Resumo
Paspalum notatum, gramínea nativa do Rio Grande do Sul, se destaca pelo elevado valor forrageiro e é importante em programas de melhoramento, pois se reproduz tanto de forma apomítica quanto sexual. Seu uso nas pastagens pode ser incrementado e explorado economicamente, após avaliações reprodutivas conduzidas em laboratório, e cultivos a campo, com a finalidade de selecionar os genótipos mais produtivos e estáveis reprodutivamente. O presente trabalho teve como objetivo avaliar uma progênie híbrida intraespecífica de P. notatum quanto ao modo de reprodução, viabilidade polínica e comportamento meiótico e avaliar o seu potencial produtivo em ensaios conduzidos a campo. Após comprovada a estabilidade reprodutiva e selecionados os híbridos com comprovado valor agronômico, será possível viabilizar novos ciclos de cruzamentos artificiais controlados. A poliploidização de plantas sexuais diploides foi usada em cruzamentos intraespecíficos entre genótipos apomíticos e sexuais, que gerou a progênie híbrida estudada. As avaliações agronômicas foram conduzidas durante três anos, comparando a progênie com a cultivar Pensacola, o ecótipo Bagual e as plantas poliploides artificiais WKS3, WKS63 e WKS92. As análises estatísticas foram efetuadas com o programa estatístico R, com os testes de Scott-Knott a 5% de significância. Todas as 29 plantas obtidas foram classificadas como apomíticas ou sexuais e apresentaram alta viabilidade polínica, a maioria acima de 90%. As plantas que mais produziram MSF (massa seca de folhas) foram as nominadas KF4, KF17, KM2 e KD9, produzindo, em média, 34, 24, 21 e 17%, respectivamente, a mais de massa seca do que o ecótipo mais produtivo Bagual. Os híbridos com características superiores, como o maior rendimento de forragem, passarão por etapas adicionais no programa de melhoramento e poderão ser candidatas a novas cultivares.
Paspalum notatum, native grass of Rio Grande do Sul, stands out for its high forage value and is important in breeding programs, as it reproduces both apomictically and sexually. Its use in the pastures can be increased and economically exploited, after reproductive evaluations conducted in the laboratory, and field crops, in order to select the most productive and reproductively stable genotypes. The aim of the present work was to evaluate an intraspecific hybrid progeny of P. notatum on reproduction mode, pollen viability and meiotic behavior and to evaluate its productive potential in field trials. After proven reproductive stability and selected hybrids with proven agronomic value, it will be possible to make possible new cycles of controlled artificial crosses. Polyploidization of diploid sex plants was used in intraspecific crosses between apomictic and sexual genotypes, which generated the hybrid progeny studied. The agronomic evaluations were conducted over three years, comparing the progeny with the "Pensacola" cultivar, the "Bagual" ecotype and the artificial polyploid plants 'WKS3', 'WKS63' and 'WKS92'. Statistical analyzes were performed with the statistical program R, with Scott-Knott's tests at 5% significance. All 29 plants obtained were classified as apomictic or sexual and presented high pollen viability, most of them above 90%. The plants that produced the most MSF were: 'KF4', 'KF17', 'KM2' and 'KD9', producing on average 34, 24, 21 and 17%, respectively, of more than than the most productive "Bagual" ecotype. Hybrids with superior characteristics, such as higher forage yield, will go through additional stages in the breeding program and may be candidates for new cultivars.
Resumo
Entre as diversas espécies de plantas forrageiras, destaca-se Paspalum notatum Flugge, uma das mais importantes nas pastagens nativas do sul do Brasil. Os ecótipos nativos são autotetraplóides, reproduzindo-se através apomixia. Porém, a variedade Paspalum notatum (cultivar Pensacola) é diplóide de reprodução sexual e pode ser usada em cruzamentos com plantas apomíticas após duplicação cromossômica. O objetivo deste trabalho foi avaliar genótipos poliploidizados quanto ao modo de reprodução, comportamento meiótico e estimar a fertilidade masculina e feminina. Três plantas diploides de reprodução sexual da cv. Pensacola tiveram seu número cromossômico duplicado artificialmente. A planta WKS 3 apresentou modificação em seu modo de reprodução após a duplicação, que passou a ser apomítico. Já as plantas WKS 63 e WKS 92 confirmaram o modo de reprodução sexual idêntico ao genótipo de origem. As plantas analisadas WKS 3, WKS 63 e WKS 92 apresentaram anormalidades meióticas relacionadas à poliploidia, entretanto essas anormalidades não comprometeram os produtos meióticos, que foram predominantemente tétrades regulares e satisfatória fertilidade polínica, variando de 88,7 a 95,7%. O pareamento cromossômico na fase da diacinese foi variável entre as plantas: WKS 3 apresentou associações predominantemente bivalentes com esporádicas associações quadrivalentes, WKS 92 mostrou associações bivalentes, trivalentes e tetravalentes e associações quadrivalentes, enquanto que na planta WKS 63, houve predomínio de associações quadrivalentes. As plantas WKS 63 e WKS 92 apresentaram baixa fertilidade feminina, indicando que a duplicação cromossômica pode afetar esta característica. Estas plantas duplicadas, juntamente com outros genótipos da espécie, previamente selecionados e os ecótipos apomíticos elite do Rio Grande do Sul, foram utilizadas em esquemas de cruzamentos intraespecíficos. A obtenção de híbridos segregantes abriu um grande leque de possibilidades para o melhoramento de plantas forrageiras, melhorando a composição do campo nativo, podendo corroborar com a conservação dos campos sulinos, evitando sua degradação, bem como sendo uma nova opção para a pecuária do sul do país, através da utilização de materiais bem adaptados, diversificando a produção forrageira. Além disso, podendo gerar materiais que possam ser utilizados na recuperação de áreas degradadas. Novos genótipos apomíticos, gerados através de hibridações e que tenham potencial agronômico poderão ser registrados e protegidos no Serviço Nacional de Proteção de Variedades do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA).
Among the various species of forage plants, Paspalum notatum Flugge is one of the most important native grassland species of southern Brazil. The native ecotypes are tetraploid and have apomictic reproduction. However, the variety Paspalum notatum (cultivar Pensacola) is diploid and sexual and they can be used in crosses with apomictic plants after chromosome duplication. The objective of this study was to evaluate polyploidized genotypes as the mode of reproduction, meiotic behavior, pollen viability and to evaluate male and female fertility. Three diploid and sexual plants of cultivar Pensacola had chromosome number artificially duplicate. The WKS 3 plant showed change in mode of reproduction after duplication, which became apomictic. And the plants WKS 63 and WKS 92 confirmed sexual reproduction mode like the original genotype. The analyzed plants WKS 3, WKS 63 and WKS 92 presented abnormalities related to polyploidy, however, the abnormalities observed did not compromise the meiotic products which were characterized by regular tetrads and satisfactory pollen fertility varying from 88.7 to 95.7%.Chromosome paired at diakinesis were variable among plants: WKS 3 presented predominantly quadrivalents associations, WKS 92 presented bivalents, trivalents and tetravalents associations and the plant WKS 63, predominantly presented quadrivalents associations. The plants WKS 63 and WKS 92 had low female fertility, showing that chromosome duplication can affect this trait. These duplicate plants along with other genotypes of species previously selected and the elite apomictic ecotypes of Rio Grande do Sul were used in intraspecific crosses. Obtaining hybrids segregating opened a wide range of possibilities for the improvement of forage plants, improving natural pasture composition, can be corroborate with the conservation of the southern fields, preventing its degradation, as well as being a lever for livestock in the South of the country, with the use of materials well suited, diversifying the forage production. Also, can generate materials that can be used in the recovery of degraded areas. New apomictic genotypes produced, generated across the hybridization, with agronomic potential, will can be registered and licensed by the Ministry of Agriculture, Livestock and Supply of Brazil (MAPA).