Heterosis analysis in crosses among red rice varieties

.O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de análise dialélica, o potencial de dez variedades dearroz-vermelho para a implementação de um programa de melhoramento. A identifi cação de genitores foi feitacom dez variedades, em um cruzamento dialélico completo sem recíprocos. As variedades e seus 45 cruzamentosforam avaliados nas gerações F1 e F3, quanto às suas características agronômicas, em delineamento em blocos ao acaso. Para o caráter produção de grãos, foram avaliados: a heterose do cruzamento (H), o efeito varietal (v), a heterose média (_h), a heterose varietal (h) e a heterose específi ca (s) em cada geração, além da capacidadegeral de combinação (g) dos genitores. Foram detectadas diferenças signifi cativas entre as variedades genitoras,quanto às características agronômicas avaliadas, e foram considerados mais promissores, para a seleção de novas linhagens, os cruzamentos 'AL03/PB13' e 'PB05/PB10', em razão das estimativas favoráveis dos parâmetros relacionados à produtividade, à diversidade genética e à capacidade de combinação de seus genitoresThe objective of this work was to evaluate, using the diallelic analysis, the potential of ten varieties of red rice for the implementation of a breeding program. The identifi cation of parents was performed withten lendraces was performed with in a complete diallel crossing without reciprocals. The varieties and their 45 diallel crosses were evaluated in generations F1 and F3 for agronomic traits in a randomized block design.For the yield character, the following characteristics were evaluated: varietal effect, varietal heterosis and specifi c heterosis in each generation, plus the general combining ability. Signifi cant differences among parents for the traits evaluated were detected; and the crosses 'AL03/PB13' and 'PB05/PB10' were considered the most promising for selection of elite lines of red rice for the favorable parameter estimates related to yield, genetic diversity and combining ability of their parents

Ganho de produtividade pelo melhoramento genético do arroz irrigado no Nordeste do Brasil

The genetic gains for yield obtained by the breeding program of irrigated rice in the Northeast Region of Brazil from 1984 to 1993 were estimated to evaluate the program efficiency. This estimation was done based on data from 59 regional field trials conducted by the Northeastern farm research institutions in cooperation with Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Arroz e Feijão (CNPAF), Goiânia, GO, Brazil. The statistical method used was based on adjusted means by generalized linear model. The estimated mean genetic gain was 54.9 ± 14.4 kg/ha-1/yr-1 (0,8%). However, in the last three years, there was a tendency of interrupting the gains. The small gain obtained for yield in the referred region may be attributed to the strategy adopted by the line breeding program of Embrapa, which has priority for grain quality and disease resistance, the environmental differences between Goiânia and the Northeast Region and the small number of trials conducted. The genealogy of the lines was traced back and it was identified that the main ancestors are mostly the same as the released varieties. The genetic base of the lines is narrow, which may be contributing to the small genetic gains obtained for yield. Os ganhos genéticos para produtividade obtidos pelo programa de melhoramento do arroz irrigado por inundação na Região Nordeste do Brasil no período de 1984 a 1993 foram estimados visando avaliar a eficiência do programa e traçar novas estratégias. Esta estimativa foi feita a partir dos dados de 59 ensaios regionais de rendimento conduzidos pelas empresas de pesquisa agropecuária do Nordeste, em cooperação com a Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Arroz e Feijão (CNPAF), Goiânia, GO. O método estatístico utilizado baseia-se em médias ajustadas por modelo linear generalizado. O ganho genético médio estimado foi de 54,9 ± 14,4 kg/ha/ano (0,8%). Nos últimos três anos houve uma tendência de interrupção dos ganhos. A pequena magnitude dos ganhos para produção nesta região podem ser atribuídos ao direcionamento do programa de geração de linhagens da Embrapa para qualidade de grãos e resistência a doenças, às diferenças ambientais existentes entre Goiânia e a Região Nordeste e ao pequeno número de ensaios conduzidos. A genealogia das linhagens foi traçada e verificou-se que os principais ancestrais são os mesmos das cultivares recomendadas. A base genética das linhagens é estreita, o que também pode estar contribuindo para a obtenção de pequenos ganhos genéticos para produtividade

Association mapping for yield and grain quality traits in rice (Oryza sativa L.)

Association analysis was applied to a panel of accessions of Embrapa Rice Core Collection (ERiCC) with 86 SSR and field data from two experiments. A clear subdivision between lowland and upland accessions was apparent, thereby indicating the presence of population structure. Thirty-two accessions with admixed ancestry were identified through structure analysis, these being discarded from association analysis, thus leaving 210 accessions subdivided into two panels. The association of yield and grain-quality traits with SSR was undertaken with a mixed linear model, with markers and subpopulation as fixed factors, and kinship matrix as a random factor. Eight markers from the two appraised panels showed significant association with four different traits, although only one (RM190) maintained the marker-trait association across years and cultivation. The significant association detected between amylose content and RM190 was in agreement with previous QTL analyses in the literature. Herein, the feasibility of undertaking association analysis in conjunction with germplasm characterization was demonstrated, even when considering low marker density. The high linkage disequilibrium expected in rice lines and cultivars facilitates the detection of marker-trait associations for implementing marker assisted selection, and the mining of alleles related to important traits in germplasm

CORE COLLECTION OF COMMON BEAN FORMED FROM TRADITIONAL BRAZILIAN GERMPLASM

O objetivo deste trabalho foi, através de estratégias de análise por modelos multivariado, selecionar acessos tradicionais, compor uma coleção nuclear de feijoeiro comum e avaliar sua representatividade em relação à coleção base de coletas hospedadas no BAG da Embrapa. Utilizando dados de caracterização de 2903 acessos de coletas representando todas as regiões geográficas do Brasil quanto a três descritores morfológicos (cor de semente, tipos de crescimento e tamanho de semente) e quatro descritores ecogeográficos (regiões geográficas, unidades federativas, altitudes e classes de solos), foram selecionados 400 acessos utilizando modelos multivariado aplicados aos dados transformados em valores multibinários. Os acessos amostrados apresentaram similaridade máxima (100,0%) com a coleção tradicional, diversidade fenotípica e heterogeneidade representativa em relação à coleção tradicional. Na coleção nuclear os acessos tradicionais representaram 9,5% dos acessos tradicional e equivalente a 3% dos acessos da coleção base. Com isso conclui-se que é possível formar uma coleção nuclear representativa da coleção base, no que diz respeito à diversidade genética e a conservação de alelos raros

Modelagem da interação entre genótipo e ambiente para a melhoria da recomendação de cultivares de cana-de-açúcar para o estado de Goiás, Brasil

The objective of this work was to identify environmental factors with significant effects on the genotype by environment interaction (GEI) of sugarcane, and to generate thematic maps yield adaptability of genotypes for the state of Goiás, Brazil, through the integrated use of factorial regression models and the geographic information system (GIS). The study was based on the yield of recoverable sugar (YRS) from cultivar field trials carried out in nine locations. Fourteen environmental factors were used, out of which 11 were divided into 10 crop growth phases, totaling 113 environmental covariates (ECs). The selection of ECs was done by successive simple linear regressions, and the respective genotypic sensitivity coefficients were used to generate adaptability maps. Approximately 57% of the GEI effects were related to the covariates longitude, average temperature at crop germination phase, and maximum temperature at the beginning of the phase of greatest growth. For YRS, the RB034128 and RB034021 clones show specific yield adaptations, and the RB034045 cultivar can share the growing area with the RB867515 check cultivar.O objetivo deste trabalho foi identificar fatores ambientais com efeitos significativos sobre a interação entre genótipos e ambiente (GEI), em cana-de-açúcar, e produzir mapas temáticos quanto à adaptabilidade produtiva de genótipos para o estado de Goiás, Brasil, por meio do uso integrado de modelos de regressão fatorial e do sistema de informação geográfica (SIG). O estudo foi baseado na produção de açúcar recuperável (ATR), obtida de ensaios de cultivares em campo, em nove localidades. Foram utilizados 14 fatores ambientais, dos quais 11 foram divididos em 10 fases de crescimento da cultura, no total de 113 covariáveis ambientais (ECs). A seleção de ECs foi feita por sucessivas regressões lineares simples, e os respectivos coeficientes de sensibilidade genotípica foram usados para produzir os mapas de adaptabilidade. Aproximadamente 57% dos efeitos da GEI estiveram relacionados às covariáveis longitude, temperatura média na fase de brotação da cultura e temperatura máxima no início da fase de maior crescimento. Para ATR, os clones RB034128 e RB034021 apresentam adaptações produtivas específicas, e a cultivar RB034045 pode compartilhar a área de cultivo com a cultivar-testemunha RB867515

Population improvement via recurrent selection drives genetic gain in upland rice breeding

One of the main challenges of breeding programs is to identify superior genotypes from a large number of candidates. By gradually increasing the frequency of favorable alleles in the breeding population, recurrent selection improves the population mean for target traits, increasing the chance to identify promising genotypes. In rice, population improvement through recurrent selection has been used very little to date, except in Latin America. At Embrapa (Brazilian Agricultural Research Corporation), the upland rice breeding program is conducted in two phases: population improvement followed by product development. In this study, the CNA6 population, evaluated over five cycles (3 to 7) of selection, including 20 field trials, was used to assess the realized genetic gain. A high rate of genetic gain was observed for grain yield, at 215 kg.ha-1 per cycle or 67.8 kg.ha-1 per year (3.08%). The CNA6 population outperformed the controls only for the last cycle, with a yield difference of 1128 kg.ha-1. An analysis of the product development pipeline, based on 29 advanced yield trials with lines derived from cycles 3 to 6, showed that lines derived from the CNA6 population had high grain yield, but did not outperform the controls. These results demonstrate that the application of recurrent selection to a breeding population with sufficient genetic variability can result in significant genetic gains for quantitative traits, such as grain yield. The integration of this strategy into a two-phase breeding program also makes it possible to increase quantitative traits while selecting for other traits of interest