Relações de causa e efeito em espigas de milho relacionadas aos tipos de híbridos Path analysis on maize spikes characteristics related of the hybrid type

O peso de grãos é um dos componentes determinantes do rendimento de grãos de milho, que apresenta relações complexas com várias características morfológicas da espiga. O objetivo deste trabalho foi verificar como o peso dos grãos das espigas de milho está relacionado diretamente ou indiretamente com as características morfológicas das espigas e se esta relação depende do tipo de híbrido: simples, triplo ou duplo. O experimento de milho foi realizado no ano agrícola de 2004/05, na Universidade Federal de Santa Maria, com seis tratamentos, que foram compostos de dois híbridos simples, dois híbridos triplos e dois híbridos duplos. O delineamento utilizado foi o de blocos completos ao acaso, com três repetições, com parcelas de duas filas de cinco metros de comprimento com 0,8 m entre filas e densidade de 55.000 plantas ha-1. As correlações entre as características morfológicas da espiga e o peso de grãos foram desdobradas em efeitos diretos e indiretos. O número de filas de grãos por espiga está correlacionado com o peso de grãos apenas nos híbridos duplos (0,5298), e esta correlação se deve ao efeito indireto positivo do número de grãos por espiga (0,8875) e negativo do peso de 100 grãos (- 0,3795). A seleção de espigas com maior peso de 100 grãos e maior número de grãos por espiga tem efeito direto sobre o aumento do peso de grãos por espiga nos híbridos simples e triplo, enquanto que, no híbrido duplo, apenas o número de grãos por espiga tem efeito. As relações entre as características de espigas são dependentes dos genótipos, o que deve complicar um pouco mais a tarefa dos melhoristas de plantas ao selecionar genótipos para maior peso de grão por espiga.<br>The weight of grains is one of the decisive components of the income of corn yield, and presents complex relationships with several morphologic characteristics of the maize spikes. The objective of this research was to verify if the grain weight of the maize spikes is related directly or indirectly with the morphologic characteristics of the spikes and if this relationship depends on the type of hybrid: single, triple or double. The maize experiment was accomplished in the year 2004/2005, in Santa Maria’s Federal University, with six treatments, that were composed of two single hybrids, two triple hybrids and two double hybrids. The experiment design was a randomized complete block with three replications. The plot was of two lines with five meters length with 0.8m between lines and density of 55,000 plants ha-1. The correlations between the morphologic characteristics of the maize spikes and the weight of grains were outspread in direct and indirect effects. The number of grains lines by spike is correlated with grains weight just in the double hybrid (0.5298) and this correlation is due to the positive indirect effect of the number of grains by spike (0.8875) and negative for weight of 100 grains (-0.3795). The selection of spikes with larger weight of 100 grains and larger number of grains by spike has direct effect on the increase of the grain weight by spike for single and triple hybrid, but in the double hybrid, the number of grains by spike just has direct effect on grains weight. The relationships among the maize spikes characteristics are dependent of the genotypes, what should complicate a little more the job of the crop breeding when selecting genotypes for larger grain weight by spike

Incorporating different proportions of exotic maize germplasm into two adapted populations

Maize breeders frequently wish to use exotic germplasm in their breeding programs without losing specific characteristics of their adapted material. The objective of this study was to determine the optimal proportions of exotic germplasm to incorporate into adapted populations (F2 = 50% exotic, BC1 = 25% exotic, BC2 = 12.5% exotic and BC3 = 6.25% exotic) to form the initial foundation population and to determine the heterosis between adapted x exotics. We used six exotic populations of different origins and two adapted populations representing a Brazilian heterotic pattern. In 1993-94 and 1994-95, the parents, F1, F2, BC1, BC2, BC3 and four checks were evaluated in six environments in central Brazil using an 8 x 9 simple rectangular lattice design. Higher mean values for yield were obtained as the proportion of exotic germplasm decreased. Some backcrosses produced more than the adapted populations BR 105 (7.59 ton/ha) and BR 106 (8.43 ton/ha). The best results were obtained when incorporating 6.25 or 12.5% of exotic genes. This trend was true for root lodging, stalk lodging and ear diseases but not for plant and ear height. The midparent heterosis for yield varied from -16.1 to 40.3%. Midparent heterosis with positive and negative values were also found for the other traits. The results indicate the potential of exotic germplasm for developing good hybrids. After choosing the best exotic source, some recurrent selection might be appropriate in order to adapt and improve the exotic populations.<br>Os melhoristas de milho que utilizam germoplasmas exóticos nos programas de melhoramento têm a preocupação de não perder as características desejáveis dos materiais adaptados. Buscando atender esta demanda, o presente trabalho teve por objetivo determinar a proporção ideal de germoplasma exótico que deve ser incorporado em populações melhoradas (F2 = 50% exótico; RC1 = 25% exótico; RC2 = 12,5% exótico; RC3 = 6,25% exótico), para formar as populações base para seleção e determinar a heterose entre os germoplasmas exóticos e adaptados. Em 1993/94 e 1994/95, os parentais, F1, F2, RC1, RC2, RC3 e quatro testemunhas foram avaliados em seis ambientes da região central do Brasil, utilizando-se o delineamento em látice simples 8 x 9. De um modo geral, à medida que a proporção de germoplasma exótico decresceu, valores médios mais altos foram obtidos para o caráter peso de espigas. Alguns retrocruzamentos produziram mais que as populações melhoradas BR 105 (7.500 kg/ha) e BR 106 (8.430 kg/ha). Os melhores resultados foram obtidos quando houve a incorporação de 6,25 ou 12,5% de genes exóticos. Esta tendência foi observada para acamamento, quebramento e espigas doentes, mas não para altura de planta e de espiga. A heterose média para peso de espiga variou de -16,1 a 40,3%. Heteroses médias com valores positivos e negativos também foram encontradas para outros caracteres. Os resultados obtidos mostraram o potencial em se utilizar germoplasmas exóticos para a obtenção de híbridos. Sugere-se, após a escolha dos germoplasma, algum esquema de seleção recorrente para adaptar e melhorar as populações exóticas

Lifestyle transitions in plant pathogenic Colletotrichum fungi deciphered by genome and transcriptome analyses

Colletotrichum species are fungal pathogens that devastate crop plants worldwide. Host infection involves the differentiation of specialized cell types that are associated with penetration, growth inside living host cells (biotrophy) and tissue destruction (necrotrophy). We report here genome and transcriptome analyses of Colletotrichum higginsianum infecting Arabidopsis thaliana and Colletotrichum graminicola infecting maize. Comparative genomics showed that both fungi have large sets of pathogenicity-related genes, but families of genes encoding secreted effectors, pectin-degrading enzymes, secondary metabolism enzymes, transporters and peptidases are expanded in C. higginsianum. Genome-wide expression profiling revealed that these genes are transcribed in successive waves that are linked to pathogenic transitions: effectors and secondary metabolism enzymes are induced before penetration and during biotrophy, whereas most hydrolases and transporters are upregulated later, at the switch to necrotrophy. Our findings show that preinvasion perception of plant-derived signals substantially reprograms fungal gene expression and indicate previously unknown functions for particular fungal cell types