Polinização dirigida e plantas monóicas no melhoramento genético de Araucaria angustifolia (Bert.) O. Ktze.

Abstract

A araucária (Araucaria angustifolia (Bert.) O. Ktze. (Araucariaceae)) é uma espécie nativa do Brasil e atualmente considerada em extinção. Estudos de diversidade genética e sistema de reprodução são importantes para a conservação e melhoramento genético da espécie. O objetivo geral do presente trabalho foi determinar o potencial de progênies de polinizações dirigidas e de progênies de plantas monóicas de A. angustifolia para o melhoramento genético. Para isto, os objetivos específicos foram: gerar um novo protocolo para isolamento de DNA de acículas de araucária; verificar a segregação genética dos locos microssatélites utilizados; comparar a diversidade genética de progênies de polinizações dirigidas e de plantas monóicas com progênies de polinização livre de plantas dióicas de araucária; confirmar o parentesco esperado de irmãos-completos em progênies de polinização dirigida; e determinar o sistema de reprodução de plantas monóicas de A. angustifolia. Foram genotipados os genitores e os juvenis de progênies de polinização dirigida e de polinização livre de plantas dióicas e monóicas, utilizando oito locos microssatélites. O protocolo estabelecido permitiu o isolamento de DNA de boa qualidade e em grande quantidade, e é uma opção mais rápida e barata que os protocolos descritos na literatura para isolamento de DNA de acículas de A. angustifolia. Os oito locos microssatélites (Ag20, Ag23, Ag45, Aang01, Aang14, Aang28, As90 e CRCAc1) podem ser usados para estudos genéticos em A. angustifolia, pois apresentaram segregação Mendeliana. As progênies de polinização dirigida e as progênies de polinização livre de plantas monóicas de A. angustifolia tem elevado potencial para o melhoramento genético, pois têm alta diversidade genética, embora em menor grau que progênies de polinização livre de plantas dióicas. O parentesco nas progênies de polinização dirigida é de irmãos-completos, o que confirma as hibridações realizadas. As plantas monóicas têm modo de reprodução por xenogamia, gerando progênies com alta proporção de irmãos de cruzamentos (94-95%) e baixa proporção de irmãos de autofecundação (5-6%).

The Brazilian pine (Araucaria angustifolia (Bert.) O. Ktze. (Araucariaceae)) is a native species from Brazil and currently considered endangered. Genetic diversity and mating system studies become important to promote conservation and breeding of species. The overall objective of this study was to determine the potential of artificial pollination progenies and progenies of monoecious trees of A. angustifolia for breeding. For this, the specific objectives were: to generate a new protocol for DNA isolation from Brazilian pine leaves; to investigate the genetic segregation in microsatellite loci used; to compare the genetic diversity of artificial pollination and open pollination progenies of monoecious trees with open pollination progenies of dioecious A. angustifolia; to confirm the relatedness expected full-sib in artificial pollination progenies; and to determine the mating system of monoecious A. angustifolia. We genotyped the parents and juvenile plants from artificial and open pollination progenies of the dioecious and monoecious trees, using eight microsatellite loci. The established protocol allowed DNA isolation of good quality and large quantity, and is faster and cheaper than other protocols described in the literature for DNA isolation of A. angustifolia leaves. The eight microsatellites loci (Ag20, Ag23, Ag45, Aang01, Aang14, Aang28, As90 and CRCAc1) can be used for genetic studies in A. angustifolia, showing Mendelian segregation. The artificial pollination progenies and the open pollinated progenies of the monoecious A. angustifolia have high potential for breeding, as they have high genetic diversity, although to a lower degree than open pollination progenies of dioecious trees. The relatedness in artificial pollination progenies is full-sib, which confirms the crosses made. The monoecious trees are reproductive mode by xenogamy, generating progeny with high proportion of crosses sibs (94-95%) and low proportion of selfing sibs (5-6%).