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
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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
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Causas da interação
•Evolutiva (considerando condições naturais)
Adaptação específica a determinados ambientes
•Melhoramento (considerando condições “artificiais”)
•Seleção para condições específicas
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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
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Quantificação da interação
- GA é o erro exp. para um ambiente
GAAGF
ijijjiij egaagmY
mYYYg iii ....
mYYYa jjj ....
mYYYga jiijij ..)(
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)()( .. mYmYmYagmYga jiijjiijij
mYmYmYga jiijij ..
mYYYga jiijij ..
ijijjiij egaagmY
mYYYg iii ....
mYYYa jjj ....
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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 - -
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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
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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**
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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
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Avaliação de progênies para seleção
•Muitas progênies
•Quantidade limitada de sementes por progênie
•Avaliação em poucos ambientes
•Genótipo aleatório e ambiente fixo
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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.
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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
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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
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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
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• 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).
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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.
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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
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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
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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
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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
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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
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Com todas as análises são estimadas todas as
variâncias da interação envolvendo pares de
genótipos
910981312;........;.........; gagagaga VVVV
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• 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
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• 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)
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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..
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• 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
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Híbridos (genótios) 1 e 2
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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.
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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