Multiple Centroid Methodology to analyze genotype adaptability

This study was carried out to propose a modification of the centroid method. The method is modified in thechoice of the ideotype, to be defined according to the researcher's interest, using the bi-segmented regression model, ratherthan based on experimental data, which limit the comparison of genotypes. To illustrate the method, one trait was simulatedin 25 genotypes in 8 environments. For the simulations and statistical analyses the software package GENES was used. Themultiple centroid is more flexible than the original centroid method, since it can be used according to the researcher's objectiveand the desired recommendation strategy. It is also readily interpretable for recommendation and unambiguous. Besides, thenumber of genotypes of interest can be compared, making a detailed study possible, by separating the genotypes intorecommendation classes

Alteração no método centroide de avaliação da adaptabilidade genotípica

The objective of this work was to modify the centroid method of evaluation of phenotypic adaptability and the phenotype stability of genotypes in order for the method to make greater biological sense and improve its quantitative and qualitative performance. The method was modified by means of the inclusion of three additional ideotypes defined in accordance with the genotypes' average yield in the environments tested. The alfalfa (Medicago sativa L.) forage yield of 92 genotypes was used. The trial had a randomized block design, with two replicates, and the data were used to test the method. The genotypes underwent 20 cuts, from November 2004 to June 2006. Each cut was considered an environment. The inclusion of ideotypes of greater biological average production in the environments produced an arrow-shaped graphical dispersion directed to the right in which the most productive genotypes were placed near the tip of the arrow. With the alteration only five genotypes were classified into the former classes of the original centroid method. The arrow-shaped figure allowed a direct comparison of genotypes throughout the productivity gradient. The alteration performed in the method preserved the easy interpretation of results for genotype recommendations of the original method, and does leaves no room for ambiguity in interpretation of the results.O objetivo deste trabalho foi alterar o método centroide de avaliação da adaptabilidade e estabilidade fenotípica de genótipos, para deixá-lo com maior sentido biológico e melhorar aspectos quantitativos e qualitativos de sua análise. A alteração se deu pela adição de mais três ideótipos, definidos de acordo com valores médios dos genótipos nos ambientes. Foram utilizados dados provenientes de um experimento sobre produção de matéria seca de 92 genótipos de alfafa (Medicago sativa) realizado em blocos ao acaso, com duas repetições. Os genótipos foram submetidos a 20 cortes, no período de novembro de 2004 a junho de 2006. Cada corte foi considerado um ambiente. A inclusão dos ideótipos de maior sentido biológico (valores médios nos ambientes) resultou em uma dispersão gráfica em forma de uma seta voltada para a direita, na qual os genótipos mais produtivos ficaram próximos à ponta da seta. Com a alteração, apenas cinco genótipos foram classificados nas mesmas classes do método centroide original. A figura em forma de seta proporciona uma comparação direta dos genótipos, por meio da formação de um gradiente de produtividade. A alteração no método mantém a facilidade de interpretação dos resultados para a recomendação dos genótipos presente no método original e não permite duplicidade de interpretação dos resultados

Relações genotípicas entre componentes da resistência pós-colheita em tomate cereja e salada

Este trabalho objetivou avaliar a necessidade de realizar análise de trilha individualizada para tomates tipo Salada (L. esculentum) e Cereja (L. esculentum var. cerasiforme), visando obter informações sobre quais variáveis estão relacionadas com a resistência pós-colheita (RPC), e orientar a seleção de materiais para programas de melhoramento. Realizaram-se análises de variâncias, correlações genotípicas, diagnóstico de multicolinearidade e o desdobramento das correlações genotípicas por meio de análise de trilha. As variáveis mais explicativas da RPC em tomates tipo Salada foram o diâmetro da cicatriz do pedúnculo (DCP) e o diâmetro médio do fruto (DMF); a espessura do mesocarpo (ESP) e o peso médio dos frutos (PMF) em tipo Cereja. Em tomates Cereja, ganhos podem ser obtidos na RPC por meio de seleção indireta via ESP. Estes serão maiores se dentre os frutos de maior ESP forem selecionados os de menor PMF. No caso de Salada, deve-se selecionar indiretamente os frutos de menor DCP e dentre estes os de maior DMF. A análise de trilha deve ser realizada considerando cada tipo de tomate, visto que as variáveis explicativas diferem entre estes

Integrated genetic maps

O mapeamento genético facilita o trabalho de melhoramento uma vez que uma ou mais marcas do genótipo podem ser associadas a genes controladores de características qualitativas e quantitativas (QTL). Mapas genéticos para diversas espécies tem sido construídos por diferentes grupos de pesquisadores com diferentes tipos de marcadores e diferentes tipos de populações. Uma maneira de gerar mapas mais saturados para as diversas culturas seria a integração dos mapas genéticos já existentes. A chave para integração de mapas distintos é a presença de marcas comuns entre os mapas. Somente quando há um número mínimo de marcas comuns entre os diferentes mapas, estes podem ser integrados. Deste modo, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um processo de integração de mapas genéticos e testar a eficiência do processo de integração. Para isso foram gerados e analisados dados a partir da simulação de genoma e de populações. Um dos fatores de fundamental importância para se obter dados consistentes em um trabalho de mapeamento é o tamanho da amostra ou população a ser trabalhada. Com base nestes dados simulados, avaliou-se o tamanho ótimo de populações para estudo de integração de mapas genéticos. Para estudo e obtenção dos mapas consenso foram simulados genomas parentais e amostras de populações F2 codominantes, F2 dominantes e de retrocruzamentos. As amostras geradas foram de tamanho 100, 200 e 400 indivíduos com três grupos de ligação cada e 11 marcas moleculares co-dominantes e dominantes espaçadas a 5, 10 e 15 centimorgans por grupo de ligação. Foram realizadas 10 repetições por amostra, sendo que destas, cinco foram utilizadas para construção de mapas consenso com análise multiloco e outras cinco sem análise multiloco. Concluiu-se que a obtenção dos mapas consenso se torna mais eficiente com aumento do tamanho da população. Um tamanho populacional de 200 indivíduos seria o suficiente para resgatar as informações originais. Para estudo da obtenção do mapa integrado efetivo foram simuladas F2 co-dominante e retrocruzamento com tamanhos de 100, 200 e 400 indivíduos, com 21 marcas por grupo de ligação e marcadores eqüidistantes a 5 cM, em um total de quatro simulações para F2 codominante e quatro para retrocruzamentos. Cada genoma simulado foi fragmentado em quatro novos mapas de modo que, foram obtidos três mapas com oito marcadores e um com nove marcadores, sendo que cada um deles constando quatro marcadores que são âncoras entre os quatro mapas. Estes novos mapas foram alinhados, ordenados, integrados e em seguida comparados com o mapa de origem. Concluiu-se que os processos de ordenamento e integração são eficientes para obtenção do mapa integrado e, também, que o tamanho da população exerce influência sobre o mapa e as medidas de distâncias entre as marcas.The genetic mapping facilitates the breeding work once one or more marks of the genotype can be associated to controlling genes of qualitative and quantitative characteristics (QTL). Genetic maps for several species have been built by different groups of researchers with different molecular markers and populations. A way to generate maps more saturated for those species would be the integration of the existent maps. The key to integrate different maps is the presence of common marks among them. Only when there are a minimum number of common marks among the different maps, these can be integrated. This way, the objective of this work was to develop a process of integration of genetic maps and to test the efficiency of this process. Data from the simulation of genome and populations were generated and analyzed. A important factor to obtain solid data in a mapping work is the sample or population size. Based in these simulated data it was evaluated the optimum population size to study the integration of genetic maps. To obtain and study the consensus maps, parental genomes and samples of co- dominant F2, dominant F2 and backcrosses populations were simulated. The generated samples had 100, 200, 400 individuals with 3 linkage groups each and 11 dominant and co-dominant molecular marks spaced by 5, 10 and 15 centiMorgans. 10 repetitions were accomplished by sample, five used to construct the consensus maps with analysis multilocus and other five without analysis multilocus. It was concluded that the obtention of the consensus maps becomes more efficient with the increase of the population size. A population size of 200 individuals would be enough to rescue the original information. To study the obtention of the effective integrated map samples of co-dominant F2 and backcrosses populations were simulated. The generated samples had 100, 200 and 400 individuals, 21 marks for linkage group and markers equidistant by 5 cM, in a total of four simulations for co-dominant F2 and four for backcrosses. Each simulated genome was fragmented in four new maps which three maps had eight markers and one had nine markers, each one of these maps containing four markers that are anchors among the four maps. These new maps were aligned, orderly and integrated and then compared with the original map. It was concluded that the process of ordainment and integration are efficient to obtain the integrated map. The population size exercises influence on the map and the distances measures among the marks.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic

Approach to study the inheritance of characters by classical genetics and molecular

O trabalho teve por objetivo caracterizar hipóteses genéticas de maior similaridade utilizadas para prever padrão de herança de características oligogênicas. Foi utilizado o delineamento genético clássico, envolvendo população F2 derivada de F1 proveniente de cruzamento entre pais homozigotos contrastantes, de característica controlada por um, dois e três genes independentes e ligados. A este estudo foi também considerada a agregação de informações moleculares de indivíduos F2 possibilitando o emprego de análises genômicas para fins de complementação de informações e elucidação de testes de hipóteses no caso de existir segregação ambígua em hipóteses concorrentes. Foram simulados genomas parentais e populações F2 de 100, 200, 400 e 600 indivíduos, fenotipados e genotipados em relação a cinco grupos de ligação contendo 11 marcadores co-dominantes por grupo de ligação, e saturação de 10 cM entre marcadores. Às populações simuladas foram acrescentadas características fenotípicas simuladas representando um padrão de herança binário de presença e ausência (0 e 1) e uma padrão multicategorico representado por notas que variavam de zero a cinco. Teste de genética clássica, baseados em qui-quadrado, foram incapazes de identificar corretamente o padrão de herança de características controladas por genes ligados e proporcionaram grande percentual de erro, principalmente em tamanhos populacionais mais reduzidos, em teste com hipóteses com segregações concorrentes próximas tais como 3:1 e 13:3, 9:7 e 37:27 e 1:2:1 e 3:9:4, para características fenotípicas binárias e multicategóricas. As análises genômicas foram realizadas pelas metodologias de intervalo simples aplicadas aos estudos de detecção de QTL (quantitative trait loci) demonstrando seu potencial na identificação dos genes, posicionamento e quantificação de seus efeitos sobre a expressão da característica.The study aimed to characterize genetic hypothesis of greater similarity used to predict the pattern of inheritance of characteristics oligogênicas. We used classical genetic design involving F1, F2 population derived from crosses between homozygous parents contrasting trait controlled by one, two and three independent genes and linked. In this study, we also considered the aggregation of molecular information from the F2 allowing the use of genomic analysis for completeness of information and clarification of hypothesis testing where there is segregation ambiguous competing hypotheses. Parental genomes were simulated and F2 populations 100, 200, 400 and 600 individuals, phenotyped and genotyped for five linking groups containing 11 co-dominant marker by linking group, and overrun of 10 cm between markers. Simulated populations were added to the phenotypic characteristics simulated representing a binary inheritance pattern of presence and absence (0 and 1) and multicategorico represented by a standard scale ranging from zero to five. Test of classical genetics, based on chi-square, were unable to correctly identify the pattern of inheritance of traits controlled by genes linked and provided a large percentage of error, especially in smaller population sizes in test hypotheses with close competitors such as segregation 3:1 and 13:3, 9:7 and 37:27, and 1:2:1 and 3:9:4 for binary and phenotypic characteristics multicategoric. The genomic analyzes were performed by simple interval methods applied to studies of detection of QTL (quantitative trait loci) showing its potential in identifying genes, positioning and quantification of their effects on the expression of the trait.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic