Melhoramento genético da soja (Glycine max (L.) Merrill) para baixo teor de ácido linolênico

Abstract

A utilização do óleo de soja para fins industriais e nutricionais é definida pela composição dos ácidos graxos presentes nas sementes, que afetam diretamente as características físicas e químicas e o valor nutricional do óleo produzido. A redução do teor de ácido linolênico está associada com aumento da estabilidade oxidativa e melhoria do sabor do óleo. Este trabalho integra parte do programa de melhoramento para a qualidade da soja do BIOAGRO/UFV e teve como objetivo a obtenção de linhagens de soja produtivas, com baixo teor de ácido linolênico tendo como doador o acesso norte-americano A29. Para isso, foram realizadas as etapas de: (1) análise não destrutiva do teor de ácido linolênico de sementes em duas populações F2 contrastantes para esta característica; (2) seleção das sementes com menor teor de ácido linolênico de cada cruzamento; (3) avaliação da variabilidade genética, herdabilidades, ganhos de seleção, predito e realizado, para teor de ácido linolênico nas duas populações F2 estudadas; (4) realização de fingerprinting das plantas F2 selecionadas com marcadores microssatélites; (5) confirmação do baixo teor de ácido linolênico nas sementes F3; (6) determinação da divergência genética entre progenitores recorrentes e progenitores doadores de alelos que condicionam o baixo teor de ácido linolênico; (7) seleção de híbridos derivados de genótipos geneticamente mais similares às linhagens da COODETEC com auxílio de marcadores moleculares e que confirmaram a condição de baixo teor de ácido linolênico nas sementes F3. As duas populações F2 apresentaram herdabilidades altas para teor de ácido linolênico sugerindo que são adequadas para a obtenção de ganhos para baixo teor de ácido linolênico, e que a seleção pode ser efetuada em gerações precoces. Somente a população F2 do cruzamento entre A29 x Tucunaré apresentou herdabilidade acima de 50%, quando estimada por meio da regressão pai/filho. Apesar da população F2 do cruzamento entre A29 x Tucunaré ter apresentado maiores ganhos predito e realizado, devido à alta variabilidade genética desta população, os 30 indivíduos selecionados tinham teores de ácido linolênico abaixo de 2,5%. As diferentes condições ambientais em que foram conduzidas as populações F2 e F3 do cruzamento entre A29 x CS303TNKCA promoveram baixo ganho realizado. O estudo da divergência genética evidenciou que os progenitores são divergentes entre si, sendo o genótipo A29, doador de alelos para baixíssimos teores de linolênico, o mais divergente, entretanto, as linhagens da COODETEC foram bastante similares entre si devido à proximidade do background genético dessas linhagens. O fingerprinting de DNA possibilitou a identificação dos indivíduos mais similares em relação às linhagens da COODETEC. Foi possível selecionar, nas duas populações F2 estudadas, quatro indivíduos mais próximos das linhagens da COODETEC e que confirmaram baixos teores de ácido linolênico na geração F3.

The use of the soybean oil for industrial and nutritional purposes is defined by the composition of the fatty acids present in the seeds, which directly affect the physical and chemical characteristics and the nutritional value of the oil produced. The reduction of the linolenic acid content is associated with the increase of the oxidative stability and the improvement of the oil taste. This work takes part in the soybean breeding program of the BIOAGRO/UFV and its objective was to achieve productive soybean lineages, with low content of linolenic acid, having as donator the American access A29. For such, the following stages were carried out: (1) non-destructive analysis of the linolenic content of seeds in two contrasting F2 populations for this characteristic; (2) selection of seeds with lower contents of linolenic acid of each crossing; (3) evaluation of the genetic variability, herdabilities, selection gains, predicted and realized, for the content of linolenic acid in both F2 populations studied; (4) performance of the fingerprinting of the F2 plants selected with microsatellite markers; (5) confirmation of the low content of linolenic acid present in the F3 seeds; (6) determination of the genetic divergence between recurrent parents and parents that are donators of alleles that condition the low content of linolenic acid; (7) selection, with the help of molecular markers, of hybrids derivative from genotypes which are genetically more similar to the lineages of the COODETEC, and which confirmed the linolenic acid low content condition in the F3 seeds. Both F2 populations presented high heritabilities for the linolenic acid content, suggesting that they are adequate for the achievement of gains for the low content of linolenic acid, and that the selection can be performed in precocious generations. Only the F2 population of the A29 x Tucunaré crossing presented heritability higher than 50%, when estimated by parent-child regression. Although the F2 population from the A29 x Tucunaré crossing presented higher predicted and realized gains, due to its high genetic variability, the 30 individuals selected presented linolenic acid contents below 2,5%. The different environmental conditions in which the F2 and F3 populations from the A29 x CS303TNKCA crossing were carried out provided a low realized gain. The study on genetic divergence showed that the parents are different from one another, and the genotype A29, donator of alleles for very low linolenic contents, was the most divergent. However, the lineages from the COODETEC were very similar due to the genetic background proximity of such lineages. The DNA fingerprinting allowed the identification of the most similar individuals as to the COODETEC lineages. It was possible to select, in both F2 populations studied, four individuals which are closer to the COODETEC lineages and that confirmed the low contents of linolenic acid in the F3 generation.