Stability analysis of single-cross hybrids of maize (Zea mays L.) produced from selected and unselected inbred lines

Stability of yield performance is a desirable characteristic in maize (Zea mays L.) hybrids. Several methods have been proposed and used for measuring yield stability in applied studies. Recently Eberhart and Russel (1966) presented a method to compared hybrids for stability of performance over a series of environments. Inter-population Design II crosses intra-population diallel crosses were made using unselected lines from the two maize populations BSTE and PHPRC. The selected lines were chosen as superior on the basis of paired plant inter-population crosses tested from the SOxSO through S4xS4 generation. Six sets, each including 28 selected and 28 unselected crosses, were evaluated in simple lattice designs that were grown at three Iowa locations for threeyears. The conventional analyiss of variance combined over years and locations and the stability analyses of variance, which included mean yield, regression coeficient, and deviations from the regression, were computed for the selected and unselected, was more productive and stable over nine environments. The selected group of hybrids had significantly greater grain yield than the unselected hybrids. Significant genotype x environemnt interaction existed for the selected and unselected groups of hybrids, indicating that they differed in either rank or relative yield with environments.The selected and unselected groups of hybrids, therefore, had similar contributions to the total genotype x environment interaction variance. These two group of hybrids (...)Doctor Sc. thesis

Estabilidade da produção de grãos de seis variedades de milho e seus respectivos híbridos intervarietais

Yields stability of six maize (Zea mays L.) varieties and their respective 15 intervarietal crosses were studied at different environments in eight states: São Paulo, Minas Gerais, Espírito Santo, Mato Grosso do Sul, Goiás, Paraná, Rio Grande do Sul and Acre. The varieties CMS 05 and CMS 04 showed the best performance "per se" and the best intervarietal crosses were CMS 05 x CMS 28, CMS 05 x CMS 04, CMS 12 x CMS 04, CMS 05x CMS 11, CMS 11 x CMS 28 and CMS 05 x CMS 12. All these above cultivars showed ample stability, measured by stability parameter (b), but, according to regression deviation (S2d) the cultivars CMS 05 x CMS 12, CMS 05 x CMS 04, CMS 12 x CMS 04, CMS 22 x CMS 28, CMS 04 x CMS 28 and CMS 22 showed significant deviations. The varietal cross CMS 05 x CMS 28 was the best in terms of stability.A estabilidade da produção de grãos de seis variedades e dos respectivos 15 híbridos intervarietais de milho (Zea mays L.) foram estudadas em diferentes ambientes, em oito estados da Federação: São Paulo, Minas Gerais, Espírito Santo, Mato Grosso do Sul, Goiás, Paraná, Rio Grande do Sul e Acre. As cultivares CMS 05, CMS 04 de "per si" e os híbridos intervarietais CMS 05 x CMS 28, CMS 05 x CMS 04, CMS 12x CMS 04, CMS 05x CMS 11, CMS 11 x CMS 28 e CMS 05 x CMS 12 foram as mais produtivas. Todas apresentaram ampla estabilidade, de acordo com o parâmetro de estabilidade (b). Porém, para S2 d, as cultivares CMS 05 x CMS 12, CMS 05 x CMS 04, CMS 12 x CMS 04, CMS 22 x CMS 28, CMS 04 x CMS 28 e CMS 22 apresentaram significativos desvios da regressão. O híbrido intervarietal CMS 05 x CMS 28 destacou-se como o de comportamento mais estável

Efeito depressivo da endogamia em gerações avançadas de quatro tipos genéticos de híbridos de milho

The experiments were conducted in two locations: Sete Lagoas, MG and Guaíra, SP, Brazil. A split-plot field design in three replications was used with hybrids as main plots and "Sib" and F2 plants as sub-plots. Inbreeding effects were studied in advanced generations of single, three-way, double and variety cross hybrids. Seeds for this study were obtained from Agroceres, Germinal and CNPMS. The results showed that within each group, single, three-way and double cross hybrids had all similar inbreeding effects for grain yield. Generally, in the self-fertilizing generations (F2) and (Sib) for the four hybrids groups, there were an increase in plant cycle and a significant decrease in plant and ear heights. Double and three-way hybrids had higher yielding than the single (SH) and variety cross hybrids groups. For grain yield, the mean inbreeding depression effects in the hybrids, were greater for selfing generation (F2) with 46% and 47% for Sete Lagoas and Guaíra, respectively, than the Sib generation, with 25% and 26% for Sete Lagoas and Guaíra, respectively. The mean inbreeding depression (F1 - Sib) values were 20% for double crosses, 30,5% for three-way crosse, 27% for single crosses and none for variety cross hybrids. The mean depression values due to self- -fertilization (F1 - F2) were 50%, 47,5% 41% and 47% for double, three-way, single and variety cross hybrids, respectively.  Os ensaios foram conduzidos em dois locais: CNPMS - Sete Lagoas - MG e Guaíra, SP. O delineamento experimental foi o de parcelas subdivididas em blocos ao acaso, com três repetições. Estudou-se o efeito da endogamia em gerações avançadas de híbridos simples, triplos, duplos e intervarietais fornecidos pelas firmas Agroceres, Germinal e pelo CNPMS. Os resultados mostraram que dentro de cada grupo, os híbridos simples, triplos e duplos, tiveram similar comportamento quanto aos efeitos depressivos da endogamia na produção de grãos. Em geral, nas gerações de autofecundação (F2) e Sib) para os quatros tipos de híbridos, ocorreram um aumento no ciclo da planta, e reduções expressivas nas alturas de planta e espiga. Os grupos de híbridos duplos (HD) e triplos (HT) apresentaram maiores produtividades que os grupos de híbridos simples (HS) e intervarietais (HInt.). Os efeitos depressivos na produção para os híbridos de linhagens foram, em média, maiores na geração de autofecundação (F2) da ordem de 46% e 47%, que na geração de Sib, 25% e 26% para Sete Lagoas e Guaíra, respectivamente. A depressão por endogamia média (F1 - Sib) foi de 20% para HD, 30,5% para HT, 27% para HS e para híbridos intervarietais não houve redução. A depressão média causada pela autofecundação (F1 - F2) foi de 50%, 47,5%, 41% e 47% para os híbridos HD, HT, HS e H. Int., respectivamente.

Introdução de novos germoplasmas de milho no Brasil

In 1976 many sources of new germplasm considered to have potential in Brazil were selected and introduced from CIMMYT. This material was evaluated in 51 experiments throughout Brazil in a network of national trials to determine its genetic potential. On the basis of these results, the following germplasm have potential in Brazil: Pool 21, 22, 25 and 26, Suwan DMR, Tuxpeno 1, Mezcla Tropical Blanco, Blanco Cristalino 1, Antigua x Vera Cruz 181, Mezcla Amarilla, Amarillo Cristalino, Amarillo Dentado and Subtropical, Antigua x Rep. Dominicana and Eto x Illinois. They were selected based upon high mean yield, earliness and low plant and ear height, except for Pools and Suwan DMA which were only considered for high mean yield.Através de uma rede nacional foram avaliados 51 ensaios, visando escolher populações de milho do CIMMYT com potencial no Brasil. Os resultados obtidos mostraram que os materiais pool 21, pool 22, pool 25, pool 26, Suwan DMR, Tuxpeno-1, Mezcla Tropical Blanco, Blanco Cristalino-1, Ant. x Ver. 181, Mezcla Amarilla, Amarillo Cristalino, Amarillo Dentado, Amarillo Subtropical, Antigua x Rep. Dominicana e Eto x Illinois foram os que mais se destacaram nos ensaios. Assim, estão disponíveis, aos programas de milho do Brasil, estas novas populações de milho, de porte baixo e ciclo precoce a intermediário. Na indicação dos "pools" e "Suwan DMR" considerou-se somente a produtividade

MAIZE INBRED LINES PHENOTYPIC CHARACTERIZATION FOR YIELD AND PHOTOSYNTHETIC EFFICIENCY

The objective of this study was to demonstrate the potential of chlorophyllfluorescence parameters to characterize maize inbreds to photosynthesis efficiency, andto be used as tool for selection of genotypes under water and nitrogen stresses. Therewere measured chlorophyll content, electron transport rate (ETR) and CO2 assimilation(A) averages, at flowering. ETR and A showed strong correlation, and were able todiscriminate significantly two groups of inbred lines: a) inbred line G1; and, b) inbredlines G2 and G3. The higher photosynthetic capacity of inbred line G1 was explained byits greater carboxylation efficiency. Similar response was observed for total aerialphytomass and grain production. The results showed the nitrogen as being an importantfactor to maize yield, which can be monitored by chlorophyll content and photochemistryparameters of photosynthesis. ETR and (A) proved to be useful parameters to evaluatecontrasting genotypes, with or without water stress

Selection among and within half-sib families in "Dentado Composto" maize variety for resistance to S. frugiperda and H. zea. ll cycle.

Estudou-se a obtenção de parâmetros genéticos para alguns caracteres de planta e espiga de milho (Zea mays L.) cv. Composto Dentado. O material é do segundo ciclo de seleção entre e dentro de famílias de meios-irmãos. Avaliaram-se 400 progénies num delineamento de látice simples 10 x 10 com uma repetição por local: Caruaru e S. Bento do Una, PE. Os experimentos não receberam tratamentos fitossanitários, e foram isolados das áreas que receberam tratamentos com inseticidas, utilizando-se infestações naturais. Foram coletados os dados para: altura da planta (AP) e da espiga (AE), número de espigas por planta (NE) e de espigas mal empalhadas (NEME), danos causados por H. zea (HZ) e S. frugiperda (SF), e produção de grãos (PG). As estimativas de variância genética aditiva foram altas (P < 0,05) para AP, AE e PG, e baixas para os demais caracteres. Tendo em vista os baixos valores encontrados para a variabilidade genética concernentes aos caracteres HZ e SF, é necessário um controle ambiental mais eficiente nas avaliações das progénies.The obtention of genetic parameters was studied for some characters of plant and ear of maize (Zea mays L.) cv. Composto Dentado. The material came from the second cicle of selection inter and intra families of half-sibs. Four hundred progenies were evaluated in a 10 x 10 simple lattice design, with one replicate for each place: Caruaru and São Bento do Una, PE, Brazil. The experiments did not receive phytosanitary treatments. They were isolated from the areas that received insecticide applications and lhe natural infestation was used. Data were colected for: plant height (PH), ear height (EH), number of ears per plant (NE), number of ear with loosed husk (NELH), S.frugiperda damage (SFD), H. Zea damage (HZD) and grain yield (GY). The variance analysis showed significance (P < 0.01) for all characters studied except for SFD. The estimate values for the additive genetic variance were high for PH, EH and GY and low for Lhe other characters. Considering the low values found for genetic variability concerning the characters HZ and SF, an environmental control more efficient ia the progenie evaluations is needed

Genetic parameters estimatives in CMS-42 and CMS-43 popcorn populations

Com os objetivos de elevar a frequência de alelos favoráveis e estimar os parâmetros genéticos e fenotípicos de algumas características agronômicas, as populações de milho pipoca CMS-42 e CMS-43 foram submetidas ao 2º ciclo de seleção entre e dentro de progênies de meios irmãos. Avaliaram-se 196 progênies de cada população, em látice simples 14 x 14, tendo como testemunhas os respectivos ciclos anteriores. O espaçamento utilizado foi de 1,0 x 0,20, para parcelas de 5,0 m com 25 plantas. Embora se tenha dado maior importância à capacidade de expansão (CE), as médias das progênies selecionadas evidenciaram a possibilidade de obtenção de materiais superiores também quanto à produtividade. A CMS-43, de maneira geral, apresentou maior variabilidade que a CMS-42, refletida num maior componente da variância genética aditiva. As médias da CE na testemunha, no ensaio e nas progênies selecionadas foram: 14,62, 15,21 e 19,65 para a CMS-42, e 16,07, 16,85 e 22,31 para a CMS-43, respectivamente. Os coeficientes de herdabilidade no sentido restrito em progênies de meios irmãos (h2p), quanto à CE, foram da ordem de 60%, com uma expectativa de ganho com a seleção entre progênies de 16,80% para a CMS-42, e de 19,12% para a CMS-43.The popcorn maize populations CMS-42 and CMS-43 were undergone to the second selection cycle among and within half-sib families. The objectives were to increase the favorable allele frequencies and to estimate the genetics and phenotypics parameters from some agronomic traits. It was used an 14 x 14 simple lattice field design with 196 treatments. The former selection cycles were used as intercalar check. Plots consisted of one 5 m row with a plant density of 50,000 pl/ha. Although more importance was given to popping expansion, the mean values from the selected families showed the possibility to obtain high productivity with these populations. CMS-43 showed greater variability than CMS-42 as could be seen by the greater additive genetic variance component in CMS-43 than in CMS-42. The mean values for popping capacity were 14.62%, 15.21% and 19.65% for the checks, families and selected progenies, respectively with the population CMS-42, and 16.07%, 16.85% and 22.31%, respectively, for CMS-43. For both populations, the narrow sense heritability for popping expansion was 60% and the estimated gain with selection among families was 16.80% for CMS-42 and 19.12% for CMS-43

Respostas heteróticas de acessos elites tropicais do Programa Latino Americano de Milho em cruzamento com testadores brasileiros

Little emphasis has been placed on identifying new sources of tropical maize germplasm that can be used in breeding programs. Additional information on the performance and heterotic classification of tropical germplasm is needed. This study was conducted to identify elite maize accessions from Latin America that could contribute to increase the level of heterosis with the best heterotic patterns of Brazil. Seventy-two elite accessions from the Latin American Maize Project (LAMP) were crossed with the testers BR 105 (flint kernel Suwan background) and BR 106 (dent kernel Tuxpeño background). The 72 crosses plus 9 checks were evaluated using a simple 9 × 9 lattice in four locations that represent one tropical region. The combined analysis showed highly significant differences among treatments for ear weight and the interaction treatment × location was also significant. With both testers better crosses for ear weight were identified in relation to the double cross BR 201 (commercial check). With the tester BR 105, the high parent heterosis ranged from --28% to 26%, the accessions SE 032 and PE 001 were selected for further work. With the tester BR 106, the high parent heterosis ranged from --35% to 17% and the accessions PE 011 and Pasco 14 were selected for further work. The selected accessions will be improved through recurrent selection schemes to increase yield and improve agronomic traits. Afterwards they can be exploited, within and between heterotic groups, to produce highly productive hybrid combinations, or used per se as improved maize varieties.Pouca ênfase tem sido dada na identificação de novas fontes de germoplama tropical que podem ser usadas em programas de melhoramento de milho. São necessárias informações adicionais sobre a performance e classificação heterótica de germoplasmas tropicais. O objetivo deste estudo foi identificar acessos elite originados do Programa Latino Americano de Milho (LAMP) que poderiam contribuir para aumentar o nível de heterose com padrões heteróticos do Brasil. Setenta e dois acessos elites do LAMP foram cruzados com os testadores BR 105 (padrão heterótico flint) e BR 106 (padrão heterótico dentado). Os setenta e dois testcrosses, resultantes de cada cruzamento, e nove testemunhas foram avaliados em quatro locais. Utilizou-se o delineamento em látice simples 9 × 9. A análise combinada mostrou diferença significativa entre tratamentos para o caráter peso de espigas sendo também significativa a interação tratamentos × locais. Foram identificados, com ambos os testadores, cruzamentos mais produtivos que o híbrido duplo BR 201 (testemunha comercial). Com a variedade BR 105, a heterose em relação ao pai superior variou de --28% a 26% e os acessos SE 032 e PE 001 foram selecionados para melhoramento. Com a variedade BR 106, a heterose em relação ao pai superior variou de --35% a 17% e os acesses PE 011 e Pasco 14 foram selecionados para posteriores trabalhos de melhoramento. Os acessos selecionados serão melhorados através de esquemas de seleção recorrente para produção e características agronômicas. Estes acessos podem ser explorados, dentro e entre os grupos heteróticos, para produzir combinações híbridas ou para serem usados como variedades melhoradas de milho

Double-cross hybrid selection for aluminum tolerance

Um grupo de linhagens selecionadas per se e em top-cross para tolerância à toxidez de alumínio, foi utilizado na obtenção de híbridos duplos com tolerância ao Al. Estes híbridos duplos originaram-se do cruzamento de dez diferentes híbridos simples, com dois híbridos simples (HS1 e HS2) testadores comuns tolerantes ao Al, HS1 e HS2, obtendo-se dois grupos de dez híbridos duplos. Foi avaliado se a produtividade e estabilidade de produção dos híbridos tolerantes ao Al, quando plantados em solos mais férteis, seriam compatíveis com as dos híbridos comerciais de menor tolerância. A tolerância ao Al foi avaliada em solução nutritiva contendo 222 µmol Al litro-1 e 45 µmol P litro-1. A produtividade e estabilidade destes híbridos foram avaliadas em ensaios plantados em solos de cerrado recuperado e de cultura, usualmente utilizados para cultivo de milho. Os resultados indicam a possibilidade de obtenção de cruzamentos específicos superiores para tolerância ao Al, a partir de linhagens selecionadas para tolerância ao Al. Para tal, a técnica de solução nutritiva descrita mostrou-se eficiente na identificação destes cruzamentos. Não foi constatada uma possível correlação negativa entre produtividade e alta tolerância ao Al, e esta tolerância pode ser incorporada a genótipos de alta produtividade e estabilidade de produção. A set of maize inbred lines selected based on evaluation per se and as top-cross hybrids for aluminum tolerance, were used for obtaining Al tolerant double-cross experimental hybrids. These double-cross hybrids originated from the crossing of ten different single-cross hybrids with two common Al tolerant single-cross testers, HS1 and HS2, obtaining two sets of ten double-cross hybrids. Yield and stability of the Al tolerant hybrids were evaluated in high fertile soils and compared to less Al tolerant commercial hybrids. Aluminum tolerance was assessed in a nutrient solution with 222 µmol Al L-1 and 45 µmol P L-1. Yield and yield stability were tested in field trials at five sites on soils where maize is normally grown as well as cerrado soils. These results indicate the possibility of obtaining superior Al tolerant specific crosses from selected Al tolerant inbred lines. The nutrient solution technique described was effective in detecting superior Al tolerant crosses. It was not possible to find a negative correlation between yield and high Al tolerance, and high Al tolerance may be added to high yield and stable genotypes.