Eficiência da seleção de progênies S1 e S2 de milho-pipoca, visando à produção de linhagens

Cem progênies S1 e duzentas e vinte e cinco progênies S2, obtidas da população de milho-pipoca Beija-Flor, foram testadas com relação à produção e capacidade de expansão. Os ensaios foram conduzidos em campo experimental da Universidade Federal de Viçosa, em Coimbra, MG, no ano agrícola 1998/99. Parâmetros genéticos foram estimados e os ganhos preditos com seleção foram calculados de acordo com vários critérios de seleção. Variabilidade genotípica significativa foi observada para os caracteres produção e capacidade de expansão (CE). Embora tenha sido observada correlação genotípica negativa entre os caracteres, os índices de seleção foram eficientes em identificar famílias que possibilitaram ganhos preditos simultâneos em produção e CE. As famílias S2 e S3 oriundas, respectivamente, das famílias S1 e S2 testadas, foram avaliadas no ano agrícola 1999/2000. Com base nos resultados dessa avaliação, os ganhos realizados foram calculados, para cada critério de seleção, e a eficiência da seleção foi avaliada. Houve boa concordância entre os ganhos preditos e realizados, quanto às progênies S1. Os quatro critérios que produziram as maiores estimativas de ganhos são os mesmos que deram os quatro maiores ganhos realizados, embora não na mesma ordem. Da mesma forma, os dois que deram as menores estimativas de ganhos são também os que deram os dois menores ganhos realizados, quando considerada a variável CE. Em relação às progênies S2, houve concordância em relação ao sentido das mudanças previstas em cinco critérios, quando considerada a variável produção, e em seis, quando CE foi considerada.One hundred S1 progenies and two hundred and twenty-five S2 progenies from the popcorn population 'Beija-flor' were assessed for grain yield and volume expansion. The experiments were carried out in a Universidade Federal de Viçosa experimental field, Coimbra, MG, in the growing season of 1998/99. Genetic and phenotypic parameters were estimated and the predicted gains were calculated according to several selection criteria. A significant genotypic variability was observed for yield and the volume expansion. Although a negative genotypic correlation has been observed among the characters, the selection indices were efficient in identification of the progenies that allowed for predicted simultaneous gains in grain yield and volume expansion. The families S2 and S3 from families S1 and S2, respectively, were evaluated in the growing season of 1999/2000. Based on the results from this evaluation, the obtained gains were calculated for each selection criteria, and the selection efficiency was evaluated. A satisfactory concordance occurred between the predicted and actual gains for the S1 progenies. The four criteria providing the highest predicted gains are the same ones that provided the four highest gains, although not in the same order. Also, those two criteria providing the lowest estimates of the gains are the ones that provided the two lowest gains, when considering popping expansion. In relation to S2 progenies, a concordance occurred concerning the direction of the changes predicted in five criteria, when the grain yield was considered, as well as in six criteria when considering CE

Mapping QTLs of traits related to moisture stress tolerance in tropical maize

Caracteres relacionados à tolerância ao estresse hídrico e correlacionados à produção de grãos têm sido considerados em programas de melhoramento de milho em função dos insucessos obtidos na seleção direta para produção de grãos sob estresse hídrico. O objetivo deste trabalho foi mapear QTLs de caracteres relacionados à tolerância ao estresse hídrico, estimar seus efeitos genéticos, e estudar a interação QTL por ambientes em duas populações de milho tropical. Duzentas e cinqüenta e seis progênies F2:3 de cada uma das duas populações, denominadas posteriormente U e D, foram avaliadas no delineamento em látice simples 16 x 16 em nove ou sete ambientes. As parcelas foram uma fileira de 4,0 m de comprimento, espaçadas entre si por 0,8 m, e 0,2 m entre plantas (62.500 plantas ha-1). Os caracteres avaliados foram produção de grãos com 15% de umidade dos grãos (PG), prolificidade (PROL), florescimento feminino (FF), florescimento masculino (FM), intervalo entre florescimentos (IF), número de ramificações do pendão (NRP) e stay-green (SG). Para o mapeamento de QTLs foi utilizado o mapeamento por intervalo composto expandido para múltiplos ambientes. Em ambas populações foi detectada variância genética para todos os caracteres. Produção de grãos apresentou correlação genética significativa nas populações D e U com PROL (0,88 e 0,79), e FF (-0,44 e -0,76); PG também foi geneticamente correlacionado com FM (-0,74) na população U, e com SG (-0,50) na população D. Vinte e quatro, 19, 16, 14, 15, 12 e 20 QTLs foram mapeados na população D, e 17, 22, 34, 28, 17, 26 e 33 QTLs foram mapeados na população U para PG, PROL, IF, FF, FM, NRP e SG, respectivamente. Os QTLs foram distribuídos por todos os 10 cromossomos, mas um menor número de QTLs foi mapeado nos cromossomos 6, 7, 9 e 10 em ambas populações. QTLs para diferentes caracteres foram mapeados em posições coincidentes para várias regiões genômicas em ambas populações. Cerca de 90% dos QTLs mapeados apresentaram pequenos efeitos genéticos, cada um explicando menos de 5% da variância fenotípica dos caracteres. A variância fenotípica total explicada pelos QTLs variou de 32,17% (FF) a 64,55% (FM) na população D, e de 41,70% (PG) a 69,30% (IF) na população U. O grau médio de dominância variou de dominância parcial a sobredominância na população D, enquanto na população U a sobredominância foi o grau médio de dominância para a maioria dos caracteres. Para todos os caracteres a maioria dos QTLs interagiu significativamente com os ambientes em ambas populações. Os QTLs com efeitos mais pronunciados foram, em geral, mais estáveis entre ambientes. Esses QTLs estáveis foram previamente relatados em outras populações sugerindo que eles também poderiam ser mais estáveis entre germoplasmas. QTLs estáveis poderiam ser úteis em estratégias de seleção assistida por marcadores para desenvolver híbridos de milho com alta produtividade e com baixa redução na produção de grãos sob estresse hídrico.Traits related to moisture stress tolerance and correlated to grain yield have been considered in maize breeding programs because direct selection for grain yield under moisture stress has been unsuccessful. The objectives of this paper were to map QTLs of traits related to moisture stress tolerance, to estimate their genetic effects, and to study the QTL by environment interaction in two tropical maize populations. Two hundred and fifty-six F2:3 progenies from each of the two populations, thereafter named U and D, were evaluated in 16 x 16 simple lattice designs at nine or seven environments. Plots were one row 4.0 m long, 0.8 m spaced apart, and 0.20 m between plants (62,500 plants ha-1). The traits were recorded on grain yield at 15% grain moisture (GY), prolificacy (PRO), days to silk extrusion (SD), days to anthesis (AD), anthesis-silking interval (ASI), number of tassel branches (TB), and stay-green (SG). The composite interval mapping extended to multiple environments was used to map QTLs. Significant genetic variances were detected for all traits in both populations. Grain yield showed significant genetic correlations in populations D and U with PRO (0.88 and 0.79), and SD (-0.44 and -0.76); GY was also genetically correlated with SD (-0.74) in population U, and with SG (-0.50) in population D. Twenty-four, 19, 16, 14, 15, 12, and 20 QTLs were mapped in population D, and 17, 22, 34, 28, 17, 26, and 33 QTLs were mapped in population U for GY, PRO, ASI, SD, AD, TB, and SG, respectively. The QTLs were distributed along the 10 chromosomes, but a lower number of QTLs was mapped in both populations in chromosomes 6, 7, 9, and 10. QTLs for different traits were mapped in the same positions for several genomic regions in both populations. About 90% of the QTLs mapped presented lower genetic effects, each explaining less than 5% of the phenotypic variance of the traits. The total phenotypic variance explained by the QTLs ranged from 32.17% (SD) to 64.55% (AD) in population D, and from 41.70% (GY) to 69.30% (ASI) in population U. The average level of dominance ranged from partial dominance to overdominance in population D, but in population U overdominance was the average level of dominance for most of the traits. For all traits most of the QTLs interacted significantly with environments in both populations. The QTLs with larger effects were, in general, more stable across environments. These stable QTLs were previously reported in other populations suggesting that they could also be more stable across germplasms. Stable QTLs could be useful in marker-assisted selection strategies to develop high yielding maize hybrids with low grain yield decrease under moisture stress

Relative importance of the individual and topcross performance in selection of the popcorn S 3 families

Em dois programas de obtenção de linhagens da população Beija-Flor, foram instalados testes de famílias S 3 com repetição somente das testemunhas, nos anos agrícolas 99/00 e 00/01, em campo experimental do Setor de Genética da Universidade Federal de Viçosa, em Viçosa, MG. Avaliou-se o comportamento das famílias em cruzamento com um testador, a população Viçosa, a partir de seis ensaios de ‘topcross’ conduzidos em látices simples, nos anos agrícolas 00/01 e 01/02, um em Maringá, PR, um em Campos dos Goytacazes, RJ, dois em Capinópolis, MG, e dois em Coimbra, MG. O objetivo principal do trabalho foi avaliar as importâncias relativas do desempenho per se e em cruzamento na seleção de famílias S 3 de milho- pipoca, visando ao melhoramento populacional e à obtenção de linhagens-elite. Com os dados dos testes foram estimados parâmetros genéticos e preditos ganhos com seleção direta para capacidade de expansão e seleção com base no índice de Mulamba e Mock, com pesos variados quanto à capacidade de expansão (CE) e à produção de grãos. Na seleção das progênies com base nos desempenhos individual e em cruzamento, empregaram-se seleção combinada e índices de Mulamba e Mock, que ponderaram os “ranks” dos desempenhos per se e em cruzamento, quanto aos caracteres CE e produção. Com relação aos testes de progênies S 3 , observou-se variabilidade genotípica para vários caracteres, dentre os quais CE e produção, estes apresentando evidência de correlação genotípica positiva. A estratégia adotada visando ao melhoramento populacional foi o índice de Mulamba e Mock, com pesos 3 e 1 para CE e produção de grãos, respectivamente, propiciando estimativas de ganhos em CE de 2,04 e 2,01 mL/g e, em produção, de 56 e 58 kg/ha, nos programas 1 e 2, respectivamente. O mesmo critério foi adotado na seleção entre e dentro, visando à obtenção de progênies S 4 superiores. Nesse caso, os ganhos totais em CE foram de 8,72 e 5,56 mL/g e em produção de 390 e 176 kg/ha, nos programas 1 e 2, respectivamente. As famílias de ‘topcross’ foram, em média, inferiores em qualidade e equivalente em produção, quando comparadas com as testemunhas comerciais. Contudo, em todos os ambientes foram identificadas famílias com CE equivalente ou superior à CE das testemunhas. Em geral, não se verificou interação de ambiente com tratamento, quanto à maioria dos caracteres, à exceção de CE. Dentre as famílias de ‘topcross’ de melhor desempenho em qualidade, com efeitos de capacidade geral de combinação positivos, predominaram as provenientes de progênies selecionadas em razão de seu desempenho per se. A seleção de famílias com base nos desempenhos individual e em cruzamento proporcionou estimativas de ganhos equivalentes em qualidade e superiores em produção, em dois dos quatros índices empregados, comparativamente aos critérios que consideraram somente desempenho individual. Os cálculos de ganhos realizados evidenciaram perdas em produção de 45 kg/ha e acréscimo em qualidade de 0,57 mL/g. O ganho em qualidade foi subestimado, visto que na instalação do teste de S 4 considerou-se somente o plantio das progênies derivadas das plantas S 3 de maior CE, o que comprometeu a representatividade, no teste, das famílias não selecionadas, pelo menos em relação ao caráter CE. Das 60 famílias S 4 de maior CE, 73% são provenientes de famílias S 3 selecionadas com seleção entre e dentro, resultado que comprova a eficiência do processo seletivo em S 3 .In development of two breeding programs to obtain inbred lines from the “beija-flor” population, the S 3 family tests were set up with replication of the controls only, in the agricultural years 99/00 and 00/01, on the experimental field of the Genetics Sector pertaining to the “Universidade Federal de Viçosa”, in Viçosa county, Minas Gerais State. The behavior of the families under crossing was evaluated, with “Viçosa” population as a tester, upon six topcross assays conducted in simple lattice, in the agricultural years 00/01 and 01/02 : one in Maringá - PR, one in Campos dos Goytacazes - RJ, two in Capinópolis – MG, and two in Coimbra - MG. The main objective was to evaluate the relative importance of the per se and in crossing performance in selection of the popcorn S 3 families, targeting to population improvement and the obtainment of elite-inbred lines as well. With data obtained in the test, the genetic parameters were estimated. The gains with direct selection for popping expansion volume and the use of the Mulamba and Mock index for popping expansion volume and bean yields were predicted. In family selections based on the individual and in crossing performance, the combined selection as well as the Mulamba and Mock indices were used, that pondered the ranks of the per se and in crossing performance for the characters CE and bean yields. In the S 3 familiy tests, a genotypic variability was found for several characters, such as CE and bean yields that showed evidence for positive genotypic variability. For population improvement, the Mulamba and Mock index with weights 3 to 1 was adopted for CE and bean yields, respectively, so providing estimates of CE gains from 2.04 to 2.01 mL/g, and yield gains from 56 to 58 kg/ha in programs 1 and 2, respectively. The same criteria was adopted for selection among and within families in order to obtain superior S 4 families. In this particular case, the total gains for CE were 8.72 and 5.56 mL/g, and 390 and 176 kg/ha for bean yields in the programs 1 and 2, respectively. On average, the topcross families were qualitatively inferior but equivalent in bean yields, when compared to the commercial controls. In all environments, however, the families with a CE equivalent or inferior to that of the controls were identified. In general, no interactions between the environment and treatment were found for most characters, except CE. Among the topcross families showing a better performance for quality, with positive effects from the general combination capacity, the families from the progenies selected for their per se performance showed predominance. The family selections based on individual and in crossing performances provided estimates of equivalent gains for quality, but superior for bean yields in two from the four used indices, comparative to the criteria considering only the individual performance. The calculations of the attained gains evidenced a yield losses of 45 kg/ha, but a quality increase of 0.57 mL/g. The quality gain was underestimated because, when setting up the S 4 family test, only the planting derived from the S 3 plants with higher CE was considered, which impaired the representativenes of the unselected families in the test, at least in relation to CE character. Seventy three per cent from the sixty S 4 families with higher CE proceeding from the S 3 families selected among and within families, a result corroborating the efficiency of the selective process in the S 3 families.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorDissertação importada do Alexandri

DESEMPENHO DE GUANDU ASSOCIADO À SUBSOLAGEM QUANTO À PRODUÇÃO DE FITOMASSA E DESCOMPACTAÇÃO DE SOLO

O trabalho teve por objetivo avaliar a produção de fitomassa aérea e de raízes de genótipos de guandu cultivados com e sem subsolagem e o efeito dessas práticas na descompactação de um latossolo amarelo distrocoeso típico de Tabuleiro Costeiro em Alagoas. O experimento foi instalado no delineamento em blocos ao acaso em esquema de parcelas subdivididas com três repetições. As parcelas foram constituídas pelo tipo de preparo de solo (com ou sem subsolagem), as subparcelas compostas de diferentes cultivares de guandu (Fava Larga, BRS Mandarim e linhagens g5-94 e g8-95) e pousio, e as subsubparcelas por diferentes profundidades do perfil de solo (0-20, 20-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm). Os resultados constataram que as raízes das plantas de cobertura concentraram-se nos primeiros 20 cm de solo. A subsolagem não influenciou a produção de biomassa aérea, mas a produção de raízes foi, em média, menor com a subsolagem. Decorridos oito meses do plantio não foram observados efeitos significativos da subsolagem e do cultivo do guandu, isolados ou em associação, quanto à resistência do solo à penetração. Dentre os genótipos avaliados, BRS Mandarim e Fava Larga apresentam maior potencial para uso como planta de cobertura nas condições locais.Palavras-chave: adubação verde; compactação do solo; leguminosas; penetrômetro de impacto. PIGEON PEA’S PERFORMANCE ASSOCIATED TO SUBSOILING FOR PHYTOMASS PRODUCTION AND SOIL DECOMPRESSION ABSTRACT: The aim of this work was to evaluate the aereal and roots phytomass production of pigeon pea genotypes of farmed with and without subsoiling and the effect of these practices on the decompression of a yellow dystrophic latosol typical of the Coastal Tableland in Alagoas. The experiment was set up in a randomized complete block design in a split plots scheme with three replications. The plots was constituted by the type of preparation soil (with and without subsoiling), the subplots was composed by different pigeon pea cultivars (Fava Larga, BRS Mandarim and lineages g5-94 and g8-95) and fallow, and sub-subplots by soil profile depths (0-20, 20-40, 40-60, 60-80 and 80-100 cm). The results showed that the roots of the cover plants were concentrated in the first 20 cm of soil. Subsoiling did not influence aerial biomass production, but root production was, on average, smaller with subsoiling. After eight months of planting, no significant effects on soil resistance to penetration were observed with subsoiling and pigeon cultivation, isolated or in association. Among the evaluated genotypes, BRS Mandarim and Fava Larga present better potential for use as a cover crop under local conditions.Keywords: green manure; soil compaction; leguminous plant; impact penetrometer

DESEMPENHO DE GUANDU ASSOCIADO À SUBSOLAGEM QUANTO À PRODUÇÃO DE FITOMASSA E DESCOMPACTAÇÃO DE SOLO

O trabalho teve por objetivo avaliar a produção de fitomassa aérea e de raízes de genótipos de guandu cultivados com e sem subsolagem e o efeito dessas práticas na descompactação de um latossolo amarelo distrocoeso típico de Tabuleiro Costeiro em Alagoas. O experimento foi instalado no delineamento em blocos ao acaso em esquema de parcelas subdivididas com três repetições. As parcelas foram constituídas pelo tipo de preparo de solo (com ou sem subsolagem), as subparcelas compostas de diferentes cultivares de guandu (Fava Larga, BRS Mandarim e linhagens g5-94 e g8-95) e pousio, e as subsubparcelas por diferentes profundidades do perfil de solo (0-20, 20-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm). Os resultados constataram que as raízes das plantas de cobertura concentraram-se nos primeiros 20 cm de solo. A subsolagem não influenciou a produção de biomassa aérea, mas a produção de raízes foi, em média, menor com a subsolagem. Decorridos oito meses do plantio não foram observados efeitos significativos da subsolagem e do cultivo do guandu, isolados ou em associação, quanto à resistência do solo à penetração. Dentre os genótipos avaliados, BRS Mandarim e Fava Larga apresentam maior potencial para uso como planta de cobertura nas condições locais.Palavras-chave: adubação verde; compactação do solo; leguminosas; penetrômetro de impacto. PIGEON PEA’S PERFORMANCE ASSOCIATED TO SUBSOILING FOR PHYTOMASS PRODUCTION AND SOIL DECOMPRESSION ABSTRACT: The aim of this work was to evaluate the aereal and roots phytomass production of pigeon pea genotypes of farmed with and without subsoiling and the effect of these practices on the decompression of a yellow dystrophic latosol typical of the Coastal Tableland in Alagoas. The experiment was set up in a randomized complete block design in a split plots scheme with three replications. The plots was constituted by the type of preparation soil (with and without subsoiling), the subplots was composed by different pigeon pea cultivars (Fava Larga, BRS Mandarim and lineages g5-94 and g8-95) and fallow, and sub-subplots by soil profile depths (0-20, 20-40, 40-60, 60-80 and 80-100 cm). The results showed that the roots of the cover plants were concentrated in the first 20 cm of soil. Subsoiling did not influence aerial biomass production, but root production was, on average, smaller with subsoiling. After eight months of planting, no significant effects on soil resistance to penetration were observed with subsoiling and pigeon cultivation, isolated or in association. Among the evaluated genotypes, BRS Mandarim and Fava Larga present better potential for use as a cover crop under local conditions.Keywords: green manure; soil compaction; leguminous plant; impact penetrometer

Adaptabilidade e estabilidade de populações de milho-pipoca relacionadas por ciclos de seleção

Os objetivos deste trabalho foram estimar os parâmetros de adaptabilidade e estabilidade em populações de milho-pipoca relacionadas por ciclos de seleção, inferir sobre a eficiência dos métodos de seleção pelos quais as populações foram obtidas e avaliar os efeitos da seleção sobre os parâmetros de adaptabilidade e estabilidade. Vinte e cinco populações e três testemunhas comerciais foram avaliadas em 14 ensaios realizados nos anos agrícolas de 2003/2004, 2004/2005, 2006/2007, 2008/2009 e 2009/2010, em sete locais. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos completos ao acaso, com quatro repetições. Foram analisadas a capacidade de expansão, avaliada em forno de microondas e na pipocadora Metric Weight Volume Tester (MWVT), além da produtividade de grãos. Utilizou-se o método de adaptabilidade e estabilidade de Eberhart & Russell. Em geral, as populações base e melhoradas apresentaram previsibilidade de comportamento em resposta às variações de ambiente. A seleção pode provocar mudanças nos padrões de adaptabilidade e estabilidade, e as diferentes estratégias de seleção empregadas na obtenção das populações apresentaram eficiências semelhante