interaÇÃo genÓtipo x ambiente - unesp€¦ · interaÇÃo genÓtipo x ambiente •seleção -...
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INTERAÇÃO
GENÓTIPO x AMBIENTE
• Seleção - baseada no valor
• Variação microambiental – Medida pela variação
residual ou erro experimental (interação genótipos
x blocos)
• Variação macroambiental – Locais, épocas, anos,
níveis de tecnologia, dose de adubo, etc....
GF ˆ
Interação genótipo x ambiente (simples, complexa)
• Efeito diferencial dos ambientes em um caráter dos
genótipos
• Efeito diferente do ambiente, no mesmo caráter, em
diferentes genótipos
• Resposta diferente dos genótipos às variações
ambientais
Causas da interação
•Evolutiva (considerando condições naturais)
Adaptação específica a determinados ambientes
•Melhoramento (considerando condições “artificiais”)
•Seleção para condições específicas
Exemplo com um loco B (alelos B1 e B2)
•Ambiente A1 - alelo B1 ativo e alelo B2 inativo
•Ambiente A2 – alelo B1 inativo e alelo B2 ativo
•B1 B1 - especificamente adaptado ao ambiente A1
•B2 B2 - especificamente adaptado ao ambiente A2
•B1 B2 – adaptado aos dois ambientes (sem dominância)
•Efeito de dose - heterozigoto menos adaptado
•Pode ocorrer o mesmo entre alelos de locos diferentes
•Pode haver reversão de dominância
Quantificação da interação
- GA é o erro exp. para um ambiente
GAAGF
ijijjiij egaagmY
mYYYg iii ....
mYYYa jjj ....
mYYYga jiijij ..)(
)()( .. mYmYmYagmYga jiijjiijij
mYmYmYga jiijij ..
mYYYga jiijij ..
ijijjiij egaagmY
mYYYg iii ....
mYYYa jjj ....
Avaliação de 12 cultivares em 10 ambientes Ambientes
Cultivares
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Média
( . i Y )
Efeito
Genotípico
( i g ˆ )
1 3,82 7,34 3,85 8,35 4,42 4,30 6,2 7 6,19 5,57 6,64 5,675 - 0,164
2 4,19 7,86 2,91 8,68 3,03 3,89 4,89 4,40 5,74 6,41 5,200 - 0,639
3 3,73 4,94 6,00 7,50 3,78 3,96 4,45 6,46 5,00 7,15 5,297 - 0,542
4 4,13 7,06 2,89 8,88 3,81 5,01 6,26 5,77 6,50 7,19 5,750 - 0,089
5 3,32 6,46 2,55 8,81 3,19 4,03 5,75 4,75 6,50 5,25 5,061 - 0,778
6 2,89 7,47 4,78 9,72 4,21 5,27 4,28 6,00 7,43 9,21 6,126 0,287
7 4,32 8,75 3,68 10,33 3,71 3,92 7,84 4,85 6,43 7,93 6,176 0,337
8 3,81 7,34 5,40 8,51 4,22 4,52 5,29 6,54 4,68 7,17 5,748 - 0,091
9 4,86 8,70 5,62 10, 22 5,21 5,06 6,28 5,37 6,34 8,34 6,600 0,761
10 3,04 5,29 5,56 9,08 4,53 4,10 7,00 5,10 6,02 6,70 5,642 - 0,197
11 4,50 9,51 3,00 10,54 4,09 5,62 7,84 5,53 6,55 8,12 6,530 0,691
12 4,62 8,57 4,88 8,96 4,33 4,83 5,98 5,09 7,38 7,96 6,260 0,421
( j Y . ) 3,936 7,441 4,260 9,132 4,044 4,542 6,011 5,504 6,178 7,339 5,83875 -
) ˆ ( j a - 1,90 1,06 - 1,58 3,29 - 1,79 - 1,29 0,17 - 0,33 0,34 1,50 - -
Estimativas dos efeitos da interação [(gaij)]
Cultivar 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 0,048 0,063 -0,246 -0,618 0,540 -0,079 0,423 0,850 -0,445 -0,535
2 0,893 1,058 -0,711 0,187 -0,375 -0,014 -0,482 -0,465 0,200 -0,290
3 0,336 -1,959 2,282 -1,090 0,278 -0,041 -1,019 1,498 -0,637 0,353
4 0,283 -0,292 -1,281 -0,163 -0,145 0,556 0,338 0,355 0,410 -0,060
5 0,162 -0,203 -0,932 0,456 -0,076 0,265 0,517 0,024 1,099 -1,311
6 -1,333 -0,258 0,233 0,301 -0,121 0,440 -2,018 0,209 0,964 1,584
7 0,047 0,972 -0,917 0,861 -0,671 -0,960 1,492 -0,991 -0,086 0,254
8 -0,035 -0,010 1,231 -0,531 0,267 0,068 -0,630 1,127 -1,408 -0,078
9 0,163 0,498 0,599 0,327 0,405 -0,244 -0,492 -0,895 -0,600 0,240
10 -0,699 -1,954 1,497 0,145 0,683 -0,246 1,186 -0,207 0,038 -0,442
11 -0,127 1,378 -1,951 0,717 -0,645 0,386 1,138 -0,665 -0,320 0,090
12 0,263 0,708 0,199 -0,593 -0,135 -0,134 -0,452 -0,835 0,780 0,200
Análise de variância conjunta
Fontes de variação GL SQ QM F
Genótipos
Ambientes
G x A
Resíduo Médio
11
9
99
360
28,1908
323,1912
71,3529
----
2,5628
35,9101
0,7207
0,2447
10,473**
146,752**
2,945**
Avaliação de cultivares
•Variedades, Híbridos, Linhagens, Clones ....
•Avaliação na fase final de programas
•Cada tratamento constitui uma entidade bem definida
•Ensaios em rede (população variável de ambientes)
•Genótipos fixo e ambientes aleatório
Avaliação de progênies para seleção
•Muitas progênies
•Quantidade limitada de sementes por progênie
•Avaliação em poucos ambientes
•Genótipo aleatório e ambiente fixo
ESTABILIDADE E ADAPTABILIDADE
• Fundamentada na existência de interação.
• Conceitos de estabilidade evoluíram ao longo do
tempo.
– Situação em que o genótipo apresenta pouca
variação no fenótipo entre ambientes.
– Situação em que o genótipo responde ou não à
melhoria ambiental, porém de maneira
previsível.
0
2
4
6
8
10
12
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0
2
4
6
8
10
12
14
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Genótipo 1
Média = 10,2857
Coef. regressão 0
Genótipo 2
Média = 10,2857
Coef. regressão 0
Ambientes
Ambientes
Fen
óti
pos
Fen
óti
pos
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Fen
óti
pos
Ambientes
0
2
4
6
8
10
12
14
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Genótipo 3
Média = 8,7581
Coef. regr. = 1,0357
Genótipo 4
Média = 8,7581
Coef. regr. = 1,3214
Ambientes
Ambientes
0
2
4
6
8
10
12
14
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Fen
óti
po
s F
enó
tipo
s
• Adaptabilidade = resposta à melhoria e
desfavorecimento ambiental. Quanto mais
responsivo à melhoria e menos responsivo ao
desfavorecimento, mais adaptável.
• Ideal – cultivares de comportamento previsível
(estável) e que sejam responsivas à melhoria
ambiental e pouco responsivas à ambientes
desfavoráveis (adaptáveis).
Métodos de análise
• Tradicional
– Análise de variância conjunta.
– Desdobramento da SQ dos efeitos de ambientes e da
interação, em efeitos de ambientes dentro de genótipo.
– Variação de ambientes dentro de cada genótipo estima
estabilidade.
* - geralmente genótipos que se comportam
regularmente entre os ambientes são pouco
produtivos.
Exemplo: 10 cultivares, 4 repetições em 5 ambientes
Fontes de Variação GL QM F
Blocos 3 QMB QMB/QMR
Cultivares 9 QMT QMT/QMR
Resíduo 27 QMR
Análise em cada ambiente
Fontes de Variação GL QM F
Blocos/A 15 QMB QMB/QMR
Cultivares 9 QMT QMT/QMR
Ambientes (4) QMA QMA/QMR
C x A (36) QMCA QMCA/QMR
A/C1 4 QMC1 QMC1/QMR
A/C2 4 QMC2 QMC2/QMR
: : : :
A/C10 4 QMC10 QMC10/QMR
Erro médio 135 QMR
Análise conjunta
Fontes de Variação GL QM E(QM)
Blocos/A 15 QMB
Cultivares 9 QMT
Ambientes 4 QMA
C x A 36 QMCA
Erro médio 135 QMR
Análise conjunta
2
garV2
22
bg
gbrV2
Lb rgVg 22
Fontes de Variação GL QM E(QM)
Blocos/A 15 QMB
Cultivares 1 QMT
Ambientes 4 QMA
C x A 4 QMCA
Erro médio 15 QMR
Análise conjunta com genótipos 1 e 2
2
12
2
garV
22
bg
gbrV2
Lb rgVg 22
Fontes de Variação GL QM E(QM)
Blocos/A 15 QMB
Cultivares 1 QMT
Ambientes 4 QMA
C x A 4 QMCA
Erro médio 15 QMR
Análise conjunta com genótipos 1 e 3
2
13
2
garV
22
bg
gbrV2
Lb rgVg 22
Com todas as análises são estimadas todas as
variâncias da interação envolvendo pares de
genótipos
910981312;........;.........; gagagaga VVVV
• PLAISTED E PETERSON (1959)
– Parâmetro que descreve a estabilidade é a média
aritmética dos componentes de variância da interação
entre pares de genótipos x ambientes
– São necessárias anavas envolvendo todos os pares de
genótipos possíveis
1
g
Vj
ga
i
ij
• WRICKE (1965) (“ecovalência”)
2
....
2 )()( j
jiijiji YYYYgarw
• É a decomposição da SQGxA e é parecido com o
método de Plaisted e Peterson (1959) (rPW = 0,98)
EBERHART & RUSSEL (1966)
ijijjiiij IY 10
0i= média geral do genótipo i;
1i= coeficiente de regressão;
ij= desvios da regressão;
Ij = índice ambiental;
ag
Y
g
Y
I i
ij
j..
• Genótipo ideal: 0i alta, 1i = 1 e variância de ij = zero
• 1i =1 alta adaptabilidade (responsivo);
• 1i <1 baixa adaptabilidade (não responsivo);
• Variância ij = zero alta estabilidade (previsível);
• Variância de ij > zero baixa estabilidade (não
previsível);
• Coeficiente de determinação (r2) alto estabilidade.
ijijjiiij IY 10
Híbridos (genótios) 1 e 2
Regressão bissegmentada
Yij= b0i + b1i Ij + b2i T(Ij) + δij + εij
Yij: média do genótipo i;
b0i: média geral do genótipo i p/ todos os ambientes;
b1i: coef. regressão linear p/ ambientes desfavoráveis;
b1i + b2i: coef. Regr. linear p/ ambientes favoráveis;
Ij : índice ambiental;
δij: desvio da regressão linear;
εij: erro médio associado à média.
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
250.0
-40.0 -20.0 0.0 20.0 40.0 60.0
TC
H
Índice ambiental
--- RB867515
― RB975201