Efeitos de raios X na indução de mutações em Coffea arabica

Carvalho, Alcides; Fazuoli, Luiz Carlos; Medina Filho, Herculano Penna

doi:10.1590/S0006-87051984000200025

Resumos

Sementes autopolinizadas do cultivar Bourbon Vermelho (Coffea arabica L.) gerações S4 e S5 e de linhas puras obtidas a partir de haplóides, foram expostas a irradiações de raios X, correspondentes a dosagens de 5.000, 10.000, 12.500 e 23.000 R. Verificou-se na geração M2 de uma das plantas obtidas no tratamento com 12.500 R a ocorrência de uma mutação recessiva do tipo angustifólia. Cafeeiros com fenótipo normal, resultantes de sementes irradiadas com 5.000 e 23.000 R foram plantados no campo, em experimentos, cuja produção foi controlada por 14 anos. Notou-se, entre eles, diferenças acentuadas na produção de café cereja. Progênies desses cafeeiros com maior e menor produção, plantadas em outros experimentos e colhidas durante sete anos consecutivos, não revelaram correlação positiva entre a produção das plantas matrizes e suas progênies. O mesmo fato foi observado em um terceiro experimento, cujas produções individuais foram seguidas por cinco anos consecutivos. Os dados indicam que não devem ter ocorrido mutações favoráveis que contribuíssem para a melhoria de produção. Como o número de plantas analisadas foi relativamente pequeno, o fato de terem sido observadas mutações sugere a possibilidade de o processo contribuir para acréscimos na variabilidade genética em C. arabica.

Selfed seeds of cv. Bourbon Vermelho (Coffea arabica) from generations S4 and S5 and also of pure lines obtained from doubled haploids were exposed to X-rays in doses from 5,000 to 23,000 R. A recessive mutation of angustifolia type was found in a progeny of generation M2 derived from the treatment with 12,500 R. Phenotypically normal plants from seeds irradiated with 5,000 and 23,000 R were transplanted to the field and the yields were recorded for fourteen years. Large differences were observed in total yield of individual plants. During seven years, progenies of high and low yielding plants were studied and the data revealed no correlation between the yield of the parental plants and their progenies. In another experiment, the yields were followed for five years, and again, no correlation was found. These experiments indicated that no favorable mutation affecting yield occurred. Since the number of plants analysed was relatively small, the fact that some known morphological mutations were observed, suggest that radiation could be used for increasing genetic variability of C. arabica.

ARTIGOS

Efeitos de raios X na indução de mutações em Coffea arabica

Effects of X-radiation on the induction of mutations in Coffea arabica

Alcides Carvalho; Luiz Carlos Fazuoli; Herculano Penna Medina Filho

Seção de Genética, Instituto Agronômico, IAC

RESUMO

Sementes autopolinizadas do cultivar Bourbon Vermelho (Coffea arabica L.) gerações S₄ e S₅ e de linhas puras obtidas a partir de haplóides, foram expostas a irradiações de raios X, correspondentes a dosagens de 5.000, 10.000, 12.500 e 23.000 R. Verificou-se na geração M₂ de uma das plantas obtidas no tratamento com 12.500 R a ocorrência de uma mutação recessiva do tipo angustifólia. Cafeeiros com fenótipo normal, resultantes de sementes irradiadas com 5.000 e 23.000 R foram plantados no campo, em experimentos, cuja produção foi controlada por 14 anos. Notou-se, entre eles, diferenças acentuadas na produção de café cereja. Progênies desses cafeeiros com maior e menor produção, plantadas em outros experimentos e colhidas durante sete anos consecutivos, não revelaram correlação positiva entre a produção das plantas matrizes e suas progênies. O mesmo fato foi observado em um terceiro experimento, cujas produções individuais foram seguidas por cinco anos consecutivos. Os dados indicam que não devem ter ocorrido mutações favoráveis que contribuíssem para a melhoria de produção. Como o número de plantas analisadas foi relativamente pequeno, o fato de terem sido observadas mutações sugere a possibilidade de o processo contribuir para acréscimos na variabilidade genética em C. arabica.

SUMMARY

Selfed seeds of cv. Bourbon Vermelho (Coffea arabica) from generations S₄ and S₅ and also of pure lines obtained from doubled haploids were exposed to X-rays in doses from 5,000 to 23,000 R. A recessive mutation of angustifolia type was found in a progeny of generation M₂ derived from the treatment with 12,500 R. Phenotypically normal plants from seeds irradiated with 5,000 and 23,000 R were transplanted to the field and the yields were recorded for fourteen years. Large differences were observed in total yield of individual plants. During seven years, progenies of high and low yielding plants were studied and the data revealed no correlation between the yield of the parental plants and their progenies. In another experiment, the yields were followed for five years, and again, no correlation was found. These experiments indicated that no favorable mutation affecting yield occurred. Since the number of plants analysed was relatively small, the fact that some known morphological mutations were observed, suggest that radiation could be used for increasing genetic variability of C. arabica.

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Recebido para publicação a 3 de agosto de 1983.

1. AASTVEIT, K. Plant characters to be improved by mutation breeding. Yielding ability. In: INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. Manual on Mutation Breeding. 2ed. Viena, IAEA, 1977. p.169-170.
2. CARVALHO, A. Advances in coffee production technology: recent advances in our knowledge of coffee trees. Genetics. Coffee & Tea Industries and the Flavor Field, New York, 81(11):30-36, 1958.
3. ^__________ . Distribuição geográfica e classificação botânica do gênero Coffea com referência especial à espécie C. arabica. Boletim da Superintendência dos Serviços do Café, São Paulo, 20(226):1138-1145, 1945; 21(227):6-10, (228):69-73, (229):127-130, (230):174-184, 1946.
4. CARVALHO, A. Genética de Coffea XXIV. Mutantes de Coffea arabica procedentes da Etiópia. Bragantia, Campinas, 18:353-371, 1959.
5. ^__________; ANTUNES FILHO, H.; NOGUEIRA, R.K. Genética de Coffea. XX. Resultados preliminares do tratamento de sementes de café com raios-X. Bragantia, Campinas, 13:XVII-XX, 1954. (Nota, 7)
6. CEVALLOS, J.V. Estudios sobre el mutante angustifólia de café inducido por radiaciones gamma en la generación R . In: INTERAMERICAN SYMPOSIUM ON THE PEACEFUL APPLICATION OF NUCLEAR ENERGY, 4., Mexico City, 1962. v.2, p.201-209.
7. DEDECCA, D.M. Anatomia e desenvolvimento ontogenético de Coffea arabica L. var. typica Cramer. Bragantia, Campinas, 16:315-366, 1957.
8. GREGORY, W.C. A radiation breeding experiment with peanuts. Radiation Botany, 8:81-147, 1968. (Review paper)
9. GUSTAFSSON, A. Mutations in agricultural plants. Hereditas, 33:1-100, 1947.
10. HARTEN, A.M. van. Mutation breeding techniques and behaviour of irradiated shoot apices of potato. Wageningen, Centre for Agricultural Publishing and Documentation, 1978. 132p. Thesis (Doctoral)
11. KRUG, C.A. Melhoramento do cafeeiro. Doze anos (1933-1944) de pesquisas básicas e aplicadas realizadas na Seção de Genética, Café e Citologia do Instituto Agronômico. Revista da Superintendência dos Serviços do Café, São Paulo, 20(222):863-872, (223):979-992, (224):1038-1046, 1945.
¹²
^__________ Observações citológicas em Coffea. III. Campinas, Instituto Agronômico, 1937. 17p. (Boletim técnico, 27)
13. LOOSE, R. Mutation breeding of the hybrids of Rhododendron simsii Planch. (Azalea indica L.). Mutation Breeding Newsletter, 3:15, 1974. (Resumo)
14. MENDES, A.J.T. Observações citológicas em Coffea XIX. Monossômios. Bragantia, Campinas, 14:137-140, 1955.
15. MOH, C.C. Does a coffee plant develop from one initial cell in the shoot apex of an embryo? Radiation Botany, 1:97-99, 1961.
16. ^__________ & ORBEGOZO, G. The induction of angustifolia mutants in coffee in the R₁ generation by ionizing radiations. Genetics, 45:1000, 1960. (Abstract)
17. MONGE, F.S. Frecuencia de café caracolillo en plantas provenientes de semillas irradiadas. Turrialba, 12(4):209-212, 1962.
18. MULLER, H.J. Artificial transmutation of the gene. Science, 64:84-86, 1927.
19. MUTATION BREEDING NEWSLETTER, Vienna, FAO/IAEA, nş 12, 1978.
20. NILAN, R.A.; KLEINHOP, A.; KONZAK, C.F. The role of induced mutation in supplementing natural genetic variability. Annals of the New York Academy of Science, 287:367-384, 1977.
21. PATIL, S.H. Release of X-ray induced groundnut variety TG-1. Mutation Breeding Newsletter, 3:11, 1974. (Resumo)
22. RUTGER, J.N. & PETERSON, M.L. Improved short stature rice. California Agriculture, 30(6):4-6, 1976.
23. RUTGER, J.N.; PETERSON, M.L.; HU, C.H.; LEHMAN, W.F. Induction of useful short stature and early maturing mutants in two japonica rice cultivars. Crop Science, 16:631-635, 1976.
24. SMITH, H.H. Radiation in the production of useful mutations. The Botanical Review, 24:1-24, 1958.
25. STADLER, L.J. Chromosome number and the mutation rate in Avena and Triticum Proceedings of the National Academy of Sciences, 15:876-881, 1929.
26. ^__________ Mutations in barley induced by X-rays and radium. Science, 68:186-187, 1928.
27. VISSER, T.; VERHAEGH, J.J.; DE VRIES, D.P. Pre-selection of compact mutants induced by X-ray treatment in apple and pear. Euphytica, 20:195-207, 1971.

Datas de Publicação

Publicação nesta coleção
17 Dez 2007
Data do Fascículo
1984

Histórico

Recebido
03 Ago 1983

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[1] 1. AASTVEIT, K. Plant characters to be improved by mutation breeding. Yielding ability. In: INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. Manual on Mutation Breeding. 2ed. Viena, IAEA, 1977. p.169-170.

[2] 2. CARVALHO, A. Advances in coffee production technology: recent advances in our knowledge of coffee trees. Genetics. Coffee & Tea Industries and the Flavor Field, New York, 81(11):30-36, 1958.

[3] 3. ^__________ . Distribuição geográfica e classificação botânica do gênero Coffea com referência especial à espécie C. arabica. Boletim da Superintendência dos Serviços do Café, São Paulo, 20(226):1138-1145, 1945; 21(227):6-10, (228):69-73, (229):127-130, (230):174-184, 1946.

[4] 4. CARVALHO, A. Genética de Coffea XXIV. Mutantes de Coffea arabica procedentes da Etiópia. Bragantia, Campinas, 18:353-371, 1959.

[5] 5. ^__________; ANTUNES FILHO, H.; NOGUEIRA, R.K. Genética de Coffea. XX. Resultados preliminares do tratamento de sementes de café com raios-X. Bragantia, Campinas, 13:XVII-XX, 1954. (Nota, 7)

[6] 6. CEVALLOS, J.V. Estudios sobre el mutante angustifólia de café inducido por radiaciones gamma en la generación R . In: INTERAMERICAN SYMPOSIUM ON THE PEACEFUL APPLICATION OF NUCLEAR ENERGY, 4., Mexico City, 1962. v.2, p.201-209.

[7] 7. DEDECCA, D.M. Anatomia e desenvolvimento ontogenético de Coffea arabica L. var. typica Cramer. Bragantia, Campinas, 16:315-366, 1957.

[8] 8. GREGORY, W.C. A radiation breeding experiment with peanuts. Radiation Botany, 8:81-147, 1968. (Review paper)

[9] 9. GUSTAFSSON, A. Mutations in agricultural plants. Hereditas, 33:1-100, 1947.

[10] 10. HARTEN, A.M. van. Mutation breeding techniques and behaviour of irradiated shoot apices of potato. Wageningen, Centre for Agricultural Publishing and Documentation, 1978. 132p. Thesis (Doctoral)

[11] 11. KRUG, C.A. Melhoramento do cafeeiro. Doze anos (1933-1944) de pesquisas básicas e aplicadas realizadas na Seção de Genética, Café e Citologia do Instituto Agronômico. Revista da Superintendência dos Serviços do Café, São Paulo, 20(222):863-872, (223):979-992, (224):1038-1046, 1945.

[12] ¹²
^__________ Observações citológicas em Coffea. III. Campinas, Instituto Agronômico, 1937. 17p. (Boletim técnico, 27)

[13] 13. LOOSE, R. Mutation breeding of the hybrids of Rhododendron simsii Planch. (Azalea indica L.). Mutation Breeding Newsletter, 3:15, 1974. (Resumo)

[14] 14. MENDES, A.J.T. Observações citológicas em Coffea XIX. Monossômios. Bragantia, Campinas, 14:137-140, 1955.

[15] 15. MOH, C.C. Does a coffee plant develop from one initial cell in the shoot apex of an embryo? Radiation Botany, 1:97-99, 1961.

[16] 16. ^__________ & ORBEGOZO, G. The induction of angustifolia mutants in coffee in the R₁ generation by ionizing radiations. Genetics, 45:1000, 1960. (Abstract)

[17] 17. MONGE, F.S. Frecuencia de café caracolillo en plantas provenientes de semillas irradiadas. Turrialba, 12(4):209-212, 1962.

[18] 18. MULLER, H.J. Artificial transmutation of the gene. Science, 64:84-86, 1927.

[19] 19. MUTATION BREEDING NEWSLETTER, Vienna, FAO/IAEA, nş 12, 1978.

[20] 20. NILAN, R.A.; KLEINHOP, A.; KONZAK, C.F. The role of induced mutation in supplementing natural genetic variability. Annals of the New York Academy of Science, 287:367-384, 1977.

[21] 21. PATIL, S.H. Release of X-ray induced groundnut variety TG-1. Mutation Breeding Newsletter, 3:11, 1974. (Resumo)

[22] 22. RUTGER, J.N. & PETERSON, M.L. Improved short stature rice. California Agriculture, 30(6):4-6, 1976.

[23] 23. RUTGER, J.N.; PETERSON, M.L.; HU, C.H.; LEHMAN, W.F. Induction of useful short stature and early maturing mutants in two japonica rice cultivars. Crop Science, 16:631-635, 1976.

[24] 24. SMITH, H.H. Radiation in the production of useful mutations. The Botanical Review, 24:1-24, 1958.

[25] 25. STADLER, L.J. Chromosome number and the mutation rate in Avena and Triticum Proceedings of the National Academy of Sciences, 15:876-881, 1929.

[26] 26. ^__________ Mutations in barley induced by X-rays and radium. Science, 68:186-187, 1928.

[27] 27. VISSER, T.; VERHAEGH, J.J.; DE VRIES, D.P. Pre-selection of compact mutants induced by X-ray treatment in apple and pear. Euphytica, 20:195-207, 1971.

Brasil

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