Embryogenic capability of cultivar IAS-5 of soybean

O objetivo deste trabalho foi estudar o controle genético da formação de embriões somáticos da cultivar IAS-5 de soja. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, cultivando-se quatro plantas por vaso, sob fotoperíodo de 14 horas e temperatura em torno de 28°C. Efetuaram-se cruzamentos entre os parentais não-embriogênicos (cultivares IAC-6, Paraná e IAC-15) e embriogênico (cultivar IAS-5) e retrocruzamentos para obtenção das gerações F1, F2, RC1P1 e RC1P2. Cotilédones imaturos, com 4-6 mm de comprimento, derivados dos parentais das gerações F1, F2, RC1P1 e RC1P2 foram cultivados em placas de Petri contendo meio N10, por um período de 90 dias, em câmara de crescimento. Os embriões somáticos derivados da indução foram contados, e os números, usados para obtenção dos parâmetros genéticos. Os resultados obtidos mostraram que o caráter capacidade de produção de embriões somáticos da cultivar IAS-5 é de natureza quantitativa e controlado por, aproximadamente, 20 genes.The objective of this work was to study the genetic control of somatic embryo formation on cultivar IAS-5 of soybean. The experiment was carried out in a greenhouse, where four plants per pot were grown under a photoperiod of 14 hours at a temperature about 28°C. Several crosses between non-embryogenic parental lines (cultivars IAC-6, Paraná and IAC-15) and embryogenic parental line (cultivar IAS-5) and backcrosses to obtain F1, F2, RC1P1 and RC1P2 generations were performed. Immature cotyledons, with 4-6 mm in length, derived from parental lines and from F1, F2, RC1P1 and RC1P2 generations were grown for 90 days in Petri dishes containing the inductive N10 medium, in a growth chamber. The number of somatic embryos derived from induction was used to estimate genetic parameters. The results showed that somatic embryogenesis capability of cultivar IAS-5 is of quantitative nature and is controlled by twenty genes approximately

Abordagem bayesiana, método tradicional e modelos mistos para experimentos multiambientes na cultura da soja

The objective of this work was to compare the Bayesian approach and the frequentist methods to estimate means and genetic parameters in soybean multienvironment trials. Fifty-one soybean lines and four controls were evaluated in a randomized complete block design, in six environments, with three replicates, and soybean grain yield was determined. The half-normal prior and uniform distributions were used in combination with parameters obtained from data of 18 genotypes collected in previous and related experiments. The genotypic values of the genotypes of high- and low-grain yield, clustered by the Bayesian approach, differed from the means obtained by the frequentist inference. Soybean assessed through the Bayesian approach showed genetic parameter values of the mixed model (REML/Blup) close to those of the following variables: mean heritability (h2mg), accuracy of genotype selection (Acgen), coefficient of genetic variation (CVgi%), and coefficient of environmental variation (CVe%). Therefore, the mixed model methodology and the Bayesian approach lead to similar results for genetic parameters in multienvironment trials.O objetivo deste trabalho foi comparar a abordagem bayesiana e os métodos frequentistas para estimar as médias e os parâmetros genéticos em experimentos multiambientes de soja. Cinquenta e uma linhagens de soja e quatro testemunhas foram avaliadas em delineamento de blocos ao acaso, em seis ambientes, com três repetições, e a produtividade de grãos foi determinada. As distribuições “half-normal” a priori e uniformes foram utilizadas em combinação com parâmetros obtidos de dados de 18 genótipos coletados em experimentos anteriores e relacionados. Os valores genotípicos de genótipos com alta e baixa produção de grãos, agrupados pela abordagem bayesiana, diferiram das médias obtidas pela inferência frequentista. A soja avaliada pela abordagem bayesiana apresentou valores de parâmetros genéticos de modelos mistos (REML/Blup) próximos daqueles das seguintes variáveis: herdabilidade média (h2mg), acurácia da seleção dos genótipos (Acgen), coeficiente de variação genético (CVgi%) e coeficiente de variação ambiental (CVe%). Portanto, em experimentos multiambientes, a metodologia de modelos mistos e a abordagem bayesiana produzem resultados similares de parâmetros genéticos.

ANÁLISES GENÉTICAS EM POPULAÇÕES DE SOJA RESISTENTES AO CANCRO DA HASTE E DESTINADAS PARA ÁREAS CANAVIEIRAS

O presente trabalho objetivou estimar alguns parâmetros genotípicos e fenotípicos de onze caracteres agronômicos em cinco populações de soja nas gerações F5 e F6, assim como recomendar o critério de seleção mais promissor. As populações foram conduzidas no esquema experimental de linhas segregantes intercaladas com cultivares-padrão nos anos agrícolas 2003/04 e 2004/05, em áreas de reforma de canavial, em Jaboticabal, SP. Os resultados obtidos evidenciaram que as médias das populações foram superiores ou muito próximas das médias dos cultivares-padrão. Para número de dias para maturação, a seleção para precocidade e a ocorrência da ferrugem asiática nos genótipos F5 mais tardios foram possíveis agentes responsáveis pela redução do ciclo. Quanto aos demais caracteres foram obtidos valores adequados com as exigências para o cultivo em rotação com a cana-de-açúcar. As estimativas de herdabilidade no sentido amplo e restrito foram próximas, indicando que a maior parte da variância genética é de natureza aditiva, principalmente para os caracteres secundários da produção. Recomenda-se a seleção entre famílias preferencialmente, segundo análise dos componentes de variâncias, sendo constatada que a capacidade produtiva das populações pode ainda ser melhorada, mediante imposição de processo seletivo, com eliminação das famílias medíocres

Identificação e validação de marcadores microssatélites ligados ao gene Rpp5 de resistência à ferrugem-asiática‑da‑soja

The main objective of this work was to identify new microsatellite markers, linked to the Rpp5 resistance gene to Asian soybean rust, and to validate previously mapped markers for use in marker-assisted selection (MAS) programs. To this end, a F2 population with 100 individuals, derived from crossing between PI 200526 and cultivar Coodetec 208, susceptible to rust, was artificially infected and evaluated for its reaction of resistance to rust. Microsatellite markers were tested on parents and in the two contrasting bulks to identifying linked markers. Two new markers, potentially associated with resistance, were tested in individual plants, and they were found to be linked to gene Rpp5 and to be present in the N linkage group of soybean. The selection efficiencies were determined for all markers linked to gene Rpp5, and the combination of the markers Sat_275+Sat_280 was 100%.O objetivo deste trabalho foi identificar novos marcadores microssatélites, ligados ao gene Rpp5 de resistência à ferrugem-da-soja, e validar os marcadores previamente mapeados, para que possam ser utilizados em programas de seleção assistida por marcadores moleculares (SAM). Para tanto, uma população F2 com 100 indivíduos, derivada do cruzamento entre a PI 200526 e a cultivar Coodetec 208, suscetível à ferrugem, foi artificialmente infectada e avaliada quanto à sua reação de resistência à ferrugem. Marcadores microssatélites foram testados nos genitores e em dois "bulks" contrastantes, para a identificação de marcadores ligados. Dois novos marcadores, potencialmente associados à resistência, foram testados em plantas individuais, e se constatou que eles estão ligados ao gene Rpp5 e estão presentes no grupo de ligação N da soja. A eficiência de seleção foi determinada em relação a todos os marcadores ligados ao gene Rpp5, e a combinação entre os marcadores Sat_275+Sat_280 foi de 100%

Marcadores RAPD para detecção de resistência à ferrugem-asiática-da-soja

The objectives of this work were to confirm the PI 459025 inheritance of resistance (Rpp4) to Asian soybean rust pathogen and to detect RAPD markers linked to this resistance gene in soybean populations. Through the cross of the distint parental lines PI 459025 x Coodetec 208, a population was obtained, whose F2 and F2:3 generations had their populations artificially infected and evaluated for the reaction to Phakopsora pachyrhizi, by lesion type classification (RB – resistant and TAN – susceptible). Using the phenotypic results, the bulked segregant analysis was performed and two DNA bulks were obtained from homozygous resistant and homozygous susceptible plants, respectively. Out of the 600 random RAPD primers analyzed, three were identified as polymorphic fragments related to resistance, between contrasting bulks and parents. Through chi-square test, confirmations were obtained for the monogenic inheritance, with complete dominance segregation for resistance to the pathogen, and the 3:1 segregation of band presence for the markers. The three markers are linked to the resistance locus, in repulsion phase, at 5.1, 6.3 and 14.7 cM from it, in the linkage group G, which was confirmed by using the microsatellite marker Satt288. These makers are promising in assisted selection for Asian soybean rust resistance.Os objetivos deste trabalho foram confirmar a herança da resistência da PI 459025 (Rpp4) à ferrugem-asiática-da-soja e identificar marcadores moleculares do tipo RAPD, ligados a este gene de resistência, em populações de soja. Pelo cruzamento dos genitores contrastantes PI 459025 x Coodetec 208 obteve-se uma população, cujas populações das gerações F2 e F2:3 foram artificialmente infectadas e avaliadas quanto à reação ao fungo Phakopsora pachyrhizi, pelo tipo de lesão (RB – resistente e TAN – suscetível). Com os resultados da avaliação fenotípica, dois "bulks" foram obtidos com DNA de plantas homozigóticas resistentes e suscetíveis, respectivamente, pela análise de "bulks" segregantes. De 600 iniciadores RAPD aleatórios, foram identificados três com fragmentos polimórficos entre os "bulks" e parentais contrastantes quanto à resistência. Pela análise do qui-quadrado, confirmaram-se: a herança monogênica, com dominância completa quanto à resistência ao patógeno, e a segregação 3:1 para a presença de banda dos três marcadores. Os três marcadores são ligados respectivamente a 5,1, 6,3 e 14,7 cM de distância do loco de resistência, em fase de repulsão no grupo de ligação G, o que foi confirmado pela utilização do marcador microssatélite Satt288. Estes marcadores são promissores na seleção assistida para resistência à ferrugem-asiática-da-soja

Soybean superior progenies with resistance to type 3 soybean cyst nematode

Os objetivos deste trabalho foram selecionar progênies superiores de soja e avaliá-las, em casa de vegetação, quanto à resistência ao nematóide tipo 3 de cisto da soja (Heterodera glycines). Foram avaliadas 222 progênies segregantes de soja, em ensaios conduzidos em campo, nos anos 1999/2000, 2000/2001 e 2001/2002, sob delineamento de blocos aumentados de Federer, e no ano 2002/2003 em blocos ao acaso, com duas repetições, tendo sido avaliados dez atributos agronômicos. No ano de 2003 foi conduzido em casa de vegetação um ensaio com 11 progênies superiores, para a avaliação de resistência ao nematóide de cisto, adotando-se delineamento inteiramente casualizado, com cinco repetições. Com relação aos atributos agronômicos, as progênies JAB 99-17-4-9-1 e JAB 99-40-12-1-2 destacaram-se das demais por possuir médias adequadas para a maioria dos atributos. Por sua vez, na avaliação de resistência em casa de vegetação, seis progênies revelaram-se resistentes ao nematóide de cisto da soja tipo 3.The aim of this work was to select in greenhouse soybean superior progenies resistant to type 3 soybean cyst nematode (Heterodera glycines). Ten agronomic traits were evaluated in 222 segregate progenies in field. In crop seasons of 1999/2000, 2000/2001 and 2001/2002, experiments were carried out in augmented blocks of Federer, and in 2002/2003 in a randomized blocks design, with two replications. In 2003 another experiment was carried out in greenhouse, under completely randomized design with five replications and with 11 superior progenies, in order to evaluate resistance against cyst nematode. Progenies JAB 99-17-4-9-1 and JAB 99-40-12-1-2 scored the best results for most of the agronomic traits evaluated. Under greenhouse conditions six progenies were resistant to type 3 soybean cyst nematode

Non-destructive genotypes classification and oil content prediction using near-infrared spectroscopy and chemometric tools in soybean breeding program

In soybean (Glycine max L.) breeding programs, segregation is normally observed, and it is not possible to have replicates of individuals because each genotype is a unique copy. Therefore, near-infrared spectroscopy (NIRS) was used as a non-destructive tool to classify soybeans by genotypes and to predict oil content. A total of 260 soybean genotypes were divided into five classes, which were composed of 32, 52, 82, 46, and 49 samples of the BV, BVV, EB, JAB, and L class, respectively. NIR spectra were obtained using oven-dried samples (80 g) in a reflectance mode. A successive projection algorithm and genetic algorithm with linear discriminant analysis discriminated genotypes of the low (L class) from the high (EB class) for oil content (88.89% accuracy). The partial least square regression models for oil content were considered good (root mean square error of prediction of 0.96%). Therefore, NIRS can be used as a non-destructive tool in soybean breeding programs, but further investigation is necessary to improve the robustness of the models. It is important to note that to use the models, it is necessary to collect NIR spectra from dry soybean samples