A mixed model to multiple harvest-location trials applied to genomic prediction in Coffea canephora.

Genomic selection (GS) has been studied in several crops to increase the rates of genetic gain and reduce the length of breeding cycles. Despite its relevance, there are only a modest number of reports applied to the genus Coffea. Effective implementation depends on the ability to consider genomic models, which correctly represent breeding scenario in which the species are inserted. Coffee experimentation, in general, is represented by evaluations in multiple locations and harvests to understand the interaction and predict the performance of untested genotypes. Therefore, the main objective of this study was to investigate GS models suitable for use in Coffea canephora. An expansion of traditional GBLUP was considered and genomic analysis was performed using a genotyping-by-sequencing (GBS) approach, showed good potential to be used in coffee breeding programs. Interactions were modeled using the multiplicative mixed model theory, which is commonly used in multi-environment trials (MET) analysis in perennial crops. The effectiveness of the method used was compared with other genetic models in terms of goodness-of-fit statistics and prediction accuracy. Different scenarios that mimic coffee breeding were used in the cross-validation process. The method used had the lowest AIC and BIC values and, consequently, the best fit. In terms of predictive ability, the incorporation of the MET modeling showed higher accuracy (on average 10–17% higher) and lower prediction errors than traditional GBLUP. The results may be used as basis for additional studies into the genus Coffea and can be expanded for similar perennial crops

Mixed model to multiple havest-location trial applied to genomic prediction in Coffea canephora.

Genomic Selection (GS) has been studied in several crops with potential to increase the rates of genetic gain and reduce the length of breeding cycle. Despite the relevance, there is a modest number of reports applied to the genus Coffea. Nevertheless, the effective implementation depends on the ability to consider genomic models that represent with adequate reliability the breeding scenario in which the specie are inserted. Coffee experimentation, in general, is represented for evaluations in multiples sites and harvests (MET), in order to understand the interaction magnitude and predicting the performance of untested genotypes. Therefore, the main objective of this study was investigate GS models that accommodate MET modeling. A expansion of the traditional GBLUP was proposed in order to accommodate the interactions in the GS model. Different scenarios that mimic the coffee breeding and models commonly used in the analysis were compared. In terms of goodness of fit this approach showed the lowest AIC and BIC values and, consequently, the best goodness of fit. The predictive capacity was measured by cross-validation and, in contrast with the GBLUP, the incorporation of the MET modeling showed higher predictive accuracy (on average 10-17% higher) and lower prediction errors. All the genomic analysis were performed using the Genotyping-by-sequencing (GBS) approach, which showed a good potential to be used in coffee breeding programs. Thus, as conclusion, the results achieved may be used as basis for additional studies into the Genus Coffea and expanded for other perennial crops, that have a similar experimentation design

EMCAPA 8151 - robusta tropical: variedade melhorada de café conilon de propagação por sementes para o Estado do Espírito Santo.

No Espírito Santo, a espécie Coffea canephora, ?variedade? conilon, encontra-se amplamente distribuída, sendo cultivada, principalmente, por pequenos e médios produtores de base familiar. A espécie é alógama e possui ampla variabilidade genética. Devido essa variabilidade, a facilidade de clonagem e a grande produção de sementes, é possível e recomendável conduzir, de forma paralela, trabalhos de melhoramento genético visando tanto a obtenção de variedades clonais como de variedades sintéticas, estas últimas a serem multiplicadas via sexuada (sementes). Objetivando atender, prioritariamente, as regiões com deficiências de ofertas de mudas das variedades clonais recomendadas, comprovadamente superiores, e os pequenos e médios produtores que utilizam seus próprios materiais genéticos como matrizes, a Empresa Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural ? EMCAPER desenvolveu a primeira variedade melhorada de conilon a ser propagada por sementes, para o Estado do Espírito Santo: EMCAPER 8151 ? Robusta Tropical

Diversidade genética de genótipos de café canéfora por meio de marcadores microssatélites.

O germoplasma de café canéfora (Coffea canephora), cultivado comercialmente ou conservado nas instituições brasileiras de pesquisa agropecuária, apresenta ampla variabilidade fenotípica, todavia são escassos os estudos que comparam acessos de diferentes coleções. Assim, esse trabalho objetivou avaliar a diversidade genética do germoplasma de C. canephora oriundo de distintas instituições de pesquisa, usando marcadores microssatélites. Foram avaliados 128 acessos de C. canephora, conservados na Estação Experimental da Embrapa Rondônia, em Ouro Preto do Oeste-RO, provenientes dos Bancos de Germoplasma (BAGs) do lAC (43 acessos), EPAMIG/UFV (11 acessos), INCAPER (39 acessos) e de coletas em áreas de cultivo no próprio Estado (35 acessos). Acessos de C. racemosa, C. eugenioides, C. liberica, C. arábica e Híbrido de Timor foram incluídas na analise. Foram utilizados 22 primers microssatélites desenvolvidos a partir das seqüencias do Projeto Brasileiro do Genoma Café. A dissimilaridade entre os acessos foi calculada por meio do índice de coincidência não-ponderado e representada em dendrograma, baseado no método UPGMA. Por meio dos microssatélites foi detectado elevado nível de polimorfismo, o que permitiu a individualização de todos os acessos. As demais espécies analisadas formaram um grupo a parte. Entre os acessos de C. canephora, verificou-se a formação de dois grupos, sendo o primeiro composto por gen6tipos do tipo Conilon e o segundo por genótipos do tipo Robusta. Os acessos do INCAPER e da Embrapa Rondônia formaram dois subgrupos dentro do grupo Conilon, sendo que a diversidade no BAG da Embrapa Rondônia foi maior do que no BAG do INCAPER. No grupo dos Robustas, foi observada ampla diversidade, não havendo distinção entre as coleções do lAC e da EPAMIG/UFV. A técnica de microssatélites possibilitou um satisfatório entendimento da diversidade genética entre os acessos de diferentes coleções, mostrando-se essencial para complementar estudos de caracterização de germoplasma de Coffea canephora

Avaliação de clones de café conilon de maturação intermediária no sul do Estado do Espírito Santo.

A cafeicultura de conilon do Espírito Santo é uma das atividades mais importante na geração de renda e emprego no Estado. O objetivo do trabalho foi estudar a produtividade de 95 clones elites de café conilon de maturação intermediária, selecionados no norte do Estado, nas condições edafoclimáticas do sul do Espírito Santo. O trabalho foi conduzido na Fazenda Experimental de Bananal do Norte/Incaper, Cachoeiro de Itapemirim, ES. O delineamento experimental foi blocos casualizados com quatro repetições. A parcela experimental foi de cinco plantas. O espaçamento foi de 3,0 x 1,2 metros. O trabalho foi implantado em maio de 2004 e os resultados apresentados são de três colheitas. Os clones mais promissores com em três colheitas foram os 710/97, 24/93, 124/89, 26/86, 656/97, 15/6/89, 88/87/1, 32/89, 73/87/1e 172/89 com produtividades maiores que 61,00 sc.benef./ha, valores esses superiores a média do ensaio (53,13 sc. benef./ha) e das testemunhas. A grande variabilidade para produtividade, associada ao bom potencial de produção de vários clones e a outras características avaliadas darão subsídios para seleção de clones de maturação intermediária, que após o teste de incompatibilidade genética, poderão ser agrupados para formação e lançamento de variedade, mais específica para condições agroclimáticas do Sul do Estado do Espírito Santo. Há necessidade dos dados da quarta colheita para maior acurácia na seleção dos clones superiores. Os resultados poderão ser utilizados para a ampliação da base do conhecimento e para definição de estratégias de futuros trabalhos de melhoramento genético com o café conilon

Comparative study of different molecular markers for classifying and establishing genetic relationshps in Coffea Canephora.

The genetic variability characterization of the accessions of the germplasm collection, using molecular markers, is being applied as a complementary strategy to the traditional approaches to redefine the plant genetic resources. In this study, we compared the informativeness and efficiency of the molecular markers RAPD, AFLP and SSR in the analysis of 94 accessions of Coffea canephora germplasm held by the breeding program of the Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa), Rondonia State, Brazil. For this, we considered the marker?s discriminatory power and level of polymorphism detected and also the genetic relationships and clustering (dendrogram) analysis. The RAPD marker yielded low-quality data and problems in the discrimination of some accessions, being less recommended for genetic studies of C. canephora . The SSRs had a higher level of information content and yielded high-quality data, while AFLP was the most efficient marker system because of the simultaneous detection of abundant polymorphism markers per few reactions. Our results indicate that AFLP and SSR, allies to the intrinsic characteristics of each technique, are the most suitable molecular markers for genetic studies of C. canephora .However, the choice of AFLP or SSR in the species characterization should be made in agreement with some characteristics that are discussed in this work

Molecular diversity in Coffea canephora germplasm conserved and cultivated in Brazil.

This work aimed to characterize accessions that represent the C. canephora germplasm conserved and cultivated in Brazil. A total of 130 accessions from germplasm banks of IAC (São Paulo), UFV (Minas Gerais) and also collected in plantations of the State of Espírito Santo and Rondônia were evaluated with a set of 20 new microsatellite primers. Multivariate methods were used to estimate the relationship among the accessions. High level of polymorphism and two major diversity clusters were identified. First cluster was composed by the accessions conserved in the IAC and UFV collections and the second was formed by accessions collected in areas under cultivation. Accessions from Espírito Santo and Rondônia were clear separated, composing two subclusters. Despite the great polymorphism found in Brazilian plantations, the diversity may be increased, because a new threshold in the genetic gains is expected on breeding programs with the intensification of the use of conserved germplasm

Produtividade de clones da variedade vitoria sob sistema de cultivo sequeiro no vale de Jequitinhonha-MG.

A variedade vitória que se caracteriza pela tolerância à seca, alta adaptabilidade e estabilidade de produção, surge como uma alternativa ao cultivo sequeiro na região do Vale do Jequitinhonha-MG. Entretanto, como os clones possuem heterogeneidade genética pode haver variação na sua capacidade de aclimatação. Assim, esse trabalho objetivou avaliar a produtividade inicial de clones da variedade vitória sob cultivo sequeiro no vale do Jequitinhonha. Para tanto, foram implantados 13 clones da variedade Vitória no delineamento foi blocos casualizados, com quatro repetições e parcelas constituídas por seis plantas e espaçamento de 3,0 x 1,0 m. A média de produtividade de todos os clones que compõem a variedade no biênio 2011/2012 foi de 51,53 sc.benef./há, sendo que a segunda colheita apresentou produtividade média 85% maior em relação a primeira. Os clones que mais se destacaram foram os 7V, 9V e 10V, com produtividades médias do primeiro biênio oscilando entre 69,53 a 82,11 sc. benef./ha. Houve variabilidade genética e ambiental entre os clones quanto às características relação coco/beneficiado, percentagem de frutos chochos, percentagem de grãos com peneira média superior a 13 e percentagem de grãos tipo moca, porém a maioria dos clones apresentaram esses parâmetros dentro de limites aceitáveis para a variedade Vitória. De maneira geral, a variedade Vitória possui elevada capacidade produtiva inicial nas condições no Vale do Jequitinhonha

EMCAPA 8141 - robustão capixaba: primeira variedade clonal de café conilon tolerante à seca.

O Espírito Santo é o segundo maior produtor de café do Brasil e o primeiro da ?variedade? conilon. Mais de 80% dos plantios são realizados por produtores de base familiar, que não tem condições de irrigar, por falta de recursos hídricos e, ou, fatores econômicos, levando a uma redução média anual da produção de 40%, atingindo-se até 80% pelo problema da seca. Preocupada prioritariamente com esses produtores, a EMCAPA, hoje EMCAPER, após quatorze anos de pesquisas, desenvolveu a EMCAPA 8141 - Robustão Capixaba, a primeira variedade clonal de café conilon do Brasil tolerante à seca