, IRGA 424, IRGA 426 e IRGA 429.

O ensaio foi implantado com delineamento experimental de blocos ao acaso com quatro repetições. Foram utilizadas parcelas de 7,65 m2 (1,53 m x 5,0 m) e a área útil foi de 4,76 m2. A semeadura foi no sistema convencional de preparo de solo. Cada parcela foi composta por nove linhas com densidade de 350 sementes por m2. A quantidade de sementes foi ajustada pelo poder germinativo e peso de 100 grãos de cada genótipo. As práticas de adubação e manejo foram adotadas segundo as recomendações técnicas de cultivo do arroz irrigado (SOSBAI, 2016). Os caracteres morfofisiológicos avaliados foram vigor inicial (somente em Cachoeirinha), estande de plantas, ciclo em número de dias da emergência a 80 % da floração, estatura de planta, esterilidade das espiguetas, rendimento de grãos. As características de qualidade avaliadas foram rendimento de grãos inteiros, índice de centro branco (CB), temperatura de gelatinização (TG) e teor de amilose. As reações à toxidez por excesso de ferro foram avaliadas no viveiro de Camaquã e à brusone no viveiro conduzido no município de Torres, com alta pressão de inóculo.

1 Engº Agrº, M. Sc., Instituto Rio Grandense do Arroz – IRGA. Av. Bonifácio C. Bernardes, 1494, CEP: 94930-030. Cachoeirinha, RS. E-mail: daniel-waldow@irga.rs.gov.br 2 Engº Agrº, Dr., Instituto Rio Grandense do Arroz. 3 Engº Agrº, Instituto Rio Grandense do Arroz. 4 Tec. Agr., Instituto Rio Grandense do Arroz.

Foi realizada a análise de resíduos e teste de normalidade para todas as variáveis. Para rendimento de grãos, os dados foram submetidos à análise de variância individual e conjunta dos locais (SAS, 2000). A comparação entre as médias foi realizada através do teste de Duncan ao nível de 5% de probabilidade de erro. Para as demais variáveis estudadas foi calculada a média das quatro repetições em cada ambiente.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Por meio da análise de variância da característica rendimento de grãos foi observada interação significativa entre os genótipos e os locais (P <0,0001), dessa forma foi realizado

Tabela 1. Rendimento de grãos (kg ha -1) das linhagens promissoras do ensaio de VCU

em sete locais do Rio Grande do Sul, safra 2015/16. IRGA / EEA, Cachoeirinha 2017.

Genótipo Média

IRGA 4421-1-1-TO-3 8980 a-e 10031 a-c 7803 e-g 10668 a-b 11900 a-c 13198 a-b 13940 a 10931FL04489-12M-1P-6M-1C-2V 9221 a-d 9337 b-g 9225 b-f 8785 b-j 11842 a-d 13486 a 13826 a-b 10817IRGA 4852-M-U21-3-P-6 7833 a-g 9506 b-f 9905 a-e 10242 a-f 12159 a-b 12024 a-f 13697 a-c 10767IRGA 5179-1-2-17-P-3 9527 a-b 10917 a 9885 a-e 9550 a-h 12668 a 9166 k-l 13419 a-d 10733IRGA 5148-4-1-3-P-3 9734 a 8806 b-i 10762 a-c 9458 a-h 11536 b-f 10981 e-j 12915 a-h 10599IRGA 429 8297 a-g 9282 b-g 8070 e-g 10404 a-d 12192 a-b 12698 a-d 12753 b-i 10528IRGA 4852-M-U33-8-P-3-1 8372 a-g 8414 e-i 9290 a-f 10348 a-e 11491 b-f 12677 a-d 12897 a-h 10498IRGA 4852-M-U7-7-P-3 9423 a-c 9180 b-h 9507 a-e 9016 b-i 10927 c-k 12331 a-e 13010 a-f 10485IRGA 4945-11-4-1-P-3-3 8974 a-e 8975 b-i 11309 a-b 8760 c-j 11400 b-h 10613 f-k 12838 a-i 10410IRGA 4720-24-1-3 8289 a-g 8094 g-i 11127 a-b 10613 a-c 10353 h-l 11216 c-j 13031 a-f 10389FL04414-2M-8P-5M-1C-1V-1V 8151 a-g 8839 b-i 9325 a-f 9971 a-h 11831 a-d 12663 a-d 11812 g-n 10370IRGA 4852-M-U21-2-P-7 7983 a-g 8629 d-i 10916 a-c 9262 b-h 11605 b-e 11460 c-i 12718 b-j 10368IRGA 4720-24-2-5 8533 a-f 9236 b-h 10591 a-d 9389 a-h 9720 l-o 11336 c-i 13598 a-d 10343IRGA 4385-3-3-TO-1 7636 a-g 9839 a-d 9831 a-e 9133 b-h 11723 a-d 11349 c-i 12882 a-h 10342IRGA 5196-4-16-1-P-5-2 7954 a-g 9179 b-h 9443 a-e 9999 a-h 11221 b-j 12016 a-f 12550 c-k 10337IRGA 5516-P-3-1-1 8587 a-f 10184 a-b 9573 a-e 11135 a 10014 k-m 10737 e-k 11760 h-n 10284IRGA 5196-4-16-1-P-2-2 8163 a-g 9661 a-e 8482 d-g 9833 a-h 11310 b-i 11083 d-j 13120 a-e 10236IRGA 5179-1-3-1-P-3 8085 a-g 10157 a-b 8976 c-g 10298 a-e 9841 l-n 11712 b-h 12460 d-l 10218IRGA 4707-7-2-3 6808 f-g 9630 a-e 9899 a-e 9212 b-h 11218 b-j 12171 a-f 12560 c-k 10214IRGA 424 8311 a-g 8848 b-i 8363 e-g 8405 f-j 11770 a-d 12848 a-c 12779 a-i 10189INIA L-5903 8539 a-f 9725 a-e 11342 a 9276 a-h 10617 e-l 8441 l 12641 c-k 10083IRGA 4720-24-2-3 7548 b-g 8128 f-i 10977 a-c 9321 a-h 9725 l-o 11712 b-h 13167 a-e 10083IRGA 426 7273 d-g 9665 a-e 9658 a-e 8579 d-j 10964 c-k 11685 b-h 12635 c-k 10066IRGA 5470-P-38-2-1 7992 a-g 9714 a-e - 9427 a-h 10418 g-l 11284 c-j 11342 l-o 10030IRGA 5518-P-10-2-2 8125 a-g 10170 a-b 8254 e-g 9823 a-h 10522 f-l 11356 c-i 11831 g-n 10012IRGA 4498-3-3-TO-2 8241 a-g 8609 d-i 9262 a-f 9918 a-h 11548 b-f 10517 f-k 11575 j-o 9953IRGA 5485-P-10-1-2 8327 a-g 9658 a-e 9854 a-e 9773 a-h 9061 m-p 10641 e-k 11900 f-n 9888IRGA 4380-2-1-TO-1 - 9193 b-h 7346 f-g 8165 h-j 10754 d-l 10884 e-j 12950 a-g 9882IRGA 5452-P-9-3-2 7856 a-g 9081 b-h 9858 a-e 10072 a-g 9786 l-n 10901 e-j 11091 m-p 9806IRGA 430 7104 e-g 8153 f-i 8641 d-g 8404 f-j 11469 b-g 11976 a-g 12855 a-i 9800IRGA 5187-4-8-1-P-1 7964 a-g 8848 b-i 8978 c-g 8835 b-j 10241 i-l 12005 a-g 11692 i-n 9795IRGA 5470-P-26-2-3 7477 b-g 8790 b-i 9244 a-f 9651 a-h 9794 l-n 11692 b-h 11493 k-o 9734IRGA 5518-P-20-4-1 7403 c-g 8730 c-i 9549 a-e 9819 a-h 10348 h-l 10794 e-j 10130 p-q 9539IRGA 5179-1-3-1-P-2 8953 a-e 7870 h-j 10510 a-d 8837 b-j 8819 n-p 9792 i-l 11558 k-o 9477IRGA 5518-P-14-1-3 8205 a-g 9062 b-h 8979 c-g 9095 b-i 8311 p-q 10189 h-k 10790 n-p 9233IRGA 417 - 7621 i-j 9213 b-f 7314 i-j 8770 o-p 10319 g-k 12073 e-m 9218IRGA 5452-P-9-1-2 6375 g 8459 d-i 8151 e-g 10076 a-g 8572 p 11167 d-j 10558 o-p 9051Parao 6313 g 9443 b-g 7962 e-g 7130 j 7557 q 9646 j-l 11288 m-o 8477IRGA 5430-P-2-1-3 6365 g 8944 b-i 5480 h 8466 e-j 10171 j-l 10562 f-k 9184 q-r 8453IRGA 5437-P-9-2-1 6900 e-g 6853 j 6951 g-h 8263 g-j 8446 p-q 9906 i-l 8247 r 7938

Média 8048 F 9087 E 9295 E-D 9368 D 10565 C 11281 B 12189 A 9989

CV (%) 12,21 8,04 11,59 11,16 6,03 8,38 5,58 8,68

SVPCCH(EEA) PALM BAGÉ CAM CS URG

Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna e maiúscula na linha não diferem estatisticamente pelo teste de Duncan a 5% de probabilidade. CCH – Cachoeirinha; SVP – Santa Vitória do Palmar; URG – Uruguaiana; CAM – Camaquã; CS – Cachoeira do Sul; PALM – Palmres do Sul. CV (%) – Coeficiente de Variação. - = dado faltante

o teste de médias dos genótipos dentro de cada local. O valor de produtividade médio foi de 9989 kg ha-1, com coeficiente de variação (CV) de 8,68 %. A uniformidade dos experimentos pode ser observada por meio do baixo valor de CV constatado em todos os locais analisados (Tabela 1).

Tabela 2. Vigor inicial de plântulas, estatura, flo ração, esterilidade, rendimento de

grãos inteiros (RGI), índice de centro branco (CB), temperatura de gelatinização (TG), teor de amilose, reação à toxid ez por ferro no solo e à brusone na folha e na panícula das linhagens promis soras do ensaio de VCU em sete locais do Rio Grande do Sul, safra 2015 /16. IRGA / EEA, Cachoeirinha 2016.

Vigor 1 RGI Ferro 3

(nota) (%) (nota) Folha 4 Panícula 5

IRGA 4421-1-1-TO-3 4 92 91 14,9 57,4 0,6 M 28 2 1 1FL04489-12M-1P-6M-1C-2V 5 94 90 12,3 62,6 0,6 B 28 1 1 1IRGA 4852-M-U21-3-P-6 6 94 90 8,3 61,5 0,6 M 28 3 2 1IRGA 5179-1-2-17-P-3 6 90 89 16,2 57,4 0,8 B 28 3 5 9IRGA 5148-4-1-3-P-3 5 86 87 13,5 61,7 1,0 B 28 5 9 9IRGA 429 5 96 93 15,9 62,9 0,3 B 28 2 3 9IRGA 4852-M-U33-8-P-3-1 6 91 89 12,4 63,7 0,6 B 27 3 1 1IRGA 4852-M-U7-7-P-3 6 88 87 11,1 63,7 0,7 B 28 3 6 9IRGA 4945-11-4-1-P-3-3 5 93 87 9,6 60,5 0,9 BM 28 5 2 1IRGA 4720-24-1-3 5 90 87 9,9 62,8 0,4 B 28 2 1 0FL04414-2M-8P-5M-1C-1V-1V 5 102 94 23,9 56,0 1,3 B 28 2 1 0IRGA 4852-M-U21-2-P-7 6 91 92 9,9 61,2 0,9 M 28 2 2 0IRGA 4720-24-2-5 6 92 87 12,2 64,4 0,9 B 28 3 1 0IRGA 4385-3-3-TO-1 4 96 86 12,8 63,6 0,7 B 28 2 1 1IRGA 5196-4-16-1-P-5-2 6 93 93 11,7 61,7 0,5 M 27 3 1 5IRGA 5516-P-3-1-1 6 93 94 13,8 61,3 0,5 B 28 2 5 3IRGA 5196-4-16-1-P-2-2 6 93 93 11,5 63,6 0,3 B 28 2 1 0IRGA 5179-1-3-1-P-3 6 96 91 11,1 60,0 0,4 B 24 2 1 1IRGA 4707-7-2-3 5 96 85 10,9 62,4 0,7 M 28 2 1 5IRGA 424 6 95 94 15,5 63,9 1,1 B 27 2 1 0INIA L-5903 4 103 92 12,8 63,0 1,0 B 28 3 1 5IRGA 4720-24-2-3 6 86 86 14,3 64,3 0,6 B 27 2 1 1IRGA 426 2 96 88 13,2 62,0 0,7 B 28 3 1 0IRGA 5470-P-38-2-1 6 94 94 11,6 62,1 0,3 M 28 4 5 7IRGA 5518-P-10-2-2 6 88 95 11,9 62,7 0,3 B 27 3 5 0IRGA 4498-3-3-TO-2 6 97 89 16,6 59,0 0,7 B 27 2 1 1IRGA 5485-P-10-1-2 6 86 93 8,5 64,4 0,5 M 27 3 7 7IRGA 4380-2-1-TO-1 5 95 83 11,2 62,5 0,9 B 28 2 5 1IRGA 5452-P-9-3-2 6 91 93 7,9 60,9 0,3 M 28 3 5 7IRGA 430 6 95 87 7,3 63,8 0,4 B 28 1 1 0IRGA 5187-4-8-1-P-1 6 93 92 14,5 61,9 0,3 B 27 2 1 0IRGA 5470-P-26-2-3 6 92 89 8,7 63,4 0,5 M 28 3 5 5IRGA 5518-P-20-4-1 6 89 94 9 61,7 0,3 B 29 2 1 1IRGA 5179-1-3-1-P-2 6 86 87 11 64,0 0,5 B 28 3 1 0IRGA 5518-P-14-1-3 6 92 94 16,5 57,1 0,2 B 28 3 1 3IRGA 417 3 90 82 9,1 64,1 0,3 B 28 7 6 9IRGA 5452-P-9-1-2 6 87 92 8,3 61,3 0,2 M 28 3 3 5Parao 7 89 91 18,8 63,0 0,8 M 26 2 0 9IRGA 5430-P-2-1-3 6 93 95 15 59,4 0,3 M 27 3 2 3IRGA 5437-P-9-2-1 7 89 94 15,4 60,2 0,4 M 27 3 2 7

Média 5 92 90 12,5 61,8 0,6 B 28 3 3 3

Genótipo Ami-lose (%)

Reação à BrusoneEstatu-ra (cm)

Flor. 80% 2

(dias)Esterili-dade (%)

CB TG

1 Notas de 1 (vigor muito alto) a 9 (vigor muito baixo) 2 Dias da emergência até 80% do florescimento 3 Notas (1-3=Tolerante; 4-6=Moderadamente Tolerante; 7 a 9=Sensível) 4 Notas (0-3=Resistente; 4-5=Moderadamente Resistente; 6-7=Moderadamente Suscetível ; 8-9=Suscetível) 5 Notas (0-1=Resistente; 3=Moderadamente Resistente; 5-7=Moderadamente Suscetível; 9=Suscetível) CB: aceitável nota ≤ 1,0; TG: B=Baixa, M=Intermediária, A=alta Amilose: Baixa ≤ 22%, Intermediária= 23-27%, Alta ≥ 28 Rendimento de Inteiros: aceitável ≥ 60%

O ambiente mais produtivo foi Santa Vitória do Palmar, com média de rendimento de grãos de 12189 kg ha-1. Seguido por Uruguaiana que apresentou uma média de 11281 kg ha-1 para a mesma variável analisada. A menor média de rendimento de grãos, 8048 kg ha-1, ocorreu em Cachoeirinha.

Dentre as linhagens elites avaliadas, cinco apresentaram produtividade acima da média da melhor testemunha, neste caso IRGA 429, com média de 10528 kg ha-1. A linhagem IRGA 4421-1-1-TO-3 destacou-se na maioria dos ambientes analisados com rendimento médio de grãos de 10931 kg ha-1.

As linhagens avaliadas apresentaram vigor inicial intermediário com notas variando entre 4 e 7. O ciclo, mensurado pelo somatório dos dias da emergência até 80% do florescimento, variou de 82 a 95 dias, sendo que a maioria das linhagens apresentou ciclo médio próximo ao da cultivar IRGA 424. Em geral a estatura de plantas foi similar entre as linhagens e as testemunhas, variando de 86 a103 cm. A característica esterilidade de espiguetas obteve média de 12,5 %, com ampla variação, de 7,3 a 23,9 %. Considerando as 35 linhagens testadas 83 % dos genótipos apresentaram boa resposta para rendimento de grãos inteiros, com valores de média maiores ou iguais a 60 % (Tabela 2). Com base nesses dados conclui-se que, de maneira geral, os genótipos avaliados no ensaio apresentaram vigor inicial intermediário, ciclo médio, porte baixo, esterilidade de espigueta intermediária e bom rendimento de grãos inteiros.

Dentre as análises de qualidade de grãos, no índice de centro branco, observou-se ampla variação, desde 0,2 a 1,3. Com relação à temperatura de gelatinização e o teor de amilose, os genótipos apresentaram resultados dentro dos padrões aceitáveis, e por isso considerados adequados para o lançamento de novas cultivares (Tabela 2).

Com relação à avaliação de reação à brusone na folha, 72,5 % dos genótipos apresentaram resistência, 22,5 % classificaram-se como moderadamente resistente e 5 % como suscetíveis. Quanto à reação à brusone na panícula, 62,5 % dos genótipos foram resistentes, 12,5 % apresentaram resistência moderada e 25 % suscetibilidade. Todas as linhagens apresentaram reação de resistência à toxidez por ferro no solo (Tabela 2).

CONCLUSÃO

Com base nos resultados obtidos nesse experimento de valor de cultivo e uso de linhagens promissoras do programa de melhoramento genético de arroz irrigado do IRGA, conclui-se que há variabilidade para rendimento de grãos entre os genótipos avaliados, com potencial produtivo igual ou superior a melhor testemunha. Sendo assim, é possível indicar genótipos, com alto potencial produtivo e desempenho agronômico, para futuro lançamento, registro e cultivo no RS.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

JENNINGS, P.R.; COFFMAN, W.R.; KAUFFMAN, H.E. Mejoramiento de arroz . Cali: Centro Internacional de Agricutura Tropical, 1981. 237 p.

MAPA. Informações ao usuário . Disponível em: http://www.agricultura.gov.br/assuntos/insumos-agropecuarios/insumos- agricolas/sementes-e-mudas/registro-nacional-de-cultivares-2013-rnc-1/informacoes-ao-usuario. Acesso em: 05/06/2017.

MARIM, B.G.; SILVA, D.J.H.; CARNEIRO, P.C.S.; MIRANDA, G.V.; MATTEDI, A.P.; CALIMAN, F.R.B. Variabilidade genética e importância relativa de ca racteres em acessos de germoplasma de tomateiro. Pesquisa agropecuária brasileira, Brasília, v.44, n.10, p.1283-1290, 2009.

SAS Institute. SAS software , versão 8.0. Cary, 2000.

SOSBAI. Arroz Irrigado: Recomendações Técnicas da Pesquisa para o Sul do Brasil. XXXI Reunião Técnica da Cultura do Arroz Irrigado, 10 a 12 de agosto de 2016, Bento Gonçalves, RS. Sociedade Sul-Brasileira de Arroz Irrigado. Pelotas/RS: SOSBAI, 2016. 200p., il.

ENSAIO DE VALOR DE CULTIVO E USO DE LINHAGENS DE AR ROZ IRRIGADO DO PROGRAMA DE MELHORAMENTO GENÉTICO DO

INSTITUTO RIO GRANDENSE DO ARROZ - SAFRA 2016/17 Daniel Arthur Gaklik Waldow1, Antonio Folgiarini de Rosso2, Oneides Antonio Avozani1, Camila Scalco1,

Danielle Almeida2, Gabriela de Magalhães da Fonseca2, Mara Grohs1, Cleiton José Ramao1, Juliano Brum de Quevedo3, Roberto Carlos Doring Wolter2, Davi Piazzeta4, Claudiomiro Rodrigues Terra4, Daniel Nunes4,

Taiane Freitas Tomazi4

Palavras-chave: Ensaio VCU, adaptabilidade, produtividade.

INTRODUÇÃO

Para que a seleção natural ou artificial (melhoramento genético) seja efetiva é de fundamental importância que haja variabilidade genética disponível (JENNINGS et al., 1981). Para avaliar o potencial uso de um determinado genótipo em um programa de melhoramento genético é necessário o conhecimento da diversidade genética através da avaliação de diferentes características como produtividade, ciclo, qualidade industrial e resistência a doenças (MARIM et al., 2009).

O ensaio de valor de cultivo e uso (VCU) é a última etapa do programa de melhoramento, onde se avaliam características associadas com a adaptabilidade dos genótipos a diferentes regiões orizícolas do estado. Este ensaio é regularmente inscrito no Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) e serve para registro de uma nova cultivar no mercado (MAPA, 2017).

O programa de melhoramento genético do IRGA visa desenvolver cultivares de arroz irrigado adaptadas as diferentes regiões orizícolas do Rio Grande do Sul (RS), com alto potencial produtivo, alta qualidade de grãos e resistência ou tolerância a estresses bióticos e abióticos.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho das linhagens geradas pelo programa de melhoramento genético do IRGA, em diferentes regiões orizícolas do RS, na safra 2016/17, visando possível lançamento e recomendação de novas cultivares de arroz irrigado.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido em sete locais do estado do RS: Cachoeirinha-EEA, Cachoeira do Sul, Uruguaiana, Bagé, Santa Vitória do Palmar, Camaquã e Palmares do Sul. Foram testadas 26 genótipos sendo 21 linhagens promissoras e 5 cultivares testemunhas (IRGA 417, IRGA 430, IRGA 424, IRGA 426 e IRGA 429).

O ensaio foi implantado com delineamento experimental de blocos ao acaso com quatro repetições. Foram utilizadas parcelas de 7,65 m2 (1,53 m x 5,0 m) e a área útil foi de 4,76 m2. A semeadura foi no sistema convencional de preparo de solo. Cada parcela foi composta por nove linhas com densidade de 350 sementes por m2. A quantidade de sementes foi ajustada pelo poder germinativo e peso de 100 grãos de cada genótipo. Para a adubação de base foi utilizada a fórmula comercial 0-17-27 e a aplicação variou de 300 a 400 Kg ha-1 dependendo da análise de solo de cada local. A adubação nitrogenada foi realizada em cobertura no estádio V3 e no período que antecede a diferenciação do primórdio floral nas doses de 90 Kg ha-1 e 50 Kg ha-1, respectivamente.

Os caracteres morfofisiológicos avaliados foram vigor inicial (somente em Cachoeirinha), estande de plantas, ciclo em número de dias da emergência a 80 % da

1 Engº Agrº, M. Sc., Instituto Rio Grandense do Arroz – IRGA. Av. Bonifácio C. Bernardes, 1494, CEP: 94930-030. Cachoeirinha, RS. E-mail: daniel-waldow@irga.rs.gov.br 2 Engº Agrº, Dr., Instituto Rio Grandense do Arroz. 3 Engº Agrº, Instituto Rio Grandense do Arroz. 4 Tec. Agr., Instituto Rio Grandense do Arroz.

floração, estatura de planta, esterilidade das espiguetas, rendimento de grãos. As características de qualidade avaliadas foram rendimento de grãos inteiros, índice de centro branco (CB), temperatura de gelatinização (TG) e teor de amilose.

Foi realizada a análise de resíduos e teste de normalidade para todas as variáveis. Para rendimento de grãos, os dados foram submetidos à análise de variância individual e conjunta dos locais (SAS, 2000). A comparação entre as médias foi realizada através do teste de Duncan ao nível de 5% de probabilidade de erro. Para as demais variáveis estudadas foi calculada a média das quatro repetições em cada ambiente.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os ensaios foram semeados nos dias 07/10/2016 em Uruguaiana, 10/10/2016 em Santa Vitória do Palmar, 12/10/2016 em Palmares do Sul, 25/10/2016 em Cachoeirinha-EEA, 30/10/2016 em Camaquã e Cachoeira do Sul e 31/10/2016 em Bagé. A emergência ocorreu nos dias 24/10/2016 em Uruguaiana, 08/11/2016 em Santa Vitória do Palmar, 29/10/2016 em Palmares do Sul, 06/11/2016 em Cachoeirinha-EEA, 10/11/2016 em Camaquã, 11/11/2016 em Cachoeira do Sul e 14/11/2016 em Bagé.

Por meio da análise de variância da característica rendimento de grãos foi observada interação significativa entre os genótipos e os locais (P <0,0001), dessa forma foi realizado o teste de médias dos genótipos dentro de cada local. O valor de produtividade médio foi de 10664 kg ha-1, com coeficiente de variação (CV) de 7,26 %. A uniformidade dos experimentos pode ser observada por meio do baixo valor de CV constatado em todos os locais analisados (Tabela 1).

Tabela 1. Rendimento de grãos (Kg ha -1) das linhagens promissoras e cultivares

comerciais do ensaio de VCU em sete locais do Rio G rande do Sul, safra 2016/17. IRGA / EEA, Cachoeirinha 2017.

Genótipo Média

IRGA 4421-1-1-TO-3 10243 a-c 9822 a-e 11001 a-d 11615 a-b 11007 a-c 13347 a 14113 a 11592INIA L-5903 (Mirim) 10601 a 9505 a-f 10948 a-e 10895 a-c 12255 a 12694 a-e 13575 a-d 11496IRGA SR 193-3-1 8971 b-h 10350 a 10792 a-f 11792 a 10941 a-c 12744 a-e 13848 a-b 11348IRGA 424 10200 a-d 9752 a-e 10876 a-f 10187 a-d 11675 a-b 12608 a-e 13294 a-e 11227IRGA 430 9604 a-g 9814 a-e 11399 a-b 10439 a-d 10557 a-d 12952 a-d 13403 a-d 11167IRGA 429 8428 f-h 9684 a-e 10842 a-f 10876 a-c 10723 a-c 13105 a-c 13923 a-b 11083IRGA 4707-7-2-3 8620 e-h 10082 a-c 11278 a-b 10755 a-c 11382 a-c 12604 a-e 12822 b-f 11077IRGA 4945-11-4-1-P-3-3 9968 a-f 9670 a-e 11253 a-b 11651 a-b 11860 a-b 11367 f-i 11512 h-i 11040IRGA 5676-2-3-1-2-A 9348 a-h 8979 d-h 11132 a-c 11050 a-c 11128 a-c 11293 f-i 13423 a-d 10907IRGA 4852-M-U21-3-P-6 8644 d-h 8952 e-h 10760 a-g 11152 a-c 11046 a-c 11984 d-g 13121 a-e 10808IRGA 5516-P-3-1-1 10471 a-b 9036 d-h 10323 b-h 10742 a-c 10939 a-c 11736 e-h 12379 d-i 10804IRGA 5649-3-1-2-1 9606 a-g 9874 a-d 10651 a-h 10054 a-d 11316 a-c 12196 b-f 11533 h-i 10747IRGA 5518-P-10-2-2 8409 f-h 9151 d-g 9837 d-i 10142 a-d 11692 a-b 12277 a-f 13607 a-c 10731FL04489-12M-1P-6M-1C-2V 10122 a-e 8584 g-h 9517 h-i 10965 a-c 10315 b-d 11955 d-g 12738 b-g 10600IRGA 426 9064 a-h 8230 h 8736 i-j 10602 a-c 11779 a-b 13189 a-b 12425 c-i 10575IRGA 5196-4-16-1-P-2-2 8610 e-h 8587 g-h 9700 f-i 10086 a-d 11514 a-c 12063 c-g 13098 a-e 10522INIA 244 8341 g-h 8640 f-h 11639 a 8265 e 11122 a-c 12672 a-e 12771 b-g 10493IRGA 4385-3-3-TO-1 8880 c-h 9330 c-g 10664 a-h 10324 a-d 10231 b-d 11733 e-h 12185 e-i 10478IRGA 4852-M-U33-8-P-3-1 9099 a-h 9177 d-g 9740 e-i 10304 a-d 8824 d 11824 e-g 13138 a-e 10301IRGA 5196-4-16-1-P-5-2 8693 c-h 9213 c-g 9538 g-i 9565 c-e 11550 a-c 11015 g-i 12466 c-h 10292IRGA 4720-24-1-3 7948 h 9452 b-g 10633 a-h 11387 a-b 9666 c-d 10749 h-i 11856 f-i 10242INIA 212 7892 h 8695 f-h 10246 b-h 10783 a-c 11127 a-c 10358 i-j 11613 g-i 10102IRGA 5762-P-9-1-2 6353 i 9138 d-g 10015 c-h 8743 d-e 10062 b-d 12561 a-e 11642 f-i 9788IRGA 5651-1-2-1-2 6346 i 10258 a-b 9919 c-h 8773 d-e 10009 b-d 11302 f-i 11637 f-i 9749Parao 8467 f-h 7461 i 7819 j 10166 a-d 10152 b-d 9556 j 11270 i 9270Média 8951 F 9260 E 10383 D 10432 D 10926 C 12001 B 12697 A 10664CV (%) 9,51 5,54 6,81 8,77 9,59 5,31 5,43 7,26

URGSVP CCH CAM BAG PALM CS

SVP – Santa Vitória do Palmar, CCH – Cachoeirinha-EEA, CAM – Camaquã, BAG – Bagé, PALM – Palmares do Sul, CS – Cachoeira do Sul, URG – Uruguaiana. CV (%) – Coeficiente de Variação. Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna, e maiúscula na linha, não diferem estatisticamente pelo teste de Duncan a 5% de probabilidade.

O ambiente mais produtivo foi Uruguaiana, com média de rendimento de grãos de 12697 Kg ha-1. Seguido por Cachoeira do Sul que apresentou uma média de 12001 Kg ha-1 para a mesma variável analisada. A menor média de rendimento de grãos, 8951 Kg ha-1, ocorreu em Santa Vitória do Palmar.

Dentre as linhagens elites avaliadas, três apresentaram produtividade acima da média da melhor testemunha, neste caso IRGA 424, com média de 11227 Kg ha-1. A linhagem IRGA 4421-1-1-TO-3 destacou-se na maioria dos ambientes analisados com rendimento médio de grãos de 11592 Kg ha-1.

Tabela 2. Vigor inicial de plântulas, estatura, flo ração, esterilidade, rendimento de

grãos inteiros (RGI), índice de centro branco (CB), temperatura de gelatinização (TG), teor de amilose, reação à toxid ez por ferro no solo e à brusone na folha e na panícula das linhagens promis soras do ensaio de VCU em sete locais do Rio Grande do Sul, safra 2015 /16. IRGA / EEA, Cachoeirinha 2016.

GenótipoVigor

Inicial 1

Floresci-mento (dias) 2

Estatura (cm) 3

Esterili-dade (%)4

Grãos Inteiros

(%)5CB6 TG7 Amilose

(%)8

IRGA 4421-1-1-TO-3 5 94 94 13,6 55,2 0,4 M 29

INIA L-5903 (Mirim) 4 91 101 8,8 64,6 1,1 B 30

IRGA SR 193-3-1 6 88 92 6,5 65,9 0,3 B 30

IRGA 424 6 97 96 15,1 64,2 0,8 B 28

IRGA 430 5 88 93 9,1 64,8 0,3 B 30

IRGA 429 6 98 97 16,4 64,7 0,1 B 30

IRGA 4707-7-2-3 5 85 95 11,2 62,5 0,4 M 29

IRGA 4945-11-4-1-P-3-3 6 88 94 8,2 62,7 0,6 B 30

IRGA 5676-2-3-1-2-A 6 90 96 13,8 53,0 0,4 M 30

IRGA 4852-M-U21-3-P-6 7 92 94 8,3 62,4 0,5 M 29

IRGA 5516-P-3-1-1 7 96 92 14,8 61,5 0,4 B 29

IRGA 5649-3-1-2-1 7 86 93 12,6 62,1 0,1 B 30

IRGA 5518-P-10-2-2 6 98 90 10,9 62,8 0,3 B 29

FL04489-12M-1P-6M-1C-2V 6 91 93 12,0 63,1 0,4 B 29

IRGA 426 3 90 99 11,1 62,7 0,5 B 29

IRGA 5196-4-16-1-P-2-2 7 96 93 11,5 61,5 0,3 B 28

INIA 244 3 83 94 11,9 62,6 0,4 B 30

IRGA 4385-3-3-TO-1 5 89 98 13,9 64,4 0,6 B 30

IRGA 4852-M-U33-8-P-3-1 7 94 88 12,6 59,4 0,3 B 28

IRGA 5196-4-16-1-P-5-2 7 95 92 12,7 59,6 0,4 B 28

IRGA 4720-24-1-3 6 87 90 9,6 63,5 0,4 B 29

INIA 212 5 86 100 7,0 63,4 0,7 B 30

IRGA 5762-P-9-1-2 5 85 92 20,5 63,1 0,5 B 29

IRGA 5651-1-2-1-2 5 84 85 7,8 65,0 0,4 B 28

Parao 7 92 90 15,9 64,4 0,5 M 27

Média 6 91 94 11,9 62,4 0,5 B 29

CV (%) 9,25 2,22 3,69 27,26 3,52 30,81 1Vigor Inicial - Vigor Inicial de Plântulas: Notas de 1 (vigor muito alto) a 9 (vigor muito baixo) avaliado em Cachoeirinha; 2Florescimento - Número de dias da emergência ao florescimento pleno (média de sete locais); 3Estatura - Estatura de plantas (média de sete locais); 4Esterilidade - Esterilidade de espiguetas (média de seis locais); 5Grãos Inteiros - Rendimento de Grãos Inteiros (média de três locais); 6CB - Índice de Centro Branco, onde 0=grãos translúcidos e 5=grãos opacos (média de quatro locais); 7TG - Temperatura de Gelatinização: B=Baixa, M=Intermediária, A=alta onde A=alta, M=média e B=baixa (moda de quatro locais); 8Amilose - Teor de Amilose: Baixa ≤ 22%, Intermediária= 23-27%, Alta ≥ 28 (média de quatro locais).

De forma geral as linhagens avaliadas apresentaram vigor inicial intermediário com

notas variando de 4 a 7, somente a linhagem INIA 244 apresentou vigor inicial maior com nota média de 3 (Tabela 2). O ciclo, mensurado pelo somatório dos dias da emergência até 80% do florescimento, variou de 83 a 98, sendo que a maioria das linhagens apresentou ciclo médio, enquanto que apenas quatro genótipos apresentam ciclo precoce (Florescimento ≤ 85dias).

Os genótipos avaliados apresentam boa estatura de plantas adaptadas a cultura do arroz no estado, variando de 85 a 101 cm (Tabela 2). Valores abaixo destes apresentariam baixa produção de massa e produtividade, enquanto que valores acima destes poderiam causar acamamento.

As linhagens apresentaram valores de esterilidade entre 6,5 e 20,5 %, que é considerado aceitável para cultura do arroz no RS considerando as baixas temperaturas observadas no final do ciclo.

De todos os genótipos avaliados, 84% apresentaram boa resposta para rendimento de grãos inteiros com valores de média maiores ou iguais a 60%, somente quatro genótipos apresentaram rendimento de grãos inteiros abaixo deste (Tabela 2). Outra característica relacionada à qualidade de grãos é o centro branco (CB) que variou de 0,1 a 1,1 dentre os genótipos avaliados. Destacam-se todos os genótipos com CB abaixo da cultivar IRGA 424 que apresentou média de 0,8. Apenas o genótipo INIA Mirim obteve média acima desta cultivar.

Além disso, outras características associadas ao cozimento de grãos foram avaliadas, tais como temperatura de gelatinização (TG) e teor de amilose. A exigência do mercado brasileiro é de que os grãos de arroz devem ser cozidos de forma rápida e após o cozimento devem permanecer com os grãos soltos. Por isso se busca genótipos com baixa ou média TG e alta ou intermediária amilose. Na Tabela 2 pode-se observar que todas as cultivares apresentam estas características. O teor de amilose variou de 27 a 30% (alta) e a TG variando de baixa a média.

CONCLUSÃO

Existe variabilidade para rendimento de grãos entre os genótipos avaliados, com potencial produtivo igual ou superior a melhor testemunha. Desta forma, é possível identificar genótipos com alto potencial produtivo e adaptado a diferentes regiões orizícolas do estado do Rio Grande do Sul, que apresentem boa qualidade de grãos e desempenho agronômico, para futuro lançamento.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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MARIM, B.G.; SILVA, D.J.H.; CARNEIRO, P.C.S.; MIRANDA, G.V.; MATTEDI, A.P.; CALIMAN, F.R.B. Variabilidade genética e importância relativa de ca racteres em acessos de germoplasma de tomateiro. Pesquisa agropecuária brasileira, Brasília, v.44, n.10, p.1283-1290, 2009.

SAS Institute. SAS software , versão 8.0. Cary, 2000.

RENDIMENTO DE LINHAGENS AVANÇADAS DO PROGRAMA DE MELHORAMENTO DO IRGA EM SISTEMA PRÉ-GERMINADO -

SAFRA 2015/2016

Gabriela de Magalhães da Fonseca1, Daniel Arthur Gaklik Waldow2, Antonio Folgiarini de Rosso1, Oneides Antonio Avozani2, Danielle Almeida1 , Camila Scalco2, Mara Grohs2, Davi Piazzeta3, Solismar

Rodrigues Luz3, Amanda Dalbosco Machado3 Palavras-chave: Produtividade, controle de plantas daninhas, resistência ao acamamento.

INTRODUÇÃO

O método de semeadura denominado “Sistema Pré-Germinado”, é utilizado em cerca de 10% da área cultivada com arroz no Rio Grande do Sul. O sistema pré-germinado, associado à manutenção contínua de uma lâmina de água, é uma alternativa eficiente no controle de plantas invasoras (MARCHEZAN et al., 2004). Por outro lado, o acamamento de plantas tende à aumentar com a adoção de uma lâmina contínua (ISHIY et al., 1999), tornando-se um fator limitante para o uso das cultivares recomendadas regionalmente.

Os agricultores utilizam hoje sementes de cultivares introduzidas bem adaptadas ao sistema mas que apresentam ciclo vegetativo excessivamente tardio para as condições locais. Em 1997, a equipe de melhoramento genético do Instituto Riograndense do Arroz (IRGA) iniciou uma série de cruzamentos orientados para gerar cultivares bem adaptadas ao sistema (ROSSO et al., 2007).

Este trabalho teve por objetivo avaliar, em semeadura pré-germinada, o rendimento de grãos e o desempenho linhagens em estágio avançado de desenvolvimento do programa de melhoramento genético do IRGA.

MATERIAL E MÉTODOS

Os ensaios foram conduzidos em três locais: Cachoeira do Sul, Camaquã e em Cachoeirinha. Foram avaliadas 20 linhagens elites e as testemunhas BR-IRGA 410, IRGA 417, IRGA 425, IRGA 429 e IRGA 430. A semeadura foi realizada a lanço, na densidade de 400 sementes aptas por m², em lâmina de água. As sementes foram previamente hidratadas por 24 horas e incubadas por um período de 24 a 36 horas para a germinação. As parcelas mediram 50 m² e foram conduzidas em blocos casualizados com duas repetições. A adubação de base (N-P-K) foi de 500 kg da fórmula 4-17-27, a adubação nitrogenada em cobertura foi de 200 kg ha-1 de N, parcelada em duas épocas, sendo aplicada metade no início do perfilhamento (V3-V4) e o restante em V8.

Foi realizada a análise de resíduos e teste de normalidade para todas as variáveis. Para rendimento de grãos, os dados foram submetidos à análise de variância individual e conjunta (SAS, 2000). A comparação entre as médias foi realizada por meio do teste de Duncan ao nível de 5% de probabilidade de erro. Para as demais variáveis estudadas foi calculada a média das duas repetições em cada local.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Através da análise de variância observou-se interação significativa entre locais e genótipos (P < 0,0001), por isso os dados de produtividade estão apresentados em cada local na Tabela 1. As comparações entre os tratamentos previstas para a variável acamamento das plantas não se realizaram porque apenas a cultivar testemunha BR-IRGA 409 apresentou acamamento parcial em Cachoeirinha e em Camaquã.

1 Eng. Agro., Dr., Instituto Rio Grandense do Arroz – IRGA. Av. Bonifácio C. Bernardes, 1494, CEP: 94930-030. Cachoeirinha, RS. E-mail: gabriela-fonseca@irga.rs.gov.br 2 Eng. Agrº., M. Sc., Instituto Rio Grandense do Arroz. 3 Tec. Agr., Instituto Rio Grandense do Arroz.

Tabela 1. Rendimento de grãos (kg ha -1) das linhagens testadas para sistema

de cultivo pré-germinado em três locais do Rio Gran de do Sul, safra 2015/16. IRGA / EEA, Cachoeirinha 2017.

Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna e maiúscula na linha não diferem estatisticamente pelo teste de Duncan a 5% de probabilidade.

O ambiente mais produtivo foi Camaquã, com média de rendimento de grãos de 12211

kg ha-1, seguido por Cachoeira do Sul (10018 kg ha-1). A menor média de rendimento de grãos, 7823 kg ha-1, ocorreu em Cachoeirinha. Dentre as linhagens elites avaliadas, nove apresentaram produtividade acima da melhor testemunha. A linhagem IRGA 5179-1-2-17-P-3 destacou-se em Cachoeirinha e Cachoeira do Sul com rendimento médio de grãos de 11189 kg ha-1. A linhagem IRGA 4720-24-1-3 apresentou a melhor média de produtividade em Camaquã.

Em geral a estatura de plantas foi similar entre as linhagens e as testemunhas, variando de 78 a 101 cm. O ciclo variou de 96 a 108 dias, sendo que a maioria das linhagens apresentou ciclo médio. A característica esterilidade de espiguetas obteve média de 10,3 %, variando de 4,9 a 16,3 %. Dentre as 19 linhagens testadas, 18 apresentaram rendimento de grãos inteiros superior a 60 %. Com base nesses dados conclui-se que, de maneira geral, os genótipos avaliados no ensaio apresentaram porte baixo, ciclo médio, esterilidade de espigueta intermediária e bom rendimento de grãos inteiros (Tabela 2).

Genótipo Média

IRGA 5179-1-2-17-P-3 10381 a 11866 a 11319 b-d 11189IRGA 5179-1-3-1-P-3 9084 a-b 10585 a-d 12439 a-b 10703IRGA 5470-P-38-2-1 8314 b-d 10181 a-f 13157 a-b 10551IRGA 4852-M-U33-8-P-3-1 8894 a-b 11005 a-c 11312 b-d 10404IRGA 4720-24-1-3 8003 b-d 9244 d-g 13864 a 10370IRGA 5148-4-1-3-P-3 8001 b-d 10644 a-d 12448 a-b 10364IRGA 5196-4-16-1-P-2-2 7811 b-e 11304 a-b 11974 a-c 10363IRGA 4852-M-U7-7-P-3 8342 b-c 9889 b-g 12853 a-b 10361IRGA 4852-M-U21-2-P-7 8317 b-d 9692 b-g 12938 a-b 10316IRGA 429 7781 b-e 10990 a-c 12167 a-c 10313IRGA 430 7802 b-e 10200 a-f 12862 a-b 10288IRGA 5196-4-16-1-P-5-2 8417 b-c 10390 a-e 11903 a-c 10237IRGA 4720-24-2-5 7860 b-e 10046 b-f 12801 a-b 10236IRGA 5452-P-9-3-2 7442 b-e 9649 b-g 13109 a-b 10067IRGA 4852-M-U21-3-P-6 8309 b-d 9149 d-g 12706 a-b 10055IRGA 5452-P-9-1-2 7414 b-e 9422 c-g 12595 a-b 9810IRGA 5187-4-8-1-P-1 7528 b-e 10213 a-f 11476 b-d 9739IRGA 5470-P-26-2-3 7786 b-e 8265 g 12992 a-b 9681IRGA 5485-P-10-1-2 7893 b-e 8725 e-g 12373 a-c 9664BR-IRGA 410 6161 e-f 10342 a-e 12355 a-c 9619IRGA 425 7497 b-e 10587 a-d 10319 c-d 9468IRGA 4720-24-2-3 7000 c-e 10267 a-e 11127 b-d 9465IRGA 5179-1-3-1-P-2 6546 d-f 8551 f-g 12335 a-c 9144

IRGA 417 5164 f 9223 d-g 9643 d 8010

Média 7823 C 10018 B 12211 A 10017

CV (%) 9,26 6,71 7 7,55

CachoeirinhaCachoeira do

SulCamaquã

Tabela 2. Estatura, floração, esterilidade, rendime nto de grãos inteiros (RGI), índice de centro branco (CB), temperatura de gelatinização (T G), teor de amilose, reação à toxidez por ferro no solo e à brusone na f olha e na panícula das linhagens testadas para sistema de cultivo pré-germ inado em três locais do Rio Grande do Sul, safra 2015/16. IRGA / EEA, Cacho eirinha 2017.

1 Dias da emergência até 80% do florescimento 2 Notas (1-3=Tolerante; 4-6=Moderadamente Tolerante; 7 a 9=Sensível) 3 Notas (0-3=Resistente; 4-5 =Moderadamente Resistente; 6-7 = Moderadamente Suscetível; 8-9=Suscetível) 4 Notas (0-1=Resistente; 3= Moderadamente Resistente; 5-7=Moderadamente Suscetível; 9=Suscetível) CB: aceitável nota ≤ 1,0; TG: B=Baixa, M=Intermediária, A=alta Amilose: Baixa ≤ 22%, Intermediária= 23-27%, Alta ≥ 28 Rendimento de Inteiros: aceitável ≥ 60%

Em relação às análises de qualidade de grãos das linhagens, para o índice de centro

branco, 14 linhagens apresentaram valores menores ou iguais a 0,5. Com relação à temperatura de gelatinização e o teor de amilose, os genótipos apresentaram resultados dentro dos padrões aceitáveis (Tabela 2).

Com exceção de duas linhagens classificadas como moderamente tolerantes, as demais apresentaram reação de resistência à toxidez por ferro no solo. Com relação à avaliação de reação à brusone, 12 linhagens apresentaram resistência na folha, sendo que, dentre elas 10 apresentaram resistência na panícula e duas foram classificadas como moderadamente suscetíveis (Tabela 2). As outras sete receberam notas variando entre 5 e 9 tanto em folha quanto em panícula.

RGI Amilose Ferro 2

(%) (%) (nota) Folha 3 Panícula 4

IRGA 5179-1-2-17-P-3 84 102 10,8 60,3 0,6 B 29 3 5 9

IRGA 5179-1-3-1-P-3 89 103 12,5 60,7 0,5 B 27 2 1 1

IRGA 5470-P-38-2-1 91 108 11,0 65,0 0,4 BM 30 4 5 7

IRGA 4852-M-U33-8-P-3-1 86 102 10,9 62,6 0,3 B 30 3 1 1

IRGA 4720-24-1-3 86 97 9,0 64,9 0,5 B 30 2 1 0

IRGA 5148-4-1-3-P-3 84 98 9,6 62,3 1,1 BM 29 5 9 9

IRGA 5196-4-16-1-P-2-2 92 108 9,5 63,7 0,3 B 29 2 1 0

IRGA 4852-M-U7-7-P-3 83 98 8,7 65,4 0,5 B 30 3 6 9

IRGA 4852-M-U21-2-P-7 86 103 9,9 61,6 0,9 M 29 2 2 0

IRGA 429 96 107 11,3 64,4 0,3 B 29 2 3 9

IRGA 430 87 96 4,9 62,9 0,4 B 30 1 1 0

IRGA 5196-4-16-1-P-5-2 87 105 11,4 63,1 0,5 BM 29 3 1 5

IRGA 4720-24-2-5 88 98 9,4 64,0 0,8 B 30 3 1 0

IRGA 5452-P-9-3-2 87 108 8,8 59,2 0,2 M 29 3 5 7

IRGA 4852-M-U21-3-P-6 87 100 5,2 61,3 0,8 M 29 3 2 1

IRGA 5452-P-9-1-2 85 106 6,8 60,6 0,1 M 29 3 3 5

IRGA 5187-4-8-1-P-1 90 107 12,3 63,7 0,3 B 29 2 1 0

IRGA 5470-P-26-2-3 90 105 10,8 63,8 0,3 M 29 3 5 5

IRGA 5485-P-10-1-2 85 104 10,8 65,3 0,3 M 28 3 7 7

BR-IRGA 410 101 102 10,6 59,0 1,4 B 28 5 9 9

IRGA 425 92 107 16,3 61,6 0,9 B 29 2 0 0

IRGA 4720-24-2-3 83 97 14,9 64,2 0,4 B 29 2 1 1

IRGA 5179-1-3-1-P-2 78 98 13,6 63,2 0,3 B 29 3 1 0

IRGA 417 83 96 9,2 62,7 0,3 B 29 7 6 9

Média 87 102 10,3 62,7 0,5 B 29 3 3 4

GenótipoReação à BrusoneEsterili-

dade (%)Flor. 80% 1

(dias)Estatu-ra

(cm)CB TG

CONCLUSÃO

Considerando os resultados obtidos nos ensaios apresentados conclui-se que no uso do sistema de cultivo pré-germinado há variabilidade tanto para rendimentos de grãos quanto para outras características de interesse agronômico.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ISHIY, T.; SCHIOCCHET, M.; NOLDIN J.A. Comportamento de linhagens e cultivares de arroz submetidas a condições de inundação permanente. In: REUNIÃO DA CULTURA DO ARROZ IRRIGADO, 23., 1999, Pelotas, RS. Pelotas : Embrapa Clima Temperado, 1999. p.117-119.

MARCHEZAN, E.; CAMARGO, E.R.; LOPES, S.I.G.; SANTOS, F.M.; MICHELON, S. Desempenho de genótipos de arroz irrigado cultivados no sistema pré-germinado com inundação continua. Ciência Rural, v.34, n.5. Santa Maria, 2004.

ROSSO, A. F. de et al. Programa de melhoramento genético de arroz para o sistema de cultivo pré-germinado no Instituto Rio Grandense do Arroz. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 5; REUNIÃO DA CULTURA DE ARROZ IRRIGADO, 27; Pelotas, 2007. Pelotas: Embrapa Clima Temperado, p. 72-74, 2007.

SAS Institute. SAS software , versão 8.0. Cary, 2000.

ENSAIO DE LINHAGENS DESENVOLVIDAS EM SANTA VITÓRIA DO PALMAR, SAFRA 2016/17

Danielle Almeida

1, Roberto Carlos Doring Wolter

1, Gabriela de Magalhães da Fonseca¹, Daniel Arthur

Gaklik Waldow2, Antonio Folgiarini de Rosso

1, Oneides Antonio Avozani

2, Camila Scalco

²

Palavras-chave: Baixas temperaturas, melhoramento genético, Oryza sativa.

INTRODUÇÃO

As cultivares desenvolvidas pelo Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA) apresentam grande importância no desenvolvimento do setor orizícola gaúcho. Na safra 2016/2017 foram semeados 1.106.295 hectares de arroz no Rio Grande do Sul (RS), sendo que em quase 57% dessa área foram utilizadas cultivares desenvolvidas pelo IRGA (IRGA 2017).

O Programa de Melhoramento Genético do Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA) tem como objetivo desenvolver genótipos de arroz irrigado com elevado potencial de rendimento de grãos, resistência à brusone, tolerância à toxidez por ferro, tolerância às temperaturas baixas, qualidade de grãos, entre outros. Dentro do programa de Melhoramento Genético do IRGA existe o Programa de Tolerância a Temperaturas Baixas, conduzido em Santa Vitória do Palmar, onde se tem por objetivo desenvolver cultivares adaptadas às regiões mais frias do Rio Grande do Sul, visando alto potencial de rendimento de grãos e resistência a estresses bióticos e abióticos, considerando os padrões industriais e culinários aceitáveis pela atual demanda do consumidor brasileiro.

Os ensaios de rendimento são as últimas etapas do Programa de Melhoramento Genético de arroz irrigado do IRGA antes do lançamento de uma nova cultivar. Estes ensaios permitem uma avaliação detalhada de características de interesse das plantas selecionadas. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial produtivo e outras características de 27 linhagens obtidas por seleção na Estação Regional de Pesquisa do IRGA de Santa Vitória do Palmar.

MATERIAL E MÉTODOS

O ensaio de linhagens, conduzido na safra 2016/17, foi realizado na Estação Regional do IRGA em Santa Vitória do Palmar. O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados com quatro repetições. O experimento foi constituído por 32 genótipos, sendo 27 linhagens elites e cinco testemunhas: IRGA 417, IRGA 424, IRGA 426 IRGA, 429 e IRGA 430.

As parcelas constituíram-se de nove linhas espaçadas em 0,17 m e com 5,00 m de comprimento, totalizando uma superfície de 7,65 m

2, com área útil de 4,76m

2. A semeadura,

com densidade de 350 sementes aptas m-2, ocorreu no dia 31 de outubro de 2016 e a

emergência no dia 18 de novembro de 2016.A adubação de base foi realizada na dose de 400 Kg ha

-1 de NPK (4

-17-27) e a de cobertura com 140 Kg ha

-1 de N na forma de ureia (90

Kg antes da irrigação quando as plantas apresentavam três folhas e 50 Kg aos 50 dias após a emergência). Os demais tratos culturais foram feitos de acordo com as recomendações técnicas para o arroz irrigado (SOSBAI, 2016).

As características avaliadas foram produtividade de grãos (para o qual as amostras foram secas e limpas e a umidade ajustada para 13%), estatura de plantas (medida desde a base da planta até o ápice da panícula principal, em cm), ciclo (número de dias da emergência até 80% do florescimento), esterilidade de espiguetas (%) e rendimento de grãos inteiros.

1 Engº Agrº, Dr., Instituto Rio Grandense do Arroz – IRGA. Av. Bonifácio C. Bernardes, 1494, CEP: 94930-030,

Cachoeirinha, RS. E-mail: danielle-almeida@irga.rs.gov.br. 2 Engº Agrº, M. Sc., Instituto Rio Grandense do Arroz.

A análise estatística constituiu-se de análise de variância e comparação das médias de rendimento de grãos pelo teste de Duncan a 5% de probabilidade. As análises foram realizadas no programa Statistical Analysis System (SAS, 2000). Para as demais

características foram utilizadas médias dos dados originais coletados nas avaliações.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados apresentados permitem evidenciar diferenças estatísticas, para genótipo na variável rendimento de grãos, indicando a existência de diferenças significativas entre as linhagens quanto ao potencial de rendimento.

O rendimento de grãos no ensaio variou de 6.400 kg ha-1a 11718 kg ha

-1 e a média de

rendimento de grãos foi de 9.766 kg ha-1 (Tabela 1). Dezenove genótipos apresentaram

rendimento de grãos acima da média do ensaio, sendo que quatro eram testemunhas (IRGA 430, IRGA 429, IRGA 424 e IRGA 426). O genótipo que apresentou maior média de rendimento de grãos foi a cultivar IRGA 430, mas não apresentou diferença estatística entre 11 linhagens e outras três testemunhas (IRGA 429, IRGA 424 e IRGA 426). A linhagem que melhor se destacou foi a do cruzamento IRGA 6219, apresentando produtividade de grãos acima da média geral do ensaio e da média das testemunhas IRGA 429, IRGA 424, IRGA 426 e IRGA 417(Tabela 1).

O ciclo, mensurado pelo somatório dos dias entre a emergência a 80% do florescimento (considerado florescimento pleno), variou de 78 a 95 dias A variável estatura de plantas apresentou médias entre 86 e 111 cm. A característica esterilidade de espiguetas obteve média de 23,9%, com amplitude de 11,6 a 36,5% (Tabela 1).

O rendimento de grãos inteiros, variou de 51,7 a 65,8% destacando-se a linhagem IRGA 6219-3-4 com desempenho superior a todas testemunhas e linhagens do ensaio. Ainda, 55% das linhagens avaliadas no ensaio apresentaram rendimento de grãos inteiros superior a média do ensaio que foi 59,7% (Tabela 1). Assim, pode-se considerar que o rendimento de grãos inteiros do ensaio foi satisfatório.

Com base nesses dados pode-se dizer que, de forma geral, os genótipos avaliados no ensaio apresentaram ciclo entre precoce e médio, porte baixo a médio e esterilidade de espigueta com grande amplitude, chegando a esterilidades muito altas, acima da média de outros anos.

CONCLUSÃO

O ensaio apresenta variabilidade genética para potencial produtivo com características agronômicas de interesse, destacando a linhagem IRGA 6219-3-4 com excelente desempenho em produtividade e rendimento de grãos inteiros. Faltam ainda dados de qualidade de grãos, tolerância a toxidez de ferro e resistência a brusone, que estão sendo processados, para a tomada de decisão de quais linhagens serão testadas em VCU para possível lançamento.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

SOSBAI. Arroz Irrigado: Recomendações Técnicas da Pesquisa para o Sul do Brasil. XXXI Reunião Técnica da Cultura do Arroz Irrigado, 10 a 12 de agosto de 2016, Bento Gonçalves, RS. Sociedade Sul-Brasileira de Arroz Irrigado. Pelotas/RS: SOSBAI, 2016. 200p. il.

IRGA - Instituto Riograndense do Arroz- Disponível em: http://www.irga.rs.gov.br/upload/20170321161526cultivares_rs_2016_17_irga.pdf Acessado em 18 jun, 2017.

SAS Institute. SAS software, versão 8.0. Cary, 2000.

Tabela 1. Características agronômicas e rendimento de grem 32 genótipos do ensaio conduzido em Santa Vitória do Palmar, RS na safra 2016/17.

Genótipo Floresc.1Estatura2

(cm)Esteril.3 (%)

Inteiros4

(%)

IRGA 430 11718 a 86 94 25,0 62,1

IRGA 6219-3-4 11419 a-b 87 95 23,3 65,8

IRGA 429 11417 a-b 95 99 30,9 61,4

IRGA 5726-9V-2V-2V-3 11214 a-c 83 93 14,3 62,2

IRGA 5727-2V-4V-1V-3 11074 a-d 85 101 23,7 60,7

IRGA 6438-2P-2V-2-2 10865 a-d 92 93 23,0 59,6

IRGA 6590-7P-2-1 10851 a-e 85 92 24,7 63,3

IRGA 5727-2V-4V-1V-2 10569 a-f 83 98 23,2 63,5

IRGA 424 10497 a-f 92 97 26,2 60,2

IRGA 426 10429 a-f 88 97 17,3 61,9

Pirga1>119-2(13) 10383 a-g 90 99 19,4 51,7

IRGA 6443-2P-2V-2-2 10354 a-g 88 99 36,5 59,8

IRGA 6590-7P-2-2 10286 a-h 85 91 25,2 58,7

IRGA 6443-2P-2V-1-2 10258 a-h 92 101 35,9 61,3

IRGA 6574-5P-2-1 10233 a-h 85 95 11,6 58,6

IRGA 6539-1P-2-1 10155 b-h 94 98 32,6 53,6

IRGA 6544-2P-3-4 10059 b-h 85 98 25,6 61,6

IRGA 5728-4V-1V-2V-1 9921 b-h 85 101 24,5 57,1

FL11798-2-P-2V-1V-1 9812 c-i 86 93 17,4 56,5

IRGA 5728-4V-1V-2V-2 9752 c-j 83 98 23,7 60,8

IRGA 5726-10V-4V-2V-3 9588 d-j 92 111 58,8

IRGA 6464-2P-1TP-1-2 9291 e-j 82 92 20,8 60,9

Pirga2>142-9V-2-1-1 9116 f-k 92 111 24,6 53,7

IRGA 6464-2P-1TP-1-4 8856 g-k 79 88 19,8 55,0

IRGA SR178-B2-1-2-6 8785 h-l 93 104 53,3

IRGA 417 8366 i-l 78 95 17,8 61,2

IRGA 5728-4V-1V-2V-3 8301 j-l 83 94 29,6 60,5

IRGA 6492-4P-5TP-2-2 7705 k-m 78 94 19,9 59,8

IRGA 6464-2P-4TP-2-2 7695 k-m 82 86 25,1 62,4

IRGA 5623-P-18-1V-3V-1V-1 7380 l-m 79 100 20,8 63,2

IRGA 6464-2P-4TP-2-1 6400 m 84 89 25,9 60,4

IRGA SR219-1-2-1-2 78 93 28,2

Média 9766 86 97 23,9 59,7

CV (%) 8,09 1,00 3,42 22,52 4,98

Produtividade

(kg ha-1)

1Floresc. – Número de dias da emergência ao florescimento pleno;

2Estatura – Estatura de plantas;

3Esteril – Esterilidade de espiguetas.

4Inteiros – Rendimento de grãos inteiros CV (%) – Coeficiente

de Variação.

AVALIAÇÃO DE GENÓTIPOS DE ARROZ HÍBRIDO NO ESTADO D O RIO GRANDE DO SUL NA SAFRA 2016/17

Danielle Almeida1, Daniel Arthur Gaklik Waldow2, Antonio Folgiarini de Rosso1, Oneides Antonio

Avozani2, Camila Scalco1, Mara Grohs2, Cleiton José Ramao2, Juliano Brum de Quevedo3, Roberto Carlos Doring Wolter1, Davi Piazzeta4, Claudiomiro Rodrigues Terra4, Fábio Venâncio4, Angel Rafaela

Stopilha4 Palavras-chave: Heterose Padrão, Ensaio de VCU, Produtividade, Oryza sativa.

INTRODUÇÃO

O aumento do potencial produtivo continua sendo um dos principais objetivos e desafios de um programa de melhoramento genético de arroz. Uma das alternativas utilizadas com sucesso para incrementar características associadas à produtividade é a exploração da heterose.

Híbridos de arroz apresentam boa heterose, expressa em aumento do perfilhamento, maior número de grãos por panícula, aumento no tamanho da panícula de arroz, incremento no peso de mil grãos e conseqüentemente auxiliam no aumento da produtividade. No entanto, sementes de arroz híbridas apresentam custo elevado devido à baixa produção das mesmas em escala comercial. Por este motivo, um híbrido para ser competitivo no mercado é necessário que apresente potencial produtivo de 15 a 20% superior a melhor cultivar endogâmica, também conhecido como heterose padrão.

Este trabalho teve por objetivo avaliar e identificar o comportamento de genótipos de arroz híbridos em diferentes locais para produtividade e demais características agronômicas.

MATERIAL E MÉTODOS

Os ensaios de rendimento de grãos VCU (Valor Cultivo e Uso) de híbridos foram conduzidos em seis locais do estado do Rio Grande do Sul: Camaquã, Uruguaiana, Cachoeirinha, Santa Vitória do Palmar, Cachoeira do Sul e Palmares do Sul. Em todos os locais foram testados 19 genótipos, dos quais sete híbridos novos desenvolvidos pelo programa do IRGA, quatro híbridos desenvolvidos pela Fazenda Ana Paula (FAP) e quatro híbridos promissores do CIAT. Como testemunhas foram utilizadas dois híbridos comerciais (QM 1010 CL e Prime CL) e duas cultivares testemunhas (IRGA 417 e IRGA 424).

O delineamento experimental foi em blocos casualizados com quatro repetições. A densidade de semeadura para os híbridos foi de 40 Kg ha-1 e para as cultivares de 90 Kg ha-1. A adubação de base foi realizada conforme análise de solo de cada local. A adubação nitrogenada foi de 132 Kg ha-1 de N, parceladas em duas épocas de 72 Kg ha-1 em V3 e 60 Kg ha-1 antes da diferenciação do primórdio floral.

Foram avaliadas as seguintes variáveis: vigor inicial das plântulas, número de dias da emergência ao florescimento (DAE), estatura de plantas, rendimento de grãos corrigindo para umidade de 13%, esterilidade de espiguetas e rendimento de grãos inteiros.

Foi realizada a análise de resíduos e teste de normalidade para todos as variáveis. Para rendimento de grãos, os dados foram submetidos à análise de variância individual e conjunta (SAS, 2000). A comparação de médias foi realizada pelo teste de Duncan ao nível de 5% de probabilidade de erro. As demais variáveis foram calculadas pela média das quatro repetições em cada local.

1 Engº Agrº, Dr., Instituto Rio Grandense do Arroz – IRGA. Av. Bonifácio C. Bernardes, 1494, CEP: 94930-030, Cachoeirinha, RS. E-mail: danielle-almeida@irga.rs.gov.br. 2 Engº Agrº, M. Sc., Instituto Rio Grandense do Arroz. 3 Engº Agrº, Instituto Rio Grandense do Arroz. 4 Tec. Agr., Instituto Rio Grandense do Arroz.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Através da análise de variância da produtividade foi observada interação significativa entre os genótipos e os locais (P <0,0001), desta forma foi realizado o teste de médias dos genótipos dentro de cada local. Os dados de produtividade para cada local estão apresentados na Tabela 1. O coeficiente de variação (CV) foi baixo para todos os locais variando de 4,99 a 10,49%, que mostra a uniformidade dentro dos experimentos. De maneira geral, os híbridos apresentaram elevado potencial produtivo. Na média de todos os locais o híbrido mais produtivo foi QM 1010 CL com 13768 Kg ha-1, enquanto que a cultivar mais produtiva foi a IRGA 424 com 11396 Kg ha-1, obtendo uma heterose padrão de 20,81 % no experimento (Tabela 1). Tabela 1. Rendimento de grãos de genótipos de arroz híbrido em seis locais do

estado do Rio Grande do Sul, safra 2016/17. IRGA/EE A, Cachoeirinha, 2017.

CV (%) – Coeficiente de Variação. Vantagem(%) – Vantagem do melhor híbrido em relação a melhor cultivar endogâmica. Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna, e maiúscula na linha, não diferem estatisticamente pelo teste de Duncan a 5% de probabilidade.

O local que apresentou maior produtividade foi Uruguaiana com média de 13204 Kg ha-

1, por outro lado o menor rendimento de grãos foi observado em Santa Vitória do Palmar com média de 9918 Kg ha-1 (Tabela 1).

O híbrido mais produtivo em Cachoeira do Sul, Palmares do Sul e Uruguaiana foi o QM 1010 CL com médias de 14806, 15257 e 16304 Kg ha-1, respectivamente. Por outro lado, o híbrido FAP 03 foi mais produtivo em Camaquã e Cachoeirinha com média de 15165 e 13382 Kg ha-1, respectivamente. Somente em Santa Vitória do Palmar o híbrido mais produtivo foi FAP 01 com média de 12639 Kg ha-1. Entre as cultivares, IRGA 424 apresentou as maiores produtividades em todos os locais (Tabela 1).

A maior heterose padrão (vantagem do melhor híbrido sob a melhor cultivar) foi encontrada em Camaquã, onde a produtividade do híbrido foi 62,71 % superior a cultivar IRGA 424. Já a menor heterose padrão (16,10%) foi observada em Palmares do Sul (Tabela 1). A vantagem do híbrido em relação a cultivar mostra o potencial que os híbridos possuem

Genótipo Média

QM1010 CL 11620 a-c 11736 b-d 14806 a 12883 a 15257 a 16304 a 13768FAP 03 11261 a-c 13382 a 13823 b 15165 a 15452 a 12596 c-d 13613FAP 04 10476 b-e 13097 a-b 13513 b-c 14595 a 15160 a-b 14181 b-c 13504FAP 01 12639 a 12168 a-c 12896 c-d 12881 a 13489 a-c 15178 a-b 13208FAP 02 11106 a-c 12613 a-b 11561 e-f 12935 a 12926 b-d 14528 a-c 12612IRGA 2H 11070 a-c 11919 a-c . . . 14617 a-b 12535IRGA 13095H 11961 a-b 12987 a-b 11630 e-f 13897 a 12197 c-d 12214 d 12481IRGA 13092H 10397 b-e 12546 a-b 11953 e 13142 a 12176 c-d 14177 b-c 12399IRGA 1H 10598 b-d 12070 a-c . . . 13412 b-d 12027IRGA 13123H 10081 c-f 12377 a-b 11716 e-f 13033 a 9249 e 15078 a-b 11922IRGA 424 10105 c-f 9937 e-f 12092 d-e 9321 b-c 13308 a-c 13615 b-d 11396CT23144H 8842 e-g 10763 c-e . . . 14135 b-c 11247IRGA 13152H 8802 e-g 10824 c-e 11147 e-f 10475 b 10726 d-e 14391 a-c 11061IRGA 6H 7427 g-h 11625 b-d . . . 11782 d-e 10278Prime CL 9235 d-f 10427 d-f 9599 g 10084 b 10760 d-e 9374 f 9913CT23034H 8609 f-g 9168 f-g . . . 10096 e-f 9291CT23122H 6945 h 8572 g-h . . . 11939 d 9152IRGA 417 7351 g-h 7605 h 10836 f 7597 c . 10057 e-f 8689Média 9918 E 11323 D 12131 C 12167 C 12791 B 13204 A 11616CV (%) 9,72 7,53 4,99 10,49 8,64 8,53 8,44Vantagem (%) 25,07 34,67 22,44 62,71 16,10 19,76 20,81

Santa Vitória do Palmar

Cachoeiri-nha-EEA

Cachoeira do Sul

CamaquãPalmares do

SulUruguaiana

e mostram-se competitivos em relação às cultivares. Na Tabela 2 são apresentadas as demais características avaliadas no experimento,

onde o a cultivar IRGA 417 obteve maior vigor inicial das plântulas com nota média de 3. De modo geral, os híbridos apresentaram vigor inicial intermediário variando de 4 a 6, sendo que apenas o híbridos CT23034H obteve vigor baixo conforme a cultivar IRGA 424 (nota média de 6).

Tabela 2. Vigor inicial de plântulas, Dias da emergência ao florescimento,

Estatura de Plantas, Esterilidade e Rendimento de Grãos Inteiros de híbridos testados em seis locais do Rio Grande do Sul, safra 2016/17.

1Vigor - Vigor Inicial de Plântulas: Notas de 1 (vigor muito alto) a 9 (vigor muito baixo) avaliado em Cachoeirinha; 2Florescimento - Número de dias da emergência ao florescimento pleno (média de seis locais); 3Estatura - Estatura de plantas (média de seis locais); 4Esterilidade - Esterilidade de espiguetas (média de quatro locais); 5Grãos Inteiros - Rendimento de Grãos Inteiros (média de quatro locais).

Em geral os híbridos apresentam maior estatura de plantas que as cultivares, onde

variaram de 97 a 115 cm, enquanto que a cultivar IRGA 424 cresceu 96 cm e a IRGA 417 obteve 82 cm de estatura (Tabela 2). Em relação à variável florescimento, o híbrido CT23122H apresentou maior ciclo, com média de 102 dias, porém nenhum dos híbridos apresentou ciclo muito longo, o que é favorável as condições climáticas do RS que apresentam menor janela de cultivo para o arroz irrigado em comparação a Santa Catarina. O híbrido com menor ciclo foi o Prime CL com média de 80 dias (Tabela 2).

De forma geral, a esterilidade de espiguetas foi superior nos híbridos em comparação

Genótipo Vigor 1 Floresci-mento 2

Estatura (cm)3

Esterili-dade (%) 4

Grãos Inteiros (%) 5

QM1010 CL 4 97 110 26,3 57,4FAP 03 4 92 105 19,0 60,5FAP 04 4 92 111 22,9 60,2FAP 01 4 94 107 19,0 59,0FAP 02 4 96 110 25,0 59,4IRGA 2H 5 90 104 24,4 59,3IRGA 13095H 5 86 103 16,3 61,0IRGA 13092H 4 86 103 17,7 61,5IRGA 1H 4 89 102 19,5 57,5IRGA 13123H 5 95 109 30,3 58,0IRGA 424 6 96 95 17,3 61,7CT23144H 5 95 103 26,5 54,9IRGA 13152H 4 89 103 24,9 59,2IRGA 6H 4 90 106 13,3 60,8Prime CL 4 80 97 15,8 61,5CT23034H 6 93 105 19,3 63,0CT23122H 5 102 115 41,1 57,2IRGA 417 3 82 94 12,8 64,7Média 4 91 105 21,7 59,8

CV (%) 11,67 1,69 3,37 24,15 3,96

às cultivares, sendo que o genótipo IRGA 13123H obteve a maior esterilidade com média geral de 30,3 %, enquanto que a cultivar IRGA 417 apresentou a menor esterilidade com média de 12,8 % (Tabela 2). Os híbridos apresentam maior esterilidade por questões genéticas devido à restauração da fertilidade do grão de pólen não ser completa, como pode ser o caso do genótipo IRGA 13123H. Além disso, a questão fonte dreno pode ser uma explicação ambienta para a maior esterilidade dos híbridos, já que estes apresentam panículas grandes com maior número de grãos por panícula que as cultivares endogâmicas.

Para o rendimento de grãos inteiros a cultivar IRGA 417 apresentou valor superior em comparação aos demais genótipos com média de 64,7 %, sendo uma referência de qualidade para os experimentos. Dos 14 híbridos promissores testados destacaram-se seis genótipos com rendimento de grãos inteiros maior que 60% (Tabela 2).

CONCLUSÃO

A heterose padrão média da produtividade foi de 20,81 % na safra 2016/17, mostrando que cultivares híbridas são competitivas em relação às cultivares endogâmicas, além disso, há viabilidade do cultivo de arroz híbrido no estado do Rio Grande do Sul devido a heterose padrão ser elevada em todos os locais. Os híbridos comerciais se apresentaram mais produtivos que as cultivares, mas ainda possuem menor número de grãos inteiros.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

SAS Institute. SAS software, versão 8.0 . Cary, 2000.

USO DE MARCADORES MOLECULARES NO PROGRAMA DE

MELHORAMENTO DE ARROZ DA EMBRAPA

1Luana Alves Rodrigues1; Tereza Cristina de Oliveira Borba2; Raquel Neves de Mello3; Aluana Gonçalves de Abreu4; José Manuel Colombari Filho5; Sylvana de Paiva Pinto Costa6.

Palavras-chave: estresse biótico e abiótico, ferramentas moleculares, seleção assistida por

marcadores

INTRODUÇÃO

A seleção assistida por marcadores moleculares (SAM) é uma importante estratégia que tem sido amplamente utilizada em diversos programas de melhoramento de plantas e animais. Esta consiste na identificação indireta de fenótipos desejáveis por meio do uso de marcadores moleculares. Vários trabalhos relatam a aplicação de marcadores moleculares na pesquisa de arroz (Oriza sativa L.) para avaliação da diversidade genética, mapeamento genético, piramidação de genes favoráveis, seleção de plantas tolerantes a doenças e stress abióticos (BALLINI et al., 2008; BORBA et al., 2009; SUH et al., 2009; CHIN et. al., 2010; CHIN et. al., 2011; GOUDA et. al., 2013).

Inúmeras vantagens são observadas no uso de tal estratégia, principalmente aquelas em que a seleção fenotípica possui um custo elevado, subjetivo, ou até mesmo quando o caractere de interesse só se manifesta em fases avançadas de desenvolvimento. Neste sentido foi estabelecida uma área de seleção assistida por marcadores no Laboratório de Biotecnologia na Embrapa Arroz e Feijão em 2014, introduzindo na rotina análises com marcadores moleculares uteis aos programas de melhoramento de Arroz e Feijão. Além disso, esta área também apoia outros programas de melhoramento de plantas como o Algodão.

O objetivo deste trabalho foi quantificar e qualificar o uso da seleção assistida por marcadores moleculares no programa de melhoramento de arroz no período de 2014 a 2017.

MATERIAL E MÉTODOS

A área de seleção assistida da Embrapa Arroz e Feijão foi estabelecida em 2014 e

desde então já avaliou diferentes metodologias para a extração de DNA genômico conforme a necessidade exigida para cada tipo de análise (i) lise alcalina para genotipagens em grande escala que não exige DNA de qualidade (XIN et al., 2003; VALDISSER et al., 2013); (Ii) CTAB (brometo de cetiltrimetilamónio) para metodologia que exigem DNA de alta qualidade tais como sequenciamento, hibridização e digestão por enzimas (DOYLE; DOYLE, 1990; FERREIRA; GRATTAPAGLIA, 1998); e (iii) kits comerciais para obtenção de DNA de maior pureza e qualidade. As diferentes metodologias para análise molecular empregadas no programa de melhoramento de arroz da Embrapa são realizadas principalmente em eletroforese capilar e PCR em tempo real, sendo os marcadores mais

1 Bióloga, Doutora em Agronomia, Analista da Embrapa Arroz e Feijão, Santo Antônio de Goiás, GO, Caixa Postal: 179. luana.rodrigues@embrapa.br. 2 Engenheira de Alimentos, Doutora em Agronomia, pesquisadora da Embrapa Arroz e Feijão. 3 Agrônoma, Doutora em Fitopatologia, pesquisadora da Embrapa Arroz e Feijão. 4 Bióloga, Doutora em Genética e Biologia Molecular, pesquisadora da Embrapa Arroz e Feijão. 5 Agônomo, Doutor em Genética e Melhoramento de plantas, pesquisador da Embrapa Arroz e Feijão. 6 Zootecnista, Especialização em Biodiversidade, Analista da Embrapa Arroz e Feijão.

utilizados microssatélites e SNPs (Single Nucleotide Polymorphism).

Foram avaliados os dados levantados ao longo de três anos e meio (2014-2017) de funcionamento e avaliada a evolução das análises de rotina desenvolvidas. Ao todo, foram analisados os dados individuais obtidos (data point) ano a ano e também a evolução e inserção de novos marcadores no pipeline deste laboratório.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

No período de janeiro de 2014 a junho de 2017 foram gerados 73.644 data points e introduzidos nas análises de rotina do programa de melhoramento de arroz, 17 marcadores. Além disto, um conjunto de 24 marcadores microssatélites já era utilizado para análises de diversidade, verificação de cruzamentos no programa de híbridos, pureza e identidade (BORBA et al., 2009) (tabela 1).

Tabela 1 - Relação de análises realizadas e o número de marcadores introduzido na rotina de seleção

assistida no período de 2014- 2017.

Análises Data point

2014 2015 2016 2017

SSR- diversidade 3456 (6*) 1848 (7*) 12048(4*) 20016(0*)

SSR – Brusone 192 38 294 210

QTL – Brusone 2648 8272 3736 5552

Pi – Brusone 1206 684 9162

Aroma 3676

Pup1 – fósforo 441

Qualidade 60 105

Total 6296 15040 17263 35045

* Número de marcadores introduzidos na rotina.

Em 2014 foram gerados 6.296 data points e introduzidos um total de seis marcadores referentes à tolerância a Brusone, sendo 02 marcadores SSR individuais (RM25 e RM201) (CHEN et al., 1997) e 04 marcadores associados a 02 QTLs: q2g4 (RM13626, RM1307) e q9g6 (RM3533 e RM242) (BALLINI et al., 2008). No ano de 2015 foram gerados 15.040 data points e introduzidos um total de sete novos marcadores, sendo seis marcadores referentes à tolerância a Brusone associados a 03 genes Pi (BALLINI et al., 2007; 2008; GOUDA et. al., 2013): Pi 1 (RMS-Pi1-03 e RM5926), Pi 2 (RMs8 e RM564) e Pi 33 (RM544 e RM3507) e um marcador associado à presença de aroma em grãos de arroz (IFAP - EAP - INSP) (BRADBURY et al., 2005). Em 2016 foram gerados 17.263 data points e introduzido um total de quatro novos marcadores, sendo 03 referentes à tolerância a fósforo (K-41, K-46.1 e K-59) (mais específico para o cultivo de arroz em sistema de terras altas), associados ao gene Pup1 (CHIN at. al., 2010; CHIN et. al., 2011) e um marcador associado ao teor de amilose em arroz (RM190) (AKAGI et al., 1996). Nos primeiros 06 meses de 2017 já foram gerados 35.045 data points. Entretanto ainda não foi introduzido nenhum marcador novo na rotina, pois ainda se encontram em fase de testes para validaçao, marcadores para elongaçao do grão de arroz, identificaçao da casca dourada em arroz e marcadores SNPs para déficit hídrico. Como se pode observar na figura 1, o uso da seleção assistida por marcadores moleculares tem apresentado um crescimento expressivo a cada ano e novos marcadores são adicionados (tabela 1) conforme a necessidade de cada programa de melhoramento.

Além de marcadores para caracteres pontuais, há muitos trabalhos em andamento com genotipagens de maior densidade como ressequenciamento, Dart-seq (Diversity Arrays Technology) e GBS (Genotyping by Sequecing) para identificação de novos marcadores SNPs.

Figura 1 - Dados individuais (data points) gerados no período de 2014-2017.

CONCLUSÃO

O cresecente aumento da demanda e o empenho da equipe em busca de novas ferramentas levará a consolidação de uma plataforma de genotipagem com um quadro de análises diversificado aumentando a eficiência do processo de seleção de genótipos, reduzindo o tempo, o trabalho manual e o custo dos dados gerados.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AKAGI, H. et al., Microsatellite DNA markers for rice chromosomes.Theoretical and applied genetics. v. 93, p. 1071-1077. 1996. BALLINI E. et. al. Modern elite rice varieties of the “Green Revolution” have retained a large introgression from wild rice around the Pi33 rice blast resistance locus. New Phytologist. 2007. v. 175 p. 340–350. 2007. Disponível em: < http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1469-8137.2007.02105.x/epdf>. Acesso em 01 jun. 2017. BALLINI, E. et. al. A Genome-Wide Meta-Analysis of Rice Blast Resistance Genes and Quantitative Trait Loci Provides New Insights into Partial and Complete.Resistance. Molecular Plant-Microbe interactions. v. 21, n. 7, p. 859–868. jul. 2008. Disponível em: < https://doi.org/10.1094/MPMI-21-7-0859> Acesso em 02 jun. 2017 BORBA, T. C. et. al. Microsatellite marker-mediated analysis of the Embrapa rice core collection genetic diversity. Genetica, v. 137, p.293-304, 2009.

BRADBURY, L.M.T. et al. A Perfect Marker for Fragrance Genotyping in Rice. Molecular Breeding. v. 16, n. 4, p. 279–283. nov. 2005. Disponível em: <https://link.springer.com/article/10.1007/s11032-005-0776-y>. Acesso em 10 jun. 2017. CHIN, J. H. et al. Development and application of gene-based markers for the major rice QTL Phosphorus uptake 1. Theoretical Applied Genetics v. 120. p.1073–1086. abr. 2010. Disponível em: < https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00122-009-1235-7. Acesso em 01 jun. 2017. CHIN, J. H. et al. Developing Rice with High Yield under Phosphorus Deficiency: Pup1 Sequence to Application. Plant Physiology. v. 156, p. 1202–1216.,jul. 2011. Disponível em: < http://www.plantphysiol.org/content/156/3/1202.long. Acesso em 01 jun. 2017. CHEN, X. et al., Development of a microsatellite framework map providing genome-wide coverage in rice (Oryza sativa L.). Theoretical and applied genetics. v. 95, p. 553-567. 1997. DOYLE, J. J.; DOYLE, J. L. Isolation of plant DNA from fresh tissue. Focus. v.12, p. 13-15. 1990 FERREIRA, M. E.; GRATTAPAGLIA, D. Introdução ao uso de marcadores moleculares em análise genética. Brasília: Embrapa Cenargen, 1998. 220 p. GOUDA, P.K. et. al. Marker-assisted breeding of Pi-1 and Piz-5 genes imparting resistance to rice blast in PRR78, restorer line of Pusa RH-10 Basmati rice hybrid. Plant Breeding. v. 132, p. 61–69, 2013. SUH, J. P. et al., The Pi40 gene for durable resistance to rice blast and molecular analysis of Pi40-advanced backcross breeding lines. Phytopathology. v. 99, p. 243-250, 2009. VALDISSER P. A. M. R. et al. Protocolo de extração de DNA e genotipagem de SSRs em larga escala para uso no melhoramento do feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris L.). Comunicado Técnico 208. Santo Antônio de Goiás: Embrapa Arroz e Feijão, 2013, 6 p. Disponível em: file:///D:/Arquivos%20de%20Usuario/Downloads/comunicadotecnico-208.pdf. Acesso em 03 jun. 2017. XIN Z, et al. High-throughput DNA extraction method suitable for PCR. Biotechniques v. 34, p. 820-826.abr. 2003.

AVALIAÇÃO DE MANCHAS NAS FOLHAS E NOS GRÃOS EM GENÓTIPOS DO PROGRAMA DE MELHORAMENTO DO IRGA, SAFRA

2015/2016

Roberson Almeida¹; Claudio Ogoshi²; Camila Scalco³; Caroline Bitencourt41

Palavras-chave: Bipolaris oryzae, resistência genética, doenças do arroz.

INTRODUÇÃO

Desenvolver cultivares de arroz irrigado, com alto potencial produtivo, qualidade de grãos, resistentes a doenças e adaptadas as diferentes regiões orizícolas do estado do Rio Grande do Sul, é o que objetiva o Programa de Melhoramento Genético de Arroz Irrigado (PMGAI) do Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA).

Em se tratando de doenças que incidem no arroz, as manchas foliares e as manchas de grãos constituem um problema comum, e que vem ocorrendo há muito tempo em diversos países produtores (OU, 1985). Entre os patógenos causadores de manchas foliares se encontram, além da brusone, a mancha parda (Bipolaris oryzae), a mancha estreita (Cercospora oryzae), a escaldadura da folha (Gerlachia oryzae) e a mancha circular ou mancha de alternaria (Alternaria padwickii).

Depois da brusone, a mancha de grão é uma das principais doenças do arroz e está associada a mais de um patógeno: Bipolaris oryzae, Phoma sorghina, Alternaria alternata, Alternaria padwickii, Microdochium oryzae, Sarocladium oryzae, além de diferentes espécies de Curvularia, Nigrospora Fusarium e também algumas bactérias (Pseudomonas fuscovaginae, etc).

Dentre esses patógenos, o Bipolaris oryzae, Phoma sorghina e Microdochium oyizae são os mais agressivos em se tratando de mancha nos grãos e sementes de arroz. Já Nigrospora spp., Curvularia spp., Fusarium spp., Epicocum sp., Magnaporthe oryzae, apresentam incidência de contaminação esporádica nas sementes. A contaminação das sementes por esses patógenos, além de diminuir o percentual de emergência, pode diminuir também o vigor das plântulas (SOUZA et. al., 1987; PRABHU & BEDENDO, 1988; PRABHU & VIEIRA, 1989).

Entre as medidas de controle recomendadas para manchas foliares e manchas de grãos em arroz estão a adoção de práticas culturais preventivas, tais como utilização de cultivares mais resistentes e adubação equilibrada e, complementarmente, a aplicação de fungicidas (RIBEIRO, 1989).

MATERIAL E MÉTODOS

Foram realizadas avalições foliares e nos grãos nos estádios

vegetativo e maturação fisiológica. Os ensaios avaliados e suas respectivas estações de pesquisa foram: Ensaio Preliminar, Avançado, Rendimento de

1 Graduando em Agronomia, IRGA, Avenida Bonifácio Carvalho Bernardes, 1194. Cachoeirinha - R/S,

roberson-diprorama@outlook.com. 2 Eng. Agron. Dr. Fitopatologia, EPAGRI.

3 Eng, Agron. MSc. Biologia Molecular, IRGA.

4 Graduando em Agronomia, SLC Agrícola.

Valor de Cultivo e Uso (VCU) e VCU RI (resistentes a imidazolinonas) em Cachoeirinha, RS. Ensaio Avançado, VCU RI e VCU em Camaquã , RS e ensaio Preliminar, Avançado, VCU RI e VCU em Palmares do Sul, RS. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com quatro repetições. As demais práticas culturais foram de acordo com as recomendações de pesquisa para a cultura do arroz irrigado (SOSBAI, 2016).

As avaliações da severidade das manchas foliares e mancha de grãos foram realizadas em todas as parcelas de todos os ensaios mencionados, e as notas foram de acordo com a escala de avaliação de doenças publicada pelo IRRI (1996), conforme a Tabela 1.

Tabela 1: Nota Descrição

0 Sem Lesão

1 de 1 a 10 %

3 de 11 a 25 %

5 de 26 a 50 %

7 de 51 a 75 %

9 > 75 %

Moderadamente resistente

Moderadamente suscetível

Classificação

Resistente

Suscetível Fonte: IRRI 1996. Esacala de classificação de manchas foliares e de grãos.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Avaliação em Cachoeirinha, RS:

No ensaio Preliminar, as doenças foliares mancha parda, mancha estreita e escaldadura tiveram 88,0%, 35,7% e 69,6% de incidência respectivamente e 4,7%, 0,9% e 9,8% de genótipos classificados como Moderadamente Suscetível (MS), os demais genótipos foram classificados como Resistente (R) e Moderadamente Resistente (MR) à essas doenças. Outras doenças que ocorreram nesse ensaio, foram à mancha do grão, cárie do grão e podridão da bainha com 9,8%, 5,4% e 4,5% de incidência respectivamente, e todos os genótipos foram classificados como R ou MR.

No ensaio Avançado, a mancha parda e a escaldadura tiveram 97,7% e 77,3% de incidência respectivamente, com 2,3% e 7,3% dos genótipos classificados como MS, os demais genótipos desse ensaio foram classificados como R ou MR. As outras doenças que ocorreram no ensaio Avançado foram amancha estreita, mancha do grão e a podridão da bainha com 20,4%, 15,9% e 2,3% de incidência respectivamente, e todos os genótipos foram classificados como R ou MR a essas doenças.

O ensaio VCU RI teve mancha parda, mancha estreita e escaldadura com 100%, 33,3% e 100% de incidência respectivamente e 29,0%, 0,9% e 28,6% dos seus genótipos foram classificados como MS, os demais genótipos foram classificados como R ou MR. As outras duas doenças que ocorreram no VCU RI foram a mancha do grão e cárie do grão com 33,3% e 22,2% de incidência e todos os genótipos foram classificados como R ou MR.

Já no ensaio VCU, mancha parda e escaldadura tiveram 94,3% e 85,7% de incidência respectivamente, e mais de 80% dos genótipos foram classificados como R ou MR a essas duas doenças. Já à mancha estreita, mancha do grão, cárie do grão e podridão da bainha tiveram 48,6%, 48,6%, 14,2% e 11,4% de incidência respectivamente. E 100% dos genótipos classificados como R ou MR.

Avaliação em Camaquã, RS:

No ensaio Avançado as doenças que ocorreram foram a mancha parda, mancha estreita, cárie do grão, podridão da bainha e mancha circular com 93,2%, 4,6%, 11,4%, 50,0% e 2,27% de incidência respectivamente, e todos os genótipos foram classificados como R ou MR. À escaldadura e a mancha do grão tiveram 93,2% e 81,8% de incidência, e mais de 70% dos genótipos desse ensaio foram classificados como R ou MR para essas doenças.

O ensaio VCU RI teve 100% de incidência de mancha parda com 43% dos genótipos classificados como MS e 57% dos genótipos classificados como R ou MR. Escaldadura, mancha de grão, cárie do grão e podridão da bainha tiveram 80%, 80%, 60% e 20% de incidência respectivamente, e todos os genótipos classificados como R ou MR.

No ensaio VCU, mancha parda e podridão da bainha tiveram 100% e 45% de incidência respectivamente, e mais de 75% dos genótipos classificados como R ou MR. Também ocorreram as doenças escaldadura, mancha do grão e cárie do grão com 77,5%, 88,0% e 37,5% de incidência respectivamente onde todos os genótipos foram classificados como R ou MR. Avaliação em Palmares do Sul, RS: No ensaio Preliminar, as doenças mancha parda e escaldadura tiveram 100% de incidência, e 24,4% e 58,0% dos genótipos classificados como MS. À mancha do grão e a podridão da bainha tiveram 40,17% e 86,6% de incidência, e mais de 80% dos genótipos classificados como R ou MR. A mancha estreita e a cárie do grão tiveram 8,9% de incidência e todos os genótipos classificados como R ou MR.

No ensaio Avançado, mancha parda, escaldadura, mancha do grão e podridão da bainha tiveram 100%, 97,7%, 38,6% e 84,0% de incidência respectivamente, e 62,9%, 41,9%, 2,3% e 4,8% dos genótipos classificados como MS. Mancha estreita, cárie do grão e mancha circular tiveram 4,5%, 13,6% e 2,2% de incidência respectivamente e todos os genótipos foram classificados como R ou MR.

No ensaio VCU RI a mancha parda teve 100% de incidência com 50% dos genótipos classificados como MS e 4 genótipos Suscetível (S) a doença. Escaldadura teve 100% de incidência com 40% dos genótipos classificados como MS e 60% como R ou MR. Mancha do grão, cárie do grão e podridão da bainha tiveram, 60,0%, 10,0% e 80,0% de incidência respectivamente, e todos os genótipos classificados como R ou MR.

No ensaio VCU, a mancha parda e a escaldadura tiveram 100% de incidência com 48,0% e 50,0% dos genótipos classificados como MS e os demais genótipos classificados como R ou MR. Já à mancha estreita e a podridão da bainha tiveram 7,5% e 92,5% de incidência, e mais de 80% dos genótipos classificados como R ou MR. Em relação a mancha do grão e a cárie do grão, a incidência foi de 30,0% e 7,5% de incidência, e todos os genótipos foram classificados como R ou MR.

Devido a baixa incidência de doenças foliares e no grão, o que é característico dessas regiões, os ensaios de Uruguaiana e Cachoeira do Sul não foram avaliados.

CONCLUSÕES

O programa de melhoramento genético do IRGA contém linhagens avançadas com boa resposta de resistência às principais doenças foliares e de grão com resposta variando de região para região.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

INTERNATIONAL RICE RESEARCH INSTITUTE. Standard evaluation system for rice, 4 th Edition. Manila-Philippines, 1996. OU, S.H. Rice diseases. 2 ed. Kew: Commonwealth Mycological Institute, 1985. 379p. PRABHU, A.S.; BEDENDO,I.P. Glume blight of rice in Brazil: Etiology, varietal reaction and loss estimates. Trop. Pest. Manag. v.34, n.1, p.85-88, 1988. PRABHU, A.S.; VIEIRA, N.R.A. Sementes de arroz infectadas por Drechsler aoryzae: Germinação, transmissão e controle. EMBRAPA-CNPAF. Boletim de Pesquisa, 7, 39 p. 1989. RIBEIRO, A.S. Controle integrado das doenças do arroz irrigado. Circular Técnica EMBRAPA/CPATB, n.3, 1989. 29p. SOCIEDADE SUL-BRASILEIRA DE ARROZ IRRIGADO (SOSBAI). Arroz irrigado: Recomendações técnicas da pesquisa para o Sul do Brasil. Porto Alegre, RS: SOSBAI, 2010, 187 p. SOUZA, N.R.G; CURVO, R.V.C.; PRABHU, A.S.; BARROS, L.G. de. Ocorrência e severidade de doenças do arroz de terras altas no Estado do Mato Grosso. In.: REUNIÃO NACIONAL DE PESQUISA DE ARROZ, 3, 1987, Goiânia-GO. p. 483-509.

AVALIAÇÃO DA REAÇÃO À BRUSONE EM GENÓTIPOS DE ARROZ DO PROGRAMA DE MELHORAMENTO GENÉTICO DO IRGA NA

SAFRA 2015/2016

Roberson Diego Souza Almeida

1, Claudio Ogoshi

2, Camila Scalco

3, Carolina Bittencourt

4, Daniel Arthur

Gaklik Waldow5, Mara Cristina Barbosa Lopes

6, Antônio Folgiarini de Rosso

7, Oneides Antônio Avozani

8

Palavras-chave: Pyricularia oryzae, Oryza sativa L., resistência genética,

INTRODUÇÃO

A Brusone (Pyricularia oryzae) é a principal doença do arroz irrigado e pode

ocasionar perdas de até 100% na produtividade (PRABHU et al., 2002). A mesma pode ocorrer em todas as partes aéreas da planta, desde os estágios iniciais de desenvolvimento até a fase final de maturação dos grãos. Os principais sintomas ocorrem nas folhas e nas panículas ocasionando perdas na produtividade devido à redução da área foliar fotossintetizante e, principalmente, impedindo o enchimento dos grãos ficando “chochos” e estéreis (FILIPPI et al., 2015).

Devido a importância da Brusone e o impacto que a mesma ocasiona na produtividade, os programas de melhoramento de arroz irrigado das principais instituições de pesquisas nacionais e internacionais têm como objetivo a busca de genótipos resistentes a essa enfermidade. Isso porquê, a utilização da resistência genética é a principal tática a ser empregada no manejo integrado da Brusone (OGOSHI & CARLOS, 2017), pois é a forma mais fácil, eficiente, de baixo custo e de menor impacto ambiental, colaborando com o princípio de uma produção agrícola baseada na sustentabilidade, a qual torna-se cada dia mais exigida pela sociedade.

No Brasil um dos principais programas de melhoramento genético do arroz irrigado é o do Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA), onde a principal estratégia utilizada para disponibilizar cultivares resistentes a Brusone tem sido a avaliação de linhagens e genótipos promissores em condições de alta pressão de inóculo do patógeno, sendo esse método denominado de “hot spot” (CORREA-VICTORIA & ZEIGLER, 1993; OGOSHI, 2015). Nesse, são feitas várias avaliações da doença durante o ciclo da cultura, o que permite que a resistência das plantas se manifeste de forma completa e que todas as raças fisiológicas do patógeno presentes na área atuem sobre todos os genótipos e em todas as fases de desenvolvimento da cultura.

Assim, esse trabalho teve como objetivos, avaliar a reação dos genótipos de arroz do Programa de Melhoramento Genético do IRGA à P. oryzae e identificar genitores para resistência à Brusone.

MATERIAL E MÉTODOS O ensaio foi instalado e conduzido em uma área experimental utilizada

tradicionalmente para essa finalidade na localidade de Areia Grande, em Torres-RS. A adubação de base foi realizada no dia 24 de novembro de 2015 com 500 Kg.ha

-

1 de fertilizante NPK da fórmula 4-14-8, incorporada com grade de discos em toda a área

1 Graduando em Agronomia, IRGA, Avenida Bonifácio Carvalho Bernardes, 1194. Cachoeirinha - R/S, roberson-

diprorama@outlook.com. 2 Eng. Agron. Dr. Fitopatologia, EPAGRI.

3 Eng, Agron. MSc. Biologia Molecular, IRGA.

4 Graduando em Agronomia, SLC Agrícola.

5 Eng, Agron. MSc; IRGA.

6 Eng, Agron. MSc; IRGA.

7 Eng, Agron. DR; IRGA.

8 Eng, Agron. MSc; IRGA.

(aproximadamente 1,2 ha), por ocasião da semeadura das bordaduras. As bordaduras também foram semeadas manualmente no dia 24 de novembro de

2015, sendo formadas por uma mistura de 15 variedades suscetíveis em faixas transversais as linhas das futuras parcelas, tendo um metro de largura e distanciadas de 3,20 m entre si, utilizou-se uma densidade de semeadura de 500 Kg.ha

-1.

No dia 17 de dezembro foram semeadas as parcelas com o material genético em avaliação, formadas por uma linha de três metros de comprimento e distanciadas de 0,30 m e na densidade de 1 g por metro linear. Ao todo, foram semeados 5372 genótipos distintos. A adubação de cobertura foi escalonada tanto para as bordaduras quanto para os genótipos e, para ambas, aplicou-se 250 Kg.ha

-1 de N, divididos em duas aplicações de 100 Kg.ha

-1e

uma de 50 Kg.ha-1

A inoculação artificial da suspensão de esporos de Pyricularia oryzae nas bordaduras ocorreu no dia 16 de dezembro de 2015 com uma mistura de quinze isolados na concentração de 1,0 x10

5 esporos.mL

-1. O controle de invasoras foi realizado, pela aplicação

dos produtos Ricer (0,2 L.ha-1), Clincher (1,5 L.ha

-1) e óleo mineral (1L.ha

-1). A irrigação por

aspersão, não foi utilizada, devido à regularidade de chuva ocorrida no local do experimento. A avaliação da reação à Brusone nas folhas foi realizada durante o período de 10 a 14 de fevereiro. Nas panículas, em função dos diferentes ciclos de desenvolvimento dos genótipos, houve duas avaliações, nos dias: 12 a 15 de abril, e a última avaliação de 27 a 28 de abril. Para essa atividade, utilizaram-se as escalas de avaliações do IRRI (1996).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

O resultado das avaliações obtidas nesse experimento para as folhas e para as panículas estão apresentados nas Tabelas 1 a 4.

Dentre os genótipos das gerações F3, F4 e F5 a maioria se mostraram resistentes nas folhas e nas panículas. A geração F3 apresentou 86,5% dos genótipos resistentes nas folhas e 92,28% resistentes nas panículas (Tabela 1), mostrando que a escolha dos genitores para a realização dos cruzamentos está sendo feita de modo satisfatório, pois é a partir desta geração que é feita a seleção para avaliar a reação à Brusone. Para a geração F4, 71,64% dos genótipos foram resistentes na folha e 78,95% resistentes na panícula. Quanto aos genótipos da geração F5, 70,00% e 67,00% dos genótipos testados foram resistentes nas folhas e nas panículas respectivamente.

Tabela 1. Reação à Brusone nas folhas e nas panículas dos genótipos das gerações F3, F4 e F5 avaliados pelo Programa de Melhoramento do IRGA, safra 2015/2016 em Torres-RS.

F3 F4 F5

Reação Folha (%) Panícula (%) Folha (%)

Panícula (%)

Folha (%)

Panícula (%)

R 86,50 92,28 71,64 78,95 70,00 67,00 MR 9,00 3,54 18,90 7,30 14,00 12,00 MS 2,89 0,96 6,12 7,09 8,00 6,00 S 1,29 2,89 2,90 6,34 6,00 13,00

Populações Avaliadas

311 932 100

As notas foram estabelecidas conforme a escala preconizada pelo IRRI (1996), sendo R= Resistente; MR = Moderadamente Resistente; MS = Moderadamente Suscetível; S = Suscetível. Sementes não germinadas completam 100%.

Outros resultados interessantes demonstram que a maioria dos genótipos que estão na fase final de avaliação e os que fazem parte dos Ensaios de Rendimento (Preliminar, Avançado e VCU) apresentaram reações de resistência à Brusone nas folhas acima de 60%. Porém, somente 50,47% (Preliminar) e 55,26% (Avançado) dos genótipos foram resistentes nas panículas (Tabela 2). Entretanto, para os genótipos do VCU e VCU RI, a maioria dos genótipos foram resistentes a Brusone na panícula.

Diante disso, é importante enfatizar que o programa de melhoramento genético do IRGA contém linhagens de arroz promissoras a serem disponibilizadas a qualquer momento aos produtores de arroz, visto que por meio desses ensaios de VCU, obtêm-se requisitos necessários para a inscrição no Registro Nacional de Cultivares (RNC).

Tabela 2. Reação à Brusone nas folhas e nas panículas dos genótipos dos grupos preliminar, avançado, VCU e VCU RI avaliados pelo Programa de Melhoramento do IRGA, safra 2015/2016 em Torres-RS.

Preliminar Avançado VCU VCU RI

Reação Folha (%)

Panícula (%)

Folha (%)

Panícula (%)

Folha (%)

Panícula (%)

Folha (%)

Paníc. (%)

R 60,75 50,47 68,42 55,26 71,43 62,86 85,71 85,71 MR 19,63 7,48 15,79 13,16 20,00 14,29 0,00 0,00 MS 14,02 16,82 15,79 21,05 5,71 11,43 14,29 14,29 S 5,61 25,23 0,00 10,53 2,86 11,43 0,00 0,00

Populações Avaliadas

112 44 40 10

As notas foram estabelecidas conforme a escala preconizada pelo IRRI (1996), sendo R= Resistente; MR = Moderadamente Resistente; MS = Moderadamente Suscetível; S = Suscetível. Sementes não germinadas completam 100%.

Nessa safra, o grupo de genótipos segregantes resistentes aos herbicidas do grupo das Imidazolinonas (RI), que é a principal alternativa de manejo do arroz vermelho no Rio Grande do Sul, foi formado pelas gerações F3 RI. Observa-se que a maioria dos genótipos foram resistentes ou moderadamente resistentes nas folhas e nas panículas (Tabela 3).

Os genótipos que estão em parcelas de observação (PO) apresentaram resistência satisfatória à Brusone na folha (86,24%) e na panícula (90,21%) (Tabela 3). Quanto aos genótipos introduzidos pelo FLAR (Fundo Latino Americano de Arroz de Riego), mais de 60% foram resistentes à Brusone na folha e na panícula. Diante disso, observa-se que esses grupos de genótipos continuam oferecendo aos melhoristas do IRGA boas opções para futuros cruzamentos visando resistência à Brusone.

Tabela 3. Reação à Brusone nas folhas e nas panículas do grupo de genótipos resistentes às Imidazolinonas (F3 RI), Parcelas de Observação (PO) e do Fundo Latino Americano de Arroz de Riego (FLAR) avaliados pelo Programa de Melhoramento do IRGA, safra 2015/2016 em Torres-RS

F3 RI PO FLAR

Reação Folha (%)

Panícula (%)

Folha (%)

Panícula (%)

Folha (%)

Panícula (%)

R 47,92 56,25 86,24 90,21 67,68 60,37 MR 39,58 18,75 7,95 3,06 13,41 4,88

MS 8,33 10,42 3,36 3,06 8,54 6,71 S 4,17 14,58 2,45 3,67 9,15 26,83

Populações Avaliadas

48 327 164

As notas foram estabelecidas conforme a escala preconizada pelo IRRI (1996), sendo R= Resistente; MR = Moderadamente Resistente; MS = Moderadamente Suscetível; S = Suscetível. Sementes não germinadas completam 100%.

Em relação aos genótipos do grupo “Híbridos”, 81,69 % foram resistentes e moderadamente resistentes à Brusone nas folhas e 70,82% nas panículas (Tabela 4). Dentre os genótipos pertencentes ao grupo de Santa Vitória do Palmar, que são selecionados nesse local visando obter resistência ao frio, 66,61% foram resistentes nas folhas e 63,92% foram resistentes nas panículas (Tabela 4). Sendo assim, apesar desses genótipos serem selecionados em condições climáticas que não são favoráveis à Brusone,

apresentaram boa resistência à doença.

Tabela 4. Reação à Brusone nas folhas e nas panículas dos genótipos do grupo: Híbridos, Santa Vitória do Palmar, Seleção Recorrente e Pirga 3, avaliados pelo Programa de Melhoramento do IRGA, safra 2015/2016 em Torres-RS.

Híbridos Santa Vitoria do

Palmar Seleção

Recorrente Pirga 3

Reação Folha (%)

Panícula (%)

Folha (%)

Paníc. (%)

Folha (%)

Paníc. (%)

Folha (%)

Paníc. (%)

R 61,22 64,90 66,61 63,92 69,79 64,65 85,47 75,09 MR 20,47 5,92 9,58 6,27 10,27 8,16 8,65 9,34 MS 10,59 7,90 15,79 21,05 6,65 4,23 4,50 6,23 S 6,91 20,47 10,74 23,19 12,99 22,36 1,04 9,00

Populações Avaliadas

1114 1117 331 289

As notas foram estabelecidas conforme a escala preconizada pelo IRRI (1996), sendo R= Resistente; MR = Moderadamente Resistente; MS = Moderadamente Suscetível; S = Suscetível. Sementes não germinadas completam 100%.

Para os genótipos do grupo da seleção recorrente, 80,06% foram resistentes e moderadamente resistentes à Brusone nas folhas e 72,81% nas panículas (Tabela 4). Já para a população Pirga 3, a qual é originada da seleção recorrente visando resistência a Brusone, mais de 75% dos genótipos analisados foram resistentes a doença na folha e na panícula (Tabela 4). Diante disso, ressalta-se que o programa de seleção recorrente do IRGA está tendo sucesso na incorporação de genes de resistência à Brusone em diferentes genótipos, os quais poderão fazer parte do melhoramento convencional visando à disponibilização de cultivares superiores de arroz aos produtores rurais.

CONCLUSÕES

Esse trabalho apresentou resultados satisfatórios quanto a resistência genética à

Brusone, tanto na avaliação e seleção de linhagens em desenvolvimento, quanto na identificação de genitores resistentes no banco de germoplasma do IRGA ou no material introduzido do FLAR.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CORREA-VICTORIA, F.J.; ZEIGLER, R.S. Pathogenic variability in Pyricularia oryzae at a rice blast “hot spot” breeding site in eastern Colombia. Plant Disease, 77: 1029-1035. 1993. FILIPPI, M.C.C DE.; SILVA-LOBO, V.L.; NUNES, C.D.M; OGOSHI, C. Brusone no arroz. Brasília, DF: Embrapa, 2015. INTERNATIONAL RICE RESEARCH INSTITUTE. Standard evaluation system for rice, 4 th Edition. Manila- Philippines, 1996. OGOSHI, C.; CARLOS, F.S. Brusone Arroz Irrigado: Doença Impiedosa. Cultivar - Grandes Culturas, Pelotas, RS, v. 18, n. 216, p. 7-9, 2017. OGOSHI. C. Epidemia de Brusone do Arroz no Estado do Rio Grande do Sul. Lavoura Arrozeira, Porto Alegre, n. 465, p.13-15. 2015. PRABHU, A.S.; FILIPPI, M.C.; ARAÚJO, L.G.; FARIA, J.C. Pathotype diversity of Pyricularia oryzae from improved upland rice cultivars in experimental plots. Fitopatologia Brasileira, Brasília, v.27, n.5, p.468-473, 2002.

ENSAIOS PRELIMINAR E AVANÇADO DE LINHAGENS DE ARROZ IRRIGADO DESENVOLVIDAS EM SANTA VITÓRIA DO PALMAR,

SAFRA 2015/16

Gabriela de Magalhães da Fonseca 1

, Roberto Carlos Doring Wolter1, Danielle Almeida¹, Daniel Arthur

Gaklik Waldow2, Antonio Folgiarini de Rosso

1, Oneides Antonio Avozani

2, Camila Scalco

²

Palavras-chave: Frio, programada de melhoramento genético, Oryza sativa.

INTRODUÇÃO

O programa de melhoramento genético do Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA) visa desenvolver cultivares de arroz irrigado adaptadas as diferentes regiões orizícolas do Rio Grande do Sul (RS), com alto potencial produtivo, alta qualidade de grãos e resistência ou tolerância a estresses bióticos e abióticos.

Entre os estresses abióticos que interferem no desenvolvimento do arroz pode-se destacar as baixas temperaturas, sendo que os genótipos respondem distintamente à tolerância ao frio e, em geral, os genótipos da subespécie Japônica são mais tolerantes do que os da subespécie Indica (SOSBAI 2016).

A ocorrência de temperaturas médias mais baixas ao longo do ciclo da cultura é uma característica predominante nas regiões produtoras de arroz da Zona Sul e Campanha do Rio Grande do Sul (RS), a qual torna indispensável o desenvolvimento de cultivares de arroz com boa adaptação e produtividade nestas condições. A antecipação do plantio da lavoura para o início da primavera também é uma realidade, tornando importante a incorporação de tolerância ao frio nas fases iniciais da cultura (Cruz et al, 2011). Devido a necessidade de cultivares tolerantes ao frio o IRGA possui um programa com este objetivo, onde as linhagens são desenvolvidas no município de Santa Vitoria do Palmar/RS.

Os ensaios de rendimento são as últimas etapas do Programa de Melhoramento Genético de arroz irrigado do IRGA antes do lançamento de uma cultivar. Estes ensaios permitem uma avaliação detalhada de características de interesse das plantas selecionadas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de 13 linhagens em ensaio avançado e 20 linhagens em ensaio preliminar obtidas por seleção na Estação Regional de Pesquisa do IRGA de Santa Vitória do Palmar.

MATERIAL E MÉTODOS

Os ensaios avançado e preliminar de linhagens, conduzido na safra 2015/16, foram realizados na Estação Regional do IRGA em Santa Vitória do Palmar. O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados com quatro repetições. O ensaio avançado foi constituído por 16 genótipos, sendo 13 linhagens elites e três testemunhas: IRGA 417, IRGA 424 e IRGA 426. Já o ensaio Preliminar foi composto por 24 genótipos, sendo 20 linhagens e quatro testemunhas (IRGA 417, IRGA 424, IRGA 426 e IRGA 429).

As parcelas constituíram-se de nove linhas espaçadas em 0,17 m e com 5,00 m de comprimento, totalizando uma superfície de 7,65 m

2, com área útil de 4,76m

2. A semeadura

foi realizada com densidade de 350 sementes aptas m-2. A adubação de base foi realizada

na dose de 400 Kg ha-1 de NPK (4

-17-27) e a de cobertura com 140 Kg ha

-1 de N na forma

de ureia (90 Kg antes da irrigação quando as plantas apresentavam três folhas e 50 Kg aos 50 dias após a emergência). Os demais tratos culturais foram realizados de acordo com as recomendações técnicas para o arroz irrigado (SOSBAI, 2016).

Os caracteres morfofisiológicos avaliados foram vigor inicial, ciclo em número de dias da emergência a 80 % da floração, estatura de planta, esterilidade das espiguetas, rendimento

1 Engº Agrº, Dr., Instituto Rio Grandense do Arroz – IRGA. Av. Bonifácio C. Bernardes, 1494, CEP: 94930-030,

Cachoeirinha, RS. E-mail: gabriela-fonseca@irga.rs.gov.br. 2 Engº Agrº, M. Sc., Instituto Rio Grandense do Arroz.

de grãos. As características de qualidade avaliadas foram rendimento de grãos inteiros, índice de centro branco (CB), temperatura de gelatinização (TG) e teor de amilose.Também foi avaliada a reação à toxidez por ferro no solo e à brusone nas folhas e panícula.

A análise estatística constituiu-se de análise de variância e comparação das médias de rendimento de grãos pelo teste de Duncan a 5% de probabilidade. As análises foram realizadas no programa Statistical Analysis System (SAS, 2000). Para as demais características foram utilizadas médias dos dados originais coletados nas avaliações.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

No ensaio Avançado 38% dos genótipos avaliados apresentaram rendimento de grãos acima da média do ensaio (Tabela 1). O genótipo que apresentou maior média de produtividade no ensaio avançado foi a linhagem IRGA 5616-P-4-1V-1V-1M, não apresentou diferença estatística de outras quatro linhagens, mas apresentou diferença estatística das testemunhas (Tabela 1).

Tabela 1. Rendimento de grãos (Kg ha

-1) e características agronômicas do ensaio

avançado de linhagens desenvolvidas pelo programa de melhoramento do IRGA de Santa Vitória do Palmar, safra 2015/16.

Rend Grãos Flor2

Estat3

Ester4

(kg ha-1

) (dias) (cm) (%)

IRGA 5616-P-4-1V-1V-1M 12934 a 5 90 102 24,2

IRGA 4618-2C-4V-1-4-2V 12700 ab 3 89 95 17,2

FL09723-10P-2P-2V-1V 12497 ab 6 91 106 37,1

FL09723-10P-2P-2V-3V 12483 ab 6 92 109 35,4

IRGA 5619-P-9-1V-3V-1M 11930 abc 5 95 107 33,5

IRGA 426 11782 bc 3 92 100 11,5

PIrga 1>119-2(13) 11724 bc 3 91 96 10,6

IRGA 424 11660 bc 6 97 99 18,8

FL04534-5M-3P-4M-2P-MP 11561 bc 5 99 101 39,4

IRGA 5617-P-2-1V-3V-1M 11552 bc 5 97 93 30,0

IRGA 5231-E-8C-1V-3V 11314 c 3 95 104 28,5

IRGA 417 11292 c 3 85 96 15,1

FL04414-2M-2P-4M-2C-1V-1V 11211 c 5 99 106 43,2

FL04534-5M-3P-4M-1P-MP 11159 c 5 100 102 40,3

PIrga 2>142-9v-2-1-2-1 11080 c 6 93 107 24,7

PIrga 2>142-9v-2-1-2-2 10975 c 5 93 107 25,3

Média 11748 4 94 102 27,2

CV (%) 5,87

Genótipo Vg1

1Vg – Vigor Inicial de plântulas;

2Flor – Número de dias da emergência ao florescimento

pleno; 3Estat – Estatura de plantas;

4Ester – Esterilidade de espiguetas.

De maneira geral, o índice de centro branco realizado nas amostras do ensaio avançado foi alto (Tabela 2). Apesar da linhagem IRGA 5616-P-4-1V-1V-1M apresentar bom desempenho para produtividade de grãos, o índice de centro branco dessa linhagem foi muito alto, como comparativo pode-se observar IRGA 424, ficando acima do aceitável.

No ensaio Preliminar 45% dos genótipos avaliados apresentaram produtividade acima da média do ensaio (Tabela 3). O genótipo que apresentou maior média de produtividade no ensaio avançado foi a linhagem IRGA 5727-2V-4V-1V-3 que não apresentou diferença estatística de outras quatorze linhagens, mas apresentou diferença estatística das testemunhas (Tabela 3).

De forma geral, nos dois ensaios (Tabela 1 e Tabela 3), o vigor inicial variou de acordo com o vigor apresentado pelas testemunhas, e os genótipos apresentaram ciclo médio.

Genótipos que apresentam nota de reação a brusone na panícula maior que 5 são eliminados dos ensaios por apresentarem suscetibilidade a brusone. Isso aconteceu com 4 genótipos no ensaio avançado (Tabela 2) e seis genótipos no ensaio preliminar (Tabela 4).

Tabela 2. Características de qualidade de grãos e reação a brusone e ferro do ensaio avançado de linhagens desenvolvidas Santa Vitória do Palmar, safra 2015/16.

Int1

(%)

IRGA 5616-P-4-1V-1V-1M 59,5 1,5 B 29 0 0 3

IRGA 4618-2C-4V-1-4-2V 60,1 0,7 B 23 5 9 3

FL09723-10P-2P-2V-1V 56,0 1,1 B 29 0 0 4

FL09723-10P-2P-2V-3V 50,4 1,2 B 28 4 0 5

IRGA 5619-P-9-1V-3V-1M 50,4 1,6 B 28 0 0 3

IRGA 426 60,4 0,7 B 28 0 0 5

PIrga 1>119-2(13) 59,3 0,7 B 27 - - -

IRGA 424 64,4 0,9 B 29 0 0 3

FL04534-5M-3P-4M-2P-MP 56,5 1,1 B 28 0 0 3

IRGA 5617-P-2-1V-3V-1M 48,3 1,9 B 28 0 0 3

IRGA 5231-E-8C-1V-3V 49,3 1,2 B 28 5 9 3

IRGA 417 62,5 0,4 B 29 6 9 7

FL04414-2M-2P-4M-2C-1V-1V 57,1 0,9 B 28 0 0 3

FL04534-5M-3P-4M-1P-MP 46,8 0,8 B 27 0 0 3

PIrga 2>142-9v-2-1-2-1 51,9 1,0 M 28 1 5 3

PIrga 2>142-9v-2-1-2-2 50,5 0,9 M 27 1 7 3

Média 55,1 1,0 - 28

CV (%)

AMY4

BF5

BP6

FE7Genótipo CB

2TG

3

1Int – Rendimento de grãos inteiros;

2CB - Índice de Centro Branco, onde 0=grãos translúcidos e 5=grãos

opacos (média de quatro locais);3TG - Temperatura de Gelatinização: B=Baixa, M=Intermediária, A=alta

onde A=alta, M=média e B=baixa; 4Amilose - Teor de Amilose: Baixa ≤ 22%, Intermediária= 23-27%, Alta ≥

28; 5BF – Brusone na folha;

6BP – Brusone na panícula;

7FE – Toxidez por ferro.

Tabela 3. Rendimento de grãos (kg ha-1) e características agronômicas do ensaio

preliminar de linhagens desenvolvidas em Santa Vitória do Palmar, 2015/16.

Rend. Grãos Flor2

Estat3

Ester4

(kg ha-1

) (dias) (cm) (%)

IRGA 5727-2V-4V-1V-3 13788 a 5 83 103 13,5

IRGA 5726-10V-6V-2V-1 13363 ab 5 85 96 18,8

IRGA 5726-10V-4V-2V-3 13347 ab 5 83 99 22,9

IRGA 5727-2V-4V-1V-2 13205 ab 5 84 105 16,5

IRGA 5728-4V-1V-2V-1 12847 abc 5 85 106 19,2

IRGA 5726-7V-2V-3V-2 12736 abc 6 87 106 21,1

IRGA 5726-3V-3V-1V-2 12686 abc 5 88 104 16,9

IRGA 5623-P-3-1V-2V-3 12671 abc 4 86 97 23,1

IRGA 5735-1V-2V-1V-2 12604 abc 6 87 97 25,6

IRGA 5726-2V-1V-2V-2 12499 abc 5 83 98 17,7

IRGA 5623-P-3-1V-3V-3 12415 a-d 4 87 97 24,0

IRGA 5726-16V-4V-1V-2 12344 a-d 6 88 111 22,0

IRGA 5726-2V-1V-2V-3 12342 a-d 5 82 98 22,8

IRGA 5726-9V-2V-2V-3 12289 a-d 4 83 100 15,0

IRGA 5728-4V-3V-2V-3 12226 bcd 5 87 104 20,6

IRGA 5735-1V-2V-1V-1 12224 bcd 5 90 102 22,5

IRGA 5623-P-3-1V-2V-3V-1 12218 bcd 5 85 98 19,1

IRGA 429 12090 bcd 5 95 98 26,7

IRGA 426 11959 bcd 3 91 101 17,1

IRGA 5623-P-3-1V-2V-3V-2 11826 bcd 5 86 98 19,3

IRGA 5728-4V-3V-3V-1 11810 bcd 5 88 105 29,6

IRGA 424 11489 cd 6 96 99 23,6

IRGA 417 11463 cd 3 84 100 13,7

IRGA 5726-2V-1V-3V-2 10898 d 5 85 102 17,2

Média 12389 5 87 101 20,4

CV (%) 7,28

Genótipo Vg1

1Vg – Vigor Inicial de plântulas;

2Flor – Número de dias da emergência ao florescimento

pleno; 3Estat – Estatura de plantas;

4Ester – Esterilidade de espiguetas.

Outras características associadas ao cozimento de grãos foram avaliadas, tais como

temperatura de gelatinização (TG) e teor de amilose. A exigência do mercado brasileiro é de que os grãos de arroz devem ser cozidos de forma rápida e após o cozimento devem permanecer com os grãos soltos. Por isso se busca genótipos com baixa ou média TG e alta ou intermediária amilose. Na Tabela 2 (Avançado) e Tabela 4 (Preliminar) pode-se observar que todos os genótipos apresentam estas características. O teor de amilose variou de 27 a 30% (alta) e a TG variando de baixa a média. Tabela 4. Características de qualidade de grãos e reação a brusone e ferro do ensaio

preliminar de linhagens desenvolvidas em Santa Vitória do Palmar, 2015/16.

IRGA 5727-2V-4V-1V-3 59,0 0,6 B 27 0 0 3

IRGA 5726-10V-6V-2V-1 55,9 1,1 B 27 0 0 3

IRGA 5726-10V-4V-2V-3 52,4 0,9 B 27 1 0 3

IRGA 5727-2V-4V-1V-2 56,9 0,8 B 27 0 0 3

IRGA 5728-4V-1V-2V-1 58,6 0,8 B 28 0 0 3

IRGA 5726-7V-2V-3V-2 57,3 1,2 B 28 0 0 3

IRGA 5726-3V-3V-1V-2 57,4 1,3 B 28 1 0 3

IRGA 5623-P-3-1V-2V-3 59,5 0,6 B 27 0 9 5

IRGA 5735-1V-2V-1V-2 56,2 0,8 B 27 0 0 3

IRGA 5726-2V-1V-2V-2 56,2 1,0 B 26 5 5 5

IRGA 5623-P-3-1V-3V-3 59,0 0,6 BM 27 7 9 5

IRGA 5726-16V-4V-1V-2 53,6 0,7 B 26 5 5 3

IRGA 5726-2V-1V-2V-3 55,8 1,3 B 27 6 3 5

IRGA 5726-9V-2V-2V-3 62,3 0,6 B 28 0 0 3

IRGA 5728-4V-3V-2V-3 53,1 1,2 B 26 0 0 3

IRGA 5735-1V-2V-1V-1 58,8 1,1 B 27 1 0 3

IRGA 5623-P-3-1V-2V-3V-1 59,4 0,7 B 27 1 9 5

IRGA 429 57,2 0,2 B 27 3 9 3

IRGA 426 57,0 0,7 B 26 0 0 5

IRGA 5623-P-3-1V-2V-3V-2 59,5 0,9 B 28 0 9 5

IRGA 5728-4V-3V-3V-1 56,8 1,3 B 26 0 0 3

IRGA 424 60,8 0,7 B 26 0 0 3

IRGA 417 63,1 0,4 B 27 6 9 7

IRGA 5726-2V-1V-3V-2 53,8 0,7 B 26 6 0 5

Média 57,5 0,7 27

CV (%)

BP6

FE7Genótipo Int

1 (%) CB

2TG

3AMY

4BF

5

1Int – Rendimento de grãos inteiros;

2CB - Índice de Centro Branco, onde 0=grãos translúcidos

e 5=grãos opacos (média de quatro locais);3TG - Temperatura de Gelatinização: B=Baixa,

M=Intermediária, A=alta onde A=alta, M=média e B=baixa; 4Amilose - Teor de Amilose: Baixa ≤

22%, Intermediária= 23-27%, Alta ≥ 28; 5BF – Brusone na folha;

6BP – Brusone na panícula;

7FE – Toxidez por ferro.

CONCLUSÃO

Existe variabilidade para rendimento de grãos entre os genótipos avaliados, com potencial superior ao das testemunhas. As linhagens IRGA 5727-2V-4V-1V-3, IRGA 5727-2V-4V-1V-2, IRGA 5726-10V-4V-2V-3, IRGA 5726-9V-2V-2V-3 e 5728-4V-1V-2V-1 do ensaio Preliminar de Santa Vitória do Palmar foram selecionadas para entrar no ensaio Preliminar Geral, ampliando o teste com essas linhagens para outros dois locais, além de Santa Vitória do Palmar/RS, Cachoeirinha/RS e Uruguaiana/RS, na safra 2016/2017.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CRUZ, R. P. DA et.al.,Irga 426: adaptação, produtividade e qualidade de grãos para as regiões mais frias do RS. In: VII Congresso Brasileiro de Arroz irrigado, 2011, Balneário Camboriú. Anais do VII Congresso Brasileiro de Arroz irrigado, 2011.

SOSBAI. Arroz Irrigado: Recomendações Técnicas da Pesquisa para o Sul do Brasil. XXXI Reunião Técnica da Cultura do Arroz Irrigado, 10 a 12 de agosto de 2016, Bento Gonçalves, RS. Pelotas/RS: SOSBAI, 2016. 200p. il.

AVALIAÇÃO DE GENÓTIPOS DE ARROZ HÍBRIDO NO ESTADO D O RIO GRANDE DO SUL NA SAFRA 2015/16

Oneides Antonio Avozani1, Daniel Arthur Gaklik Waldow1 Danielle Almeida2, Antonio Folgiarini de Rosso2, Camila Scalco1, Mara Grohs1, Cleiton José Ramao1, Juliano Brum de Quevedo3, Roberto Carlos Doring

Wolter2, Davi Piazzeta4, Claudiomiro Rodrigues Terra4, Marcio Edenir Venâncio4 Palavras chave: Heterose padrão, Ensaio de VCU, produtividade, Oryza sativa.

INTRODUÇÃO

Um dos principais desafios dos programas de melhoramento genético é desenvolver cultivares que apresentem alto potencial produtivo. A exploração da heterose pode ser uma ferramenta utilizada para incrementos nesta característica e consequentemente no progresso do programa.

Plantas de arroz híbrido apresentam um sistema radicular mais vigoroso, elevada capacidade de afilhamento, maior número de panículas por área e maior peso de grãos, possibilitando maiores incrementos em produtividade. O Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA) iniciou seu Programa de Melhoramento de Arroz Híbrido na safra 2002/03 o qual objetiva desenvolver linhagens parentais e identificar as melhores combinações de híbridos com alto potencial produtivo que superem 15 a 20% a produtividade da melhor cultivar recomendada (Heterose Padrão), com ampla adaptação à região Sul do Brasil e qualidade de grãos aceitável pelo mercado.

Este trabalho teve por objetivo avaliar e identificar o comportamento de genótipos de arroz híbridos em diferentes locais para produtividade e demais características agronômicas.

MATERIAL E MÉTODOS

Os ensaios de rendimento de grãos VCU (Valor Cultivo e Uso) foram conduzidos em cinco locais do estado do Rio Grande do Sul: Camaquã, Uruguaiana, Cachoeirinha, Santa Vitória do Palmar e Cachoeira do Sul. Em todos os locais foram testados 12 genótipos, dos quais cinco híbridos novos desenvolvidos pelo programa do IRGA e dois híbridos desenvolvidos pela Fazenda Ana Paula (FAP). Como testemunhas foram utilizadas três híbridos comerciais (QM 1010 CL, Prime CL e INOV CL) e duas cultivares testemunhas (IRGA 417 e IRGA 424).

O delineamento experimental foi em blocos casualizados com quatro repetições. A densidade de semeadura para os híbridos foi de 40 kg ha-1 e para as cultivares de 90 kg ha-

1. A adubação de base foi realizada conforme análise de solo de cada local. A adubação nitrogenada foi de 132 kg ha-1 de N, parceladas em duas épocas.

Foram avaliadas as seguintes variáveis: vigor inicial das plântulas, número de dias da emergência ao florescimento (DAE), estatura de plantas, rendimento de grãos corrigindo para umidade de 13%, esterilidade de espiguetas, rendimento de engenho, rendimento de grãos inteiros, índice de centro branco (CB), temperatura de gelatinização (TG).

Foi realizada a análise de resíduos e teste de normalidade para todos as variáveis. Para rendimento de grãos, os dados foram submetidos à análise de variância individual e conjunta (SAS, 2000). A comparação de médias foi realizada pelo teste de Duncan ao nível de 5% de probabilidade de erro. As demais variáveis foram calculadas pela média das quatro repetições em cada local.

1 Engº Agrº, M. Sc., Instituto Rio Grandense do Arroz – IRGA. Av. Bonifácio C. Bernardes, 1494, CEP: 94930-030, Cachoeirinha, RS. E-mail: oneides-avozani@irga.rs.gov.br. 2 Engº Agrº, Dr., Instituto Rio Grandense do Arroz. 3 Engº Agrº, Instituto Rio Grandense do Arroz. 4 Tec. Agr., Instituto Rio Grandense do Arroz.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Através da análise de variância da produtividade foi observada interação significativa entre os genótipos e os locais (P <0,0001), desta forma foi realizado o teste de médias dos genótipos dentro de cada local. Os dados de produtividade para cada local estão apresentados na tabela 1. O coeficiente de variação (CV) foi baixo para todos os locais variando de 4,76 a 12,76%, que mostra a uniformidade dentro dos experimentos. De maneira geral, os híbridos apresentaram elevado potencial produtivo. Na média de todos os locais o híbrido mais produtivo foi QM 1010 CL com 12747 kg ha-1, enquanto que a cultivar mais produtiva foi a IRGA 424 com 10688 kg ha-1, obtendo uma heterose padrão de 19,3 % no experimento (Tabela 1). Tabela 1. Rendimento de grãos de genótipos de arroz híbrido em sete locais do Rio

Grande do Sul, safra 2014/15. IRGA/EEA, Cachoeirinh a, 2016.

Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna e maiúscula na linha não diferem estatisticamente pelo teste de Duncan a 5% de probabilidade. CAM – Camaquã; URU – Uruguaiana; CCH – Cachoeirinha; SVP – Santa Vitória do Palmar; CS – Cachoeira do Sul. CV (%) – Coeficiente de Variação. - = dado faltante.

O local que apresentou maior produtividade foi Cachoeira do Sul com média de 12931

kg ha-1, por outro lado o menor rendimento de grãos foi observado em Camaquã com média de 9077 kg ha-1 (Tabela 1).

O híbrido QM 1010 CL foi o mais produtivo em todos os locais, exceto em Uruguaiana, onde o híbrido IRGA 13095H apresentou a maior média de produtividade, porém não há diferença estatística em relação o QM 1010 CL (Tabela 1). Entre as cultivares, IRGA 424 apresentou as maiores produtividades em todos os locais (Tabela 1).

A maior heterose padrão (vantagem do melhor híbrido sob a melhor cultivar) foi encontrada em Cachoeirinha, onde a produtividade do híbrido foi 36,2 % superior a cultivar IRGA 424. Já a menor heterose padrão (10,8 %) foi observada em Uruguaiana (Tabela 1). Em geral as maiores vantagens são observadas em locais com menor potencial produtivo

Média

QM1010 CL 10354 a 11732 a-b 13406 a 13605 a 14637 a 12747

FAP 01 9227 a-b 9143 c-d 13397 a 12705 a-b 15179 a 11930

IRGA 13095H - 11845 a-b 10534 b-d 12283 a-b - 11554

Prime CL 8885 a-c 9830 b-d 10307 b-d 12371 a-b 14645 a 11208

IRGA 13092H 9271 a-b 9017 c-d 12366 a-b 12123 a-c 13058 c 11167

FAP 02 9640 a 9176 c-d 8878 c-d 12866 a-b 14259 a-b 10964

INOV CL 9277 a-b 9219 c-d 9929 b-d 11480 b-c 13542 b-c 10689

IRGA 424 8818 a-c 10908 a-c 9844 b-d 11921 b-c 11947 d 10688

IRGA6H 7989 b-c 12083 a 11049 a-d 9366 d-e 12753 c-d 10648

IRGA 13123H - - 11408 a-c 6891 f - 9150

IRGA 13152H 9672 a 8369 d 8676 d 8870 e 10025 e 9122

IRGA 417 7640 c 7821 d 9290 c-d 10655 c-d 9260 e 8933

Média 9077 E 9922 D 10757 C 11261 B 12931 A 10733

CV (%) 9,35 11,09 12,76 8,38 4,76 9,36

Vantagem (%) 17,4 10,8 36,2 14,1 17,4 19,3

GenótipoProdutividade (Kg ha -1)

CAM URG CCH SVP CS

devido à maior diferença de produtividade entre a cultivar e o híbrido. O híbrido FAP 01 apresentou maior rendimento de grãos com média de 11930 kg ha-1 (Tabela 1).

Na tabela 2 são apresentadas as demais características avaliadas no experimento, onde o híbrido Prime CL e a cultivar IRGA 417 obtiveram maior vigor inicial das plântulas com nota média de 3. Comparando os genótipos HIAAL, o híbrido CT23144H apresentou maior vigor com média de 5, que mostra avanço nesta característica, já que esta safra foi a primeira avaliação deste genótipo no ensaio.

Tabela 2. Estatura, floração, esterilidade, rendime nto de grãos inteiros (RGI), índice de

centro branco (CB), temperatura de gelatinização (T G), teor de amilose, dos híbridos testados em cinco locais do Rio Grande do Sul, safra 2015/16.

1Dias da emergência até 80% do florescimento. CB = Índice de Centro Branco (Notas de 0 a 5, sendo 0=grãos translúcidos e 5=grãos opacos; CIAT, 1989); 4TG = Temperatura de Gelatinização (Conceitos: A=alta, M=média, B=baixa; CIAT, 1989).

Em geral a estatura de plantas foi similar entre os híbridos em teste e as testemunhas, variando de 93 a 112 cm (Tabela 2). Em relação à variável florescimento, o híbrido FAP 02 apresentou maior ciclo, com média de 101 dias, próximo a média da cultivar IRGA 424, enquanto o híbrido comercial Prime CL obteve o menor ciclo, com média de 84 dias (Tabela 2).

De forma geral, a esterilidade de espiguetas foi superior nos híbridos em comparação às cultivares, sendo que o genótipo FAP 02 obteve a maior esterilidade com média geral de 26,60 %, enquanto que a cultivar IRGA 417 apresentou a menor esterilidade com média de 10,01 % (Tabela 2).

Para o rendimento de grãos inteiros as cultivares IRGA 417 e IRGA 424 apresentaram valores superiores em comparação aos demais genótipos com média de 61,0 %. Entre os híbridos, a maior valor foi observada o genótipo FAP 02 com média de 58,5 % (Tabela 2).

Em relação ao índice de centro branco (CB), os valores variaram de 0,7 a 1,3 para os novos híbridos em teste. Para esta característica o melhor desempenho foi observado no genótipo FAP 02 com média de 0,7 (Tabela 2).

Com relação à temperatura de gelatinização e o teor de amilose, as cultivares apresentaram baixa TG e alta amilose (Tabela 2). Por outro lado, os híbridos na sua maioria, apresentaram classes mais altas de TG e valores mais baixas para amilose. Muitos

Estatura Flor. 80% 1Esterilidade RGI CB TG Amilose

(cm) (dias) (%) (%) (%)

QM1010 CL 108 98 21,1 54,6 1,1 MBA 25

FAP 01 108 99 22,1 57,4 0,8 B 26

IRGA 13095H 103 86 17,0 56,4 1,2 BM 27

Prime CL 100 84 12,4 57,2 1,0 BM 26

IRGA 13092H 101 91 19,7 57,9 1,3 B 28

FAP 02 112 101 26,6 58,5 0,7 MBA 25

INOV CL 100 88 13,7 56,5 0,6 B 28

IRGA 424 102 100 16,0 61,2 0,7 B 27

IRGA6H 106 92 19,0 56,1 1,0 BM 27

IRGA 13123H 104 94 24,3 57,7 0,9 BM 26

IRGA 13152H 103 87 22,9 55,6 0,8 MBA 27

IRGA 417 93 87 10,1 61,3 0,2 B 28

Média 103 92 18,8 57,5 0,9 B 27

Genótipo

híbridos apresentam segregação para estas características porque os grãos de uma planta híbrida (F1) já são consideradas sementes F2, ou seja, se os dois genitores (masculino e feminino) apresentam valores diferentes para estas características ocorrerá segregação dos grãos oriundos de uma planta F1.

CONCLUSÃO

Na média dos locais, a heterose padrão da produtividade foi de 19,30 % na safra

2015/16, destacando a importância e viabilidade do cultivo de arroz híbrido no estado do Rio Grande do Sul, porém sua estimativa pode variar de acordo com o potencial produtivo de cada local. Os híbridos comerciais se apresentaram mais produtivos que as cultivares, mas ainda possuem menor qualidade de grãos.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CIAT. Evaluación de la culinária y molineria del arroz. Calli: Centro International de Agricultura Tropical, 1989. 73p.

SAS Institute. SAS software, versão 8.0 . Cary, 2000.

1. Lic. en Biotecnología, (M.Sc.). Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Ruta Prov. 39 Km. 143.5. Concepción del Uruguay, Entre Rios. Argentina. CP (3260). Email: colazo.jose@inta.gob.ar.

2. Lic. en Ciencias Aplicadas, (M.Sc.) Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). 3. Ingeniero Agrónomo, (Ph.D.). Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA).

SELECCIÓN ASISTIDA CON MARCADORES MOLECULARES PARA LA CALIDAD CULINARIA EN ARROZ (Oryza sativa L.)

Colazo J.L1, Liberman C.2, Livore A.3

Palabras claves: marcadores, calidad culinaria

Introducción

En el programa de mejoramiento genético de arroz del INTA-Concepción del Uruguay uno de los objetivos es la obtención de variedades que satisfagan las demandas en calidad culinaria (CC) de los mercados actuales. El contenido amilosa (AAC) es uno de los principales factores que caracteriza al arroz durante y después de la cocción. Cultivares de bajos AAC usualmente están asociados con cocciones blandas y pegajosas. A su vez, altos niveles de AAC, están ligados a arroces duros y suaves después de la cocción. La temperatura de gelatinización (TG) es la temperatura a la cual el agua caliente es absorbida por los granos de almidón que se hinchan perdiendo irreversiblemente su estado cristalino. La TG se correlaciona positivamente con el tiempo de cocción. La determinación de AAC y TG son dos de los parámetros principales aplicados a líneas promisorias para su selección. Genéticamente, el ACC en arroz ha sido asociado con el gen Waxy (wx) codificante de la enzima Granule-Bound Starch Synthase I (GBSSI) en el cromosoma 6. La TG es controlada por el gen SSlla que codifica la enzima starch synthase IIa también ubicada en el cromosoma 6 de arroz. Bao et al. (2006) encontraron una fuerte asociación entre un SNPs funcional (GC/TT) y la TG. Por su sencillez estos dos marcadores serían una herramienta útil para ser aplicados en la selección de genotipos con una combinación específica de ACC y TG. A pesar de esto, cada marcador debe ser válido en cuento a su asociación con la característica de interés agronómico.

Objetivo

Validar los marcadores moleculares RM 190 y SSlla con datos fenotípicos.

Materiales y Métodos

Genotipado

Se analizaron 25 materiales provenientes de germoplasma disponible en Argentina. El ADN se extrajo usando el protocolo de Dellaporta modificado (Dellaporta et al., 1983). Para determinar el ACC se evalúo el polimorfismo del microsatélite RM 190 según Ayres et al. (1997). La TG se asoció el marcador SSlla según Bao et al. (2006). Los productos de amplificación se analizaron en geles de poliacrilamida al 6% teñidos con bromuro de etidio.

Determinación del AAC

El porcentaje de amilosa se determinó aplicando la metodología de Juliano (1971). Se utilizó la siguiente escala: ALTA AAC> 26%, INTERMEDIA: 23-25% y BAJA<20% (Livore, 2004).

1. Lic. en Biotecnología, (M.Sc.). Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Ruta Prov. 39 Km. 143.5. Concepción del Uruguay, Entre Rios. Argentina. CP (3260). Email: colazo.jose@inta.gob.ar.

2. Lic. en Ciencias Aplicadas, (M.Sc.) Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). 3. Ingeniero Agrónomo, (Ph.D.). Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA).

La temperatura de gelatinización se calculó realizando el test de álcali (Little et al., 1958). Este test usa una medida indirecta del grado de dispersión del grano elaborado álcali clasificando los genotipos en temperatura alta, intermedia y baja.

Análisis de datos

Se realizó un análisis de la variancia (ANAVA) para estimar la variación en el AAC explicada por el microsatélite RM 190. Para estimar la asociación entre el marcador SSlla y los datos de TG se usó el coeficiente de chi-cuadrado de Pearson mediante una tabla de contingencia. El ANAVA (Fisher, p=0.05) y el análisis de asociación se realizaron mediante el software INFOSTAT.

Resultados y discusión

La amplificación del marcador RM 190 generó la presencia de 4 alelos. Se identificaron los alelos CT11, CT 17, CT 18 y CT20.

Figura 1. Marcador RM 190. Diferentes alelos generados por el marcador, las lineas 10, 11, 12, 13 poseen el alelo CT11

Figura 2. Ocho de los alelos testigo citados por Ayres et al. (1997)

Grafico 1. Dispersión de datos de ACC en

función de la secuencia microsatélite que portan. Las líneas horizontales representan los cortes para seleccionar por alta, intermedia y baja amilosa según datos de espectrofotometría.

Grafico 2. ANAVA representando media, desvió estándar de cada alelo. Letras diferentes

representan diferencias significativas.

1. Lic. en Biotecnología, (M.Sc.). Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Ruta Prov. 39 Km. 143.5. Concepción del Uruguay, Entre Rios. Argentina. CP (3260). Email: colazo.jose@inta.gob.ar.

2. Lic. en Ciencias Aplicadas, (M.Sc.) Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). 3. Ingeniero Agrónomo, (Ph.D.). Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA).

La identificación de cuatro alelos en gen GBBS nos permitió explicar el 82% de la variación en el ACC. Este resultado es similar al de Ayres et al. (1997) con un 82.9% en germoplasma de Norte América, Dobo et al. (2010) con un 81.2% analizando germoplasma germoplasma americano y europeo, Biselli et al. (2014) con 74.9% analizando 127 accesiones accesiones de arroz de diferentes orígenes. La falta de ajuste total podría deberse a que el el microsatélite RM 190 está cercanamente ligado al gen GBBS y el carácter ACC está controlado por otros genes menores. La secuencia CT11 mostro gran robustez para seleccionar genotipos con alta amilosa y pudo distinguirse sin ningún problemas de las secuencias CT17 y CT18 (bajo contenido de amilosa). La secuencia CT20 no pudo diferenciarse estadísticamente de CT11, aunque la media de los valores (25.9%) cae dentro del rango intermedio está muy cerca de los límites de alta amilosa. Si bien el número de muestras es chico (n=3) hay que analizar un número mayor de muestras para aumentar el poder estadístico y asegurar la robustez de este alelo para seleccionar.

Temperatura de gelatinización

La amplificación del marcador SSlla generó dos alelos moleculares correspondientes al alelo TT asociado a baja temperatura y el alelo CG correspondiente a alta temperatura. Según este marcador el 61% de las muestras tienen el alelo de baja TG (TT) mientras que el 39% el alelo CG de alta TG.

Figura N°2. Marcador SSlla. Se puede apreciar el alelo TT en la muestra 1 y el alelo CG en la

muestra 10.

Se pudieron asociar 31 datos del marcador SSlla con datos de temperatura de gelatinización. El chi-cuadrado de Pearson tuvo una p<0,0001 rechazando la hipótesis de independencia de datos entre los alelos y la temperatura de gelatinización. El alelo TT de tuvo una concordancia con una frecuencia relativa de 0,95 con baja temperatura (álcali test) mientras que el alelo CG de 0.92 con respecto a alta temperatura. El marcador molecular no logro distinguir los individuos con temperatura intermedia. La falta de ajuste total del marcador podría deberse a otros SNPs funcionales que se encuentran dentro del gen afectando la actividad enzimática.

Conclusiones

El marcador RM 190 tuvo una buena asociación con los datos de espectrofotometría para alta y baja amilosa pero no es capaz de predecir con exactitud genotipos de AAC intermedia. A pesar de esto logro explicar un 82% de la variación siendo un marcador útil para seleccionar por alta y baja amilosa.

El marcador SSlla mostró una buena asociación con los datos fenotípicos de TG. No puede discriminar la clase intermedia de TG pero si tiene una buena asociación para BAJA/ALTA.

1. Lic. en Biotecnología, (M.Sc.). Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Ruta Prov. 39 Km. 143.5. Concepción del Uruguay, Entre Rios. Argentina. CP (3260). Email: colazo.jose@inta.gob.ar.

2. Lic. en Ciencias Aplicadas, (M.Sc.) Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). 3. Ingeniero Agrónomo, (Ph.D.). Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA).

La combinación de estos dos marcadores representaría una herramienta costo efectiva, sencilla y rápida para seleccionar genotipos usando selección asistida por marcadores moleculares en programas de mejoramiento genético.

Bibliografía

Ayres, N.M. et al. Microsatellites and single-nucleotide polymorphism differentiate apparent amylose classes in an extended pedigree of US rice germ plasm. Theor. Appl. Genet. 94:773-781.1997

Bao, J.S. et al. Nucleotide diversity in starch synthase IIa and validation of single nucleotide polymorphisms in relation to starch gelatinization temperature and other physicochemical properties in rice (Oryza sativa L.). Theor. Appl. Genet. 113:1171-1183. 2006

Biselli, C. et al. Improvement of marker-based predictability of Apparent Amylose Content in japonica rice through GBBSI allele mining. Rice. 7:1-18. 2014

Dobo, M. et al. Polymorphism in the GBSS gene affects amylase content in US and European rice germplasm. Journal of Cereal Science. 52:450-456. 2010

Little, R. R. et al. Differential effect of dilute alkali on 25 varieties of milled white rice.Cereal chem., 35:111-126. 1958

Livore, A. Calidad Industrial y Culinaria del Arroz. Revista IDIA XXI. 6:187-195. 2004 Juliano, B.O. A simplified assay for milled rice amylose. Cereal Science Today, 16:

334-338.1971.

DESEMPENHO AGRONÔMICO DE LINHAGENS DE ARROZ IRRIGADO EM ENSAIOS DE VCU PARA TIPOS ESPECIAIS

Hayra Messias Cândido1; Arthur Geraldo Leão Sanches Jorge2; Nayara Ferreira de Alencar3; Ariano

Martins de Magalhaes Junior4; Priscila Zaczuk Bassinello5; Nathan Levien Vanier6; José Manoel Colombari Filho7

Palavras-chave: Basmati; grãos aromáticos; melhoramento genético.

INTRODUÇÃO

Em qualquer espécie cultivada o desenvolvimento de novas cultivares é ininterrupto, na busca por avanços genéticos, bem como por ofertar novas opções ao mercado. No Brasil, ao longo de décadas, os programas de melhoramento genético de arroz (Oryza sativa L.) têm priorizado o desenvolvimento de cultivares com características para atender às preferências do consumidor para o padrão de qualidade de grãos branco polido, com o formato longo-fino, translúcido e que seja macio e solto após a cocção (MAGALHÃES-JUNIOR et al., 2003). Contudo, diferentes deste, são os tipos especiais de arroz, que antes eram restritos à alta gastronomia, e agora demandam novos produtos para atender a um mercado crescente de consumidores que buscam novas experiências culinárias. Essas possibilidades que são oferecidas ao consumidor são o resultado de novas propriedades sensoriais, pela combinação de formatos, cores, sabores, aromas e texturas do grão, bem como, por alimentos que possuem propriedades funcionais (COLOMBARI-FILHO & RANGEL, 2015). Além disso, por terem um produto final de maior valor agregado, a produção de tipos especiais de arroz torna-se uma atividade de elevado potencial para assegurar renda aos agricultores, principalmente aqueles de pequena escala de produção. Se por um lado, no plano nacional, a realidade acaba conferindo ao arroz especial o caráter de um produto agrícola tipicamente de segmentos de mercado, por outro lado a mesma diversidade de tipos pode funcionar como uma oportunidade para o Brasil aproveitar e explorar mercados externos diferenciados.

Nesse sentido, a Embrapa e parceiros tem trabalhado no desenvolvimento de cultivares de arroz de tipos especiais. Dentre estes, os grãos aromáticos recebem destaque, por terem uma característica de alta agregação de valor, proveniente da presença do composto químico 2-acetil-1-pirrolina, o principal responsável pelo aroma característico do arroz (BUTTERY et al.,1983).

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho agronômico de linhagens elite de arroz aromático dos ensaios de valor de cultivo e uso (VCU), conduzidos nos estados de São Paulo (SP) e do Rio Grande do Sul (RS), nos anos agrícolas 2014/15 e 2015/16.

MATERIAL E MÉTODOS

Os ensaios de VCU foram compostos por doze tratamentos, sendo oito linhagens de arroz aromático tipo basmati (AE131021, AE131022, AE131025, AE131028, AE131029, AE131036, AE131175 e AE131415), desenvolvidas a partir do cruzamento Pusa Basmati x Diwani; uma linhagem de arroz aromático tipo jasmine (Jasmine 85; registro PI 595927); e mais três cultivares como testemunhas (EPAGRI 109, EMPASC 104 e IRGA 417). Os ensaios foram conduzidos em Guaratinguetá/SP, Pindamonhangaba/SP, Tremembé/SP,

1 Graduanda em Agronomia, Uni-Anhanguera, Goiânia, GO 2 Graduando em Agronomia, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, GO 3 Graduanda em Eng. Agronômica, Faculdade Araguaia, Goiânia, GO 4 Doutor, Pesquisador da Embrapa Clima Temperado, 96010-971, CP 403, Pelotas, RS 5 Doutor, Pesquisadora da Embrapa Arroz e Feijão, 75375-000, CP 179, Santo Antônio de Goiás, GO 6 Doutor, Professor da Universidade Federal de Pelotas, 96160-000, Capão do Leão, RS 7 Doutor, Pesquisador da Embrapa Arroz e Feijão, 75375-000, CP 179, Santo Antônio de Goiás, GO, jose.colombari@embrapa.br (autor

correspondente)

Alegrete/RS, Capão do Leão/RS e Santa Vitória do Palmar/RS, adotando o delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições. As parcelas foram compostas de 8 linhas de 5 m de comprimento, com espaçamento de 0,17 m entre linhas.

Foram avaliados os seguintes caracteres: produtividade de grãos (PG; em kg ha-1), dias para o florescimento (DF; em dias), altura de plantas (AP; em cm), acamamento (AC; com notas de 1 “todas as plantas eretas” a 9 “todas as plantas acamadas”) e reação às doenças (com notas de 1 “sensibilidade muito baixa ou quase nenhum sinal visível de sensibilidade “ a 9 “muito alta”). As doenças avaliadas foram: brusone foliar (BF) e brusone de pescoço (BP), ambas causadas pelo fungo Magnaporthe oryzae, mancha parda (MP; Cochliobolus miyabeanus), escaldadura (ESC; Monographella albescens) e mancha de grãos (MG; Phoma sorghina). Além disso, com as amostras de grãos beneficiados, foram obtidos o rendimento de grãos inteiros (INT; %), área gessada total (AGT; %), comprimento (C; mm) e largura (L; mm) dos grãos, com uso do equipamento S21, bem como, em laboratório, determinados o teor de amilose aparente (TA; %) e a temperatura de gelatinização (TG; com notas de 1 a 7).

Os dados foram submetidos à análise variância individual e conjunta, via proc glm do aplicativo estatístico SAS® 9.3, e às médias aplicou-se o teste de Tukey para distinção ao nível de 5% de probabilidade. Para PG, foi estimada a média harmônica da performance relativa (MHPR) para classificação dos genótipos simultaneamente para produtividade, estabilidade e adaptabilidade em diferentes ambientes.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados das análises de variância revelaram uma precisão experimental satisfatória com coeficientes de variação de 15,9 e 14,7% para produtividade de grãos (PG) nos estados de SP e RS, respectivamente. O efeito da interação genótipo x local foi significativo, o que ressalta a existência de linhagens com adaptabilidades diferentes a cada ambiente, tornando, assim, importante a identificação daquelas mais estáveis entre os ambientes. Em SP, ocorreu maior variação das médias dos tratamentos para PG, com valores entre 4.947 (AE131028) e 8.343 kg ha-1 (EPAGRI 109), enquanto no RS, variou entre 7.183 (AE131025) e 9.164 kg ha-1 (IRGA 417). A linhagem AE131175 foi a mais produtiva em SP, com 6.385 kg ha-1, enquanto a linhagem AE131022 foi para o RS, com 8.962 kg ha-1 (Tabela 1). Tabela 1. Produtividade média (kg ha-1) e média harmônica da performance relativa (MHPR) dos

genótipos avaliados em ensaios de valor de cultivo e uso (VCU) nos estados de São Paulo

e Rio Grande do Sul, nos anos agrícolas 2014/15 e 2015/16. Média geral (��), coeficiente de

variação experimental (𝐶𝑉%) e acurácia experimental (𝐴𝑐). Genótipos Conjunta São Paulo(1) Rio Grande do Sul(2) MHPR

Jasmine 85 8.474 A 7.826 AB 9.122 A 1,34

EPAGRI 109 8.461 A 8.343 A 8.579 ABC 1,36

IRGA 417 8.217 AB 7.270 BC 9.164 A 1,31

EMPASC 104 8.025 ABC 7.065 BC 8.984 AB 1,26

AE131022 7.518 BCD 6.074 DE 8.962 AB 1,16

AE131175 7.271 CD 6.385 CD 8.156 ABCD 1,14

AE131021 7.161 D 5.439 DEF 8.883 ABC 1,09

AE131415 7.104 DE 5.993 DE 8.214 ABCD 1,11

AE131029 6.384 EF 4.989 F 7.778 BCD 0,98

AE131028 6.324 F 4.947 F 7.701 CD 0,97

AE131036 6.258 F 5.314 EF 7.202 D 0,99

AE131025 6.172 F 5.161 EF 7.183 D 0,97

�� 7.251 6.201 8.301

𝐶𝑉% 15,32 15,93 14,72

𝐴𝑐 0,98 0,98 0,94

Médias seguidas de letras distintas são diferentes ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey; (1) Locais: Guatariguetá, Pindamonhanbaga e Tremenbé; e (2) Locais: Alegrete, Capão do Leão e Santa Vitória do Palmar.

Considerando todos os locais, as melhores linhagens para PG e que não diferiram

entre si, foram: AE131022 (7.518 kg ha-1), AE131175 (7.271 kg ha-1), AE131021 (7.161 kg ha-1) e AE131415 (7.104 kg ha-1) (Tabela 1). E, ao analisar simultaneamente produtividade, estabilidade e adaptabilidade por meio da MHPR, destacam-se as linhagens AE131022, AE131175 e AE131415, nesta ordem. O desempenho destas nos diferentes ambientes podem ser melhor visualizados pelo método gráfico apresentado na Figura 1, cujo formato “bola cheia” caracteriza um genótipo estável e o “bola murcha”, instável.

Figura 1. Representação gráfica do desempenho de três linhagens de arroz aromático tipo basmati e

testemunhas para produção de grãos (t ha-1) em doze ambientes, de ensaios de valor de cultivo e uso (VCU) nos estados de São Paulo e Rio Grande do Sul, nos anos agrícolas 2014/15 e 2015/16. Sendo, a linha contínua a média do genótipo e a linha tracejada a média geral do ensaio em cada ambiente (local e ano).

Como apresentado na Tabela 2, entre as quatro melhores linhagens para PG,

AE131021 e AE131175 possuem ciclo precoce como a cultivar IRGA 417; e as demais, ciclo médio, com o número de dias para o florescimento (DF) perto de 86 dias, não havendo linhagens de ciclo tardio como a EPAGRI 109. A altura de plantas (AP) das linhagens variou entre 96 e 104 cm e todas possuíram tolerância ao acamamento (AC), sendo 1,7 (AE131021) o maior valor da média observada para notas de AC. As reações de resistência as diferentes doenças foram satisfatórias, com a ocorrência de somente uma linhagem com problemas de susceptibilidade à brusone, a AE131021. Quanto a qualidade de grãos, as linhagens mais produtivas apresentaram grãos translúcidos, com baixa área gessada total (< 30%), satisfatório rendimento de grãos inteiros (> 50%) e elevada relação comprimento/largura dos grãos, chegando até 3,84 (AE131022), o que é muito favorável para qualidade de grãos do arroz aromático tipo basmati. Por fim, a decisão final da linhagem mais promissora a ser lançada como nova cultivar de arroz aromático tipo basmati, dependenrá dos resultados dos testes sensoriais de qualidade de grãos

realizados nos anos 2016 e 2017 e em fase de finalização pelo Laboratório de Pós-Colheita, Industrialização e Qualidade de Grãos da UFPel. Tabela 2. Média de caracteres para os genótipos avaliados em ensaios de valor de cultivo e uso (VCU)

nos estados de São Paulo e Rio Grande do Sul, nos anos agrícolas 2014/15 e 2015/16.

Genótipos DF AP AC BF BP ESC MP MG INT AGT C L TA TG

AE131021 P 84 96 1,7 4,5 3,6 2,4 2,1 1,7 50 23,2 6,80 1,86 20,2 B/I 6,5 B

AE131022 M 87 104 1,4 2,4 1,9 2,2 2,1 2,0 58 20,0 7,08 1,84 19,7 B/I 6,5 B

AE131025 M 91 99 1,2 2,5 2,1 2,4 2,5 1,8 49 29,2 6,96 1,76 17,6 B 3,0 A

AE131028 M 89 99 1,7 2,3 1,9 1,8 1,9 1,5 39 39,9 6,55 1,93 17,4 B 3,5 A/I

AE131029 M 87 100 1,1 2,4 2,1 1,8 1,8 1,7 45 41,2 6,97 1,91 19,3 B/I 3,9 A/I

AE131036 M 91 101 1,1 2,6 2,4 2,1 2,3 1,7 53 33,9 7,20 1,93 20,8 B/I 3,6 A/I

AE131175 P 85 100 1,1 2,4 2,0 1,9 1,8 1,6 60 28,2 6,68 1,98 18,8 B 3,1 A/I

AE131415 M 86 97 1,3 2,6 1,9 2,1 2,4 1,6 52 23,8 7,07 1,85 18,4 B 6,8 B

EMPASC 104 M 90 91 1,2 3,5 2,5 2,4 2,3 2,3 57 24,7 6,71 2,08 13,9 B 5,2 I/B

EPAGRI 109 M 96 100 1,0 5,0 3,2 2,8 3,2 2,5 59 26,8 6,94 1,89 21,8 I 3,0 A

IRGA 417 P 83 92 1,5 3,5 3,7 2,3 2,3 1,9 60 21,1 6,96 1,98 22,1 I 6,5 B

Jasmine 85 M 93 92 1,1 3,6 2,6 2,7 2,5 1,9 49 25,8 6,52 2,05 13,6 B 4,8 I DF: dias para o florescimento (dias), classificando como ciclo precoce (P) e médio (M); AP: altura de plantas (cm); AC: acamamento (notas de 1 a 9); BF, BP, MP, ESC e MG: reação à brusone da folha, brusone no pescoço, mancha parda, escaldadura e mancha de grãos, respectivamente (notas de 1 a 9); INT: rendimento de grãos inteiros (%); AGT: área gessada total (%), C e L: comprimento e largura dos grãos (mm); TA: teor de amilose aparente (%), classificando como baixo (B) e intermediário (I); e TG: temperatura de gelatinização (notas de 1 a 7), classificando como baixa (B) e intermediária (I).

CONCLUSÃO

As linhagens AE131022, AE131175 e AE131415 foram aquelas consideradas mais promissoras para serem lançadas como novas cultivares de arroz aromático tipo basmati, para os estados do Rio Grande do Sul e São Paulo.

AGRADECIMENTOS

Agradecemos a equipe de pesquisa da Empresa Ruzene pelo apoio na condução dos ensaios de VCU no estado de São Paulo.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BUTTERY R. G. et al. Cooked rice aroma and 2-acetyl-1-pyrroline. Journal of Agricultural and Food Chemistry v. 31, n. 4, p. 823-826, jul. 1983. COLOMBARI-FILHO, J. M.; RANGEL, P. H. N. Cultivares. In: BORÉM, A.; NAKANO, P. H. (Ed.). Arroz: do plantio à colheita. Viçosa, MG: Ed. UFV, 2015. p. 220-242. MAGALHÃES-JUNIOR, A. M., FAGUNDES, P. R., FRANCO, D. F. Melhoramento genético, biotecnologia e cultivares de arroz irrigado. In: MAGALHÃES-JUNIOR, A. M., GOMES, A. S. (Ed.). Arroz irrigado: melhoramento genético, manejo do solo e da água e prognóstico climático. Pelotas, RS: Embrapa Clima Temperado, 2003. p. 13-33.

DESEMPENHO AGRONÔMICO DE LINHAGENS DE ARROZ IRRIGADO DA EMBRAPA EM ENSAIOS DE VALOR DE CULTIVO E

USO (VCU) NO RIO GRANDE DO SUL. SAFRA 2016/2017

Eduardo Anibele Streck1; Gabriel Almeida Aguiar1; Paulo Henrique Karling Facchinello1; Janaína Vilella Goveia2; Jerry Adriani C. de Souza3; Ariano Martins de Magalhães Júnior4

Palavras-chave: Oryza sativa, melhoramento genético, produtividade.

INTRODUÇÃO

O arroz irrigado (Oryza sativa L.) é cultivado em várias regiões do Rio Grande do Sul, contudo as condições edafoclimáticas de cultivo são muito variadas, demandando assim, cada vez mais cultivares específicas para os diferentes ambientes. Isso gera uma resposta distinta de um genótipo, decorrente da interação genótipos x ambientes significativa (G x E), que afeta particularmente características de herança quantitativas, como ocorre na produtividade de grãos. O desconhecimento dos efeitos desta interação pode constituir-se num complicador para os melhoristas na identificação de linhagens geneticamente superiores. Por outro lado, o conhecimento do fenômeno pode levar à uma seleção mais apurada de linhagens especialmente produtivas em regiões específicas. Caso se opte pela seleção de linhagens generalistas, a alternativa mais utilizada visando à minimização deste efeito é a avaliação das linhagens em uma rede de experimentos em vários ambientes representativos das regiões de cultivo, selecionando aquelas que apresentarem um melhor desempenho ao longo dos diversos ambientes.

Os ensaios de Valor de Cultivo e Uso (VCU) destinam-se à avaliação final das linhagens elite selecionadas em ensaios de rendimento preliminares, em condições ambientais diversificadas, visando obter informações agronômicas detalhadas para o lançamento de novas cultivares. Por meio desses ensaios, obtêm-se os requisitos mínimos para inscrição das linhagens no Registro Nacional de Cultivares (RNC).

Neste contexto, o trabalho objetiva avaliar o desempenho agronômico das linhagens geradas pelo programa de melhoramento genético da Embrapa, nas diferentes regiões orizícolas do Rio Grande do Sul, na safra 2016/2017.

MATERIAL E MÉTODOS

Os ensaios VCU’s de linhagens foram conduzidos na safra 2016/2017 nos municípios de Capão do Leão, Santa Vitória do Palmar, Alegrete e Uruguaiana. O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados com quatro repetições, sendo as parcelas compostas por 9 fileiras de 5 metros de comprimento com espaçamento de 0,20 metros entre linhas. A área útil da parcela foi constituída por 4 metros centrais das cinco fileiras internas, de modo a, excluir algum efeito incidente de bordadura. A densidade de semeadura foi de 100 kg ha-1 de sementes viáveis, utilizando-se uma semeadora mecânica de parcelas, sob sistema de plantio convencional. A irrigação foi sob sistema por inundação permanente até o estádio de final de maturação das cultivares. O manejo seguiu as recomendações técnicas da SOSBAI (2016) para a cultura do arroz irrigado no Sul do Brasil.

Foram avaliadas 10 linhagens de arroz irrigado desenvolvidas pelo programa de melhoramento da Embrapa para o Sul do Brasil e 4 cultivares testemunhas (BR IRGA 409,

1 Doutorando em Fitomelhoramento, Universidade Federal de Pelotas / Embrapa Clima Temperado, Cx. Postal 403, CEP 96001-970 Pelotas, RS. e-mail: streck.eduardo@gmail.com 2 Estudante de graduação, Universidade Federal de Pelotas. 3 Embrapa Arroz e Feijão. 4 Dr., Pesquisador Embrapa Clima Temperado.

BR IRGA 410, BRS Pampa e BRS Pampeira). As avaliações realizadas foram: produtividade de grãos ajustada para 13% de umidade; estatura de plantas, na fase de maturação, medindo-se o comprimento do colmo principal do solo até a extremidade da panícula; e, dias até a floração, considerando-se o número de dias da emergência até 50% das panículas expostas.

Após a análise de variância conjunta, foram realizadas comparações de médias pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade e os parâmetros de adaptabilidade segundo a metodologia proposta por Eberhart & Russel (1966). As análises estatísticas foram realizadas através do programa GENES (CRUZ, 2013).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Na Tabela 1 pode-se observar as médias dos referidos genótipos nos quatro distintos ambientes. No Capão do Leão, todas linhagens não diferiram estatisticamente das melhores testemunhas BRS Pampa e BRS Pampeira, com produtividades médias superiores a 9000 kg ha-1. Em Santa Vitória do Palmar, por problemas técnicos no controle e manejo da água, obtiveram-se produtividades médias dos genótipos inferiores aos demais locais. Em Alegrete e Uruguaiana (ambos municípios da região da Fronteira Oeste), oito linhagens apresentaram produtividades superiores a 10000 kg ha-1, sendo que, cinco destas não diferiram estatisticamente da cultivar BRS Pampeira que demonstrou excelentes produtividades nesta região.

Na média experimental, considerando-se todos os ambientes de cultivo, destacaram-se as linhagens AB14764, AB14787, AB14727, AB14772 e AB14803 com produtividades médias elevadas. Os ambientes apresentaram amplo espectro de variação no que tange aos índices de ambientes, variando desde -2311,42 (ambiente desfavorável) a 1090,34 (ambiente favorável), logo, atende as diferenças significativas mínimas para análise de adaptabilidade fenotípica. Os dados de produtividade apresentaram boa precisão experimental, com coeficiente de variação (CV) de 10,22%. Tabela 1. Produtividade de grãos (kg ha-1) de linhagens elites de arroz irrigado do Ensaio de Valor de Cultivo e Uso, em quatro locais do Rio Grande do Sul na safra 2016/2017.

GENÓTIPOS

LOCAIS

Capão do Leão

Santa Vitória do Palmar

Alegrete Uruguaiana Média

BRS Pampeira 11510 a 6144 c 11750 a 13006 a 10603 a BRS Pampa 11721 a 7961 ab 11463 ab 11178 ab 10581 a AB14764 11107 a 8077 ab 11641 a 11088 abc 10478 ab AB14787 11287 a 8298 a 10934 abc 11034 abc 10389 ab AB14727 10350 ab 7884 ab 11591 a 11278 ab 10276 abc AB14772 10982 a 7166 abc 11397 ab 11119 abc 10166 abcd AB14803 9733 ab 7816 ab 10728 abc 10366 bc 9661 abcde AB13689 10138 ab 6038 c 9669 bcde 11491 ab 9334 bcdef AB13003 9212 ab 6993 abc 9916 abcd 10497 bc 9155 cdef IRGA 417 9420 ab 7609 ab 9428 cde 10031 bc 9122 cdef AB13715 9203 ab 6816 bc 9928 abcd 10316 bc 9066 def AB13006 10096 ab 7245 abc 7812 e 9716 bc 8717 ef AB11502 9633 ab 7991 ab 8222 de 8938 c 8696 ef BR IRGA 409 7893 b 6089 c 9313 cde 9703 bc 8249 f

Média 10163 B 7295 C 10271 AB 10697 A

Índice ambiental

556,62 -2311,42 664,234 1090,34

CV (%) 10,22 *Médias seguidas pela mesma letra minúscula, na coluna, e maiúscula, na linha, não diferem entre si, pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade.

As estimativas dos parâmetros de adaptabilidade (βi) da Tabela 2, definidos a partir dos valores de coeficientes de regressão linear e sua significância estatística pelo teste “t” para os genótipos avaliados, variaram de 0,28 (AB11502) a 1,95 (BRS Pampeira). Os genótipos BRS Pampeira e AB13689 demonstraram adaptabilidade específica a ambientes favoráveis (βi>1), corroborando com Streck et al. (2013) que verificaram este comportamento na cultivar BRS Pampeira (antiga linhagem BRA 051108). Já os genótipos IRGA 417, AB13006 e AB11502 demonstraram adaptabilidade específica a ambientes desfavoráveis (βi<1). Os demais genótipos (inclusive as testemunhas BRS Pampa e BR IRGA 409) apresentaram ampla adaptabilidade, pois seus coeficientes de regressão não apresentaram diferença significativa da unidade (βi = 1).

Quanto ao ciclo da emergência até 50% das plantas em floração verificou-se que 10 genótipos (8 linhagens e BRS Pampa e IRGA 417) foram agrupados como de ciclo precoce e 4 genótipos com ciclo médio (2 linhagens, BR IRGA 409 e BRS Pampeira). Isso demonstra o elevado empenho do programa de melhoramento da Embrapa em selecionar plantas mais precoces contemplando elevadas produtividades. Além disso, a maioria das linhagens demonstraram boa arquitetura de planta, com estaturas inferiores à 105 cm. O rendimento industrial indicou linhagens com boa qualidade de grãos, com destaque para a linhagem AB11502 que apresentou percentual de grãos inteiros superior a todas testemunhas.

Tabela 2. Estimativas dos parâmetros de adaptabilidade fenotípica (βi) da produtividade média de grãos (kg ha-1), dias até 50% da floração, estatura de plantas e percentual de grãos inteiros após o beneficiamento de linhagens elites de arroz irrigado do Ensaio de Valor de Cultivo e Uso, em quatro locais do Rio Grande do Sul na safra 2016/2017.

Genótipos Adaptabilidade Floração 50%

(dias) Estatura

(cm) Inteiros

(%) Produtividade βi

BR IRGA 409 8249 0,97 95 101,9 65,82 IRGA 417 9122 0,67* 85 97,1 63,04 BRS Pampa 10581 1,09 81 103,5 62,13 BRS Pampeira 10603 1,95** 97 104,9 57,62 AB13715 9066 0,99 89 96,7 59,08 AB13006 8717 0,64* 92 101,3 60,13 AB13003 9155 0,96 87 94,1 60,38 AB11502 8696 0,28** 83 96,8 65,88 AB13689 9334 1,46** 93 100,7 55,51 AB14803 9661 0,79 86 100,0 61,46 AB14772 10166 1,27 86 98,2 60,75 AB14764 10478 1,01 86 102,5 59,29 AB14787 10389 0,88 86 103,5 58,71 AB14727 10276 1,03 86 104,0 62,83

* = P ≤ 0,05, pelo teste de t e F, respectivamente. ** = P ≤ 0,01, pelo teste de t e F, respectivamente.

CONCLUSÃO

Pode-se concluir que a linhagem AB13689 apresentou adaptabilidade específica a ambientes favoráveis; as linhagens AB13006 e AB11502 apresentaram adaptabilidade específica a ambientes desfavoráveis e; sete linhagens apresentaram ampla adaptabilidade aos referidos ambientes. Sendo assim, tem-se no ensaio de VCU do programa de melhoramento da Embrapa Clima Temperado fontes promissoras para futuros lançamentos de cultivares para as distintas regiões de cultivo do Rio Grande do Sul.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CRUZ, C.D. GENES - a software package for analysis in experimental statistics and quantitative genetics. Acta Scientiarum, v.35, n.3, p.271-276, 2013. EBERHART, S.A.; RUSSELL, W.A. Stability parameters for comparing varieties. Crop Science, v.6, p.36-40, 1966. SOCIEDADE SUL-BRASILEIRA DE ARROZ IRRIGADO (SOSBAI). Arroz irrigado: recomendações técnicas da pesquisa para o Sul do Brasil. Pelotas, RS: SOSBAI, 2016. 200p. STRECK, E.A.; MAGALHÃES JÚNIOR, A.M. de; FAGUNDES, P.R.R.; SEVERO, A.C.M.; AGUIAR, G.; OLIVEIRA, F.A.; LOPES, J.L.; KNABAH, O.W. Adaptabilidade e estabilidade de linhagens elites de arroz irrigado (Oryza sativa L.) do programa de melhoramento da Embrapa no RS. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE arroz irrigado, 2013, Pelotas. Anais... Pelotas, RS: Sociedade Brasileira de Arroz Irrigado, 2013.

EVALUACIÓN DE LA TEMPERATURA FOLIAR Y SU RELACIÓN CON LOS PARÁMETROS FOTOSINTÉTICOS EN DOS VARIEDADES DE

ARROZ (Oryza sativa L.) PUIG Lucrecia1, VILAS Juan Manuel1, RODRIGUEZ Andres1, MAIALE Santiago1*

Palabras claves: arroz, temperatura, fotosíntesis.

INTRODUCCION Los aumentos de rendimiento de los cultivos en el pasado, estuvieron focalizados en

aumentar el Índice de Cosecha (IC) y la arquitectura de la planta, para permitir una mayor captación y uso de la radiación solar.

El arroz al ser una C3 se encuentra limitada en el aumento del potencial de rendimiento en comparación con otros cultivos como el maíz. Es por ello que solo aumentando el potencial de la fotosíntesis de la planta de arroz es posible que se produzca un punto de ruptura en la productividad potencial que actualmente se estima en 15 – 16 tn/ha (Quintero, 2009). En otras palabras, la eficiencia fotosintética de diferentes materiales, puede considerarse un nuevo criterio de significancia en los programas de mejoras en la especie.

La tasa fotosintética (Pn) para cultivos C3 está determinada por la oferta y la demanda de CO2 (Farquhar and Sharkey, 1982). En condiciones de valores normales de dióxido de carbono y alta irradiación, la Pn en arroz ha sido explicada por la conductancia estomática (gs, que determina la oferta de CO2) y el contenido de nitrógeno en la hoja (N) (demanda de CO2), además se han estudiado las diferencias varietales en el contenido de nitrógeno y gs para distintas especies de cereales (Makino et al., 1985; Ohsumi et al., 2007). Mientras que el contenido de nitrógeno es un parámetro de medición relativamente simple, la conductancia estomática es medida con equipos de medición de intercambio gaseoso, siendo un método laborioso que requiere tiempo, esto hace que sea de difícil adaptación a programas de mejoramiento (Takai et al., 2009).

Las imágenes termográficas son un método rápido y no destructivo para medir la temperatura del canopeo. Los modelos de balance de energía demuestran que la temperatura del canopeo varia con la transpiración de las hojas, reflejando cambios en la gs (Jones, 1999). La depresión de temperatura del canopeo (DTC), representa la diferencia de temperatura entre el aire y el cultivo y ha sido usada como un método de determinación indirecta de la gs.

El objetivo de este trabajo fue estudiar las diferencias varietales en los parámetros de intercambio gaseoso, evaluar las relaciones entre ambos parámetros (gs y Pn) y mediante el uso de las fotografías termográficas, establecer un método rápido y simple de predicción de gs.

MATERIALES Y METODOS Los ensayos fueron realizados en microparcelas 2,8 m2 en el Instituto Tecnológico

Chascomús, en la Provincia de Buenos Aires, Argentina, durante el periodo de cultivo 2016/17. Se utilizaron las variedades Nutriar FA y Camba INTA PROARROZ. Las plántulas fueron sembradas en almacigo y trasplantadas a los 30 días en las microparcelas fueron para su cultivo. El ensayo se condujo con riego por inundación, manteniendo una lámina de agua de 5 cm, desde el trasplante hasta 10 días antes de la cosecha. El diseño experimental fue de bloques al azar con 3 repeticiones.

Se midieron los parámetros de intercambio gaseoso con un sistema portátil de fotosíntesis, (TPS-2 Portable Photosynthesis System, MA, USA). Las medidas fueron realizadas en la hoja bandera desde la antesis y cada 15 días después hasta el inicio de la senescencia de la hoja, midiendo entre las 13 y las 16.30hs. 1 IIB-INTECH, Int. Marino Km 8, Chascomús CP: 7130, Argentina * smaiale@intech.gov.ar

La temperatura del canopeo fue determinada con una cámara termográfica (FLIR Systems, USA), tomando imágenes entre las 13.30Hs y las 16.30Hs y se utilizó el valor promedio de temperaturas de ambos momentos.

Los datos de temperatura y humedad relativa fueron registrados por una estación meteorológica (Cavadevices, AR) ubicada en el lugar del ensayo. Las imágenes obtenidas de la cámara termográfica se analizaron con la ayuda del software Thermacam Researcher Professional 2.10 (FLIR Systems, USA). Los gráficos y análisis estadísticos fueron realizados con el programa Prism Graphpad.

RESULTADOS Y DISCUSION Diferencias varietales en Pn y Gs

Los parámetros de intercambio gaseoso fueron medidos cada 15 días en el inicio de antesis y hasta el inicio de la senescencia foliar. Las mediciones arrojaron diferencias significativas para las variedades utilizadas, Nutriar y Camba (Fig 1.) además del aumento en los valores para ambos parámetros desde antesis hasta 15 días después, lo que coincide con Takai et al. (2006) que reportaron diferencias genotípicas en el crecimiento durante este periodo. Se observó una clara disminución de estos valores a medida que avanzaba el ensayo coincidiendo con el comienzo de la madurez. Los valores de ambos parámetros fueron mayores para la variedad Camba en todo el periodo. Además se observó diferencia en la producción de grano por área siendo 957 gr/m2 para Camba y 825 gr/m2 para Nutriar, lo que represento, un rendimiento 15% mayor, coincidiendo con Ohsumi et al. (2007) que observaron que las variedades indicas poseen alto rendimiento y elevados valores de gs y Pn. Se encontró una correlación positiva y significativa entre gs y Pn para ambas variedades, en cada uno de los momentos (Fig. 2), demostrando que gs es un parámetro determinante de la Pn.

0

200

400

600

800

1000

*

*

(e)

Fig 1. Parámetros Pn y gs para Nutriar (barras negras) y Camba (barras grises). Cuadros (a), (b) y (c) muestran los valores para Pn y (d), (e) y (f) muestran los valores para gs, en antesis, 15 DDA y 30 DDA respectivamente (DDA= Días después de antesis).

Pn (

mol

m-2

S-1)

DDA= días después de antesis.

Fig. 2- Correlación de Pearson entre Pn y gs para Nutriar y Camba en (a) antesis. (b) 15 días DDA y (c) 30 días DDA

Diferencias varietales en la temperatura del canopeo.

Las mediciones se realizaron en antesis, 15 y 30 días después en dos momentos, a las 13:30hs y a las 16:30hs, los valores de temperatura del canopeo fueron promediados; la radiación fotosintéticamente activa (PAR) fue > 450 mmol m-2 s-1 y el déficit de presión de vapor (VPD) se encontró entre los 12 y 21 hPa. La Figura 3 muestra las diferencias de temperatura entre ambas variedades respecto de la temperatura ambiente para los 3 tiempos analizados, calculadas mediante el análisis de las imágenes obtenidas con la cámara termográfica. A medida que la temperatura ambiente aumentó, la temperatura del canopeo acompaño estos incrementos pero siempre por debajo de las temperaturas del aire, lo mismo se observa a medida que decrece la temperatura ambiental cuando avanza la estación de cultivo. Esta diferencia es significativa en el caso de la variedad Camba manteniéndose entre 0,5 y 3ºC menos que el aire. En el caso de Nutriar se observa que a los 15 días después de antesis arrojo valores levemente superiores a la temperatura del aire. La diferencia entre variedades se mantuvo en el rango de 0,5 a 1ºC, siendo, como se mencionó, Nutriar la variedad con mayor temperatura. Con estos valores se calculó la depresión de la temperatura del canopeo (DTC) (Fig. 4) y este parámetro mostró diferencias significativas (p<0,05) para Antesis y 30 días después, demostrando las diferencias que existen entre los cultivares. Además se observó para 15 días después de antesis que la variedad Nutriar se encontró entre 0,5 y 1ºC por encima de la temperatura del aire.

Fig. 3 – Temperatura del aire y del canopeo para los cultivares Nutriar y Camba para los 3 tiempos analizados.

DTC

Fig. 4 - Depresión de la temperatura del canopeo (DTC) respecto de la temperatura del aire, para Nutriar (barras negras) y Camba (barras grises) durante la antesis, 15 y 20 días posteriores.

gs vs Pn

Variedad r (Antesis) r (15 DDA) r (30 DDA) Nutriar 0,78**** 0,64** 0,64* Camba 0,58* 0,6** 0,67**

Con estos resultados se puede decir que la variedad que presento mayor caída en la temperatura del canopeo con respecto a la temperatura del aire (mayor DTC) arrojo valores más elevados de gs y Pn en todo el periodo estudiado. Esto coincide con los resultados obtenidos en Takai et al.(2010), donde se observó que la DTC refleja variaciones en la gs y además en ese trabajo también se demostró que existe una correlacion significativa entre ambos parámetros y lo mismo se observó para Pn, demostrando que mediante el uso de las imágenes termográficas es posible predecir los parámetros de intercambio gaseoso.

CONCLUSION

Existen diferencias entre variedades para los parámetros de intercambio gaseoso (conductancia estomática y fotosíntesis neta) y los mismos presentan una alta correlación durante la etapa del cultivo analizada.

El uso de imágenes termográficas como método de estimación de Pn y gs es una herramienta interesante si se pretende, por ejemplo, utilizar estos parámetros en programas de mejoramiento, siendo una forma rápida y sencilla de análisis.

Se deberían profundizar las investigaciones para determinar las correlaciones de estos parámetros y su comportamiento durante todo el ciclo del cultivo.

BIBLIOGRAFIA

FARQUAHAR, G; SHARKEY, T. Stomatal Conductance and photosynthesis. Ann. Rev. Plant Physiology, 33: p317-345,1982. Fundación Proarroz., Información de Interés, Variedades de arroz. http://proarroz.com.ar/informacion-de-interes/variedades-de-arroz/camba-inta-proarroz . Fecha de acceso: 23/05/2017. JONES, H. Use of thermography for quantitative studies of spatial and temporal variation of stomatal conductance over leaf surfaces. Plant Cell Environment, 22: p1043–1055, 1999. MAKINO, A; MAE, T; OHIRA, K. Photosynthesis and ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase in rice leaves from emergence through senescence. Quantitative analysis by carboxylation/oxygenation and regeneration in ribulose 1,5-bisphosphate. Planta, 166: p 414–420,1985. OHSUMI, A, et al, A model explaining genotypic and ontogenetic variation of leaf photosynthetic rate in rice (Oryza sativa) based on leaf nitrogen content and stomatal conductance. Annales of Botany, 99: p265–273.,2007. QHINTERO, C. Factores limitantes para el crecimiento y productividad del arroz en Entre Ríos, Argentina. Paraná, Fundagro, ,2009. TAKAI, T, et al. Mapping of QTLs controlling carbon isotope discrimination in the photosynthetic system using recombinant inbred lines derived from a cross between two different rice (Oryza sativa L.) cultivars. Plant Production Science, 9: p271–280., 2006. TAKAI, T; YANO, M; YAMAMOTO, T. Canopy temperature on clear and cloudy days can be used to estimate varietal differences in stomatal conductance in rice. Field Crops Research, 115(2): p165-170, 2010.

1 Ing. Agr. GTMGA- INTA Concepción del Uruguay. Argentina. Bezus.rodolfo@inta.gob.ar

2 Lic. Cs. Aplicadas. GTMGA- INTA Concepción del Uruguay. Argentina.

3 Ing. Agr. Programa Arroz. Curso Oleaginosas y Cultivos Industriales. Fac. de Cs. Agr. y Ftales. –

Universidad Nacional de La Plata. La Plata, Bs. As. Argentina. 4 Ing. Agr. Rodolfo Vicino. Ministerio de la Producción. Provincia de Santa Fe.

EVALUACIÓN DE LINEAS DE ARROZ GLUTINOSO EN TRES

AMBIENTES EN ARGENTINA

Rodolfo Bezus1; Liberman Claudia

2; Vidal Alfonso

3 Rodolfo Vicino

4

Palabras Claves: rendimiento, calidad, waxy

INTRODUCCIÓN

Las variedades que tienen muy bajo contenido de amilosa (0-5%), son inusuales en

nuestra producción. A diferencia de los arroces tradicionales para la región, las propiedades de estos arroces son tan diferentes que se les da el nombre especial de cerosos o glutinosos. Los tipos glutinosos tienen un endosperma no translucido, blando y después de

cocidos tienen una consistencia extremadamente suave y pegajosa (Bhattacharya, 2011). Se han citado trabajos que destacan las propiedades favorables de las harinas

obtenidas con este tipo de arroz (Gonzalez, et. al 2006). La gran evolución de productos en

a base de harina de arroz crea la necesidad de contar con genotipos con aptitudes para estos procesos. Por lo general estos arroces especiales presentan menor rendimiento comparados con los tipos convencionales.

En Argentina no se han desarrollado muchos trabajos de mejoramiento en este tipo de arroz. El Programa de arroz de la Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales viene seleccionando líneas glutinosas con un adecuado comportamiento agronómico y frente a

enfermedades. La evaluación del comportamiento agronómico, el rendimiento y la calidad de estas

líneas permitirán avanzar en el conocimiento de este tipo de arroz y en el estudio de sus

aplicaciones. Para una adecuada evaluación de las líneas es importante la realización de ensayos en ambientes contrastantes dentro de las zonas arroceras, estas evaluaciones definirán los genotipos glutinosos más aptos para cada región.

El objetivo del trabajo fue estudiar el comportamiento de los genotipos de arroz glutinosos en tres ambientes diferentes.

MATERIALES Y MÉTODOS

Las experiencias se realizaron en la Estación Experimental de INTA de Concepción del Uruguay, Entre Ríos (CO); en la Estación Experimental “Julio Hirschhorn” de La Universidad

Nacional de La Plata, Buenos Aires (LP); y en la localidad de San Javier, Santa Fe (SJ), se evaluaron 6 líneas de arroces glutinosos que presentan variaciones en el tipo de grano.

Los suelos en las tres experiencias presentan importantes diferencias en su

conformación, fertilidad y también el clima está claramente diferenciado. El suelo se preparó por métodos convencionales, y se realizó control químico en

presiembra y preemergencia con glifosato. La siembra se realizó con sembradoras de

parcelas a 20 cm entre líneas y las malezas se controlaron con herbicidas.

La información general del cultivo se resume en la tabla 1.

Tabla 1: Datos de implantación y fertilización de los ensayos evaluados.

El rendimiento industrial se evaluó con un molino Zuzuki T9.El contenido de amilosa fue

evaluado aplicando la metodología de Juliano (1971). La temperatura de gelatinización (TG) fue analizada según la prueba de dispersión alcalina (Little et al., 1958), donde se determina el efecto sobre cada grano de arroz molinado en una solución de álcali (1.7% KOH) por 23

hs a 30 °C , refiriéndose el efecto a una escala numérica de siete puntos. Se cosecharon manualmente los ensayos y se determinó el ciclo, rendimiento y calidad

industrial y culinaria. Con los datos obtenidos, se realizó un Análisis de la Varianza

(ANOVA) ,las medias se compararon por el test de Duncan (p<0,05).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los rendimientos responden a las diferencias en calidades de suelo del sitio donde fueron instalados los ensayos (tabla 2). De esa manera los menores rendimientos registrados en CO son reflejo de suelos con varios años de cultivo e intenso laboreo

además de baja fertilidad. Tabla 2: Rendimiento y alkali test para los genotipos evaluados en tres localidades.2016-

2017.

Genotipo

Rendimient

o LP

(kg.ha-1

)

Rendimient

o CO

(kg.ha-1

)

Rendimiento

SJ (kg.ha-1

)

Alkali test.

CO

Alkali

test. LP

Alkali

test. SJ

Yerua 779.2 ab 703.3 ab 812.3 ab

H365-20 9575 a 5749 bc 7249 cd 5.0 a 5.5 a 3.2 c

H399-1 8858 a 7088 a 9647 a 4.7 b 4.0 d 3.8 b

H446-41 8450 a 5407 bc 7247 cd 4.5 c 4.8 bc 2.2 d

H446-37 7483 ab 6689 abc 7820 ab 5.0 a 5.2 ab 5.0 a

H397-1 7408 ab 5963 abc 7233 bcd 4.9 b 4.4 c 3.3 c

H446-38 5424 b 5226 c 6910 d 3.8 d 5.2 ab 4.8 a

Promedio

del ensayo 785.6 616.5 774.6

LSD (P 0,05) Letras diferentes en las columnas indican diferencias significativas.

Concepción La Plata San Javier

Fecha de siembra

22/10/2016 15/11/2016 10/11/2016

Emergencia 07/10/2016

25/11/2016 16/11/2016

Fertilización

70 kg.ha-1

fosfato

diamónico + 100 kg.ha

-1 de cloruro de

potasio + 130 kg.ha-

1 de urea

50 kg.ha-1

de urea 50 kg.ha-1

de urea

Los rendimientos mejoran en las otras localidades y se destacan varias líneas que por

rendimiento deben ser consideradas como aptas para competir con los arroces convencionales.

H399-1 resultó ser la línea más estable con alto rendimiento en las tres localidades,

otras líneas parecen ser más dependientes de la calidad de sitio. El alkali test (Tabla 3) muestra que la mayoría de los genotipos cuentan con

temperatura de gelatinización intermedia. Se observa una disminución del alkali en SJ que

no afectó de la misma manera a todos los genotipos. Este efecto debe ser estudiado ya que este valor puede incidir el comportamiento de los productos obtenidos (Martínez, 1989)

Tabla 3: Porcentaje de grano entero y amilosa de los genotipos evaluados en tres localidades 2016-2017.

Genotipo Entero LP

%

Entero CO

%

Entero SJ

%

% Amilosa

LP

% Amilosa

CO

% Amilosa

SJ

Yerua

H365-20 61.9 c 59.0 b 60.2 b 0.24 a 0.31 b 0.30 a

H399-1 61.0 c 61.2 ab 59.4 b 0.31 a 0.29 b 0.26 a

H446-41 62.4 c 61.7 ab 65.6 a 0.24 a 0.34 b 0.32 a

H446-37 65.6 bc 65.5 a 65.7 a 0.23 a 0.28 b 0.30 a

H397-1 64.7 ab 61.2 ab 59.7 b 0.27 a 0.46 a 0.24 a

H446-38 65.6 a 64.6 a 65.6 a 0.28 a 0.33 b 0.26 a

LSD (P 0,05) Letras diferentes en las columnas indican diferencias significativa

Los valores de grano entero indican un buen comportamiento en molino , salvo algunas

excepciones se muestran resultados similares en las distintas localidades. El porcentaje de amilosa de los genotipos respondió al tipo glutinoso en todas las localidades evaluadas.

CONCLUSIÓN

Los genotipos glutinosos disponibles representan una alternativa viable de cultivo en la

medida que el mercado requiera esta calidad para su consumo o industrialización. Los rendimientos industriales fueron adecuados en los diferentes tipos de grano evaluados.

Deben estudiarse con mayor detalle las variaciones en la temperatura de gelatinización por el efecto ambiental ya que esta variable puede ser de importancia en el comportamiento de los productos que se obtengan a partir de sus harinas.

.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

JULIANO,B. O. A simplified assay for milled-rice amylose. Cereal Sci. Today , 1971. 16 (11)

MARTINEZ, C. Evaluación de la calidad culinaria y molinera del arroz. CIAT. 1989 BENAVIDEZ, R. A; El arroz: su cultivo y sustentabilidad en Entre Ríos. Santa Fe-

Argentina. EdicionesUNL y EDUNER. 2006

GONZALEZ, R; Torres, R; De Greef,M; . El arroz como alimento. El grano y la harina. Parámetros de caracterización y de calidad. El arroz: su cultivo y sustentabilidad en Entre Ríos. Ed 2006. Cap 1:19-52

BHATTACHARYA, K; Food Science, Technology and Nutrition. Woodhead Publishing 2011 Cap 10: 337-376

MARSHALL,l W; WADSWORTH, J; Rice Science and Technology. Ed Marcel Dekker, Inc, 1994

. PRIMORISO CL - A NOVA CULTIVAR CLEARFIELD PARA SANTA

CATARINA

Moacir A. Schiocchet1; Richard E. Bacha

2; Juliana V. Raimondi

3

Palavras- Chave: pré-germinado, parboilizado

INTRODUÇÃO

A orizicultura do estado de Santa Catarina, desenvolveu-se especialmente sob três

patamares: cultivo no sistema pré-germinado, cultivares de ciclo longo e desenvolvimento de

variedades destinadas a indústria de arroz parboilizado.

Atualmente, devido a mudanças ocorridas no sistema de cultivo, processos industriais e

aspectos comerciais, produtores e industriais valem-se de cultivares precoces e de alta

qualidade de grãos, destinados a arroz branco, produzidos em especial no Rio Grande do

Sul.

A jovem empresa Oryza- Pesquisa e Desenvolvimento Rizícola Ltda lança no mercado

catarinense uma nova cultivar de arroz, PRIMORISO CL. Esta cultivar destina-se ao

beneficiamento para arroz branco, apresentando alto rendimento industrial, grãos

translúcidos e ciclo biológico mais precoce que as cultivares tardias utilizadas em Santa

Catarina. PRIMORISO CL possui genes de segunda geração para resistência ao herbicida

KiFix do grupo químico das Imidazolinonas.

MATERIAL E METODOS

PRIMORISO CL foi obtida por método genealógico a partir dos cruzamentos

(IC110//Epagri108/Sabore)///Puita. As linhagens F1RC2 até F6 foram obtidas e selecionadas

em Itajaí, SC. Nas gerações a partir de F3 até F7, a linhagem selecionada foi submetida aos

testes de tolerância a Imidazolinona. As avaliações sensoriais, industriais e estabilidade foram

desenvolvidos a partir de F6 tiveram. A linhagem estabilizada em F7 foi e testada em VCU

para avaliação de rendimento nas safras consecutivas de 2013/14 a 2015/16 em diversas

áreas de cultivo de Santa Catarina e Rio Grande do Sul. Em Santa Catarina as avalições

foram desenvolvidas utilizando-se o sistema de cultivo pre-germinado; no Rio Grande do Sul

foi usado o sistema convencional de semeadura em linhas em solo seco. As sementes

genéticas coletadas nas parcelas experimentais foram multiplicadas em Mato Grosso do Sul,

onde se obteve a semente básica.

A cultivar denominada PRIMORISO CL foi registrada no RCN (Registro Nacional de

Cultivares) do Ministério da Agricultura e Abastecimento sob o número 36032, em 27/10/2016.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Através das observações e avaliações a que foi submetida, a cultivar PRIMORISO CL

apresentou os seguintes resultados:

1 Dr. Eng. Agr., Oryza - Pesquisa e Desenvolvimento Rizicola Ltda ME, Av. Atlantica, 3264, Apto 1201, 88330-021, Centro,

Balneário Camboriú, Santa Catarina - Brasil; E-mail: oryza.richard@gmail.com.

2 M.Sc. Eng. Agr., Oryza - Pesquisa e Desenvolvimento Rizicola Ltda ME, E-mail: oryza.richard@gmail.com. 3 Dra. Bióloga, Faculdade Avantis.

. Tabela 1. Características morfológicas e agronômicas da cultivar Primoriso CL.

Características Agronômicas

Produtividade (t/ha) 7,5 – 11,0 Vigor inicial Bom Porte Médio Ciclo biológico (dias até a maturação)

134

Perfilhamento Alto Folha bandeira Ereta Exserção da panícula Exserta Pilosidade da folha Pilosa Acamamento Resistente Tolerância a Pyricularia Médio tolerante

Características do grão

Classe Longo fino Micro arista Presente Pilosidade Piloso Coloração da gluma Palha Peso de 1000 grãos (g) 29,5 Comprimento (mm)

6,91

Largura (mm) 2,20 Espessura (mm) 1,75 Relação comprimento/largura 3,14

Características Industriais/Sensoriais

Renda do benefício (%) 72 Rendimento de inteiros(%) 64,5 Centro branco (%) 0,5 Teor de amilose Intermediário Temperatura de gelatinização Intermediária Aroma Normal

Em áreas de cultivo extensivo foram observadas plantas com sinais característicos de

toxidez direta por ferro. Observou-se entretanto que, as plantas tem excelente recuperação

antes do período de completo florescimento.

As folhas do cultivar PRIMORISO CL mantem-se verdes até a fase final do ciclo.

CONCLUSÃO

PRIMORISO CL é uma cultivar de arroz irrigado recomendada para o cultivo nas regiões

orizícolas de Santa Catarina, podendo ser utilizada no sistema pré-germinado, como também

em semeadura em solo seco, com posterior irrigação.

Seu alto rendimento industrial de grãos brancos inteiros e translúcidos permitem a

indústria catarinense competir com outros estados no mercado de arroz branco.

Os produtores encontram em PRIMORISO CL, uma cultivar cujo ciclo biológico permite

escalonar o sistema de produção.

Graças a sua característica Clearfield, com genes de segunda geração, a cultivar

PRIMORISO CL, é uma nova opção segura a disposição dos rizicultores no controle de arroz

daninho e outras plantas invasoras da cultura do arroz irrigado.

. AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem a empresa AGROGIUSTI a qual contribuiu no

desenvolvimento e multiplicação da cultivar PRIMORISO CL.

RESPOSTA GERMINATIVA DE GENÓTIPOS DE ARROZ IRRIGADO SOB ESTRESSE SALINO

Camila dos Santos Alves¹, Eduardo Anibele Streck1, Ana Pedrolo2, Alan Junior de Pelegrin2, Luciana

Schroeder3, Suzana Leitzke³, Antonio Costa de Oliveira4, Camila Pegoraro4, Ariano Martins de Magalhães

Júnior5 Palavras-chave: germinação, Oryza sativa L., concentração, sal

INTRODUÇÃO

A cultura do arroz irrigado possui extrema importância por ser um dos principais alimentos que compõe a base da nutrição humana, estando presente na dieta de mais de três bilhões de pessoas (SOSBAI, 2016). Para incremento de produção e sustentabilidade da cadeia produtiva deste cereal, os fatores ambientais restritivos ao cultivo devem ser considerados. Dentre estes fatores, a qualidade da água de cultivo representa elevado impacto sócio econômico. Um dos parâmetros para a determinação da qualidade da água de irrigação é a salinidade, medida através da presença de concentrações excessivas de sais solutos solúveis (Gomes et al., 2004). O uso de água sem qualidade e de fertilizantes de forma indiscriminada estão entre os principais fatores para o aumento da salinidade no solo (Dias e Blanco, 2010).

Pela dificuldade em se obter populações de plantas de arroz que se adequem a solos salinos, programas de melhoramento genético têm buscado selecionar genótipos tolerantes à salinidade nas fases de germinação e de estabelecimento de plântula (Oster et al., 1984). Dessa forma, objetivou-se neste trabalho analisar a germinação de genótipos de arroz submetidos a diferentes concentrações de cloreto de sódio (NaCl).

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido em câmara de germinação (BOD) sob condições de ambiente controlado no Laboratório de Biologia Molecular pertencente ao Centro de Genômica e Fitomelhoramento (CGF) da Faculdade de Agronomia “Eliseu Maciel” (FAEM), Universidade Federal de Pelotas (UFPel) (Município de Capão do Leão – RS, Brasil). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial concentração x genótipo com três repetições, em novembro de 2016.

Foram avaliados os genótipos BRS Bojuru, BRS 358, BRS Pampa, BRS Pampeira, BRS Querência e 13 famílias de arroz mutantes (M3 322, M5 1, M5 2, M5 16, M5 17, M5 28, M5 30, M5 34, M5 36, M5 200, M5 321, M5 442, M5 443), testados em concentrações de 0, 30, 60 e 90 mM de NaCl na fase de germinação.

As sementes de famílias de arroz mutantes foram obtidas através do tratamento da cultivar BRS Querência com o uso do mutagênico químico, etilmetanossulfonato (EMS), a concentração de 1,5% (v/v) (0,15M) (LUZ et al., 2016).

As sementes foram germinadas sobre papel mata-borrão umedecido com as respectivas doses de NaCl nas proporções 2,5 vezes o seu peso seco, em câmara regulada a temperatura de 25°C ± 0,5°C conforme as Regras para Análise de Sementes – RAS (BRASIL, 2009).

Foi avaliado o número de sementes germinadas (%) aos 14 dias. Os resultados obtidos

1 Doutoranda em Fitomelhoramento PPGA FAEM-UFPel camila.agronomia@gmail.com 2 Mestrando(a) em Fitomelhoramento PPGA FAEM-UFPel 3 Graduanda UFPel 4 PhD professor(a) - FAEM-UFPel 5 Dr. Pesquisador - EMBRAPA Clima Temperado

foram submetidos à análise de variância (p≤0,05) e significativos os efeitos, foram testados modelos de regressão linear através do programa estatístico computacional SAS (SAS LEARNING EDITION, 2002). A escolha dos modelos baseou-se na significância estatística (teste F) e no ajuste do coeficiente de determinação (R2). Para a plotagem das figuras foi utilizado o programa Microsoft® Office Excel 2007.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Com o resultado da análise de variância (Tabela 1) foi possível detectar efeitos simples significativos do fator concentração e fator genótipo para a variável número de sementes germinadas (GER). O coeficiente de variação foi de 9.90%.

Tabela 1. Resumo da análise de variância para a variável número de

sementes germinadas (GER), dos genótipos de arroz irrigado submetidos

a diferentes concentrações de cloreto de sódio em solução nutritiva (NaCl: 0, 30, 60 e 90 mM)

Fontes de Variação QM

GL GER

CONCENTRAÇÃO 3 269,53*

GENÓTIPO 17 315,23*

CONCENTRAÇÃO.GENÓTIPO 51 63,06

RESÍDUO 144 65,68 MG

80,37

CV% 10,08

* Valores significativos ao nível de 5% de probabilidade de erro pelo teste F. GL= graus de liberdade. QM= quadrado médio. CV= coeficiente de variação.

Na Tabela 2 são apresentados os efeitos simples do fator genótipo e concentração de

sal para a variável número de sementes germinadas (GER). Em relação a primeira parte da tabela, os genótipos BRS Pampa e BRS Bojuru se destacaram com as maiores médias de sementes germinadas. O que corrobora com uma das principais características do genótipo BRS Bojuru que é sua tolerância ao sal. Quanto a segunda parte da tabela, foi possível perceber a diminuição do número de sementes germinadas a partir do aumento da concentração de NaCl e que as concentrações de 0 e 90 mM de NaCl diferiram estatisticamente. Para as concentrações de 30 e 60 mM de NaCl observou-se diferentes magnitudes variando de 80,70 a 79,44 no entanto, não diferiram estatisticamente.

Tabela 2- Resposta dos genótipos para diferentes concentrações de cloreto

de sódio (NaCl: 0, 30, 60 e 90 mM) em solução nutritiva para a variável número de sementes germinadas (GER).

Genótipo GER Genótipo GER

BRS Pampa 91,83 A M5 34 77,66 BC BRS Bojuru 89,67 A M5 443 77,66 BC BRS 358 87,83 AB M5 16 77,66 BC BRS Pampeira 86,33 ABC M5 1 77.16 BC M5 17 82,16 ABC M3 322 76,83 BC M5 28 81 ABC M5 200 76,5 C M5 321 80,83 ABC M5 2 76,16 C

M5 36 78,16 BC M5 30 75,66 C

M5 442 78,00 BC BRS Querência 75,5 C

Concentração de NaCl GER

0 83,29 A 30 80,70 AB 60 79,44 AB 90 78,03 B

*Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo teste Tukey a 5% de probabilidade.

A Figura 1 apresenta a resposta do comportamento da variável analisada frente as concentrações de 0, 30, 60 e 90 mM de NaCl. A variável GER apresentou respostas diferenciais ao efeito das concentrações, confirmando o resultado da análise de variância que demonstrou efeito significativo para dose.

Figura 1 - Parâmetro da equação de regressão e representação gráfica da variável número de sementes germinadas (GER), dos genótipos de arroz irrigado, avaliados em quatro concentrações de NaCl (0, 30, 60 e 90 mM). FAEM/UFPel, Pelotas/RS, 2017.

O número de sementes germinadas revelou comportamento inversamente proporcional

ao aumento da concentração salina, ou seja, o aumento da concentração de NaCl da solução promoveu a redução do número de sementes germinadas (Figura 1).

Concordando com publicações anteriores, tal fato pode ser explicado devido ao fator osmótico que o sal desempenha, dificultando a hidratação das sementes podendo muitas vezes se tornar tóxico ao embrião e células da membrana do endosperma (Duarte et al., 2006; Zanandrea et al., 2006).

CONCLUSÃO

As concentrações de NaCl utilizadas na avaliação influenciaram a germinação de forma inversamente proporcional ao nível da concentração de sal testado, contudo variou quanto a resposta individual entre genótipos. Os genótipos BRS Pampa e BRS Bojuru, foram os menos afetados pelas concentrações de NaCl na germinação.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BRASIL. Ministério de Agricultura e da Reforma Agrária. Regras para análise de sementes. Brasília: SNDA/DNDV/CLAV, 2009. 365p. DIAS, N.S.; BLANCO, F.F. Efeitos dos sais no solo e na planta. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Salinidade. Fortaleza, 2010. DUARTE, G.L; LOPES, N.F.; MORAES, D.M.; SILVA, R.N. Physiological quality of wheat seeds submitted to saline stress. Revista Brasileira de Sementes, v.28, n.1, p.122-126, 2006. GOMES, A. da S.; PAULETTO, E. A; FRANZ, A. F. H. Uso e manejo da água em arroz irrigado. In: GOMES, A. da S.; MAGALHÃES JÚNIOR, A. M. de. (Ed.). Arroz irrigado no Sul do Brasil. Brasília: Embrapa Informação Tecnológica; Pelotas: Embrapa Clima Temperado, 2004, p. 417-455. LUZ, V. K. et al. Identificação de variabilidade para caracteres de importância agronômica em famílias mutantes de arroz irrigado. Bragantia, Campinas v. 75, n. 1, p.41-50, 2016 OSTER, J.D. et al. Mangment alternatives: crop, water and soil. California Agriculture, Oakland, v.36, p.29-32, 1984. SAS- SAS INSTITUTE (Cary, Estados Unidos). Software and services: system for Windows, versão 8.0: software. Cary, 2002. SOSBAI, Arroz irrigado: recomendações técnicas da pesquisa para o Sul do Brasil. Sociedade Sul Brasileira de Arroz Irrigado. Porto Alegre: SOSBAI, 2016. ZANANDREA, I.; NASSI, F.L.; TURCHETTO, A.C.; BRAGA, E.J.B.; PETERS, J.A.; BACARIN, M.A. Efeito da salinidade sob parâmetros de fluorescência em Phaseolus vulgaris Revista Brasileira de Agrociência, v.12, n.2, p.157-161, 2006.

AVALIAÇÃO DE LINHAGENS ELITES DE ARROZ IRRIGADO DA EMBRAPA FRENTE À TOXIDEZ POR FERRO, SAFRA 2015/2016

Paulo Henrique Karling Facchinello

1; Eduardo Anibele Streck

1; Gabriel Almeida Aguiar

1; Janaína Vilella

Goveia2; Ariano Martins de Magalhães Júnior

3

Palavras-chave: Oryza sativa, estresse abiótico, toxidez indireta.

INTRODUÇÃO

O Ferro é um nutriente essencial para organismos vivos, sendo de elevada importância para as plantas e o seu enriquecimento no grão é altamente desejável do ponto de vista da nutrição humana (WHITE e BROADLEY, 2009). No entanto, a absorção excessiva de ferro (Fe

2+) no tecido vegetal é tóxica, através de reações químicas que danificam várias

moléculas tais como lipídios, proteínas e até mesmo DNA, além de acarretar em grandes prejuízos às culturas, ocasionando até mesmo perdas totais na produtividade, principalmente no que se refere ao arroz irrigado.

Nas lavouras do Rio Grande do Sul, responsável por cerca de 70% da produção brasileira do cereal, esta toxicidade por ferro tem sido um problema, pois o manejo em sua totalidade é feita sob sistema irrigado, uma vez que a inundação do solo promove a solubilização do ferro, onde o acúmulo de Fe

2+ na solução do solo pode atingir níveis tóxicos

ao arroz. Existem dois tipos de toxidez: a direta, através do bronzeamento da planta pelo acúmulo excessivo de ferro, e a indireta, pela redução da capacidade de absorção dos demais nutrientes. Os principais danos são causados pela toxicidade indireta das plantas, que está associada à deficiência nutricional múltipla, derivada do excesso de ferro na solução do solo, formando uma capa sobre as raízes do arroz impedindo a absorção de outros nutrientes essenciais ao desenvolvimento das plantas como P, K, Ca, Mg, N, Si, Na e Zn (SOSBAI, 2016).

Diversos trabalhos demonstram que existe grande variabilidade dos genótipos de arroz irrigado quanto à tolerância ao estresse por ferro (ONAGA, et al., 2013; FREI, 2016), aferindo que a diminuição dos prejuízos pode ser efetiva através da busca por genótipos mais adaptados, possibilitando o uso dos mesmos como genitores pelos programas de melhoramento no desenvolvimento de genótipos superiores.

Desta forma, este trabalho tem por objetivo avaliar a resposta de linhagens elites do programa de melhoramento genético de arroz irrigado da Embrapa dispostos ao estresse através do excesso de ferro no solo.

MATERIAL E MÉTODOS

A experimentação foi realizada à campo na estação experimental de Terras Baixas da Embrapa Clima Temperado, no município de Capão do Leão - RS, no ano agrícola de 2015/2016. O solo é um Planossolo e o preparo da área foi realizado a partir da retirada do horizonte A e exposição do horizonte B. Os resultados da análise de solo demonstraram que a área apresenta uma quantidade de ferro de 3,36 cmolcdm

-3 e o percentual de

saturação da CTC equivalente a 50%, tais parâmetros indicam uma alta probabilidade de ocorrência de toxidez por ferro. O manejo de irrigação por inundação teve início aos 10 dias após a emergência das plantas.

Foram avaliadas 42 linhagens elites do programa de melhoramento genético da

1 Estudante de Doutorado em Agronomia (Fitomelhoramento genético), FAEM-UFPel/Embrapa Clima Temperado, Cx.

Postal 403, CEP 96001-970 Pelotas, RS, e-mail: phfacchinello@gmail.com. 2 Estudante de Agronomia – FAEM/UFPel.

3 Dr. Pesquisador, Embrapa Clima Temperado.

Embrapa, além de 7 cultivares utilizadas como testemunhas, sendo estas: BRS Querência (médio tolerante), H7CL (médio tolerante) e IRGA 417 (suscetível) de ciclo precoce, além das cultivares de ciclo médio BRS 7 “TAIM”, BRS Pampeira, BRS 358 e BR IRGA 409, consideradas como médio tolerante com exceção da última classificada como suscetível. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso, com três repetições, constituído de parcelas com quatro linhas de três metros de comprimento, com espaçamento de 20 cm. A densidade de semeadura foi de 100 kg ha

-1, implantadas no sistema de plantio direto.

A avaliação da toxidez indireta por ferro foi realizada visualmente aos 40, 70 e 100 dias após a emergência das plantas (DAE), pelos sintomas de descoloração (amarelecimento ou alaranjamento das folhas) através da escala de notas, sendo de 1,0 a 3,5 para tolerante; 3,6 a 5,5 para médio tolerante; 5,6 a 7,5 para médio suscetível; e 7,6 a 9,0 para suscetível. Os níveis de toxicidade foram representados a partir da média ponderada, atribuindo peso 2 para avaliação aos 40 DAE, peso 6 aos 70 DAE e peso 2 aos 100 DAE segundo metodologia proposta por Magalhães Jr. et al. (2011).

Os dados foram submetidos à análise de variância univariada, e a discriminação entre genótipos considerou o teste de agrupamento de Scott Knott ao nível de 5% de probabilidade, utilizando o software GENES (CRUZ, 2013).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A análise de variância demonstrou diferenças significativas pelo teste t entre os genótipos avaliados. Quanto à média ponderada, referente aos níveis de toxicidade por ferro, foram separados em três grupos pela análise de agrupamento Scott Knott (p<0,05), assim como em três categorias segundo os critérios pré-estabelecidos (tolerante, médio tolerante, médio suscetível), conforme Tabela 1. Algumas testemunhas apresentaram respostas um pouco diferentes da última safra de avaliação (2014/2015), conforme o exposto por Krüger et al. (2015). Contudo, as cultivares testemunhas BRS Querência e BR IRGA 409 demonstraram ser eficientes como parâmetro comparativo de controle ambiental, sendo classificadas novamente como médio tolerante e médio suscetível, respectivamente. Tabela 1. Resposta dos 49 genótipos de arroz irrigado frente à toxidez por ferro - Safra 2015/2016, Embrapa Clima Temperado, 2017

Genótipo 40

DAE 70

DAE 100 DAE

Média Ponderada*

Reação**

LTB14046 3,7 2,7 4,0 3,1 a Tolerante BRS Querência 3,8 3,3 4,3 3,6 a Médio Tolerante LTB13015 3,8 3,7 4,7 3,9 a Médio Tolerante AB13707 4,5 4,3 3,8 4,3 b Médio Tolerante AB13715 4,7 4,0 5,5 4,4 b Médio Tolerante AB14826 4,5 4,0 5,7 4,4 b Médio Tolerante AB13713 4,7 4,7 3,7 4,5 b Médio Tolerante AB14789 5,0 4,0 6,2 4,6 b Médio Tolerante LTB12023 3,8 4,7 5,5 4,7 b Médio Tolerante AB13008 4,5 4,7 5,0 4,7 b Médio Tolerante AB13708 4,7 4,3 5,8 4,7 b Médio Tolerante AB13704 4,5 4,7 5,2 4,7 b Médio Tolerante AB14001 5,0 4,3 5,8 4,8 b Médio Tolerante AB14739 5,7 4,0 6,2 4,8 b Médio Tolerante BRS 358 4,8 4,0 7,2 4,8 b Médio Tolerante AB14821 4,3 4,0 7,7 4,8 b Médio Tolerante AB14759 4,3 4,3 6,8 4,8 b Médio Tolerante H7 CL 5,2 4,7 5,3 4,9 b Médio Tolerante AB14736 5,2 4,7 5,3 4,9 b Médio Tolerante AB14772 5,5 4,3 6,0 4,9 b Médio Tolerante AB14740 4,8 4,7 5,7 4,9 b Médio Tolerante AB14730 5,2 4,7 5,3 4,9 b Médio Tolerante BRS Pampeira 4,7 5,3 4,0 4,9 b Médio Tolerante

AB13689 4,5 5,0 5,7 5,0 c Médio Tolerante IRGA 417 4,3 5,3 5,2 5,1 c Médio Tolerante AB14738 5,0 5,0 5,7 5,1 c Médio Tolerante AB13692 5,0 5,0 5,7 5,1 c Médio Tolerante AB14792 4,2 5,3 5,7 5,2 c Médio Tolerante AB14727 5,0 5,0 5,8 5,2 c Médio Tolerante AB13724 5,2 5,0 5,7 5,2 c Médio Tolerante AB13003 4,7 5,0 6,3 5,2 c Médio Tolerante AB14002 4,2 5,3 5,8 5,2 c Médio Tolerante LTB13033 4,5 5,3 5,8 5,3 c Médio Tolerante AB14741 5,0 5,7 4,3 5,3 c Médio Tolerante AB14747 4,3 5,3 6,2 5,3 c Médio Tolerante AB14004 5,7 5,0 5,8 5,3 c Médio Tolerante AB11502 5,0 5,3 5,8 5,4 c Médio Tolerante AB14787 4,2 5,7 5,7 5,4 c Médio Tolerante AB13002 5,3 5,3 5,8 5,4 c Médio Tolerante AB14003 4,3 5,7 6,0 5,5 c Médio Tolerante AB14803 4,8 5,7 5,8 5,5 c Médio Tolerante LTB13036 5,7 5,3 6,0 5,5 c Médio Tolerante BRS 7 Taim 5,0 5,7 5,8 5,6 c Médio Suscetível AB13006 5,2 5,7 6,3 5,7 c Médio Suscetível AB13720 4,5 6,0 6,0 5,7 c Médio Suscetível AB12614 5,5 5,7 6,2 5,7 c Médio Suscetível AB14764 5,7 5,7 6,2 5,8 c Médio Suscetível AB13001 5,3 5,7 6,7 5,8 c Médio Suscetível BR IRGA 409 4,8 6,3 7,8 6,3 c Médio Suscetível

Média 4,8 4,9 5,7 5,0 CV (%) 9,7

*Médias seguidas pela mesma letra não diferem pelo teste Scott Knott à 5% de probabilidade, **0 a 3,5 - tolerante; 3,6 a 5,5 - médio tolerante; 5,6 a 7,5 - médio suscetível e 7,6 a 9 - suscetível.

A linhagem LTB14046 foi a única classificada como tolerante, apresentando o menor

nível de toxicidade (3,1), ou seja, se caracterizando como o genótipo de melhor reação ao estresse por ferro. Contudo, pela análise estatística de agrupamento Scott Knott não diferiu significativamente da testemunha BRS Querência e da linhagem LTB13015, classificadas como médio tolerante. Além destes, outros 39 genótipos foram caracterizados como médio tolerante, sendo que 20 destes genótipos foram classificados no grupo “b”, significativamente superiores às demais testemunhas (IRGA 417, BRS 7 “Taim” e BR IRGA 409). Dentre estes genótipos cabe destacar as cultivares lançadas recentemente pelo programa de melhoramento de arroz irrigado da Embrapa, BRS Pampeira corroborando com o descrito por Magalhães Jr. (2017) classificando-a como moderada tolerância, além da BRS 358.

Juntamente com as três testemunhas, 23 linhagens foram classificadas no grupo “c” com médias superiores a 5,0, destacando-se como as de menor tolerância ao estresse por ferro. No entanto, apenas as linhagens AB13006, AB13720, AB12614, AB14764 e AB13001 foram caracterizadas como médio suscetível, variando suas médias entre 5,6 e 6,3.

O coeficiente de variância (CV) foi de 9,7 % demonstrando boa precisão experimental, além de aferir boa confiabilidade dos dados analisados, sendo considerado um resultado baixo para uma experimentação a campo.

CONCLUSÃO

Os resultados obtidos neste experimento indicam a ampla variabilidade genética entre os genótipos do programa de melhoramento genético de arroz irrigado da Embrapa avaliados para o referido caráter de toxicidade por ferro. As linhagens LTB14046 e LTB13015 apresentaram resultados satisfatórios, sendo superiores as demais, expressando boa tolerância ao excesso de ferro no solo, e podem contribuir significativamente no

desenvolvimento da cadeia produtiva do arroz irrigado, através do lançamento de novas cultivares ou sendo utilizadas como genitores juntamente com a BRS Querência.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CRUZ, C.D. GENES - a software package for analysis in experimental statistics and quantitative genetics. Acta Scientiarum. v.35, n.3, p.271-276, 2013 FREI, M. et al. Responses of rice to chronic and acute iron toxicity:genotypic differences and biofortification aspects. Plant and Soil, v. 408, n. 1, p.149-161, 2016. KRÜGER, T. K. et al. Avaliação de genótipos de arroz irrigado da Embrapa quanto a toxidez de ferro, safra 2014/2015. In: Congresso Brasileiro de Arroz Irrigado, 9., 2015. Pelotas. Anais... Pelotas: 2015 MAGALHÃES JR, A. M. de. et al. Respostas de linhagens de arroz irrigado da Embrapa frente à toxidez causada por ferro. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 7.: 2011, Balneário Camboriú. Anais... Balneário Camboriú: SOSBAI, 2011. p.160-163.

MAGALHÃES Jr., A. M. de. et al. BRS Pampeira: new irrigated rice cultivar with high yield potential. Crop Breeding and Applied Biotechnology, v. 17, p. 78-83, 2017. ONAGA, G. et al. Tolerance of rice germplasm to iron toxicity stress and the relationship between tolerance, Fe

2+, P and K content in the leaves and roots. Archives of Agronomy

and Soil Science, v. 59, n. 2, p. 213-229, 2013. SOCIEDADE SUL-BRASILEIRA DE ARROZ IRRIGADO (SOSBAI). Arroz irrigado: recomendações técnicas da pesquisa para o Sul do Brasil. Pelotas, RS: SOSBAI, 2016. 200p. WHITE P.J.; BROADLEY, M. R. Biofortification of crops with seven mineral elements often lacking in human diets-iron, zinc, copper, calcium, magnesium, selenium and iodine. New Phytol, v. 182, p. 49-84, 2009.

ESTERILIDADE E PRODUÇÃO DE GRÃOS DE GENÓTIPOS DE ARROZ IRRIGADO SUBMETIDOS À BAIXA TEMPERATURA NA FASE

DE MICROSPOROGÊNESE

Francieli Weber Stürmer1; Rubens Marschalek

2; Luis Sangoi

3; Natalia Maria de Souza

4; Samuel Batista

dos Santos5

Palavras-chave: Estresse abiótico. Estádio reprodutivo. Frio.

INTRODUÇÃO

O arroz (Oryza Sativa L.) é um dos cereais mais cultivados e consumidos no mundo. Associado a isso, desempenha papel estratégico no que tange ao aspecto econômico e social, constituindo-se como o principal alimento de mais da metade da população mundial. Espécie de origem tropical, é cultivada em diversas regiões do mundo, sob diferentes condições climáticas e sistemas de produção. Em função da extensa área geográfica que o seu cultivo ocupa, encontra-se sujeito a ocorrência de temperaturas desfavoráveis durante suas fases de desenvolvimento.

No sul do Brasil, principal região produtora do país, a ocorrência de baixas temperaturas durante as fases críticas de desenvolvimento da cultura é uma das principais responsáveis pelas oscilações na produtividade (STEINMETZ et al., 2005). As plantas de arroz apresentam sensibilidade às baixas temperaturas em todo o seu ciclo. Contudo, alguns estádios se apresentam mais críticos ao frio, como as fases de germinação, desenvolvimento inicial das plântulas, microsporogênese e antese (STINGHEN, 2015). Quando as baixas temperaturas ocorrem na fase reprodutiva, tem-se como consequências a exteriorização incompleta da panícula, esterilidade e manchas nas espiguetas (SOUZA, 1990) e baixos rendimentos de grãos (SOUZA, 1990).

Não existindo alternativas plausíveis para controlar as variações climáticas, é necessário encontrar meios de escape para reduzir as perdas de produtividade causadas pela ocorrência indesejada do frio. A utilização de cultivares tolerantes a baixas temperaturas pode auxiliar a mitigar os problemas ocasionados por este tipo de estresse ao arroz irrigado (TORRES TORO, 2006). Nesse sentido, o melhoramento genético surge como um aliado na busca por cultivares que sejam tolerantes ao frio nas fases críticas da cultura.

Este trabalho foi conduzido objetivando identificar genótipos tolerantes a baixas temperaturas na fase de microsporogênese, mitigando, assim, o efeito de redução da produtividade com a ocorrência do frio nesta etapa crítica para a cultura.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi implantado na Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina - Epagri/Estação Experimental de Itajaí – EEI, sendo conduzido na safra agrícola de 2015/16, em ambiente controlado (casa de vegetação e câmara de crescimento).

O delineamento foi o inteiramente casualizado em esquema bifatorial e três repetições. O primeiro fator correspondeu aos genótipos utilizados, sete linhagens (SC 491, SC 854, SC 806, SC 859, SC 850, SC 836, SC 755) e dois cultivares (Epagri 109 e Epagri 106). O segundo foi à aplicação de estresse por frio ou não, ao qual cada genótipo foi submetido

1 Eng. Agr., Mestranda em Produção Vegetal, CAV-Udesc, Rua Maria de Barba, nº 107, Rio do Sul, CEP 89165-252. franceiliweber@yahoo.com.br 2 Eng. Agr., Dr., Pesquisador da Epagri – Estação Experimental de Itajaí. 3 Eng. Agr., Ph.D, Professor titular do Departamento de Agronomia, CAV-Udesc. 4 Eng. Agr., Doutoranda, CAV-Udesc. 5 Assistente de Pesquisa, Téc. Agr., Epagri/Estação Experimental de Itajaí.

por três dias na fase da microsporogênese. Para cada tratamento, foi mantida uma testemunha à temperatura ambiente, totalizando 54 unidades experimentais (9 genótipos x 2 ambientes x 3 repetições). As linhagens são pertencentes ao programa de melhoramento de arroz da Epagri e foram escolhidas por terem demonstrado desempenho agronômico favorável em relação à ocorrência de baixas temperaturas, em trabalho conduzido por Marschalek et al. (2013). A cultivar Epagri 109 foi selecionada em função de ser largamente utilizada nas lavouras catarinenses, já a cultivar Epagri 106 foi usada por ser de ciclo curto (precoce).

Esse ensaio foi implantando em junho de 2016, foram semeadas 15 sementes por balde, quando as plantas atingiram o estádio V2 da escala de Counce et al. (2000), realizou-se o primeiro desbaste, deixando-se cinco plântulas por balde, em seguida um segundo desbaste foi realizado quando as plantas alcançaram o estádio V6, deixando-se apenas uma planta por balde. Após esse processo, foi realizado um acompanhamento diário do desenvolvimento e estabelecimento das plantas. Quando três perfilhos de cada planta encontravam-se na fase de microsporogênese, esta fase foi identificada pelo acompanhamento fenológico das plantas utilizando metodologia descrita por Yoshida (1981), que a caracterizou considerando a distância da lígula da folha bandeira e da penúltima folha entre -3 cm (lígula da folha bandeira 3 cm abaixo da lígula da penúltima folha) e 10 cm (lígula da folha bandeira 10 cm acima da lígula da penúltima folha), o genótipo foi submetido por três dias a um regime térmico pré-determinado de 15ºC à noite e 17ºC de dia, com fotoperíodo de 12 horas, em câmara de crescimento. Após a submissão ao estresse por frio, os materiais foram colocados de volta na casa de vegetação até a maturação de colheita.

As plantas foram colhidas individualmente na maturação e posteriormente avaliadas quanto à esterilidade e a produção de grãos por balde. Os dados foram submetidos à análise de variância utilizando o teste F. Quando os valores de F foram significativos, a comparação de médias dos genótipos foi realizada pelo teste de Tukey. Ambas as análises foram efetivadas ao nível de significância de 5% (P≤0,05).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A análise de variância para o caráter esterilidade de espiguetas evidenciou que houve interação dupla (genótipo x estresse térmico/testemunha), indicando que os genótipos responderam de maneira diferenciada conforme a aplicação ou não do estresse térmico (Tabela 1).

Tabela 1. Percentagem de esterilidade de espiguetas dos genótipos de arroz irrigado na aplicação de estresse térmico em relação à testemunha.

*Letras maiúsculas iguais na linha e minúsculas iguais na coluna não diferem significativamente a 5% no teste de Tukey.

Quando os genótipos foram submetidos por três dias ininterruptos a temperaturas de 15ºC noturna e 17ºC diurnas, apenas a cultivar Epagri 109 apresentou maior esterilidade de espiguetas do que a testemunha. Isto indica que essa cultivar apresenta sensibilidade ao frio, fato que corrobora o comportamento dessa cultivar a nível de campo em regiões de alta

Esterilidade de espiguetas %

GENÓTIPOS ESTRESSE TÉRMICO TESTEMUNHA

SC 854 15,48 bA 10,41 cA

Epagri 106 16,89 bA 11,28 bcA

SC 806 18,80 bA 27,38 abcA

SC 859 25,81 bA 26,84 abcA

SC 850 25,94 bA 19,94 abcA

SC 491 28,54 abA 29,95 abA

SC 836 29,34 abA 35,82 aA

SC 755 33,27 abA 23,45 abcA

Epagri 109 45,02 aA 20,66 abcB

CV % = 28,45

altitude (MARSCHALEK et al., 2011; MARSCHALEK et al., 2013). A maior taxa de esterilidade observada na cultivar Epagri 109 mostra que o momento de formação do grão pólen é crítico e suscetível a ocorrência de baixas temperaturas. Esta fase é a mais crítica para arroz indica cultivado em Santa Catarina, o que já foi sido demonstrado por Souza (2015).

Já as demais linhagens e também a cultivar Epagri 106 não diferiram estatisticamente em relação à aplicação do estresse, apresentando percentual de esterilidade semelhante ao do tratamento testemunha (sem estresse térmico). Isto indica que os genótipos utilizados se comportaram de forma similar quando submetidos ou não ao estresse térmico.

Na comparação entre os genótipos dentro de cada regime térmico, a cultivar Epagri 109 apresentou maior percentagem de esterilidade de espiguetas quando submetida a baixas temperaturas na microsporogênese do que os demais genótipos, que não diferiram entre si. Os menores valores numéricos para esta variável no tratamento com estresse foram registrados para a linhagem SC 854 e para a cultivar Epagri 106. Estes dois genótipos também se destacaram dos demais no tratamento testemunha, no qual expressaram valores inferiores a 15% de esterilidade. Estudos anteriores realizados por TERRES et al. (1994) demonstraram que algumas plantas toleram temperaturas em torno de 15°C, especialmente na fase de microsporogênese, com esterilidade inferior a 15%, indicando assim, tolerância a essa condição.

A aplicação do estresse térmico não interferiu significativamente na produção de grãos por balde, o qual foi influenciada apenas pelo efeito principal de genótipo, conforme mostram os dados da Tabela 2.

Tabela 2. Produção de grãos por balde de nove genótipos de arroz, na média de dois regimes térmicos.

GENÓTIPOS PRODUÇÃO (g)

SC 854 46,43 ab

Epagri 106 59,91 a

SC 806 64,74 a

SC 859 62,28 a

SC 850 56,47 ab

SC 491 47,71 ab

SC 836 36,08 b

SC 755 46,60 ab

Epagri 109 36,22 b

CV % = 21,84

*Letras minúsculas iguais na coluna não diferem significativamente a 5% no teste de Tukey.

A maiores produções de grãos por balde foram observadas nos genótipos SC 806, SC 859 e na cultivar Epagri 106., os quais foram significativamente mais produtivos do qua linhagem SC 836 e a cultivar Epagri 109. A ausência de efeito significativo das baixas temperaturas na microsporogênese sobre a produção de grãos pode estar relacionada à capacidade compensatória da planta. Neste sentido, as plantas submetidas ao estresse podem ter compensado a produção de grãos quando colocadas novamente na casa de vegetação. Isso pode ter ocorrido porque os perfilhos atingem a fase de microsporogênese em diferentes momentos, podendo assim compensar ou não esse estresse térmico sofrido. Ou seja, as plantas submetidas ao frio, embora com maiores índices de esterilidade, parecem compensar o menor número de grãos, enchendo com mais eficiência os grãos que restaram.

De maneira geral, as baixas temperaturas podem reduzir significativamente a produtividade, sendo assim um grande limitante para a cultura do arroz irrigado. A ausência de efeito do estresse térmico sobre a produção de grãos por balde (Tabela 2) e a pequena discriminação entre os genótipos na percentagem de espiguetas estéreis (Tabela 1) sugerem a necessidade de estudos mais detalhados sobre os genótipos avaliados, as temperaturas utilizadas e o período de imposição do estresse. Yoshida (1981) cita que o

período de duração do estresse é de grande importância, pois a temperatura de 12°C pode não induzir esterilidade, se ocorrer em períodos menores que 48 horas. Porém pode ocasionar 100% de esterilidade quando essa exposição ao frio for por um período de mais de seis dias consecutivos, dependendo da suscetibilidade do material.

CONCLUSÕES

1. A cultivar Epagri 109 foi o único genótipo de teve a percentagem de espiguetas incrementada pela exposição a baixas temperaturas na microsporogênese.

2. A produção de grãos por balde dos genótipos avaliados não foi afetada pela imposição do estresse térmico na microsporogênese.

AGRADECIMENTOS

À Epagri-EEI, por toda infraestrutura necessária e apoio para realização desse trabalho. À FAPESC e CNPq pelo apoio financeiro para a realização do trabalho. Ao CAV-UDESC, pelo ensino gratuito e de qualidade.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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AVALIAÇÃO DE CULTIVARES DE ARROZ DE CICLO MÉDIO - IRGA 424 RI E TARDIO - EPAGRI 108, EM FUNÇÃO DA ÉPOCA DE SEMEADURA

Suzane Marques de Melo1; Fernando Fumagalli Miranda2; Giovana Ghisleni Ribas3; Alencar Junior Zanon 4. Vanessa Fontana5;

Bruna San Martin Rolin6, Kelin Bexaira7, Gustavo Gomes Lima8, Bernardo Barcellos9, Rafael Muller10 e Bruna Nunes11

Palavras-chave: Oryza sativa, produtividade, grupo de maturação.

INTRODUÇÃO

O Rio Grande do Sul é o maior produtor nacional de arroz irrigado, sendo o responsável por, aproximadamente, 70% do arroz produzido no Brasil (SOSBAI, 2016). Apesar da elevada produção de arroz no RS, a produtividade ainda está abaixo do potencial produtivo. Diversas tecnologias e práticas de manejo influenciam no desenvolvimento da cultura e na sustentabilidade do sistema (GRASSINI, 2015).

A época de semeadura é uma das principais práticas de manejo que definem a produtividade da cultura do arroz irrigado no Rio Grande do Sul (RS) (MENEZES et. al. 2012). Junto a isto devem ser levados em consideração os diferentes grupos de maturação (GM) das cultivares de arroz, uma vez que a definição da época de semeadura apropriada para cada GM visa reduzir os riscos de perdas significativas, evitando períodos de condições climáticas adversas como a baixa disponibilidade de radiação solar, bem como temperaturas mínimas e máximas extremas nas fases críticas de desenvolvimento do arroz (STEINMETZ et. al. 2001). Estudos de época de semeadura permitem identificar os fatores que limitam a cultura alcançar seu potencial de produtividade (ZANON et al., 2015).

Sendo assim, o objetivo do trabalho foi caracterizar a época preferencial de semeadura de duas cultivares de arroz irrigado em Cachoeirinha-RS na safra de 2016/2017.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido na safra agrícola 2016/2017 no Instituto Riograndense do Arroz (IRGA), em Cachoeirinha - RS. O delineamento experimental utilizado foi blocos ao acaso, o sistema de cultivo aplicado foi o cultivo mínimo, a densidade de semeadura foi de 100 kg ha-1, espaçamento entre linhas de 0,17 m. As práticas de manejo e fitossanitárias foram realizadas de acordo com as recomendações técnicas para a cultura (SOSBAI, 2016).

O experimento foi conduzido, com três repetições (somente para as cultivares). Os tratamentos foram constituídos pela combinação entre quatro épocas de semeadura e duas cultivares de arroz. Foi utilizada a cultivar IRGA 424 (grupo de maturação médio), e EPAGRI 108 (grupo de maturação tardio) sendo as datas de semeadura realizadas nos dias 12/09/2016, 11/10/2016, 15/11/2016 e 01/12/2016, respectivamente.

A adubação de base foi realizada com nitrogênio, fósforo e potássio aportado ao solo por ocasião da semeadura, por meio da adição de 400 kg ha-1de fertilizante mineral com a fórmula “04-17-27”, a aplicação de nitrogênio em cobertura foi realizada com a dose de 150 kg ha-1 divididas em três aplicações V4, V6 e R0. A irrigação definitiva iniciou-se quando o arroz estava com 3 a 4 folhas segundo a escala de (COUNCE et al. 2000) sendo mantida até a maturação fisiológica dos grãos.

Foram feitas avaliações de emergência e observadas as datas dos estádios fenológicos de acordo com a escala de (COUNCE et al. 2000). Ao final do experimento foi realizada a colheita de 25 m² em cada cultivar e determinada a produtividade de grãos (kg ha-1).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A duração do período entre semeadura-emergência decresceu na medida em que avançou a época de semeadura ao longo do ano (aumentaram a radiação solar e a temperatura do ar e do solo), com magnitude similar tanto para a IRGA 424 quanto para a EPAGRI 108 (Figura 1), sendo que os valores ficaram em torno de 22 dias para ambas as cultivares. Na duração da fase da emergência à maturidade fisiológica, foi observado que as semeaduras realizadas no mês de setembro e outubro tiveram o ciclo mais longo em função das temperaturas mais amenas havendo uma diminuição gradual nos ciclos das cultivares à medida que ocorreu o atraso da época de semeadura (novembro - dezembro), (figura 2), esse resultado se dá ao fato de haver maior exposição das cultivares ao período com maior temperatura.

1 Aluna de graduação em Agronomia da ULBRA. Bolsista PIBITI/IRGA-CNPq, Instituto Rio Grandense do Arroz Irrigado. email: suzane.melo@hotmail.com. 2 Engenheiro Agrônomo, Instituto Rio Grandense do Arroz Irrigado. 3 Doutoranda em Engenharia Agrícola - UFSM. 4 Professor Adjunto no setor de Agricultura do Curso de Agronomia - UFSM. 5 Graduada em Agronomia ULBRA. 6 Aluna de graduação em Agronomia da UFSM. 7 Aluna de graduação em Agronomia da UFSM. 8 Aluno de graduação em Agronomia da ULBRA. 9 Aluno de graduação em Agronomia da ULBRA. 10 Aluno de graduação em Agronomia da ULBRA. 11 Aluna de graduação em Agronomia da ULBRA.

Figura 1. Tempo transcorrido entre a semeadura e a emergência em dias.

Figura 2. Tempo transcorrido entre emergência e a colheita.

Para a cultivar IRGA 424, as maiores produtividades foram atingidas nas semeaduras de setembro até dezembro (diferença de, aproximadamente, 1000 kg ha-1), enquanto para a EPAGRI 108 ocorreram entre setembro até outubro (diferença de, aproximadamente, 5000 kg ha-1), (Figura 2), indo de encontro aos resultados reportados por MENEZES et al. (2012) para as duas cultivares cuja época preferencial de semeadura em Cachoeirinha varia entre 1 de setembro e 30 de outubro.

Figura 3-Produtividade em kg/ha Irga 424 RI (ciclo médio) e Epagri 108 (ciclo tardio).

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Tem

po t

ranscorr

ido e

ntr

e S

EM

-EM

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ias)

IRGA 424 RI (linha contínua)

Epagri 108 (linha descontínua)

100

110

120

130

140

150

160

170

180

Tem

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-R9

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IRGA 424 RI (linha contínua)

Epagri 108 (linha descontínua)

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

Pro

du

tivi

da

de

kg

/ha

IRGA 424 RI Epagri 108

A cultivar Irga 424 obteve menores oscilações, isso demonstra que essa cultivar pode ser semeada em um

período mais amplo, sem tanto prejuízo na produtividade, enquanto a Epagri 108 apresenta um período especifico

(setembro-outubro), para atingir altas produtividades.

CONCLUSÃO

Na safra de 2016/2017 em Cachoeirinha-RS, a época de semeadura mais adequada para a cultivar IRGA 424, de ciclo médio, variou de 12 de setembro até 8 de dezembro. Para a cultivar EPAGRI 108, de ciclo tardio, ocorreu entre 12 de setembro até 11 de outubro.

AGRADECIMENTOS

Agradecemos aos pesquisadores do Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA) por permitirem a coleta de dados no Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA), em Cachoerinha, Rio Grande do Sul.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

COUNCE, P.; KEISLING, T. C.; MITCHELL, A. J. A uniform, objective, and adaptive system for expressing rice development. Crop Science, v. 40, n. 2, p. 436-443, 2000. Disponível em:https://.sciencesocieties.org › Publications Crop Science. Acesso em: 20 maio. 2017 GRASSINI, P.; TORRION, J.A.; YANG, H.S.; REES, J.; ANDERSEN, D.; CASSMAN, K.G.; SPECHT, J.E. Soybean yield gaps and water productivity in the western U.S. Corn Belt. Field Crops Research, v.179, p.150-163, 2015. DOI: 10.1016/j. fcr.2015.04.015 FRANCISCO Alexandre de Morais, Cleiton José Ramão, Mara Grohs, Roberto Carlos Doring Wolter Rafael Nunes dos Santos e Tiago Viegas Cereza. Época preferencial de semeadura para cultivares de arroz irrigado de ciclo médio e tardio em cachoeirinha RS. IX Congresso Brasileiro de Arroz Irrigado. Anais...Pelotas 2015. MENEZES, V. G. et al. Projeto 10: Estratégias de manejo para aumento da produtividade e da sustentabilidade da lavoura de arroz irrigado do RS: Avanços e novos desafios. Cachoeirinha: IRGA, 2012. 104 p. SOSBAI [Sociedade Sul Brasileira de Arroz Irrigado]. Arroz irrigado: recomendações técnicas da pesquisa para o Sul do Brasil. XXX Reunião Técnica da Cultura do Arroz Irrigado, Bento Gonçalves. 2016. STEINMETZ, S.; BRAGA, H. J. Zoneamento de arroz irrigado por épocas de semeadura nos estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina, Revista Brasileira de Agrometeorologia, v. 9, n. 3 (número especial: zoneamento agrícola), p. 429-438, 2001. Disponível em: htt://www.cnpt.embrapa.br/pesquisa/agromet/pdf/revista/cap6.pdf. Acesso em: 20 maio. 2017. ZANON, A.J. et al. Desenvolvimento de cultivares de soja em função do grupo de maturação e tipo de crescimento em terras altas e terras baixas. Bragantia, Campinas, v.74, p.400-411, 2015. Disponível em: htt://www.scielo.br/pdf/brag/2015nahead/0006-8705-brag-1678-44990043.pdf. Acesso em 20 maio. 2017.

DESENVOLVIMENTO DE LINHAGENS DE ARROZ TOLERANTES AOS HERBICIDAS ARILOXIFENOXIPROPIONATOS

Alexander de Andrade 1; Jose Alberto Noldin1 , Moacir Antonio Schiocchet2, Adriana Pereira1, Fernando

Adami Tcacenco2, Rubens Marschalek1 e Augusto Tulmann Neto3

Palavras-chave: Oryza sativa, ACCase, mutação

INTRODUÇÃO

A ocorrência de plantas daninhas destaca-se como um dos principais fatores que limitam o potencial produtivo da cultura do arroz. As perdas variam em função da espécie, da população infestante e das práticas de manejo adotadas pelos orizicultores. As plantas daninhas também favorecem o acamamento do arroz cultivado, aumentam os custos de colheita e diminuem a qualidade do produto final. Entre as plantas daninhas que causam os maiores prejuízos, destaca-se o arroz-daninho (Oryza sativa L.), o qual pertence a mesma espécie do arroz cultivado e cujo controle seletivo é um desafio para a pesquisa.

Atualmente, o sistema Clearfield constitui-se na única alternativa disponível para o controle seletivo do arroz-daninho em lavouras de arroz irrigado. No entanto, a crescente ocorrência de populações de arroz-daninho e outras plantas daninhas resistentes aos herbicidas inibidores da ALS, podem inviabilizar esta tecnologia, de importância fundamental para a rizicultura irrigada no Brasil.

O programa de pesquisa em arroz irrigado da Epagri, em parceria com o Cena/USP, tem realizado esforços para desenvolver linhagens de arroz com tolerância a herbicidas com mecanismos de ação alternativos aos inibidores da ALS. O desenvolvimento de linhagens de arroz resistentes a herbicidas inibidores da ACCase representa uma alternativa inovadora e se constitui uma opção estratégica para o manejo de plantas daninhas em arroz irrigado, beneficiando toda a cadeia produtiva (produtor, indústria e consumidor) com o aumento da qualidade e da produtividade deste cereal. O trabalho teve como objetivo, através da mutação induzida, desenvolver linhagens de arroz com tolerância aos herbicidas ariloxifenoxipropionatos (FOPs).

MATERIAL E MÉTODOS

Os trabalhos de pesquisa foram desenvolvidos no período de 2010 a 2017 na Epagri – Estação Experimental de Itajaí (EEI) no município de Itajaí, SC, Brasil. Sementes (300 g) da cultivar de arroz SCS155 Sabore foram irradiadas com 25 krad de raios gama no Cena/USP, São Paulo. Após a irradiação, as sementes foram enviadas para a EEI e semeadas em caixas com solo arenoso. No estádio de duas a três folhas, as mudas foram transplantadas individualmente a campo, formando a população (M1) com aproximadamente 25.000 plantas. Na maturação, foram colhidas três panículas de cada planta, formando as sementes da geração M2. As sementes da geração M2 de populações oriundas de mutação foram semeadas a campo no sistema pré-germinado. Quando as plantas atingiram o estádio V2-V3 (COUNCE et al., 2000), foi realizada a aplicação do herbicida haloxyfop-p-methyl (75 g i.a. ha-1). Como o herbicida não apresenta registro para a cultura do arroz, utilizou-se como referência a dose registrada para o controle de gramíneas na cultura da soja. As avaliações foram realizadas 15 dias após a pulverização da população M2. Plantas que apresentaram resistência foram selecionadas e com suas progênies foram realizadas a

1: Eng. Agr., Dr., Epagri, Estação Experimental de Itajaí, Rod. Antonio Heil, 6800, 88318-112, Itajaí, SC, Brasil Email: alexanderandrade@epagri.sc.gov.br 2: Eng. Agr., Dr., Aposentado 3: Dr, Professor, Cena/USP, Piracicaba, SP, Brasil .

confirmação da resistência, propagação de sementes e avaliações adicionais. A avaliação da produtividade foi realizada na safra 2016/2017, em Itajaí. O sistema de

cultivo foi o convencional em solo seco. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com três repetições com parcelas de 7 linhas formando blocos de 7,5 m2. Os tratos culturais adotados foram os recomendados pela Sosbai (2016). O herbicida haloxyfop-p-methyl, na dose de 75 g i.a. ha-1 foi aplicado quando as plantas estavam no estádio V2-V3. Na parcela controle, com o SCS121 CL, foi realizada a aplicação de Kifix conforme Epagri (2015). As aplicações foram realizadas com um pulverizador costal pressurizado a CO2, munido de barra com quatro pontas de jato plano modelo 110.015, pressão de trabalho de 207 kPa, velocidade de deslocamento de 1,0 m s-1, altura de barra de 0,5 m e taxa de aplicação de 150 L ha-1. As aplicações foram realizadas com condições meteorológicas favoráveis (temperatura do ar de 25°C, umidade relativa de 60% e velocidade do vento de 2,5 km h-1). A análise estatística foi realizada o teste de Tukey (5%).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Durante as avaliações na geração M2, foram selecionadas duas plantas de arroz que sobreviveram à ação do herbicida, permanecendo verdes e saudáveis, enquanto todas as outras apresentaram alteração do desenvolvimento e posteriormente morreram. As plantas sobreviventes foram transplantadas e suas sementes colhidas. A aplicação do herbicida haloxyfop-p-methyl nas progênies dos genótipos selecionados confirmaram a resistência. Na avaliação das progênies dos genótipos selecionados foi possível constatar que o gene é dominante para a característica de resistência, tornando possível a transferência da característica através de retrocruzamento. As linhagens resistentes aos herbicidas inibidores da ACCase podem ser rastreadas através da aplicação de herbicidas ou por meio de técnicas moleculares. Marcadores moleculares poderão ser utilizados na seleção de plantas que apresentam a resistência. As técnicas moleculares e os bioensaios com herbicidas podem facilitar o desenvolvimento de novas variedades de arroz que apresentam resistência aos herbicidas inibidores da ACCase.

As linhagens desenvolvidas pela Epagri não apresentaram alteração no desenvolvimento, perfilhamento (médio), arquitetura, ciclo (125 dias) ou fertilidade quando comparadas com a cultivar SCS 155 Sabore. Os ensaios preliminares de produtividade no sistema de semeadura em solo seco demonstraram que as linhagens com a tolerância aos herbicidas FOPs apresentam produtividade similar a do SCS121 CL (Tabela 1). Qualquer uma das linhagens de arroz poderá dar origem a uma cultivar com alto potencial produtivo e boas características agronômicas, representando uma tecnologia alternativa para o controle do arroz-daninho e outras gramíneas infestantes das lavouras de arroz. Tabela 1: Experimento preliminar para avaliação de produtividade de linhagens de arroz com tolerância a herbicidas do grupo dos ariloxifenoxipropionatos, sistema de semeadura em solo seco, 2016/17, Itajaí, SC.

Genótipo Rep 1 Rep 2 Rep 3 Média

t/ha

SC 964 9,33 11,29 9,02 9,88 ns SC 965 9,53 10,03 11,25 10,27 ns SC 968 9,61 10,89 9,50 10,00ns SC 970 9,50 10,31 11,65 10,49 ns SC 971 10,32 9,80 11,38 10,50 ns SC 972 10,98 10,36 9,74 10,36 ns SC 973 10,70 10,56 10,03 10,43 ns

SCS121 CL 9,88 9,66 9,67 9,74 ns

ns: não significativo pelo Tukey à 5% de probabilidade.

CONCLUSÃO

A mutação induzida possibilita o desenvolvimento de linhagens com elevado potencial produtivo, boas características agronômicas e com tolerância a herbicidas do grupo dos ariloxifenoxipropropionatos.

AGRADECIMENTOS

Ao CNPq, Fapesc e Finep pelo financiamento dos projetos de pesquisa em arroz irrigado desenvolvidos pela Epagri.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ANDRADE, A. et al. Development of rice lines resistant to aryloxyphenoxy-propionate herbicides

throught induced mutation with gamma rays. In: 36th Rice Technical Working Group Meeting, 2016, Galveston. Proceedings 36th Rice Technical Working Group Meeting. Galveston: Texas A&M,

2016.

COUNCE, P.A.; KEISLING, T.C.; MITCHELL, A.J. A uniform, objective, and adaptive system for expressing rice development. Crop Science, Madison, v. 40, p. 436-443, 2000.

SOSBAI (SOCIEDADE SUL-BRASILEIRA DE ARROZ IRRIGADO). Arroz Irrigado: recomendações técnicas da pesquisa para o Sul do Brasil. Pelotas, RS, 2016. 200 p. il.

AVALIAÇÃO DA PRODUTIVIDADE DE CULTIVARES E LINHAGENS DE ARROZ IRRIGADO EM REGIÃO DE ALTITUDE, SUJEITA À

BAIXAS TEMPERATURAS, 2015/16 - 2016/17

Rubens Marschalek

1; Eduardo Rodrigues Hickel

2; Francieli Weber Stürmer

3

Palavras-chave: Oryza sativa, frio, estresse abiótico, melhoramento genético, esterilidade.

INTRODUÇÃO

O arroz (Oryza sativa) é de origem tropical, sendo um cereal cultivado em diversas regiões do mundo, sob diferentes condições climáticas e sistemas de produção e está sujeito à temperaturas desfavoráveis durante seu desenvolvimento. A ocorrência de frio na fase de implantação da cultura concorre para um difícil estabelecimento e gera falhas no estande, enquanto na fase reprodutiva aumenta a taxa de esterilidade das espiguetas, reduzindo a produtividade. O uso de eventuais cultivares tolerantes, da subespécie indica, poderia amenizar este risco. Em Santa Catarina, segundo maior produtor de arroz do Brasil, a Região do Alto Vale do Itajaí constitui-se num dos polos de produção. As altitudes das lavouras do Alto Vale do Itajaí (300 a 600 m) predispõem as mesmas à ocorrência de frio durante o desenvolvimento da cultura. A fase mais sensível é a microsporogênese (ROZZETTO et al., 2013; SOUZA, 2015; ROZZETTO et al., 2015). Também na antese os danos são evidentes (ROZETTO et al., 2015; SOUZA, 2015) e são devidos à não fertilização pela indeiscência de anteras e/ou imaturidade de grãos de pólen. Os sintomas de dano pelo frio na fase reprodutiva são a má exposição da panícula, manchas nas espiguetas e principalmente esterilidade das mesmas, resultando em grãos vazios.

A temperatura limite tolerada pelo arroz na fase reprodutiva é 15-17°C (SOUZA, 2015; SOSBAI, 2016). As cultivares de arroz da Epagri tem ótimo potencial produtivo, entretanto são diversos os fatores que podem limitá-lo, entre eles está a ocorrência de baixas temperaturas na fase reprodutiva. O melhoramento para tolerância ao frio em arroz baseia-se geralmente na seleção fenotípica em nível de campo, o que é uma tarefa difícil, pois trata-se de um fator abiótico, cuja ocorrência e intensidade são imprevisíveis e incontroláveis. Desde 2007/08 a Epagri desenvolve atividades nesta área e conduz anualmente ensaios de campo no outono/inverno (Itajaí-SC-Brasil), além de avaliações de genótipos em época normal de cultivo nas áreas de elevada altitude (600m acima do nível do mar), na região do Alto Vale do Itajaí (MARSCHALEK et al., 2011; MARSCHALEK et al., 2013; MARSCHALEK et al., 2015). Muitos dos genótipos bem sucedidos nestes experimentos tem sido avaliados quanto à tolerância a baixas temperaturas, em ambiente controlado, usando-se câmara de crescimento, expondo as plantas à baixas temperaturas na Microsporogênese e Antese (ROZZETTO et al., 2013; SOUZA, 2015; ROZZETTO et al., 2015). Os dados acumulados pela Epagri demonstram que há variabilidade para tolerância ao frio na fase reprodutiva, mesmo em linhagens oriundas de um programa de melhoramento que usava genitores dos quais se desconhecia a sensibilidade ou tolerância ao frio. O mesmo ocorre em Hokkaido (Japão), onde também se constatou o surgimento de linhagens tolerantes ao frio mesmo sem uma seleção prévia neste sentido. Ademais, não se percebeu, no programa de melhoramento de Hokkaido, nenhuma relação entre o grau de tolerância ao frio na fase reprodutiva com o pedigree dos cultivares (SHINADA et al., 2013). Assim, o presente estudo teve como objetivo avaliar a produtividade de cultivares e linhagens de arroz em condições potenciais de estresse por frio na fase reprodutiva, identificando possíveis genótipos mais adaptados ao cultivo em regiões de altitude, sujeitas

1 Eng. Agr. Dr., Epagri – Estação Experimental de Itajaí, Itajaí-SC-Brasil e-mail: rubensm@epagri.sc.gov.br

2 Eng. Agr. Dr., Epagri – Estação Experimental de Itajaí, Itajaí-SC-Brasil e-mail: hickel@epagri.sc.gov.br

3 Eng

a. Agr

a., Mestranda em Produção Vegetal, UDESC/CAV, franceiliweber@yahoo.com.br

a baixas temperaturas.

MATERIAL E MÉTODOS

Foram conduzidos dois experimentos, um em 2015/16, e outro em 2016/17, respectivamente nas propriedades de Antônio Carlos Contezini (Rio do Campo - SC), a uma altitude de 596 m (26°53’19,58’’S; 50°11’47,08’’N), e na propriedade de Elésio Gegrorio Borghesan (Mirim Doce-SC), a uma altitude de 516 m (27°11’28,65”S; 50°10’22,67”O). O delineamento foi blocos casualizados com três repetições. Durante a safra de 2015/16 foram avaliados 53 genótipos, sendo eles 50 linhagens e três cultivares testemunha. Na safra 2016/17 foram avaliados 33 genótipos (30 linhagens e 3 cultivares testemunha). Nos dois anos as testemunhas foram as cultivares Epagri 106, Epagri 109, SCS116 Satoru. A densidade de semeadura nos dois anos (e locais) foi de 160 kg ha

-1, em parcelas de 2 x 3 m

em 29/10/2015 e parcelas de 3,0 x 4,0 m em 5/10/2016. Adotou-se o sistema pré-germinado com uma área útil colhida na parcela de 1 m

2 em 2015/16 e 2 m

2 em 2016/17. As

últimas colheitas nos dois experimentos foram respectivamente 30/3/2016 e 28/3/2017. As adubações e demais tratamentos fitossanitários seguiram as recomendações da

Epagri (EBERHARDT e SCHIOCCHET, 2015), porém sem tratamento com fungicidas. Os dados foram submetidos à análise da variância e as médias para os genótipos foram comparadas através do teste de Scott-Knott a 5% de significância, ambas feitas através da rotina do Excel DSAASTAT (versão 1.101, Onofri, 2011).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Na safra 2015/16 a temperatura média durante o cultivo foi de 21,4o

C, as máximas tiveram uma média de 21,9º C e as mínimas uma média de 20,9º C (INMET), sendo que em 15 dias houve temperaturas menores 17º C na fase reprodutiva (microsporogênese até antese). Já em 2016/17, entre a semeadura e a colheita, a temperatura média durante o cultivo foi de 20,9

o C, as máximas tiveram uma média de 21,5º C e as mínimas uma média

de 20,3º C (INMET), sendo que durante a fase reprodutiva houve 8 dias com temperaturas inferiores a 17º C. A análise de variância para o caráter produtividade de grãos avaliados para as duas safras resultou em diferenças significativas entre os genótipos avaliados. Houve interação Genótipo x Ano, portanto, o comportamento dos genótipos não pode ser generalizado para diferentes anos.

Na safra 2015/16, 15 linhagens apresentaram produtividade superior a 6.500 kg ha-1

(Tabela 1), diferindo significativamente da testemunha SCS116 Satoru (4.980 kg ha-1).

Coerentemente, neste grupo encontra-se também a SC 676, apontada por Souza (2015) como significativamente menos estéril sob frio em condições controladas. Também a SC 817 (SCH-06-1558-5) se destacou em 2015/16 como promissora, o que também foi avalizado por estudos realizados durante quatro safras a 596 m de altitude, havendo sido o genótipo mais produtivo em 2011/12 e 2012/13 (8.370 kg ha

-1), o que novamente foi

coerente com a produtividade obtida em 2013/14 e 2014/15, que foi de 8.880 kg ha-1 contra

5.850 kg ha-1 da testemunha SCS116 Satoru (MARSCHALEK et al., 2013; MARSCHALEK

et al., 2015). Da mesma forma, em 2016/17, oito linhagens tiveram desempenho superior à média

das testemunhas de ciclo longo (SCS116 Satoru e Epagri 109, respectivamente 9.687 e 8.881 kg ha

-1) (Tabela 1). Entre os genótipos mais produtivos tanto em 2015/16 quanto em

2016/17 destacamos as linhagens SC817; SC676, SC 877, SC 792, SC 775, SC 849 e SC 782. Pelo histórico, destaca-se a linhagem SC817, como promissora, acumulando agora seis safras de resultados excepcionais em região de altitude elevada. Já a SC 491, um genótipo com panícula multiespigueta, se monstrou inconstante ao longo dos anos nas avaliações do Alto Vale do Itajaí (MARSCHALEK et al., 2011; MARSCHALEK et al., 2013; MARSCHALEK et al., 2015), o que também se repetiu em 2015/16 e 2016/17.

Nas avaliações de linhagens e cultivares conduzidas até então pela Epagri, reconhece-

se a dificuldade em assegurar que a seleção para tolerância a frio seja efetiva nas condições citadas neste estudo, seja nas investigações paralelas também já citadas (cultivo de outono-inverno). No entanto, os dados são consistentes ao longo dos anos. Além do mais, desenvolvendo-se a 596/516 m de altitude, os genótipos são expostos naturalmente à uma temperatura média menor do que no restante do Estado, o que de certa forma favorece a seleção de materiais adaptados àquela condição de altitude e clima

Tabela 1. Produtividade média de genótipos durante as safras de 2015/16 e 2016/17, e a produtividade média dos genótipos comuns aos dois anos.

Médias com a mesma letra na coluna não diferem a 5% de significância pelo teste de Scott-Knott.

2015/2016 2016/2017 Conjunta 2015/2016 - 2016/2017

Genótipo kg.ha-1Genótipo kg.ha-1

Genótipo kg.ha-1

SC 877 7367 a SC 806 10861 a SC 792 8689 a

SC 792 7103 a SC 840 10636 a SC 877 8683 a

SC 790 7098 a SC 792 10276 a SC 775 8480 a

SC 882 7050 a SC 775 10233 a SC 782 8410 a

SC 676 6995 a SC 877 9999 a SC 849 8376 a

SC 817 6948 a SC 841 9986 a SC 806 8314 a

SC 782 6934 a SC 849 9972 a SC 676 8266 a

SC 681 (SCS122 M iura) 6827 a SC 782 9885 a SC 790 8258 a

SC 849 6779 a SCS116 Satoru 9687 b SC 817 8032 a

SC 775 6727 a SC 891 9658 b SC 841 7955 a

SC 491 6708 a SC 676 9537 b SC 876 7918 a

SC 859 6702 a SC 790 9418 b SC 787 7860 a

SC 787 6637 a SC 878 9403 b SC 859 7826 a

SC 876 6601 a SC 876 9234 b SC 777 7638 a

SC 863 6531 a SC 843 9233 b SC 863 7629 a

SC 831 6305 b SC 842 9228 b SC 843 7625 a

SC 846 6282 b SC 777 9145 b SC 842 7516 a

SC 786 6140 b SC 854 9139 b SC 884 7334 b

SC 777 6132 b SC 817 9116 b SCS116 Satoru 7333 b

SC 888 6120 b SC 787 9083 b SC 854 7274 b

SC 788 6118 b SC 884 8999 b SC 491 7145 b

SC 686 6087 b SC 859 8950 b SC 786 7140 b

SC 889 6062 b Epagri 109 8881 b SC 860 7140 b

SC 860 6049 b SC 863 8727 b SC 880 6960 b

SC 843 6017 b SC 857 8381 c SC 836 6849 b

SC 755 5999 b SC 860 8231 c SC 857 6725 b

SC 736 5968 b SC 786 8141 c SC 886 6515 b

SC 841 5924 b SC 880 8055 c Epagri 109 6446 b

SC 880 5865 c SC 836 7879 c Epagri 106 6077 b

SC 836 5820 c SC 491 7583 d SC 838 6012 b

SC 842 5804 c Epagri 106 7405 d

SC 753 5795 c SC 886 7338 d

SC 806 5767 c SC 838 6991 d

SC 797 5744 c

SC 887 5706 c

SC 886 5691 c

SC 884 5669 c

SC 844 5630 c

SC 834 5620 c

SC 856 5542 c

SC 890 5471 c

SC 854 5409 c

SC 835 5206 d

SC 850 5132 d

SC 853 5113 d

SC 857 5068 d

SC 838 5033 d

SCS116 Satoru 4980 d

Epagri 106 4748 d

SC 584 4633 d

SC 881 4335 d

SC 811 4271 d

Epagri 109 4012 d

CONCLUSÃO

As linhagens e cultivares testadas apresentaram produtividades distintas, portanto demonstrando adaptação diferenciada aos sítios de altitude no qual foram avaliadas. Considerando-se os sítios de seleção, pode-se inferir que exista, entre outras, variabilidade genética entre eles para a tolerância a baixas temperaturas. Neste contexto, e mediante confirmações obtidas por estudos em condições controladas, pode-se afirmar que a SC 676, SC 817 e SC 792 apresentam perspectivas de se constituírem em cultivares tolerantes a baixas temperaturas, caso sejam chanceladas agronômica, sensorial e industrialmente. Também a SC 877, SC 775, SC 849 e SC 782 mostram-se promissoras. A seleção de genótipos adaptados a regiões de elevada altitude em Santa Catarina demonstra consistência e coerência ao longo dos anos.

AGRADECIMENTOS

A Antônio C. Contezini e Elésio G. Borghesan. Aos assistentes de pesquisa Samuel Batista dos Santos e Geovani Porto, e aos extensionistas Dirceu Schwarz e Ricieri Verdi.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

EBERHARDT, D.S., SCHIOCCHET, M.A. Recomendações para a produção de arroz irrigado em Santa Catarina (Sist. pré-germinado). 3. ed. Florianópolis: Epagri, 2015. 92p.

INMET. Disponível em: <http://www.inmet.gov.br/portal/>. Acesso em: 3 jun. 2015.

MARSCHALEK, R. ; ANDRADE, A ; Stuker,H ; RAIMONDI, J. V. ; PORTO, G. ; SANTOS, S. B. Avaliação de linhagens e cultivares de arroz irrigado em região de elevada altitude e baixa temperatura média, no alto vale do Itajaí. In: Cong. Bras. Arroz Irrigado, 2011, Balneário Camboriú. Anais... Itajaí: SOSBAI, 2011. v. 1. p. 183-186.

MARSCHALEK, R.; ROZZETTO, D.S.; STUKER, H. EBERHARDT, D.S.; RAIMONDI, J.V.; et al.. Seleção de genótipos de arroz irrigado adaptados à região de elevada altitude, sujeita a baixas temperaturas. In: CONG. BRAS. DE ARROZ IRRIGADO, 8., 2013. Santa Maria. Anais... Santa Maria: UFSM/SOSBAI, 2013, p.181-184.

MARSCHALEK, R.; ROZZETTO, D.S.; ANDRADE, A.; WICKERT, E.. Avaliação de genótipos de arroz irrigado em região de elevada altitude, sujeitos a baixas temperaturas 2013/14 - 2014/15. In: CONG. BRAS. DE ARROZ IRRIGADO, 9., 2015. Pelotas. Anais... Santa Maria: UFSM/SOSBAI, 2015, p.116-119

ONOFRI. DSAASTAT a new EXCEL® VBA Macro to perform basic statistical analyses of field trials (2011). URL http://accounts.unipg.it/~onofri/DSAASTAT/DSAASTAT.htm

ROZZETTO, D.S.; MARSCHALEK, R.; STUKER, H. EBERHARDT, D.S.; RAIMONDI, J.V.; SANTOS, S.B.; PORTO, G.; PAZINI, P.S.; SOUZA, N.M. Tolerância ao frio em genótipos de arroz irrigado expostos a baixas temperaturas em câmara de crescimento no estágio reprodutivo. In: CONG. BRAS. DE ARROZ IRRIGADO, 8., 2013. Santa Maria. Anais... Santa Maria: UFSM/SOSBAI, 2013, p.185-188

ROZZETTO, D.S.; MARSCHALEK, R.; STUKER, H.; RAIMONDI, J.V.; EBERHARDT, D.S.; KNOBLAUCH, R. Tolerância de genótipos de arroz irrigado submetidos a estresses por baixas temperaturas na fase reprodutiva. Agrop. Catarinense, v. 28, n.2, p.61-66, 2015.

SHINADA, H.; IWATA, N.; FUJINO, K. Genetical and morphological characterization of cold tolerance at fertilization stage in rice. Breeding Science, v. 63, p. 197-204, 2013.

SOSBAI (SOC. SUL-BRAS. DE ARROZ IRRIGADO). Arroz Irrigado: recomendações técnicas da pesquisa para o Sul do Brasil. Santa Maria: SOSBAI, 2016. 197 p.

SOUZA,N.M. Tolerância a baixas temperaturas na fase de microsporogênese em genótipos de arroz irrigado. 2015. 93p. Dissertação (Me) – UDESC, Lages.

IMAGE – RICE GRAIN SCANNER: A THREE-DIMENSIONALLY FULL AUTOMATED NEW ASSESSMENT OF GRAIN SIZE AND QUALITY

TRAITS FOR RICE BREEDING

Rubens Marschalek1; Maurício Cesar Silva

2; Johnny Ricardo Manke

3

Key words: software, Oryza sativa, high-throughput phenotyping, milling quality.

INTRODUCTION

Majority of rice breeding programs primarily focus on yield as the most important trait. Nevertheless, grain quality is a trait also evaluated and used for selection in breeding programs. Rice quality however is a set of traits which are not easy to measure, and quite often are evaluated as qualitative instead of quantitative one. Even traits as grain size, directly related to grain quality, typically a quantitative trait, are too much depended on sample size and can lead to basic sampling errors, which, on the other hand, will lead to a wrong estimation of average grain size. If chalkiness is the trait to be evaluated it became even more difficult to get good evaluations, since usually it is treated as a qualitative trait. Another problem is that chalkiness is irregularly distributed in the grain. Sometimes chalkiness affects a small part of many grains, other times lead to complete chalked grains, but only a few ones are affected. So, it is not only important to know how many grains have chalked areas, but how large is this area affected throughout the grains sample.

The solutions available for rice scientists to handle the selection of such complex traits are softwares that handle images took usually by an ordinary scanner, which measure and analyze grains in two dimensions. Examples are ‘SmartGrain’ (TANABATA et al., 2012), or the Rice/Grain Analyzer Software 6980 (Osaw Ind. Products Pvt. Ltd., Indian). There are solutions that bring together device and software, like the Classifier S21 – Rice Statistical Analiser (Máquinas Suzuki S.A., Brazil), the RN300 Rice Quality Analyzer (Kett, US), the Satake RSQI10A Grain Scanner (Satake, Australia), the SeedCount SC5000 Rice Analyser (Next Instr. Pty Ltd, Australia), and the QSorter Explorer (QualySense AG, Switzerland). There are even other approaches given by softwares (WHAN et al., 2014; MRUTYUNJAYA et al., 2014). Such devices are the update possibilities of breeding for cereal quality worldwide, but not always are specific for rice.

The ‘Image Classifier’ was developed by Selgron (Brazil) to support the rice industry by quickly analyzing samples of about 3300 milled grains (100g) in twelve minutes. The device verifies how each sample match to the different rice type classifications of the Agriculture Ministry of Brazil at its norms (MAPA, ‘Instrução Normativa nº 06’, Feb 16th 2009).

However, for the research use of this scanner, changes, adaptations and the way to organize the rough data were necessary. The software platform to manage samples at the Image Rice Grain Scanner was so, developed by Selgron under Epagri’s scientists demand, advisement and supervision, so that ensures a full use applied to the breeding/research needs. This includes some routines, like sample identification through a bar code reader, step by step protocol for analysis, data layout at the spreadsheet, and even new approaches, like the introduction of standard deviation at size measurements, total sample grain chalked area (besides percentage of chalked grains), and milling quality estimates. The final version of the Image Research Software Platform was upgraded at May 2016 and the final product was called “Image – Rice Grain Scanner” (MARSCHALEK et al., 2017).

1 Eng. Agr. Dr., Epagri - Santa Catarina State Agricultural Research and Rural Extension Agency, Itajaí Experiment Station,

Itajaí-SC-Brazil e-mail: rubensm@epagri.sc.gov.br 2 Economist Me., Epagri – Itajaí Experiment Station, Itajaí-SC-Brazil (retired) mauricio.cs60@gmail.com

3 Technician in industrial automation, Selgron Industrial Ltda, Blumenau - SC - Brazil, johnny@selgron.com.br

MATERIAL AND METHODS

HARDWARE & SOFTWARE: The equipment (100W; 220V, 50-60Hz, weight 43 kg) is operated by means of a microcomputer integrated with the image scanner. The device consists of the scanner itself (Figure 1), computer, barcode reader and screen.

SCANNING: rice samples can be identified by a field tag with a bare code, according field plots at the field trials. To prepare the samples for the analysis at the Image, each sample of rough (paddy) rice must be dehulled and milled to produce white milled rice. At this point, the advantage of the software designed by Epagri/Selgron over the traditional evaluations of the milled yield quality will start to become evident. The Image Rice Grain Scanner is set up to an initial sample of rough rice, of 100g, 50g or 25g. Only this three weights of rough rice should be used for a good estimation of milling quality (milling yield). The sample is finally placed at Image’s helical plate at once, and in a few minutes all the grains of the whole sample are analyzed. The device orders the dehulled grains ensuring that each would pass a sensor individually, in free fall, while the grain is three-dimensionally analyzed, which seems to be a unique feature for rice scanners at the market, allowing the complete coverage of the whole grain surface (Figure 2). The software allows a precise measurement of grain geometry, shape, size, grain classes, chalkiness, other grain defects and an estimation of milling quality, resulting in the output of 40 different information.

THE SOFTWARE PLATFORM: Once finished the sample analysis (run)at the scanner, the data will appear at the spreadsheet on the screen at a clear six kind of columns division. The first one is composed by columns with traits coming from field data. The second division is related to sample identification, like complete code of the sample, followed by the trial code and the plot (sample) number itself. The third division of data output gives information about the size of the whole sample (length, width and thickness), including all grains (even broken ones), standard deviations (length, width and thickness), length/width relation and total number of grains analyzed. Also the fifth and sixth division of columns will contain the different classes of the analyzed grains and the last columns will contain milled quality data.

There is possible to apply a ‘filter’ to the already obtained grain size data just before saving the data of each sample. The filter is useful to determine the real size of the unbroken grains of a genotype. If a filter of 6.5 mm is applied to the length the software will recalculate de average of the length, width and thickness taking in account only the grains over 6.5 mm of length. This will give the breeder a real idea of new line/cultivar grain’s size.

RESULTS AND DISCUSSION

PERFORMANCE: The Image Scanner takes about 3 minutes to analyze 35g milled rice (starting with 50g rough rice). Since 35g milled rice usually represent about 1,000 grains, it is a good representative sample of a line or variety.

Next can be find the 40 output information given by the Image at the consolidate spreadsheet. Sample identification columns: ‘Complete Field trial code’; Field experiment/trial code; Plot (Sample) number (inside each trial). Sample grain size columns (green header at Figure 3): grain length (mm), standard deviation of grain length, grain width (mm), standard deviation of grain width, grain Thickness (mm), standard deviation of grain thickness, length/width Ratio, number of grains analyzed.

Applied settings for the filter will fill up the next group of columns, called ‘Amostral com filtro’ (Sample with filter) (red header at Figure 3) composed by: grain length (mm), standard deviation of grain length, grain width (mm), standard deviation of grain width, grain thickness (mm), standard deviation of grain thickness, length/width Ratio and number of grains analyzed.

The ‘Totalizador’ (totalizer) group of columns (orange header at Figure 3) refers to the different classes and/or defects according the Brazilian Ministry of Agriculture, Livestock and Supply (MAPA, ‘Instrução Normativa nº 06’, Feb 16th 2009). Adjustments at the class building parameters can easily be done by Selgron regarding to the needs or specific

regulations of each country. The totalizer columns are composed by: estimated sample weight, good grains (%), white bally grains (%), moldy and burnt grains (%), chopped/stug and stained grains (by insects or fungi) (%), total chalky area (%), no chalked grains (%), chalked grains (%), striped, yellow and color outsiders (%), long-thin grains (%), medium grains (%), short grains (%), whole grains (%), broken grains (%), very small grain pieces (%), impurities (%).

The last group of columns at the output spreadsheet file are the Milling Quality columns (black header, not shown at Figure 3), given by the percentage of whole and broken grains , and the total milling quality percentage.

Regarding the chalkiness trait, as commented at the introduction, sometimes this defect affects a small part of many grains, or depreciate many grains which show large chalked areas. Other times lead to totally chalked grains, but only a few grains are really affected, remaining many no chalked grains. This are different aspects of chalkiness variations, and the Image Rice Grain Scanner is able to handle it by given out two different measurements, once, by the total chalked area of the sample’s surface (all grains), and on the other hand, counting the number of grains that had some chalked area, even if the grain has a very small chalked area. This two parameters of the same trait are really useful for breeders to check the chalkiness patterns of new lines.

CONCLUSION

The Image Rice Grain Scanner has been successful used at Epagri’s Rice Breeding Laboratory (LAMGEN) up to January 2016. The scanner and its software proved to be easy to operate, stable and reliable. The data output from samples are currently used for selection, proving to be very reliable and useful to Epagri’s rice breeding team. All this give breeders the real possibility of analyzing a big set of samples in a very fast and accurate way. Therefore, an efficient selection for quality can be done at very early breeding stages. Probably this equipment could also be successfully used in phytopathology or entomology studies, and initial assesstments have been done on this way. The device can certainly be applied to studies on abiotic stresses like cold or heat on grain quality, which first assesstments are in progress, since many defects can be measured, and so, a decrease in quality traits can be accurately measured.

ACKNOWLEDGMENTS

To the Research assistants at Epagri – Itajaí Experiment Station/LAMGEN, Mr. Samuel Batista dos Santos, Mr. Geovani Porto.

REFERENCES

MARSCHALEK, R.; SILVA, M. C. ; SANTOS, S. B.; MANKE, J. R. ; BIEGING, C. ; PORTO, G.; WICKERT, E. ; ANDRADE, A. Image-Rice Grain Scanner: a three-dimensional fully automated assessment of grain size and quality traits. Crop Breeding and Appl. Biotechnology, v. 17, p. 89-97,

2017

MRUTYUNJAYA, M. S.; LAKSHMIKANTH, T. M.; RAGHAVENDRA, T.K.; PRAVEEN, P.N. Quality Analysis of Rice Grains Using Image Processing Techniques. International Journal of Combined Research & Development (IJCRD), v.2, n.3, p.16-18, 2014.

TANABATA, T.; SHIBAYA, T., HORI, K., EBANA, K.; YANO, M.. SmartGrain: High-Throughput Phenotyping Software for Measuring Seed Shape through Image Analysis. Plant Physiology, v. 160, p. 1871–1880, 2012.

WHAN, A.P., SMITH, A.B.; CAVANAGH, C.R., RAL, J.F., SHAW, L.M., HOWITT, C.A.; BISCHOF, L. GrainScan: a low cost, fast method for grain size and colour measurements. Plant Methods, v.10, n.23, p1-10, 2014.

Figure 1: Front and back views of the Image Rice Grain Scanner

Figure 2: Three-dimensionall images during the free fall covering the whole grain surface

Figure 3: Partial spreadsheet of an output data file.

CARACTERIZAÇÃO DO GENE HSFA4D DE ARROZ

Victoria Freitas de Oliveira1, Vívian Ebeling Viana2, Luciana Dallegrave Schroeder3, Marcia Maria Auxiliadora Pinheiro Margis4, Antonio Costa de Oliveira5, Camila Pegoraro6

Palavras chave: Oryza sativa, frio, fator de transcrição, transformação genética.

INTRODUÇÃO A produtividade agrícola aumentou significativamente nos últimos anos, porém ainda é

insuficiente para suprir a demanda da população em crescimento e é dependente das condições ambientais, as quais são alvo das mudanças climáticas globais. Esse cenário é observado em todas as espécies cultivadas, incluindo o arroz (Oryza sativa L.) o qual serve como alimento básico para mais da metade da população mundial, sendo considerado a fonte mais importante de nutrientes para bilhões de pessoas (Mataveli et al., 2016). Estresse causado por frio pode afetar negativamente qualquer estádio de desenvolvimento do arroz. Durante o estádio inicial provoca atraso e redução na taxa de germinação, resultando no aumento da competição de plantas invasoras e redução de até 25% do rendimento final. No estádio vegetativo pode afetar o estabelecimento das plântulas, levar ao amarelecimento das folhas, crescimento tardio e diminuição do afilhamento. Quando o frio ocorre no estádio reprodutivo pode afetar a qualidade de grão e diminuir a produtividade (revisado por Menguer et al., 2017).

Algumas espécies/genótipos de plantas apresentam tolerância ao frio em grau variável, o que depende da reprogramação da expressão gênica para modificar sua fisiologia, metabolismo e crescimento. Dentre os produtos gênicos de resposta a estresse pode-se destacar os fatores de transcrição (FTs), que apresentam papel essencial na regulação da resposta da planta em condições de estresse, através da ligação em elementos cis presentes na região promotora e genes alvo (Kim et al., 2016). Uma classe de FTs que tem papel vital na resposta a estresses abióticos são os Fatores de Choque de Calor (Heat shock factor - HSFs). Estudos recentes têm identificado a associação de diferentes HSFs com a tolerância a estresses abióticos como calor, estresse oxidativo e frio e estresses bióticos (Jin et al., 2013). Em arroz existem 25 membros da família HSF (Guo et al., 2008), e existe uma grande diversidade na função desses FTs, sendo necessário investigar o papel de cada um sob diferentes condições de estresse. Dessa forma, este trabalho teve por objetivo caracterizar o gene HSFA4D, um candidato para tolerância a estresse por frio em arroz.

METODOLOGIA Um grupo de plantas de O. sativa cv. Nipponbare previamente transformadas com o

gene HSFA4D (Os05g0530400) (Pegoraro, 2012) foi caracterizado quanto à presença da construção de interesse (Ubi::HSFA4D) e ao acúmulo de transcritos do gene HSFA4D. Para amplificação de um fragmento da construção Ubi::HSFA4D utilizou-se DNA de cada uma das linhagens em T1 e os oligonucleotídeos F- CGCTTTCCCTTCCTC; R- AACATTCCTGAGTAAAAGAGGTG. A extração de DNA foi feita de acordo com o protocolo descrito por Doyle e Doyle (1967). O perfil de expressão do gene HSFA4D foi analisado a partir do cDNA de cada uma das linhagens em T1 utilizando os oligonucleotídeos F-CACCTCTTGCATTCATCGTGGCT; R – AACATTCCTGAGTAAAAGAGGTG. A extração de RNA foi feita de acordo com protocolo descrito por Zeng e Yang (2002). A síntese de cDNA

1 Engª. Agrônoma. Universidade Federal de Pelotas. Avenida Eliseu Maciel - 3º andar da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel. Estrada Corredor da Embrapa. 96160-000 - Capão do Leão, RS - Brasil - e-mail. vicdeol@gmail.com. 2 MsC. em Agronomia. Universidade Federal de Pelotas. 3 Estudante de Biotecnologia. Universidade Federal de Pelotas. 4 PhD em Genética. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. 5 PhD. em Genética. Universidade Federal de Pelotas. 6 Dra. em Agronomia. Universidade Federal de Pelotas.

foi feita utilizando o kit SuperScript III ® First-Strand Synthesis System para RT-PCR (Invitrogen), de acordo com as recomendações do fabricante.

Para identificação de elementos cis na região promotora (1 kb upstream – RAP-DB http://rapdb.dna.affrc.go.jp/download/irgsp1.html) do gene Os05g0530400 (HSFA4D) utilizou-se o programa PLANTCIS (http://www.microsatellite.org/cis_input.html). Apenas elementos com p-value ≤0,05 foram considerados. Dois genótipos de arroz (Oryza sativa L.), C418 sensível ao frio e K354 tolerante ao frio, foram caracterizados quanto à expressão gênica em condições de frio. Foram utilizadas plântulas em estádio de três folhas, cultivadas em câmara de crescimento com 12 horas de luz e 12 horas de escuro, com umidade relativa de 75-80% e 25ºC. Para a condição controle as plântulas permaneceram conforme descrito acima, e para condição de estresse por frio, as plântulas foram transferidas para câmara a 4ºC durante 48 horas. A análise de expressão gênica foi realizada utilizando a técnica de microarranjos (Affymetrix rice microarray platform). Os dados obtidos (GSE37940) foram depositados no Banco de Dados Genevestigator (https://genevestigator.com/gv/index.jsp). Nesse estudo utilizaram-se dados de expressão para os genes WRKY71 (Os02g0181300) e HSFA4D, com p-value ≤ 0.01, provenientes do Banco Genevestigator.

Ainda, um teste simples de germinação foi realizado. Sementes das linhagens transformadas bem como sementes do genótipo selvagem Nipponbare, foram submetidas a germinação sob estresse por frio em temperatura de 13°C e como controle, germinação a temperatura de 25°C, ambos em câmara BOD. A germinação foi avaliada sete e 14 dias após a semeadura.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A fim de realizar a genotipagem das plantas possivelmente transformadas com a construção Ubi::HSF4D, o DNA genômico foi extraído e submetido a uma reação de PCR com oligonucleotídeos específicos. É possível verificar na figura 1A que as linhagens analisadas possuem a inserção da construção pela presença de bandas no tamanho esperado (751pb), apenas a planta 5 da linha 10 e as plantas 1 e 2 da linha 1 não apresentaram banda específica sendo consideradas selvagens. O genótipo selvagem foi utilizado como controle e apresentou uma banda de tamanho diferente e pouco visível, provavelmente fruto de alguma amplificação espúria. Os resultados obtidos na análise são confiáveis quando se verifica a ausência de bandas no controle negativo. Foi analisado também a abundância de transcritos nas linhagens transformadas através de uma PCR utilizando oligonucleotídeos específicos no cDNA obtido através da transcrição reversa do RNA total extraído. A figura 1B demonstra a abundância de transcritos através da presença de bandas de tamanho esperado (177pb). Pode-se observar pelos resultados preliminares utilizando PCR qualitativo que não houve co-supressão do gene, visto que os genótipos transformados produziram transcritos. Uma análise precisa da expressão relativa dos transcritos será realizada po qRT-PCR.

Para avaliar a regulação do gene HSFA4D analisou-se a presença de elementos cis na sua região promotora (1 kb upstream). Foram identificados 12 CREs diferentes, os quais apresentaram uma ocorrência de 40 vezes (Tabela 1). Dentre as sequências reguladoras identificadas pode-se destacar WBBOXPCWRKY1, a qual é identificada e ligada por fatores de transcrição da família WRKY (Tiwari et al., 2013). Além disso, também merece destaque o elemento LTRE1HVBLT49, responsivo a baixas temperaturas (Dunn et al., 1998). Em um estudo desenvolvido por Kim et al. (2016) foi observado que a superexpressão de WRKY71 em arroz resultou em plantas tolerantes ao frio. Dessa forma, sugere-se que HSFA4D pode ser regulado por WRKY71 e estar associado à tolerância ao frio. Esta hipótese é reforçada pela presença de um elemento responsivo ao frio na região promotora de HSFA4D. Além disso, o perfil de expressão de WRKY71 e HSFA4D em plantas de arroz submetidas ao frio (Figura 2) demonstra que ambos os genes respondem ao estresse, sendo mais um indicativo de que esses FTs podem apresentar uma associação. Verificou-se porém, que ocorre indução da expressão dos genes em resposta ao frio independente do genótipo (tolerante ou suscetível). Esse comportamento indica que a resposta ao frio é coordenada

por uma rede gênica, que vai além de WRKY71 e HSFA4D, mas que esses genes têm um papel chave na resposta ao estresse.

Sabendo do envolvimento do gene HSFA4D em resposta ao estresse por frio, sementes provenientes das plantas transformadas T1 juntamente com sementes do genótipo selvagem Nipponbare, foram submetidas ao teste simples de germinação no frio. Através desse ensaio é possível observar na Tabela 2 que as linhagens transformadas possuem tolerância à germinação ao frio. Primeiramente, o vigor das sementes é observado na germinação em condição controle onde todos os genótipos estudados apresentaram 100% de germinação em até sete dias. As linhas 7, 10, 11 e 12 demonstraram 100% de germinação em sete dias sob estresse por frio enquanto que a cultivar Nipponbare apresentou 50%. Mesmo avaliada em 14 dias a cultivar Nipponbare apresentou apenas 70% de germinação. A linhagem 1 não demonstrou tolerância a germinação no frio, isso porque compreende um evento de transformação independente onde o inserto, a construção Ubi::HSF4D, pode ser inserida em regiões diferentes do genoma. Próximas etapas compreendem testes de germinação mais robustos e o mapeamento da inserção da construção nas linhagens tolerantes a germinação no frio, bem como novos ensaios de caracterização.

Figura 1. Análises moleculares da construção Ubi:HSF4D. A: Amplificação da construção. B: Acúmulo de transcritos do gene HSFA4D em plantas de arroz transgênicas. Tabela 1. Elementos cis presentes na região promotora (1 kb upstream) do gene HSFA4D.

Elemento cis Sequência Ocorrência ACGTTBOX AACGTT 1 CACTFTPPCA1 TACT; CACT 14 CTRMCAMV35S TCTCTCTCT 2 CURECORECR GTAC 9 ELRECOREPCRP1 TTGACC 2 LTRE1HVBLT49 CCGAAA 1 POLASIG2 AATTAAA 2 PREATPRODH ACTCAT 2 TAAAGSTKST1 TAAAG 3 TATABOX3 TATTAAT 1 TRANSINITDICOTS ACTATGGC 1 WBBOXPCWRKY1 TTTGACC 2 Total 12 40

Figura 2. Perfil de expressão dos genes WRKY71 e HSFA4D em dois genótipos de arroz, C418 (sensível ao estresse por frio) e K354 (tolerante ao estresse por frio). O acúmulo de transcritos foi comparado entre plantas submetidas a 4ºC por 48h e plantas mantidas em condições controle à 25ºC. A quantidade de transcritos está expressa em log2. Tabela 2. Germinação de sementes T1 provenientes de plantas de O. sativa cv. Nipponbare transformadas com a construção Ubi:HSF4D (linhas 1, 7, 10, 11 e 12) comparadas com o genótipo selvagem (O. sativa cv. Nipponbare), em condições controle e frio.

Genótipo

Tratamento Controle

Frio

7 dias

14 dias

7 dias

14 dias Nipponbare (selvagem) 100%

100%

50%

70%

Linha 1 100%

100%

40%

60% Linha 7 100%

100%

100%

100%

Linha 10 100%

100%

100%

100% Linha 11 100%

100%

100%

100%

Linha 12 100% 100% 100% 100%

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS DOYLE, J.J.; DOYLE, J.L. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochemical Bulletin, v.19, p.11-15, 1987. Disponível em: < http://www.citeulike.org/user/echinotrix/article/678648>. Acesso em: 29 mai. 2017. DUNN, M. A. et al. Identification of promoter elements in a low-temperature-responsive gene (blt4.9) from barley (Hordeum vulgare L.). Plant Molecular Biology. v. 38, p. 551-564. nov. 1998. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9747801. Acesso em: 02 mai. 2017. GUO, J. et al. Genome-wide analysis of heat shock transcription factor families in rice and Arabidopsis. Journal of Genetics and Genomics. v. 35, p. 105-118. fev. 2008. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1673852708600168>. Acesso em: 02. mai. 2017. JIN, G-H. A systematic view of rice heat shock transcription factor family using phylogenomic analysis. Journal of Plant Physiology. v. 170, p. 321-329. fev. 2013. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0176161712004038>. Acesso em: 02 mai. 2017. KIM, C-Y. et al. Functional analysis of a cold-responsive rice WRKY gene, OsWRKY71. Plant Biotechnology Reports. v. 10, p. 13-23. fev. 2016. Disponível em: https://link.springer.com/article/10.1007/s11816-015-0383-2. Acesso em: 02 mai. 2017. MATAVELI, L.R.V. et al. Total Arsenic, Cadmium, and Lead Determination in Brazilian Rice Samples Using ICP-MS. Journal of Analytical Methods in Chemistry. AI: 3968786. set. 2016. Disponível em: <https://www.hindawi.com/journals/jamc/2016/3968786/>. Acesso em: 02 mai. 2017. MENGUER, P.K. et al. A walk on the wild side: Oryza species as source for rice abiotic stress tolerance. Genetics and Molecular Biology. v. 40, p. 238-252. mar. 2017. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1415-47572017005009102&lng=en&nrm=iso&tlng=en>. Acesso em: 02 mai. 2017. TIWARI, V. The Transcriptional Regulatory Mechanism of the Peroxisomal Ascorbate Peroxidase (pAPX) Gene Cloned from an Extreme Halophyte, Salicornia brachiate. Plant Cell Physiology. v. 55, p. 201-217. jan. 2014. Disponível em: < https://academic.oup.com/pcp/article-lookup/doi/10.1093/pcp/pct172>. Acesso em: 02 mai. 2017. ZENG Y.; YANG T. RNA isolation from highly viscous samples rich in polyphenols and polysaccharides. Plant Molecular Biology Reporter. v.20, p.417a-417e. dec. 2002. Disponível em: < https://link.springer.com/article/10.1007/BF02772130>. Acesso em: 29 mai. 2017.

1. Lic. en Biotecnología, (M.Sc.). Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Ruta Prov. 39 Km. 143.5. Concepción del Uruguay, Entre Ríos. Argentina. CP (3260). Email: colazo.jose@inta.gob.ar.

2. Estudiante Lic. en Genética. Universidad Nacional de Misiones 3. Ingeniero Agrónomo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) 4. Ingeniero Agrónomo, (Ph.D). Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA)

EVALUACION DE GENES ASOCIADOS AL RENDIMIENTO

Colazo JL1, Fernández ML

2, Bezus R

3, Livore AB

4

Palabras claves: rendimiento, marcadores, mejoramiento

Introducción

El aumento del rendimiento de los cultivos es esencial para garantizar la seguridad alimentaria a nivel mundial. Se estima que para el año 2035 se necesitarán 852 millones de toneladas de grano cascará para suplir la demanda mundial (3K RGP, 2014). Gracias a las nuevas tecnologías de secuenciación y metodologías de análisis es posible identificar marcadores moleculares asociados a ciertos genes con efectos mayores/menores en caracteres complejos. En mejoramiento genético, el uso de marcadores moleculares complementado con datos fenotípicos podría convertirse en una herramienta efectiva para acelerar la liberación de nuevas variedades (Bertrand & Mackill, 2007). En el presente trabajo se testearán ocho marcadores moleculares asociados a alelos favorables para el rendimiento en los genes Gn1a, OsSPL14, SCM2, Ghd7, DEP1, SPIKE, GS5 y TGW6 (Kim et al., 2016).

Objetivos

Evaluar la presencia de alelos favorables en materiales del programa de mejoramiento genético del INTA-Concepción del Uruguay

Explorar la asociación entre los alelos favorables y componentes del rendimiento

Materiales y Métodos

Se analizaron 24 genotipos de arroz representando líneas avanzadas, variedades del programa de mejoramiento del INTA Concepción del Uruguay como así también variedades comerciales. El ADN se aisló utilizando el protocolo de Dellaporta modificado (Dellaporta et al., 1983). Se analizaron los genes Gn1a, OsSPL14, SCM2, Ghd7, DEP1, SPIKE, GS5 y TGW6 según Kim et al. (2016) utilizando las siguientes condiciones de amplificación: ADN (10 ng/ul), Buffer 1X (Thermo Scientific), MgCl2 2 mM (Thermo Scientific), dNTPs 0.2 mM, iniciadores 0.3 uM (Invitrogen) y Taq. Polimerasa (Thermo Scientific) 1UI. Las condiciones de ciclado fueron: 94 C° 2 min, 30 ciclos de 94C° 45 seg. 55C° 45 segundos, 72C° 1 min. y una extensión final de 72 C° 3 min. Los productos amplificados se analizaron en geles de agarosa al 2% y poliacrilamida al 6%. Los datos se analizaron a través de una matriz binaria (M.B.) dónde se representó la presencia y ausencia de alelos favorables con uno y cero respetivamente. Por medio del programa estadístico InfoStat se obtuvo una matriz de similitud entre los diferentes genotipos utilizándose la M.B. y el coeficiente de similitud (Simple Matching). Los diferentes genotipos se agruparon en un dendograma mediante el algoritmo de Encadenamiento Promedio o UPGMA.

Durante la campaña 16/17 se dispuso en el campo experimental del INTA Concepción del Uruguay (provincia de Entre Ríos, Argentina) un ensayo comparativo de rendimiento (ECR) utilizando 7 de los 24 genotipos analizados. Se utilizó un diseño de bloque al azar (parcelas estándar, seis surcos por cinco metros con tres repeticiones) para determinar cada componente de rendimiento (número de panoja, granos por panoja, peso de mil granos). Se evaluó la normalidad de los datos y se evaluaron diferencias significativas para

1. Lic. en Biotecnología, (M.Sc.). Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Ruta Prov. 39 Km. 143.5. Concepción del Uruguay, Entre Ríos. Argentina. CP (3260). Email: colazo.jose@inta.gob.ar.

2. Estudiante Lic. en Genética. Universidad Nacional de Misiones 3. Ingeniero Agrónomo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) 4. Ingeniero Agrónomo, (Ph.D). Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA)

los caracteres de rendimiento entre los diferentes genotipos utilizándose un análisis de la varianza ANAVA (LSD Fisher, p=0.05) mediante el programa estadístico InfoStat.

Resultados y discusión

El genotipado de los materiales evidencio la presencia de alelos favorables en los genes Gn1a, SCM2, Ghd7, SPIKE y GS5 en los materiales del programa de mejoramiento genético del INTA Concepción del Uruguay (Figura 1). El gen Gn1a codifica la citoquina oxidasa/deshidrogenasa 2(OsCKX2) que regulan el número de granos por panoja, el gen SCM2 codifica proteínas que controlan el número de granos por panoja y aumento del diámetro del macollo, el gen Ghd7 codifica una proteína que está involucrada en la altura de la planta y el número de granos por panoja y el gen SPIKE codifica una proteína con función bioquímica desconocida, que regula el número de granos por panoja (Kim et al. 2016). Los alelos favorables de estos genes potenciarían el carácter número de grano/panoja. El gen GS5 codifica una serina carboxipeptidasa que regula el ancho y el peso del grano. No se detectaron alelos favorables para los OsSPL14, TGW6, DEP1.

FIGURA 1. Marcador Gn1a-17SNP-OPF/OPR/AF/GR. El alelo favorable posee 257 pb (muestra 2)

La clasificación de genotipos por alelos favorables pudo separar a los 24 genotipos en base la subespecie índica y japónica, corroborándose que la distribución de alelos favorables en el germoplasma está relacionada al origen del mismo (Figura 2).

FIGURA 2. Agrupamiento de los genotipos en un dendograma en base a alelos favorables.

1. Lic. en Biotecnología, (M.Sc.). Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Ruta Prov. 39 Km. 143.5. Concepción del Uruguay, Entre Ríos. Argentina. CP (3260). Email: colazo.jose@inta.gob.ar.

2. Estudiante Lic. en Genética. Universidad Nacional de Misiones 3. Ingeniero Agrónomo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) 4. Ingeniero Agrónomo, (Ph.D). Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA)

Se formaron siete grupos en base a la presencia de alelos favorables (Tabla 2). Los grupos 1 ,2 y 3 son de origen japónica mientras que los grupos 4, 5, 6 y 7 de origen índica. El grupo más numeroso fue el cinco con la combinación de 4 alelos favorables.

Grupo Alelo Material Vegetal

1 GS5(wide) ECR 43

2 SPIKE + GS5(wide) ECR22, Yerua, IMI 15, CR 4016

3 Gn1a, SPIKE + GS5(wide) CR 660

4

SCM2, Ghd7, Gn1a, SPIKE, GS5 (narrow/medium)

CR 571 15/16, CR 572 15/16

5

SCM2, Ghd7, Gn1a, GS5 (narrow/medium)

Puita, Ñu Poti, IRGA 424, EPAGRI 108, TAIM, ITACAABO 110, CR 762 15/16, CR 629 15/16, CR 709 15/16, CR 2212 CHACO, CR 2204 CHACO, CR 761 15/16, CR 1056-1 15/16

6 SCM2, Ghd7, Gn1a, GS5(wide)

Gurí, CR 766 15/16

7

SCM2, Ghd7, GS5 (narrow/medium)

CR 2006

TABLA 2. Grupos, alelos favorables y genotipos.

Fenotipado

Se evaluaron materiales del Grupo 4, 5 y 6 en los ECR. Los genotipos de dichos grupos comparten la combinación de alelos SCM2, Ghd7, Gn1a diferenciándose el grupo 4 por la presencia de un alelo favorable en el gen SPIKE y el grupo 6 por tener una variante del alelo wide en el gen GS5.

Líneas

Rendimiento

Granos por panoja

Nro. grano por m2

Pmg

Nro. de espiguillas por m2

Vanos por m2

Panoja por m2

CR571 15/16

746,2 20636,1 A

18324,2 A

25,52 C-D

20636,1 A

2311,2 A-B

492,1 A

CR629 15/16

771,1 21922,1 A-B

17527,3 A

23,72 B

21922,1 A-B

4394,9 C

550,0 A

CR761 15/16

780,4 23109,8 A-B

18747,8 A

25,89 D-E

23109,8 A-B

4362,1 C

583,3 A

CR572 15/16

801,9 21319,1 A-B

19504,0 A-B

25,43 C

21119,2 A-B

1815,9 A

539,2 A

PUITA 834,9 19728,2 A

17975,1 A

22,37 A

19728,2 A

1753,1 A

550,8 A

CR762 15/16

846,2 23368,4 A-B

19918,1 A-B

25,27 C

23368,4 A-B

3450,3 B-C

553,0 A

CR766 15/16

934,4 25544,8 B

22592,5 B

26,06 E

25544,8 B

2952,3 A-B

584,2 A

CV 8,66 11,71 10,46 1 11,71 23,97 16,6

Tabla 3. ANAVA de componentes de rendimientos

Los materiales portando el alelo favorable para el gen SPIKE (CR 571 y CR 572 15/16) no presentaron diferencias significativas con respecto a los materiales del Grupo 5 al

1. Lic. en Biotecnología, (M.Sc.). Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Ruta Prov. 39 Km. 143.5. Concepción del Uruguay, Entre Ríos. Argentina. CP (3260). Email: colazo.jose@inta.gob.ar.

2. Estudiante Lic. en Genética. Universidad Nacional de Misiones 3. Ingeniero Agrónomo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) 4. Ingeniero Agrónomo, (Ph.D). Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA)

carácter de número de granos por panoja. En cambio el material CR 766 15/16 si presentan diferencia significativas en el peso de mil granos en comparación con los otros genotipos. Este material porta el alelo wide asociado a un QTL menor para el carácter anchura y peso de grano (Xu et al. 2015). Li et al. (2011) compararon dos isolíneas con los alelos wide y narrow/médium obteniendo que la isolínea con el alelo wide presentó una ganancia del 7% en el peso de grano. Si bien se trata de un carácter complejo gobernando por muchos genes, Zhang et al. (2016) postula que ciertos genes asociados a dicho carácter podrían tener un efecto aditivo sobre el mismo. La selección fenotípica esta correlacionada con alelos fuertes de genes mayores pero su correlación es baja con alelos moderados o genes menores (Lu et al., 2013). Disponer de la selección asistida por marcadores en etapas de tempranas de selección para fijar dicho alelo podría contribuir a sumar efectos aditivos en el carácter peso de grano.

Conclusión

Se hallaron alelos favorables para los genes Gn1a, SCM2, Ghd7, SPIKE y GS5 en el programa del INTA Concepción del Uruguay. No se encontraron alelos favorables para los genes OsSPL14, TGW6, DEP1

El alelo favorable en el gen SPIKE no tuvo un efecto significativo en el carácter número de grano/panoja en el ensayo analizado.

El material que portó el alelo favorable wide tuvo un efecto significativo en el carácter peso de mil grano en comparación con narrow/medium. Se incorpora dicho marcador para realizar selección temprano de materiales.

Bibliografía

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Lu, L. et al. Natural variation and artificial selection in four genes determine grain shape in rice. New. Phytol., 200(4): 1269-1280. 2013

Xu, C. et al. Differential expression of GS5 regulates grain size in rice. Journal of Experimental Botany, Vol. 66, No. 9 pp. 2611–2623, 2015

Zhang, Y. et al. Distribution of seven grain genes and evaluation of their genetic effects on grain traits. Pak. J. Bot., 48(3): 1073-1079. 2016

PARTICIPAÇÃO DE GERMOPLASMA DO CIAT NA BASE GENÉTICA DE CULTIVARES DE ARROZ IRRIGADO DO BRASIL

Bruna Carla Fagundes Crispim1; Aluana Gonçalves de Abreu2; José Manoel Colombari Filho3; Elcio Perpetuo Guimaraes4; Erico Campos Dianese5;Paulo Hideo Nakano Rangel6

Palavras-chave: genealogia, background genético, Oryza sativa.

INTRODUÇÃO

A Fundação Rockefeller e a Fundação Ford, em 1966, começaram a explorar a possibilidade de criar na América Latina um centro internacional de pesquisa agrícola. Em 1967 foi criado, em Cali, Colômbia, o Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT). O programa de arroz foi um dos primeiros a ser estabelecido e fortaleceu a parceria entre o Instituto Colombiano de Agricultura (ICA) e a Federação Nacional dos Arrozeiros (Fedearroz), assim que, em 2017, o CIAT celebra seus 50 anos. Ao longo de sua existência, contribuiu com os programas de melhoramento de arroz latino-americanos via intercâmbio de germoplasma e de capacitação técnica. Châtel e Guimarães (2002) mencionam que mais de 300 variedades de arroz foram lançadas na América Latina pelos programas nacionais e internacionais. Segundo estes autores, em uma análise da contribuição do Centro Internacional para a Cooperação em Pesquisa e Desenvolvimento Agrícola (Cirad) para o CIAT, 61 linhagens Cirad foram utilizadas como genitores em mais de 2.000 cruzamentos realizados pelo CIAT. Esse estudo permite estimar a contribuição do Cirad para o melhoramento de arroz na região Latinoamericana. Os programas de melhoramento de arroz brasileiros têm tirado proveito dos materiais gerados pelo CIAT e, a partir deles, desenvolvido cultivares para os orizicultores brasileiros. Embora na literatura existam trabalhos que quantifiquem a contribuição da introdução de germoplasma em diferentes programas de melhoramento de arroz (Châtel e Guimarães, 2002), não existe informação sobre a importância da contribuição de germoplasma do CIAT na base genética de cultivares de arroz irrigado do Brasil. Assim, no contexto da celebração dos 50 anos do CIAT, idealizou-se identificar e quantificar a contribuição de linhagens do CIAT na genealogia de cultivares de arroz irrigado do Brasil.

MATERIAL E MÉTODOS

Foram estudadas 14 cultivares de arroz irrigado liberadas para uso comercial no período de 1978 a 2017. Foram selecionados genótipos mais representativos deste período, de acordo com Ferreira & Rangel (dados não publicados), bem como cultivares recém lançadas. Para isto, foram construídas as genealogias até o último ascendente identificado, com base em publicações e informações de registros genealógicos de institutos de pesquisa, a exemplo de IRRI (1985) e Martínez e Cuevas-Pérez (1995). Utilizando as genealogias, estimou-se a contribuição genética de genitores desenvolvidos pelo programa de melhoramento do CIAT nas cultivares brasileiras de arroz irrigado.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

1 Doutoranda em Fitossanidade na Universidade Federal de Goiás, Embrapa Arroz e Feijão, Rodovia GO-462, Km 12, CEP: 75375-000 - Santo Antônio de Goiás - GO, e-mail: brunacarlafagundes@hotmail.com. 2 Dra. em Genética e Biologia Molecular, Embrapa Arroz e Feijão. 3 Dr. em Genética e Melhoramento de Plantas, Embrapa Arroz e Feijão. 4 Dr. em Genética e Melhoramento de Plantas, Embrapa Arroz e Feijão. 5 Dr. em Fitopatologia, Universidade Federal de Goiás. 6 Dr. em Genética e Melhoramento de Plantas, Embrapa Arroz e Feijão.

De acordo com a tabela 1, pode-se observar a relação das 14 cultivares deste trabalho, bem como o ano de lançamento e a porcentagem da contribuição do programa de melhoramento do CIAT na genealogia da cultivar. Analisando-se os genótipos utilizados nos cruzamentos precursores das cultivares brasileiras de arroz irrigado, fica evidente a importância das atividades de intercâmbio de germoplasma entre os centros de pesquisas do Brasil e instituições internacionais. A contribuição do CIAT fica clara em materiais que foram lançados exatamente como recebidos, como a cultivar BR-IRGA 409. Essa cultivar, lançada em 1978, de porte baixo e boa produtividade, contribuiu para aumentar substancialmente a produção do Rio Grande do Sul, chegando a ocupar 60% da área cultivada de arroz irrigado (LOPES, 2002). A partir da década de 1990, observou-se uma maior independência dos programas brasileiros, que passaram a realizar seus próprios cruzamentos, ao invés de lançar linhagens, na forma recebida do CIAT, como cultivares. Essa independência é, em grande parte, devido ao conhecimento técnico acumulado pelos pesquisadores em mais de uma década de capacitação na sede do CIAT, na Colômbia. Além disto, houve uma maior diversificação nos genótipos utilizados nos cruzamentos, para atender a condições ambientais específicas de nosso País. Abaixo, detalharemos a contribuição do CIAT nos principais programas de melhoramento de arroz irrigado do Brasil. A participação de linhagens do CIAT em cultivares da Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária) diminuiu a partir dos lançamentos de BRS Pampa e BRS Catiana, todas com 75% de contribuição do background genético de acessos oriundos do CIAT. A cultivar BRS Pampa, que apresenta destaque pela qualidade de grãos (Sosbai, 2014), é oriunda do cruzamento entre a cultivar BR-IRGA 417, de ampla adaptação no Rio Grande do Sul, com a cultivar BRS Jaburu, ambas com genitores provenientes do CIAT. A cultivar BRS Catiana, também oriunda do mesmo cruzamento que BRS Pampa, foi lançada recentemente (2012) e possui como destaque elevado potencial produtivo, adequada qualidade industrial e culinária de grãos, tolerância ao acamamento e boa resistência às principais doenças do arroz (Morais et al., 2016). A cultivar BRS Pampeira, com 50% do background genético oriundo do CIAT, teve seu lançamento em 2016 visando reunir maior resistência à brusone, rusticidade, potencial produtivo e qualidade de grãos (MAGALHÃES JUNIOR et al., 2016). Entretanto, a cultivar BRS A702 CL, portadora do gene para tolerância aos herbicidas do grupo das imidazolinonas e obtida por retrocruzamento entre BRS Rio Formoso e a cultivar Cypress CL, apresenta 93,75% da sua base genética oriunda do CIAT. A escolha de uma cultivar 100% CIAT (Rio Formoso) para a incorporação de gene CL evidencia a qualidade e importância de genótipos provenientes desse Centro para o melhoramento de arroz irrigado brasileiro. Grande parte das cultivares desenvolvidas pelo IRGA possui BR-IRGA 409 na sua genealogia. Este material por sua vez é inteiramente originado de cruzamento realizado no CIAT. Esta cultivar também tem sido bastante utilizada por outros programas de melhoramento devido a excelente qualidade de grãos, que é referência para indústria. Um exemplo é sua utilização para desenvolver a IRGA 417 (50%). Este último genótipo foi utilizado como genitor recorrente no desenvolvimento da cultivar de arroz tolerante a herbicidas da classe das imidazolinonas, IRGA 422 CL, por retrocruzamento, utilizando-se a linhagem 93AS3510 como fonte doadora do gene que confere tolerância ao herbicida Only® (LOPES et al., 2007). Assim como na Embrapa, uma cultivar com grande contribuição do CIAT foi escolhida, por seus atributos agronômicos, para a inserção do gene de tolerância a herbicidas. Na Epagri (Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina), a introdução de cultivares e linhagens advindas do CIAT foi fundamental no início do programa de melhoramento, como na cultivar Epagri 108, que possui 100% dos genitores do CIAT. Assim como nos outros programas, a contribuição do CIAT foi diminuindo ao logo dos anos. Na cultivar SCSBRS Tio Taka, lançada em 2004, há 32,5% do background genético oriundo do CIAT (Rangel et al., 2007). Já a cultivar SCS 114 Andosan (2007), primeira cultivar de arroz mutante do Brasil, não possui genitores do programa do CIAT (Ishiy et al., 2006).

Tabela 1. Relação de cultivares de arroz irrigado, ano de lançamento e porcentagem de contribuição do CIAT na genealogia.

Cultivar Ano Lançamento Contribuição CIAT (%)

BR-IRGA 409 1978 100

IRGA 417 1995 50

IRGA 422 CL 2002 49,22

IRGA 424 2007 100

EPAGRI 108 1995 100

SCSBRS Tio Taka 2004 32,5

SCS 114 Andosan 2007 0

BRS 7 Taim 1991 0

Rio Formoso 1997 100

BRS Pampa 2012 75

BRS Pampeira 2016 50

BRS Catiana 2016 75

BRS A701CL 2017 0

BRS A702CL 2017 93,75

CONCLUSÃO

Dentre as 14 cultivares descritas neste trabalho 11 possuem contribuição do CIAT em sua genealogia. Sendo que nove cultivares apresentam mais de 50% de contribuição do germoplasma do CIAT em sua composição genealógica.

Este estudo deixa evidente a importância do programa do CIAT no desenvolvimento de cultivares de arroz irrigado no Brasil. Num primeiro momento, as cultivares possuíam em sua totalidade background genético oriundo deste centro e, a partir de meados de 1990, houve uma menor contribuição do CIAT, devido ao fortalecimento dos programas brasileiros de melhoramento, que passaram a realizar seus próprios cruzamentos, bem como a ampliação da base genética com materiais introduzidos de outros programas de melhoramento pelo mundo.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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ISHIY, T. et al. Rice mutant cultivar SCS114 Andosan. Plant Mutation Reports, Viena, v.1, p.25, 2006. Disponível em: <http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Newsletters/PMR-01-02.pdf.> Acesso em: 10 jun. 2017. LOPES, M. C. B. Caracterização fenotípica e molecular de genótipos de arroz irrigado. 2002. 100 p. Dissertação (Mestrado em Fitotecnia) – Faculdade de Agronomia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre. LOPES, M. C. B. et al. IRGA 422 CL a cultivar desenvolvida para o sistema de produção clearfield arroz. Instituto Rio Grandense do Arroz – IRGA. disponível em: < www.irga.rs.gov/20071107163254.pdf >. Acesso em: 10 jun. 2017. MAGALHÃES JÚNIOR, A. M. et al. BRS Pampeira: cultivar de arroz irrigado de elevado potencial produtivo. Pelotas: Embrapa Clima Temperado, 2016. (Embrapa Clima Temperado. Comunicado Técnico, 332). MARTÍNEZ, C.P.; CUEVAS-PÉREZ, F.E. Registro de cruzamientos de arroz: P1-P5617 y CT5618-CT13800. Cali: CIAT, 1995. MORAIS, O. P. et al. BRS Catiana: Cultivar de Arroz Irrigado de Elevada Produtividade e Ampla Adaptação. Santo Antônio de Goiás: Embrapa Arroz e Feijão, 2016 (Embrapa Arroz e Feijão. Comunicado Técnico, 233). RANGEL, P.H.N. et al. Establishment of the irrigated rice cultivar SCSBRS Tio Taka by recurrent selection. Crop Breeding and Applied Biotechnology, Viçosa, MG, v.7, p.103- 110, 2007. SOSBAI. Arroz Irrigado: Recomendações Técnicas da Pesquisa para o Sul do Brasil. 30 Reunião Técnica da Cultura do Arroz Irrigado, 06 a 08 de agosto de 2014, Bento Gonçalves, RS. Sociedade Sul-Brasileira de Arroz Irrigado. Santa Maria/RS: SOSBAI, 2014.

AVALIAÇÃO DA POPULAÇÃO DE SELEÇÃO RECORRENTE CNA11 QUANTO A TOXIDEZ POR FERRO

Gabriel Almeida Aguiar

1; Eduardo Anibele Streck

1; Paulo Henrique Karling Facchinello

1; Janaina Vilella

Goveia2; Ariano Martins de Magalhães Jr.

3; José Manoel Colombari Filho

4; Oneides Antonio Avozani

5,

Roberto Luis Weiler5

Palavras-chave: melhoramento genético, arroz irrigado, estresse abiótico, toxidez.

INTRODUÇÃO

O cultivo do arroz irrigado (Oryza sativa L.) está presente em todas as regiões brasileiras, onde a Região Sul é principal produtora desse cereal, proeminentemente no estado do Rio Grande do Sul. O sistema de cultivo predominante e tradicionalmente praticado nessa Região, referente ao manejo da água, é a irrigação por inundação, na qual utiliza-se uma lâmina de água continua após o início da irrigação da cultura.

Esse sistema de irrigação proporciona alterações biogeoquímicas no solo, que interferem na fertilidade do mesmo, determinando as formas estáveis dos elementos e sua disponibilidade para a planta (SCHMIDT et al., 2013). Através das condições anaeróbicas gerada pela inundação do solo, elevadas quantidades de ferro na forma reduzida (Fe

2+) são

liberadas para a solução do solo e, consequentemente, aumentam a sua possibilidade de absorção pelas plantas, podendo, em casos de excesso, atingir níveis de toxidez prejudiciais à cultura do arroz irrigado.

A toxidez por ferro é a desordem nutricional de maior ocorrência nas áreas de cultivo de arroz irrigado em sistemas inundados (BECKER; ASCH, 2005). Sendo classificada de duas formas distintas: direta ou real, caracterizada pelo acúmulo de grandes níveis de ferro em tecidos vegetais (SILVEIRA et al., 2007), e indireta, causada pela deficiência generalizada na absorção de outros nutrientes, geralmente provocada por altos teores de Fe

2+ (VAHL,

1991), devido a sua precipitação sobre as raízes de arroz. O desenvolvimento de cultivares tolerantes a toxidez por ferro, pelos programas de

melhoramento através da seleção recorrente, é uma alternativa eficiente para evitar as adversidades causada por esse estresse na cultura do arroz irrigado. Deste modo, a finalidade desse trabalho foi avaliar as progênies da população de seleção recorrente CNA11, sob o estresse ocasionado pelo excesso de ferro no solo.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi realizado em dois locais, na Estação Experimental de Terras Baixas da Embrapa Clima Temperado, no município de Capão do Leão, e na Estação Regional de Pesquisa do Instituto Rio Grandense do Arroz, em Camaquã, na safra 2015/2016.

Foram avaliadas 100 progênies oriundas da população de seleção recorrente de arroz irrigado CNA11 e 5 testemunhas: BRS Querência e IRGA 424 (Tolerante), BRS 7 "Taim" e BRS Pampa (Médio Tolerante) e BR IRGA 409 (Suscetível). A avaliação da toxidez por ferro foram realizadas visualmente aos 40, 70 e 100 dias após a emergência das plântulas através dos sintomas de descoloração das folhas, com notas de 1,0 a 3,5 (Tolerante); 3,6 a 5,5 (Médio Tolerante); 5,6 a 7,5 (Médio Suscetível) e 7,6 a 9,0 (suscetível) segundo metodologia de Magalhães Jr. et al (2011). Em Goiânia, junto a Embrapa Arroz e Feijão,

1 Estudante de Doutorado em Melhoramento Vegetal – UFPel - FAEM / Embrapa Clima Temperado. E-mail:

gabrielalmeidaaguiar@yahoo.com.br 2 Estudante de Agronomia - UFPel - FAEM.

3 Pesquisador, Embrapa Clima Temperado.

4 Pesquisador, Embrapa Arroz e Feijão.

5 Pesquisador, IRGA.

também foi avaliada a produtividade das progênies expressa em kg/ha. A população-base de arroz irrigado CNA11 foi sintetizada pela Embrapa Arroz e Feijão

em 1995/96, pela incorporação na população CNA1 de alelos provenientes de 12 genitores anteriormente caracterizados como fontes para elevado potencial produtivo, para resistência a bicheira da raiz, a brusone e a mancha parda, para tolerância ao frio e a toxidez por ferro, para precocidade e para qualidade de grãos (RANGEL et al., 2000). Essa população-base permite ser recombinada em campo, ou seja, sem a necessidade de cruzamentos manuais, por possuir o gene de macho-esterilidade proveniente da população CNA1, que também possuía alelos favoráveis para elevado potencial produtivo, precocidade, qualidade de grãos, resistência a brusone e tolerância a toxidez por ferro. A fonte de macho-esterelidade genética empregada na síntese da população CNA1 foi a linhagem IR 36, com genótipo msms, que induz a inviabilidade dos grãos de pólen (SING; IKEHASHI, 1981). As análises foram realizadas com auxílio do programa estatístico Genes (CRUZ, 2013).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

De acordo com a Tabela 1, pode-se observar que as progênies da população de seleção recorrente foram agrupadas em 7 e 5 grupos, nos municípios de Capão do Leão e Camaquã, respectivamente.

Tabela 1. Reação das progênies da população de seleção recorrente CNA11 sob o estresse por ferro.

Progênies Capão

do Leão

Cama quã

Progênies Capão

do Leão

Cama quã

Progênies Capão

do Leão

Cama quã

CNA11/5/1-18-1-B 3.2 a 3.4 a CNA11/5/1-87-3-B 4.2 c 3.5 a CNA11/5/1-51-4-B 4.8 d 3.6 a BRS Querência 3.4 a 3.5 a CNA11/5/1-90-5-B 4.2 c 4.6 b CNA11/5/1-52-3-B 4.8 d 3.4 a CNA11/5/1-51-2-B 3.6 a 3.2 a CNA11/5/1-99-1-B 4.2 c 3.6 a CNA11/5/1-80-2-B 4.8 d 4.9 b CNA11/5/1-93-2-B 3.6 a 3.5 a CNA11/5/1-11-6-B 4.3 c 3.6 a CNA11/5/1-93-5-B 4.8 d 4.4 b CNA11/5/1-18-4-B 3.7 a 3.2 a CNA11/5/1-63-3-B 4.3 c 4.0 b CNA11/5/1-98-3-B 4.8 d 4.7 b CNA11/5/1-43-1-B 3.8 b 3.6 a CNA11/5/1-67-4-B 4.3 c 4.6 b CNA11/5/1-22-4-B 4.9 d 5.7 c CNA11/5/1-63-4-B 3.8 b 3.5 a CNA11/5/1-80-6-B 4.3 c 3.4 a CNA11/5/1-32-6-B 4.9 d 4.4 b CNA11/5/1-80-3-B 3.8 b 3.6 a CNA11/5/1-90-4-B 4.3 c 4.8 b CNA11/5/1-52-2-B 4.9 d 3.8 a CNA11/5/1-98-2-B 3.8 b 3.7 a CNA11/5/1-98-6-B 4.3 c 3.4 a CNA11/5/1-54-5-B 4.9 d 3.6 a CNA11/5/1-99-4-B 3.8 b 3.5 a CNA11/5/1-51-3-B 4.4 c 5.5 c CNA11/5/1-58-2-B 4.9 d 3.6 a CNA11/5/1-18-3-B 3.9 b 3.3 a CNA11/5/1-67-5-B 4.4 c 3.6 a CNA11/5/1-75-2-B 4.9 d 3.7 a CNA11/5/1-85-3-B 3.9 b 4.4 b CNA11/5/1-85-2-B 4.4 c 3.7 a CNA11/5/1-81-2-B 4.9 d 4.5 b CNA11/5/1-99-2-B 3.9 b 3.5 a CNA11/5/1-87-6-B 4.4 c 4.8 b CNA11/5/1-104-3-B 4.9 d 4.3 b CNA11/5/1-85-4-B 3.9 b 4.1 b CNA11/5/1-97-6-B 4.4 c 3.5 a CNA11/5/1-3-3-B 5.0 d 3.8 a CNA11/5/1-18-2-B 4.0 b 3.6 a CNA11/5/1-81-4-B 4.5 c 3.4 a CNA11/5/1-54-3-B 5.0 d 3.6 a CNA11/5/1-35-5-B 4.0 b 3.6 a CNA11/5/1-98-1-B 4.5 c 3.4 a CNA11/5/1-58-1-B 5.0 d 3.8 a CNA11/5/1-43-5-B 4.0 b 4.0 b CNA11/5/1-100-3-B 4.5 c 3.7 a CNA11/5/1-90-6-B 5.0 d 4.7 b CNA11/5/1-47-1-B 4.0 b 3.7 a CNA11/5/1-100-4-B 4.5 c 4.4 b CNA11/5/1-104-4-B 5.0 d 4.8 b CNA11/5/1-63-1-B 4.0 b 3.4 a CNA11/5/1-105-2-B 4.5 c 3.6 a CNA11/5/1-32-3-B 5.1 d 3.8 a CNA11/5/1-82-1-B 4.0 b 3.4 a CNA11/5/1-105-5-B 4.5 c 3.6 a CNA11/5/1-81-3-B 5.1 d 3.8 a CNA11/5/1-82-2-B 4.0 b 3.5 a CNA11/5/1-105-6-B 4.5 c 3.7 a CNA11/5/1-97-4-B 5.1 d 4.8 b CNA11/5/1-107-3-B 4.0 b 4.3 b CNA11/5/1-35-2-B 4.6 c 3.4 a CNA11/5/1-3-2-B 5.2 d 3.6 a CNA11/5/1-11-4-B 4.1 b 3.4 a CNA11/5/1-58-3-B 4.6 c 3.6 a CNA11/5/1-53-5-B 5.2 d 3.7 a CNA11/5/1-35-4-B 4.1 b 3.6 a CNA11/5/1-58-5-B 4.6 c 3.5 a CNA11/5/1-54-1-B 5.2 d 3.5 a CNA11/5/1-52-4-B 4.1 b 3.2 a CNA11/5/1-85-1-B 4.6 c 3.7 a CNA11/5/1-97-5-B 5.2 d 3.6 a CNA11/5/1-54-2-B 4.1 b 3.4 a CNA11/5/1-87-5-B 4.6 c 3.6 a CNA11/5/1-22-6-B 5.4 d 5.3 c CNA11/5/1-80-4-B 4.1 b 3.7 a CNA11/5/1-105-1-B 4.6 c 3.7 a CNA11/5/1-3-1-B 5.5 e 3.8 a CNA11/5/1-11-3-B 4.2 c 3.5 a CNA11/5/1-107-2-B 4.6 c 4.8 b CNA11/5/1-22-8-B 5.5 e 3.5 a CNA11/5/1-47-6-B 4.2 c 3.6 a BRS 7 "Taim" 4 4.7 d ---- CNA11/5/1-22-7-B 5.6 e 3.7 a CNA11/5/1-51-6-B 4.2 c 3.6 a CNA11/5/1-22-9-B 4.7 d 3.7 a CNA11/5/1-81-1-B 5.6 e 3.8 a CNA11/5/1-63-2-B 4.2 c 3.4 a CNA11/5/1-82-5-B 4.7 d 4.2 b CNA11/5/1-22-5-B 5.8 e 5.9 c CNA11/5/1-67-6-B 4.2 c 3.3 a CNA11/5/1-107-1-B 4.7 d 3.7 a CNA11/5/1-104-6-B 5.8 e 4.9 b CNA11/5/1-75-5-B 4.2 c 3.6 a BRS Pampa 4.8 d 4.5 b CNA11/5/1-53-2-B 6.3 f 4.8 b

CNA11/5/1-82-4-B 4.2 c 4.7 b CNA11/5/1-32-5-B 4.8 d 3.5 a BR IRGA 409 7.2 g 7.0 d CNA11/5/1-87-2-B 4.2 c 3.7 a CNA11/5/1-47-4-B 4. 4.8 d 3.7 a IRGA 424 --- 5.0 c

Médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente pelo teste Scott-Knott à 5% de probabilidade. O agrupamento que representa maior tolerância ao estresse por ferro foi constituído por

4 progênies no município de Capão do Leão, onde as notas variaram de 3.2 a 3,7, e por 72 progênies em Camaquã, onde as notas variaram de 3.2 a 3.8. As progênies CNA11/5/1-18-1-B, CNA11/5/1-51-2-B, CNA11/5/1-93-2-B e CNA11/5/1-18-4-B foram classificadas como tolerantes a toxidez por ferro em ambos locais do experimento. Os dados do ano agrícola 2015/2016 demonstraram uma baixa severidade do estresse, podendo ser decorrente da menor disponibilidade de ferro no solo, por questões climáticas ou por fatores relacionados ao solo, sendo que o ambiente de Camaquã apresentou pouca severidade.

A produtividade média das progênies variaram de 3.308 kg ha-1 a 6.686 kg ha

-1 entre os

6 agrupamentos constituídos, sendo que os 3 grupos de melhor desempenho produtivo ficaram acima da média geral de 5.025 kg ha

-1 (Tabela 2). O grupo que apresentou maior

produtividade foi composto por 9 progênies, variando de 6.224 kg ha-1 a 6.686 kg ha

-1,

progênie CNA11/5/1-105-2-B e CNA11/5/1-80-3-B, respectivamente.

Tabela 2. Produtividade média de grãos (kg ha-1) das progênies da população de seleção

recorrente de arroz irrigado CNA11 avaliadas em Goiânia. Progênies Prod. Progênies Prod. Progênies Prod.

CNA11/5/1-80-3-B 6.686 a CNA11/5/1-80-4-B 5.299 c CNA11/5/1-52-4-B 4.706 d CNA11/5/1-22-4-B 6.678 a CNA11/5/1-58-2-B 5.284 c CNA11/5/1-67-4-B 4.678 d CNA11/5/1-58-1-B 6.536 a CNA11/5/1-53-2-B 5.276 c CNA11/5/1-54-2-B 4.678 d CNA11/5/1-93-2-B 6.470 a CNA11/5/1-98-6-B 5.263 c CNA11/5/1-63-4-B 4.674 d CNA11/5/1-3-3-B 6.347 a BRS Pampa 5.224 c CNA11/5/1-18-2-B 4.642 d CNA11/5/1-11-6-B 6.292 a CNA11/5/1-104-4-B 5.208 c CNA11/5/1-75-5-B 4.626 d CNA11/5/1-93-5-B 6.242 a CNA11/5/1-63-1-B 5.191 c CNA11/5/1-99-2-B 4.593 d CNA11/5/1-85-3-B 6.239 a CNA11/5/1-43-1-B 5.182 c CNA11/5/1-75-2-B 4.576 d CNA11/5/1-105-2-B 6.224 a CNA11/5/1-51-3-B 5.173 c CNA11/5/1-35-4-B 4.564 d CNA11/5/1-105-6-B 6.142 b CNA11/5/1-3-2-B 5.163 c CNA11/5/1-22-7-B 4.555 d CNA11/5/1-100-4-B 6.003 b CNA11/5/1-11-3-B 5.129 c CNA11/5/1-85-2-B 4.469 d CNA11/5/1-35-2-B 5.938 b CNA11/5/1-98-2-B 5.032 d CNA11/5/1-63-2-B 4.462 d CNA11/5/1-54-5-B 5.907 b CNA11/5/1-104-3-B 5.026 d CNA11/5/1-52-2-B 4.452 d CNA11/5/1-32-5-B 5.872 b CNA11/5/1-82-4-B 5.025 d CNA11/5/1-22-8-B 4.452 d CNA11/5/1-85-4-B 5.857 b CNA11/5/1-47-6-B 5.022 d CNA11/5/1-98-1-B 4.385 d CNA11/5/1-90-6-B 5.839 b CNA11/5/1-22-5-B 5.016 d CNA11/5/1-81-4-B 4.370 d CNA11/5/1-97-5-B 5.824 b CNA11/5/1-100-3-B 4.965 d BRS Querência 4.356 d CNA11/5/1-104-6-B 5.803 b CNA11/5/1-107-1-B 4.963 d CNA11/5/1-85-1-B 4.300 e CNA11/5/1-63-3-B 5.765 c CNA11/5/1-18-1-B 4.951 d CNA11/5/1-99-4-B 4.282 e CNA11/5/1-47-4-B 5.747 c CNA11/5/1-80-2-B 4.948 d CNA11/5/1-58-5-B 4.231 e CNA11/5/1-107-2-B 5.650 c BR IRGA 409 4.919 d CNA11/5/1-97-4-B 4.209 e CNA11/5/1-81-3-B 5.629 c CNA11/5/1-22-9-B 4.896 d CNA11/5/1-43-5-B 4.164 e CNA11/5/1-82-2-B 5.609 c CNA11/5/1-51-4-B 4.893 d CNA11/5/1-97-6-B 4.157 e CNA11/5/1-87-2-B 5.600 c CNA11/5/1-54-3-B 4.887 d CNA11/5/1-80-6-B 4.154 e CNA11/5/1-18-3-B 5.555 c CNA11/5/1-53-5-B 4.876 d CNA11/5/1-90-4-B 4.151 e CNA11/5/1-32-3-B 5.545 c CNA11/5/1-51-6-B 4.876 d CNA11/5/1-11-4-B 4.150 e CNA11/5/1-35-5-B 5.475 c CNA11/5/1-47-1-B 4.858 d CNA11/5/1-98-3-B 3.873 e CNA11/5/1-99-1-B 5.407 c CNA11/5/1-105-5-B 4.850 d CNA11/5/1-52-3-B 3.689 f CNA11/5/1-3-1-B 5.401 c CNA11/5/1-81-1-B 4.840 d CNA11/5/1-107-3-B 3.677 f CNA11/5/1-22-6-B 5.388 c CNA11/5/1-67-5-B 4.798 d CNA11/5/1-90-5-B 3.499 f CNA11/5/1-82-5-B 5.366 c IRGA 424 4.780 d CNA11/5/1-67-6-B 3.478 f CNA11/5/1-18-4-B 5.364 c CNA11/5/1-105-1-B 4.749 d CNA11/5/1-81-2-B 3.477 f CNA11/5/1-58-3-B 5.332 c CNA11/5/1-87-5-B 4.734 d CNA11/5/1-82-1-B 3.464 f CNA11/5/1-87-3-B 5.331 c CNA11/5/1-51-2-B 4.718 d CNA11/5/1-32-6-B 3.308 f CNA11/5/1-54-1-B 5.310 c CNA11/5/1-87-6-B 4.708 d

CV (%): 8,01 Média: 5.025 Médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente pelo teste Scott-Knott à 5% de probabilidade.

Entre as 4 progênies classificadas como tolerantes ao estresse por ferro, em ambos locais do experimento, apenas a progênie CNA11/5/1-93-2-B que obteve uma produtividade

média de grãos de 6.470 kg ha-1, ficou no grupo das mais produtivas. As outras progênies,

CNA11/5/1-18-1-B, CNA11/5/1-51-2-B, e CNA11/5/1-18-4-B ficaram no agrupamento "d","d" e "c" apresentando um produtividade média de grãos de 4.951 kg ha

-1, 4.718 kg ha

-1 e

5.364 kg ha-1, respectivamente.

A CNA11/5/1-22-5-B, foi a única progênie classificada como mediamente suscetível a toxidez por ferro nos dois locais de avaliação, apresentando uma média de 5.8 e 5.9 nos municípios do Capão do Leão e Camaquã, respectivamente.

A BRS Pampa considerada mediamente tolerante a toxidez por ferro, foi a testemunha que apresentou maior produtividade média de grãos frente a esse estresse. Evidenciando assim, o seu alto potencial genético para o rendimento de grãos e consequentemente a sua adoção nesse tipo de experimento como referência para esse caráter. Diante disso, pode-se destacar a potencialidade genética das progênies de seleção recorrente da população CNA11, principalmente as situadas no grupo das mais produtivas (CNA11/5/1-80-3-B, CNA11/5/1-22-4-B, CNA11/5/1-58-1-B, CNA11/5/1-93-2-B, CNA11/5/1-3-3-B, CNA11/5/1-11-6-B, CNA11/5/1-93-5-B, CNA11/5/1-85-3-B e CNA11/5/1-105-2-B).

CONCLUSÃO

Em decorrência dos resultados obtidos nesse experimento, pode-se concluir através das variáveis analisadas que é possível selecionar progênies provenientes da população de seleção recorrente CNA11 com boa produtividade de grãos e com tolerância quanto ao excesso de ferro solo, principalmente a progênie CNA11/5/1-93-2-B.

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DESEMPENHO DA POPULAÇÃO PIRGA1 DE ARROZ IRRIGADO NO QUARTO CICLO DE SELEÇÃO RECORRENTE

Oneides Antonio Avozani

1; José Manoel Colombari Filho

2; Paulo Ricardo Reis Fagundes

3; Ariano Martins

de Magalhães Júnior4; Gabriela de Magalhães da Fonseca

4; Cleiton J. Ramão

4

Palavras-chave: Oryza sativa L.; melhoramento populacional; potencial produtivo.

INTRODUÇÃO

A produtividade média do arroz irrigado no estado do Rio Grande do Sul vem apresentando aumentos significativos nas últimas safras decorrente da adoção de novas técnicas de manejo que buscam capitalizar o máximo do potencial produtivo das cultivares recomendadas. Contudo, avanços futuros somente serão factíveis se alicerçados em progressos genéticos contínuos dos programas de melhoramento, piramidizados em novas cultivares.

Ao longo de décadas,têm-se predominantemente adotado o método genealógico no desenvolvimento de linhagens elite de arroz, apesar das técnicas de seleção terem se tornado cada vez mais eficazes e sofisticadas. MORAIS et al. (2013) apontaram a existência de um platô de produtividade de difícil superação no arroz irrigado brasileiro, em que uma das possíveis causas, poderia ser derivada do uso de estreita base genética pelos programas de melhoramento. Segundo Geraldi (1997), o uso do método de seleção recorrente seria uma alternativa para esse fato, pois permite obter maior variabilidade genética e tamanho efetivo das populações segregantes pelo uso de múltiplos genitores em cruzamentos, bem como, maior facilidade de incorporação de germoplasma exótico comparado ao uso, em geral, de cruzamentos simples, triplos ou duplos. Além disto, esse método permite maior eficiência no aumento da frequência de alelos favoráveis pela recombinação contínua dos genótipos superiores não endogâmicos, que também promove a ruptura de blocos gênicos, incrementando tanto a frequência de algumas combinações gênicas quanto a variabilidade genética. Diferentemente disto, estão as autofecundações sucessivas a partir da geração F2, que permitem uma recombinação limitada e, por isto, algumas combinações favoráveis se mantêm em frequências baixas, impossibilitando a sua seleção, dependendo do tamanho da amostra e do número de genes envolvidos na herança genética do caráter.

Nesse sentido, em 2008, IRGA e Embrapa firmaram um convênio de trabalho cooperativo para condução do método de seleção recorrente em populações das duas instituições. Este trabalho teve como objetivo selecionar as melhores progênies S0:2do quarto ciclo de seleção recorrente da população PIrga1 para sua recombinação e avanços.

MATERIAL E MÉTODOS

A população PIrga1 foi sintetizada pelo IRGA em 2001/02, com uso da população PQUI 1/0/0 do INIA-Chile, fonte doadora do gene de macho-esterilidade genética, visando progressos genéticos para potencial produtivo (Pr). Neste estudo, a população encontra-se no quarto ciclo de seleção (4) e, por isto, segue denominada como PIrga1/Pr/4.

Ensaios de rendimento de progênies S0:2 da PIrga1/Pr/4, foram conduzidos na Estação Regional de Pesquisa da Embrapa/Fundação Maronna, em Alegrete/RS, nas safras 2014/15 e 2015/16, e na Estação Regional de Pesquisa do IRGA, em Uruguaiana/RS, na safra 2015/16. Esses ensaios foram compostos por três testemunhas (IRGA 417, de ciclo

1Mestre, Instituto Rio Grandense do Arroz, 94930-030, Caixa Postal 29, Cachoeirinha, RS, oneides-avozani@irga.rs.gov.br 2Doutor, Pesquisador daEmbrapa Arroz e Feijão, 75375-000, CP 179, Santo Antônio de Goiás, GO 3Doutor, Pesquisador da Embrapa Clima Temperado, 96010-971, CP 403, Pelotas, RS 4Doutor, Instituto Rio Grandense do Arroz, 94930-030, Caixa Postal 29, Cachoeirinha, RS

precoce; e BR-IRGA 410 e IRGA 424, de ciclo médio), e 101 progênies S0:2. O delineamento experimental adotado foi alfa-látice simples 13 x 8. Em Uruguaiana, as parcelas foram constituídas por 6 linhas de 4 m de comprimento, espaçadas entre si por 0,17 m. E, em Alegrete, as parcelas foram constituídas por 4 linhas de 5 m de comprimento, espaçadas entre si por 0,20 m. A adubação e as práticas de manejo adotadas seguiram as Recomendações Técnicas do Cultivo de Arroz Irrigado (SOSBAI, 2016), porém, o controle preventivo de doenças fúngicas não foi realizado, para permitir a caracterização dos genótipos quanto a reação de resistência às doenças.

Os dados dos caracteres produtividade de grãos (PG; kg ha-1), altura de plantas (AP;

cm) e dias para o florescimento (DF; dias) foram submetidos à análise estatística via

do aplicativo estatístico SAS® 9.3, conforme o seguinte modelo aleatório (COCHRAN & COX, 1966): , em que é a

observação do genótipo , na repetição , no bloco e no ambiente ; é a média geral; é o efeito aleatório do genótipo ( = 1, 2,..., e = , em que é o número de progênies

e o número de testemunhas), assumindo ; é o efeito aleatório de

repetição ( = 1, 2,..., ), dentro do ambiente ; é o efeito aleatório de bloco ( = 1,

2,..., ), dentro da repetição e do ambiente ; é o efeito aleatório do ambiente ( = 1, 2 e

3, assumindo os efeitos de locais e anos como efeito de ambientes); é o efeito aleatório

da interação genótipo x ambiente, assumindo ; e é o erro experimental

associado à observação , assumindo independente e identicamente distribuído, sob

. Com base nas médias ajustadas de PG de cada ambiente, foi estimada a média

harmônica da performance relativa (MHPR) para classificação dos tratamentos simultaneamente para produtividade, estabilidade e adaptabilidade (Resende, 2007).

As expressões referentes às esperanças matemáticas dos quadrados médios foram consideradas análogas aquelas do delineamento em blocos completos. Desse modo, a

esperança do quadrado médio do erro foi igual à estimativa da variância do erro ( ); e a esperança do quadrado médio de progênies foi igual a

, em que

é a

estimativa da variância genética entre progênies S0:2 e é a estimativa da interação

progênie x ambiente (VENCOVSKY & BARRIGA, 1992). Por fim, para PG, foi obtida estimativa do coeficiente de herdabilidade no sentido amplo,

em nível de médias de progênies S0:2 ( ) e a resposta esperada com a seleção ( ) pela

expressão , em que é o diferencial de seleção entre a média das progênies

selecionadas e a média da população (VENCOVSKY & BARRIGA, 1992).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os coeficientes de variação experimental obtidos para PG, AP e DF foram iguais a 14,56%; 4,64%; e 3,43%, respectivamente (Tabela 1). Esses valores refletem uma satisfatória precisão experimental considerando-se a cultura, o caráter avaliado, o tamanho da parcela e o delineamento experimental adotado. Para esses três caracteres, o efeito de progênies foi altamente significativo (p≤0,01), que comprova a presença de variabilidade genética entre médias de progênies. O mesmo não ocorreu para o efeito de testemunhas, que apresentou diferença significativa somente para DF, que era esperado em função da diferença de ciclo já conhecida entre as cultivares (precoce e médio).O efeito da interação progênie x ambiente foi altamente significativo para PG e DF, o que ressalta a existência de progênies com adaptabilidades diferentes a cada ambiente (locais e anos), tornando, assim, importante a identificação daquelas mais estáveis entre os ambientes por meu do uso da MHPR.

A média geral da população PIrga1/Pr/4 para PG foi 8.125 kg ha-1, com progênies entre

5.352kg ha-1 e 10.345 kg ha

-1. Cabe ressaltar que existe a presença de variância genética

(aditiva e dominância)dentro de progênies S0:2, que implica na presença de genótipos com

diferentes potenciais produtivos, além da presença do gene de macho-esterelidade que contribui para a redução da expressão do caráter PG. Porém, 28 progênies apresentaram médias superiores à testemunha menos produtiva do ensaio (IRGA 417) e não distintas da melhor testemunha (BR-IRGA 410) ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey. Tabela 1. Graus de liberdade, quadrado médio, coeficiente de variação experimental ( ), média geral

( ), média das testemunhas ( ) e média das progênies S0:2 ( ) das análises de variância para produtividade de grãos (PG, em kg ha

-1), altura de plantas (AP, em cm) e dias para o

florescimento (DF, em dias).

FV GL QM

PG AP DF

Ambientes (A) 2 49.682.266 ns

12.527,26 **

1.213,48 *

Repetições (R)/A 3 16.767.472 **

62,67 ns

50,81 **

Blocos/R/A 42 2.045.186 *

29,59 ns

7,62 ns

Genótipos (G) 103 4.656.605 **

86,81 **

85,02 **

Progênies (P) 100 4.499.948 **

88,72 **

82,87 **

Testemunas (T) 2 1.853.525 ns

39,22 ns

131,47 **

Tipos (P vs. T) 1 21.204.538 **

0,60 ns

175,19 **

Interação G x A 206 2.443.863 **

23,18 ns

11,25 **

P x A 200 2.411.891 **

23,38 ns

11,07 **

T x A 4 3.230.611 ns

24,55 ns

5,63 ns

Tipo x A 2 2.443.863 **

23,18 ns

11,25 **

Erro intrablocos 263 17.884.618 22,38 7,34

14,56 4,64 3,43

8.133 102,04 78,93

9.228 a 102,04 a 82,06 a

8.125 b 102,00 a 78,84 b ns

, * e

**: teste F não significativo, significativo a 5% e 1%, respectivamente; e

Médias seguidas de letras distintas são diferentes ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey.

Figura 1. Para produtividade de grãos (kg ha

-1): média das cinco melhores progênies S0:2 da

PIrga1/Pr/4; média geral da população; média das 25 melhores progênies; média das 25 progênies selecionadas; média das testemunhas.

Com base em todos os caracteres avaliados foi praticada uma intensidade de seleção

de 25%, obtendo uma média das progênies selecioandas de 9.217 kg ha-1 para PG,sendo

que a média das 25 melhores foi 9.257 kg ha-1, o que revela não haver ocorrido grandes

perdas de pelo descarte de progrênies com características indesejáveis, principalmente para qualidade de grãos (dados não apresentados). Tais resultados foram muito

satisfatórios, pois permitiramuma de518,29kg ha-1, ou seja, 6,4% ciclo

-1, que equivale a

1,6% ano-1, considerando que a

foi igual a 46,4% (Tabela 1 e Figura 1).

A população PIrga1/Pr/4 apresentoudesejável porte de plantas, com AP média de 102 cm, com progênies selecionadas entre 96 e 110 cm (Figura 2). Além disto, a população caracterizou-se como sendo de ciclo precoce, uma vez que as progênies selecionadas tiveram DF entre 73 a 86 dias. Isto, demonstra a relevância dessa população quando se

busca precocidade associado a elevado potencial produtivo, uma vez que as MHPR das progênies selecionadas foram comparáveis as testemunhas de ciclo médio (BR-IRGA 410 e IRGA 424), de maior potencial produtivo, havendo somente uma progênie selecionada com MHPR abaixo de 1e menor que IRGA 417, com MHPR de 1,03(Figura 2).

Figura 2. Gráficos de caixa (boxplot) das médias das 25 progênies S0:2selecionadas da PIrga1/Pr/4, e

gráficos de barra das médias das testemunhas para média harmônica da performance relativa (MHPR), altura de plantas (cm) e dias para o florescimento (dias).

CONCLUSÃO

Pelo desempenho da PIrga1/Pr/4, obteve-se 6,4% de resposta esperada com seleção para produtividade no quarto ciclo de seleção recorrente, que oferece ótimas perspectivas aos programas de melhoramento genético de arroz do IRGA e da Embrapa.

AGRADECIMENTOS

Agradecemos em memória, ao emérito pesquisador Dr. Orlando Peixoto de Morais pelas incontáveis contribuições nas atividades deste convênio entre IRGA e Embrapa.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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