Estimation of genetic parameters in the analysis of square lattice experiment group

Aiming to demonstrate how to obtain unbiased estimates of genetic parameters of base populations, unaffected by genotype x environment effects, this paper presents the variance and covariance components of the intra-block analysis of a group of square lattice experiments and the estimators of the components associated to treatment effect. Random model and mixed models with environment effect fixed and other effects random are considered. In the analysis with treatments not corrected for locks/replications/environments, the estimators of the variance and covariance components due to treatment effect are different from those of the analysis considering the complete block model. Data from two experiments of a breeding program of Eucalyptus pyrocarpa were used for genetic analysis. The analysis of variance of height and diameter indicated absence of interaction between progeny and environment. Due to this result, the prediction of the direct and indirect genetic gains was based on the mean of the two environments. The high estimates of narrow sense heritabilities and additive genetic correlation indicate that selection of the superior families will be effective in changing the means of the base population for both traits.Neste trabalho, discute-se a estimação de parâmetros genéticos de populações-base, quando as famílias amostradas foram avaliadas em dois ou mais ambientes, no delineamento em látice quadrado. Na parte teórica, são apresentados os componentes de variância e covariância da análise intrablocos de grupo de experimentos em látice quadrado e os estimadores dos componentes associados a efeito de tratamento, considerando estimação pelo método dos quadrados mínimos ordinário. Os estimadores dos componentes da variância e covariância da análise com tratamentos não ajustados diferem dos da análise segundo modelo em blocos completos. Além de modelo aleatório, consideram-se também os mistos com efeito de ambiente fixo e demais efeitos aleatórios. Dados de dois experimentos de um programa de melhoramento de Eucalyptus pyrocarpa foram usados para análise genética. Como em relação às características altura e diâmetro não houve evidência de interação progênie x ambiente, a predição de ganhos diretos e indiretos foi feita com base na média dos dois ambientes. Os valores elevados da herdabilidade em sentido restrito e da correlação genética aditiva evidenciam que a seleção das famílias superiores será eficiente em alterar as médias da população-base, para as duas características

Comparison of direct and indirect selection processes and selection indices in Eucalyptus grandis

Utilizando experimentos que envolviam famílias de meios-irmãos de Eucalyptus grandis, em seis locais, onde foram anotados dados de circunferência à altura do peito (CAP), altura de plantas (ALT), incidência de ferrugem (FER), incidência de cancro (CAN) e número de árvores normais por parcela (NAR), foram comparadas as metodologias de seleções direta e indireta e índices de seleção (clássico e de Pesek e Baker) com relação às características avaliadas. As seleções direta e indireta não apresentaram distribuição de ganhos genéticos esperados adequada aos propósitos do presente trabalho. O índice clássico e o de Pesek e Baker apresentaram distribuição de ganhos genéticos esperados mais equilibrada.This study used data from six experiments with half-sib families of Eucalyptus grandis, carried out at six localities, to evaluate the following traits: circumference at breast height (CAP), plant height (ALT), rust incidence (FER), canker incidence (CAN) and number of normal trees per plot (NAR). The direct and indirect selection methodologies were compared with the selection indices (classic and Pesek and Baker method) using all the traits. Neither selection method yielded the expected distribution of genetic gains. Both the classic and Pesek and Baker's indices produced a more suitable distribution of expected genetic gains

Efeito do treinamento em natação sobre a severidade do broncoespasmo induzido por exercício

The aim of the present study was to verify the effect of swimming training on the severity of exercise-induced bronchospasm (EIB). Thirty two asthmatic adolescents took part in this study. Sixteen individuals from the experimental group (EG) were subjected to a 10 week swimming training programme of 5/9/03three 45-minute weekly sessions. Other 16 asthmatic individuals served as control group (CG). Pulmonary functions were measured by expirometry performed five minutes before and after a 7-8 minute treadmill running, slopped at 10% and at intensity of 85-90% of the maximum heart rate, before and after the training programme. The forced expiratory flow from 25 to 75% of forced vital capacity (FEF25.75) values, comparing before versus after training values, were not statistically significant (p > 0.05), both at rest and postexercise conditions. However, there was significant difference (p < 0.05) between maximal expiratory flow (MEF) values at rest (4.82 l.s'1 versus 5.61 l.s'1 before versus after training, respectively) and post-exercise (3.13 l.s'1 versus 4.01 l.s'1 before versus after training, respectively) and also between forced vital capacity (FVC) values both at rest (3.21 1 versus 3.42 1, before versus after training, respectively) and post-exercise (2.43 1 versus 2.91 1, before versus after training, respectively). These results suggest that, although these individuals are still asthmatics with EIB, the applied swimming training reduced their EIB severity. This may have important clinical implications for the every day activities of these individuals, especially physical activities. Further investigations should be carried out to look for the mechanisms underlying the observed effectsO objetivo deste estudo foi verificar o efeito do treinamento em natação sobre a severidade do broncoespasmo induzido por exercício (BIE). Trinta e dois adolescentes asmáticos, sendo 16 do grupo experimental (GE), submetidos a um programa de treinamento em natação durante 10 semanas, com três sessões semanais de 45 minutos cada, e 16 do grupo controle (GC), não submetidos a treinamento, participaram deste estudo. As funções pulmonares foram avaliadas através de espirometria computadorizada, realizada cinco minutos < antes e cinco minutos após uma corrida de 7-8 minutos em esteira rolante com inclinação de 10% e intensidade de 85-90% da freqüência cardíaca máxima, antes e depois do período de treinamento. Os valores do fluxo expiratório forçado entre 25 e 75% da capacidade vital forçada (FEF25.75), comparando-se antes versus depois do treinamento, não foram significativamente diferentes (p > 0,05), tanto em repouso quanto no pós-exercício. Entretanto, houve diferença significativa (p < 0,05) èntre os valores do fluxo expiratório máximo (FEM) em repouso (4,82 l.s versus. 5,61 l.s antes versus depois do treinamento, respectivamente) e no pós-exercício (3,13 l.s* versus 4,01 l.s , antes versus depois do treinamento, respectivamente) e também entre os valores da capacidade vital forçada • (CVF) em repouso (3,21 1 versus 3,42 1, antes versus depois do treinamento, respectivamente) e no pós-exercício (2,43 1 versus 2,91 1, antes versus depois do treinamento, respectivamente). Estes resultados sugerem que, apesar destes indivíduos continuarem sendo asmáticos, portadores de BIE, o treinamento em natação aplicado reduziu a severidade do BIE destes indivíduos. Isto pode ter implicações clínicas importantes para estes indivíduos em suas * atividades diárias, especialmente na prática de atividade física. Futuros estudos devem ser realizados para esclarecer os mecanismos responsáveis pelos efeitos observado

Análise de experimentos em látice quadrado com ênfase em componentes de variância. II. Análise conjunta

This paper focused on four alternatives of experiment group analysis in square lattice as far as the estimation of variance components and some genetic parameters are concerned: 1) intra-block analysis with adjusted treatment and blocks within unadjusted repetitions; 2) lattice analysis as complete randomized blocks; 3) intrablock analysis with unadjusted treatment and blocks within adjusted repetitions; 4) lattice analysis as complete randomized blocks, by utilizing the adjusted means of treatments, obtained from the analysis with recovery of interblock information, having as mean square of the error the mean of the errors (mean effective variance) of the individual analyses, of this same analysis with recovery of interblock information. For the four alternatives of analysis, the estimators and estimates were obtained for the variance components and heritability coefficients. The classification of material was also studied. The present study suggests that for each experiment and depending on the objectives of the analysis, one should observe which alternative of analysis is preferable, mainly in cases where a negative estimate is obtained for the variance component due to effects of blocks within adjusted repetitions in the individual analyses.Este trabalho teve como objetivo avaliar as seguintes alternativas de análise de grupo de experimentos em látice quadrado ("Square Lattice"), quanto à estimação de componentes de variância e alguns parâmetros genéticos: 1) análise intrablocos com tratamentos ajustados e blocos dentro de repetições não-ajustados; 2) análise do látice com blocos casualizados completos; 3) análise intrablocos com tratamentos não-ajustados e blocos dentro de repetições ajustados; 4) análise do látice como blocos casualizados completos, utilizando-se as médias ajustadas dos tratamentos, obtidas a partir da análise com recuperação da informação interblocos, tendo como quadrado médio do resíduo, a média dos resíduos (variância efetiva média), das análises individuais, desta mesma análise com recuperação da informação interblocos. Para as quatro alternativas de análise, obtiveram-se os estimadores e as estimativas para os componentes de variância e coeficientes de herdabilidade. Houve grande concordância entre as quatro alternativas de análise estudadas, quanto à classificação dos materiais avaliados. Para um particular conjunto de dados e dependendo dos objetivos da análise, convém pesquisar qual das alternativas de análise é preferível, principalmente nos casos em que se obtém uma estimativa negativa para o componente de variância devido a efeitos de blocos dentro de repetições ajustados, para várias das análises individuais

Evaluation of multivaried criteria applied in the selectionIn Eucalyptus grandis Hill ex Maiden

Em um experimento envolvendo 248 progênies de meios-irmãos de Eucalyptus grandis, em blocos ao acaso com 4 repetições e parcelas lineares de 6 plantas, no Município de Rio Doce, Minas Gerais, aos 46 meses de idade, foram avaliadas as metodologia de índices de seleção (Índice Clássico e de Pesek e Baker) e as técnicas das variáveis canônicas e da análise de fatores, como ferramenta de ordenamento de candidatos à seleção com relação aos caracteres circunferência à alturado peito, altura de plantas, número de árvores com incidência de ferrugem, número de árvores com incidência de cancro e número de árvores normais por parcela. O índice de Pesek e Baker foi o único a apresentar ganhos esperados nos sentidos almejados para todos os caracteres avaliados. As técnicas das variáveis canônicas e da análise de fatores não foram eficientes em proporcionar ganhos equilibrados com os propósitos do trabalho, mas permitiram a sugestão de sua aplicação em outros trabalhos para melhor verificação de suas potencialidades como ferramenta de ordenamento de candidatos à seleção. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACTIn an experiment involving 248 half-sib families of Eucalyptus grandis in randomized block with 4 repetitions and linear plots of 6 plants, in the City of Rio Doce, Minas Gerais, to the 46 months of age, were evaluated the methodology of selection indices (Classic Index and of Pesek and Baker) and the techniques of the canonical analysis and factors analysis as tool of order of candidates to the selection with relation to the traits breast height, height of plants, number of trees with rust incidence, number of trees with cancer incidence and number of normal trees per plot. The index of Pesek and Baker was the only one to present expected genetic gains in the directions longed for all the evaluated traits. The techniques of the canonical analysis and factors analysis had not been efficient in providing expected genetic gains balanced with the intentions of the work, but they had allowed the suggestion of its application in other works for better verification of its potentialities as tool of order of candidates to thes election

Análise de experimentos em látice quadrado com ênfase em componentes de variância. I. Análises individuais

This paper focused on four alternatives of analysis of experiments in square lattice as far as the estimation of variance components and some genetic parameters are concerned: 1) intra-block analysis with adjusted treatment and blocks within unadjusted repetitions; 2) lattice analysis as complete randomized blocks; 3) intrablock analysis with unadjusted treatment and blocks within adjusted repetitions; 4) lattice analysis as complete randomized blocks, by utilizing the adjusted means of treatments, obtained from the analysis with recovery of interblock information, having as mean square of the error the mean effective variance of this same analysis with recovery of inter-block information. For the four alternatives of analysis, the estimators and estimates were obtained for the variance components and heritability coefficients. The classification of material was also studied. The present study suggests that for each experiment and depending of the objectives of the analysis, one should observe which alternative of analysis is preferable, mainly in cases where a negative estimate is obtained for the variance component due to effects of blocks within adjusted repetitions.Este trabalho teve como objetivo avaliar as seguintes alternativas de análise de experimentos em látice quadrado ("Square Lattice"), quanto à estimação de componentes de variância e alguns parâmetros genéticos: i) análise intrablocos com tratamentos ajustados, e blocos dentro de repetições não-ajustados; ii) análise do látice como blocos casualizados completos; iii) análise intrablocos com tratamentos não-ajustados e blocos dentro de repetições ajustados; iv) análise do látice como blocos casualizados completos, utilizando-se as médias ajustadas dos tratamentos, obtidas a partir da análise com recuperação da informação interblocos, tendo como quadrado médio do resíduo a variância efetiva média desta mesma análise com recuperação da informação interblocos. Para as quatro alternativas de análise, obtiveram-se os estimadores e as estimativas para os componentes de variância e coeficientes de herdabilidade. Houve uma grande concordância entre as quatro alternativas de análise estudadas, quanto à classificação dos materiais avaliados. Para um particular conjunto de dados e dependendo dos objetivos da análise, convém pesquisar qual das alternativas de análise é preferível, principalmente nos casos em que se obtém uma estimativa negativa para o componente de variância devido a efeitos de blocos dentro de repetições ajustados

Variance component estimation with longitudinal data: a simulation study with alternative methods

A pedigree structure distributed in three different places was generated. For each offspring, phenotypicinformation was generated for five different ages (12, 30, 48, 66 and 84 months). The data file was simulated allowing someinformation to be lost (10, 20, 30 and 40%) by a random process and by selecting the ones with lower phenotypic values,representing the selection effect. Three alternative analysis were used, the repeatability model, random regression model andmultiple-trait model. Random regression showed to be more adequate to continually describe the covariance structure ofgrowth over time than single-trait and repeatability models, when the assumption of a correlation between successivemeasurements in the same individual was different from one another. Without selection, random regression and multiple-traitmodels were very similar

Genetic divergency among the parents of the irrigated rice population CNA-IRAT 4

Com o objetivo de avaliar a divergência genética entre as dez variedades genitoras da população de arroz irrigado CNA-IRAT 4, foram utilizados dados de dez características obtidas em experimento conduzido em Goianira, GO, em delineamento de blocos ao acaso com quatro repetições. Utilizando-se análises por variáveis canônicas e técnicas de agrupamentos por meio dos métodos de Tocher e do vizinho mais próximo, tendo como medida de dissimilaridade a distância generalizada D2 de Mahalanobis, constatou-se a existência de considerável divergência genética entre os genitores, indicando que a população deve mostrar variabilidade em relação a vários caracteres de interesse. Observou-se que o método aglomerativo de Tocher fornece maior número de grupos que o método hierárquico do vizinho mais próximo e a análise por variáveis canônicas. A maior divergência é constatada entre a variedade Nanicão e a CNA4840, enquanto a CNA3848 e CNA3887 são as de maior similaridade. Constatou-se, ainda, que as características altura de planta, número de dias para a floração média e peso de 100 grãos respondem pela maior parte da divergência genética existente entre os genitores enquanto dimensão de grãos e número de grãos por panícula são as que menos contribuem para a referida divergência.Multivariate techniques were utilized to evaluate the genetic divergence among ten parents of the irrigated rice population CNA-IRAT 4. Ten selected characteristics were evaluated in a field experiment conducted in Goianira, GO, adopting a randomized block design with four replications. Canonical variate analysis and cluster analysis using Tocher's aglomerative method and hierarchical method (nearest neighbour) were applied. The dissimilarity measure used was generalized Mahalanobis distance (D2). There is significant genetic divergence among parents, indicating variability in various useful characteristics of the population. The Tocher's method detects a higher number of groups compared to the nearest neighbour or canonical variate methods. The highest divergence is observed between Nanicão and CNA4840, whereas CNA3848 and CNA3887 show the highest similarity. Plant height, days to flowering and grain weight explain the majority of the genetic divergence among parents. By other hand, grain size and number of spikelets contribute least to divergence