Potential of hybrids among elite clones of eucalypt by microsatellite markers

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial dos marcadores microssatélites em predizer o comportamento dos híbridos entre clones-elite de eucalipto da empresa Aracruz Celulose. Foram utilizados 21 clones-elite, cruzados conforme o esquema de dialelo balanceado. Os 137 híbridos obtidos, além dos 21 pais e 11 híbridos repetidos, foram avaliados em três locais: Aracruz, São Mateus e Caravelas, em delineamento de blocos incompletos 13x13 com 40 repetições. As parcelas foram constituídas de uma planta, espaçadas 3x3 m. Os caracteres circunferência à altura do peito (CAP) e densidade básica da madeira foram avaliados aos dois anos de idade. Os dados foram submetidos à análise dialélica e, posteriormente, foi obtida a correlação entre a divergência genética dos genitores, obtida por meio dos marcadores microssatélites, e as estimativas dos parâmetros do dialelo. A divergência genética apresentou coeficientes de correlação significativos apenas com a capacidade específica de combinação para CAP e com a média dos híbridos para CAP. A predição por meio de marcadores microssatélites possui baixa precisão para poder ser utilizada em substituição aos cruzamentos dialélicos.The objective of this work was to evaluate the potential of microsatellite markers to predict the performance of hybrids among elite clones of eucalypt from Aracruz Celulose. Twenty one elite clones were crossed in a full-diallel mating scheme. One hundred and thirty seven hybrids, 21 parents and 11 repeated hybrids were evaluated in three sites: Aracruz, São Mateus and Caravelas, in an experimental design of incomplete blocks 13x13 with 40 replicates, comprising single plant plot and spaced 3x3 m. The characters evaluated were the circumference at breast height (CBH) and the wood basic density, two years after the planting. Means were submitted to diallel analysis and, later, the correlation between the genetic divergence of parents by microsatellite markers and the estimative of diallel parameters were obtained. The genetic divergence was correlated with the specific combining ability to CBH height and with the means of hybrids to the same character. The other coefficients of correlation with the genetic divergence were not significantly different from zero. The prediction by microsatellite markers is of little accuracy to be utilized in place of diallel estimates

Heterosis, inbreeding depression and genetic variability as affected by selection and genetic drift in BR-105 and BR-106 maize populations

Para se investigar os efeitos da seleção e da oscilação genética sobre a heterose e a depressão por endogamia, as populações de milho BR-105 e BR-106, e suas respectivas variedades sintéticas IG-3 e IG-4, obtidas após um ciclo de seleção recorrente reciproca com utilização de elevadas intensidades de seleção, foram intercruzadas em sistema dialélico, autofecundadas e multiplicadas, compondo 14 tratamentos avaliados pelo delineamento de blocos casualizados, em três locais, com dez repetições por local. Paralelamente, procurou-se verificar os efeitos da seleção e da oscilação genética sobre a variabilidade genética dos materiais, pela avaliação de 169 progênies de irmãos germanos interpopulacionais do cruzamento entre as populações BR-105 e BR-106, e de 169 progênies de irmãos germanos interpopulacionais do cruzamento entre os sintéticos IG-3 e IG-4, através de dois látices 13 x 13, cada um com metade das progênies de cada cruzamento, instalados em dois locais, com duas repetições por local. Os dados obtidos ao nível de médias de parcelas para os caracteres peso de espigas, altura da planta e da espiga, posição relativa da espiga na planta e índice de prolificidade foram utilizados na obtenção de estimativas de componentes genéticos de médias e variâncias, de acordo com metodologias estatísticas específicas. O processo seletivo foi eficiente em melhorar a média e a heterose do híbrido interpopulacional e em melhorar a média e reduzir a depressão por endogamia da população BR-105, mas não foi efetivo em melhorar a população BR-106, que apresentou decréscimo em seu desempenho individual e manteve seus níveis de depressão por endogamia, para a maioria dos caracteres avaliados. A magnitude das alterações observadas na heterose do híbrido interpopulacional e na depressão por endogamia das populações foi função de modificações nas frequências de alelos de efeito dominante nas populações per se e no híbrido interpopulacional, e principalmente, função dos efeitos da redução na heterozigose por oscilação genética, atuando significativamente no sentido de reduzir a expressão da maioria das características, em ambas as populações. Apesar do tamanho efetivo restrito das variedades sintéticas, a interpopulação IG-3 x IG-4 não apresentou diferenças significativas em relação a interpopulação BR-105 x BR-106, no que se refere à expressão da variabilidade genética e, consequentemente, da resposta esperada à seleção, para a maioria das características avaliadas. Além disso, o processo de melhoramento do híbrido interpopulacional se deu sem que houvesse perda de normalidade e presença de assimetrias na distribuição dos dados indicando, portanto, que o efeito conjunto da seleção e da oscilação genética não afetou significativamente os padrões de variação das progênies interpopulacionais, garantindo a integridade da variabilidade genética necessária para a realização de futuros ciclos de seleção.To investigate selection and genetic drift effects over heterosis and inbreeding depression, BR-105 and BR-106 maize populations and their respective synthetics IG-3 and IG-4, obtained after one cycle of reciprocal recurrent selection with high selection intensities, were intermated in a diallel system, selfed and multiplied. The resulting 14 treatments were evaluated through RCB design with ten replications, across three locations. Concurrently, selection and genetic drift effects over genetic variability were investigated by evaluating 169 full-sib progenies between BR-105 and BR-106 populations, and 169 full-sib progenies between IG-3 and IG-4 synthetics. Two 13 x 13 lattices were used, each one with half the progenies of each cross, with two replications and across two locations. Data obtained on a plot mean basis for ear weight, plant and ear heights, plant relative ear position and prolificity index were used to estimate genetic components of means and variances, according to specific statistical procedures. Reciprocal recurrent selection was efficient at improving the mean and heterosis of the interpopulation cross and at improving the mean and reducing inbreeding depression of BR-105 population, but did not improve BR-106 population, which presented decrease in its individual performance and sustained its inbreeding depression level, for most traits. The magnitude of the observed changes in heterosis and inbreeding depression was determined by modifications in the frequencies of alleles with dominant effect on the populations per se and on the interpopulation cross, and especially by heterozigosity reduction due to random genetic drift, significantly acting to reduce expression of most traits on both populations. Despite the synthetics restricted effective population size, there was no significant differences between the interpopulations IG-3 x IG-4 and BR-105 x BR-106 regarding the expression of genetic variability, and as a result, of the expected response to selection for most traits. Besides, the improvement of the interpopulation hybrid was accomplished without loss of normality and presence of skewness in data distribution, suggesting that selection and genetic drift effects did not act upon the interpopulation full-sib progeny variation patterns, ensuring the genetic variability required by the completion of future cycles of selection

Heterosis, inbreeding depression and genetic variability as affected by selection and genetic drift in BR-105 and BR-106 maize populations

Para se investigar os efeitos da seleção e da oscilação genética sobre a heterose e a depressão por endogamia, as populações de milho BR-105 e BR-106, e suas respectivas variedades sintéticas IG-3 e IG-4, obtidas após um ciclo de seleção recorrente reciproca com utilização de elevadas intensidades de seleção, foram intercruzadas em sistema dialélico, autofecundadas e multiplicadas, compondo 14 tratamentos avaliados pelo delineamento de blocos casualizados, em três locais, com dez repetições por local. Paralelamente, procurou-se verificar os efeitos da seleção e da oscilação genética sobre a variabilidade genética dos materiais, pela avaliação de 169 progênies de irmãos germanos interpopulacionais do cruzamento entre as populações BR-105 e BR-106, e de 169 progênies de irmãos germanos interpopulacionais do cruzamento entre os sintéticos IG-3 e IG-4, através de dois látices 13 x 13, cada um com metade das progênies de cada cruzamento, instalados em dois locais, com duas repetições por local. Os dados obtidos ao nível de médias de parcelas para os caracteres peso de espigas, altura da planta e da espiga, posição relativa da espiga na planta e índice de prolificidade foram utilizados na obtenção de estimativas de componentes genéticos de médias e variâncias, de acordo com metodologias estatísticas específicas. O processo seletivo foi eficiente em melhorar a média e a heterose do híbrido interpopulacional e em melhorar a média e reduzir a depressão por endogamia da população BR-105, mas não foi efetivo em melhorar a população BR-106, que apresentou decréscimo em seu desempenho individual e manteve seus níveis de depressão por endogamia, para a maioria dos caracteres avaliados. A magnitude das alterações observadas na heterose do híbrido interpopulacional e na depressão por endogamia das populações foi função de modificações nas frequências de alelos de efeito dominante nas populações per se e no híbrido interpopulacional, e principalmente, função dos efeitos da redução na heterozigose por oscilação genética, atuando significativamente no sentido de reduzir a expressão da maioria das características, em ambas as populações. Apesar do tamanho efetivo restrito das variedades sintéticas, a interpopulação IG-3 x IG-4 não apresentou diferenças significativas em relação a interpopulação BR-105 x BR-106, no que se refere à expressão da variabilidade genética e, consequentemente, da resposta esperada à seleção, para a maioria das características avaliadas. Além disso, o processo de melhoramento do híbrido interpopulacional se deu sem que houvesse perda de normalidade e presença de assimetrias na distribuição dos dados indicando, portanto, que o efeito conjunto da seleção e da oscilação genética não afetou significativamente os padrões de variação das progênies interpopulacionais, garantindo a integridade da variabilidade genética necessária para a realização de futuros ciclos de seleção.To investigate selection and genetic drift effects over heterosis and inbreeding depression, BR-105 and BR-106 maize populations and their respective synthetics IG-3 and IG-4, obtained after one cycle of reciprocal recurrent selection with high selection intensities, were intermated in a diallel system, selfed and multiplied. The resulting 14 treatments were evaluated through RCB design with ten replications, across three locations. Concurrently, selection and genetic drift effects over genetic variability were investigated by evaluating 169 full-sib progenies between BR-105 and BR-106 populations, and 169 full-sib progenies between IG-3 and IG-4 synthetics. Two 13 x 13 lattices were used, each one with half the progenies of each cross, with two replications and across two locations. Data obtained on a plot mean basis for ear weight, plant and ear heights, plant relative ear position and prolificity index were used to estimate genetic components of means and variances, according to specific statistical procedures. Reciprocal recurrent selection was efficient at improving the mean and heterosis of the interpopulation cross and at improving the mean and reducing inbreeding depression of BR-105 population, but did not improve BR-106 population, which presented decrease in its individual performance and sustained its inbreeding depression level, for most traits. The magnitude of the observed changes in heterosis and inbreeding depression was determined by modifications in the frequencies of alleles with dominant effect on the populations per se and on the interpopulation cross, and especially by heterozigosity reduction due to random genetic drift, significantly acting to reduce expression of most traits on both populations. Despite the synthetics restricted effective population size, there was no significant differences between the interpopulations IG-3 x IG-4 and BR-105 x BR-106 regarding the expression of genetic variability, and as a result, of the expected response to selection for most traits. Besides, the improvement of the interpopulation hybrid was accomplished without loss of normality and presence of skewness in data distribution, suggesting that selection and genetic drift effects did not act upon the interpopulation full-sib progeny variation patterns, ensuring the genetic variability required by the completion of future cycles of selection

Dialelo parcial entre clones de Eucalyptus camaldulensis e clones de E. urophylla, E. grandis e E. saligna Half-diallel between Eucalyptus camaldulensis clones and E. grandis E. urophylla, and E. saligna clones

O objetivo deste trabalho foi identificar combinações híbridas superiores nos cruzamentos entre clones-elite de Eucalyptus grandis, E. urophylla e E. saligna com clones-elite de E. camaldulensis da Aracruz Celulose S.A., por meio de cruzamentos dialélicos parciais. Para isso, as 44 combinações híbridas obtidas e mais quatro testemunhas foram plantadas de setembro a outubro de 2001, em três localidades: Aracruz, ES; São Mateus, ES; e Caravelas, BA, no delineamento de blocos casualizados com 40 repetições e uma planta por parcela. Dois anos após o plantio, foram avaliadas a circunferência à altura do peito (CAP) e a densidade básica da madeira (DEN). Os dados médios foram submetidos à análise dialélica segundo o método de Griffing (1956), adaptado por Geraldi e Miranda Filho (1988). Constatou-se que muitos híbridos foram promissores tanto para a obtenção de ganhos em CAP quanto para obter a densidade da madeira, pois associaram média e variância altas. A maior parte da variação entre os híbridos foi explicada pela capacidade geral de combinação, indicando a predominância de efeitos aditivos no controle dos caracteres.The objective of this research was to evaluate the hybrid potential between E. grandis, E. urophylla and E. saligna clones from Aracruz Celulose S. A. with E. camaldulensis clones. To do so, six elite clones were crossed with ten E. camaldulensis clones, in a half-diallel mating design. The resulting hybrid combinations as well as the four check clones were carried out from September to October 2001, in three sites, Aracruz and São Mateus, in the Espírito Santo State, and Caravelas, Bahia State, in a completely randomized block design with single plant plots and 40 replicates. Two years later, the circumference at breast height and the wood basic density were measured. The means were submitted to a diallel analysis, according to the Griffing (1956) method, adapted by Geraldi and Miranda Filho (1988). It was observed that the diallel crossings were promising for both the wood volume and wood quality gain. The general combining ability was responsible for most of the variations between the hybrids

Combining ability of elite clones of Eucalyptus grandis and Eucalyptus urophylla with Eucalyptus globulus

In Brazil, eucalyptus breeding programs for cellulose production has used two species, Eucalyptus grandis and Eucalyptus urophylla. Nevertheless, it would be useful to introgress alleles from other species to improve wood quality and volume. The objective of this research was to evaluate the hybrid potential of elite clones of E. grandis and E. urophylla from the Aracruz Celulose Company S. A. with Eucalyptus globulus clones. To do so, six elite clones were crossed with ten E. globulus clones in a half-diallel mating design. The resulting hybrid combinations as well as the four check clones were evaluated in randomized complete block experiments with single plant plots and 40 replicates from September to October 2001 at three Brazilian sites, Aracruz and São Mateus in the Espírito Santo state and Caravelas in Bahia State. Two years later the circumference at breast height (CBH) and the wood density (WD) were measured. The means were submitted to diallel analysis according to the Griffing method (1956), adapted by Geraldi and Miranda Filho (1988). Although the number of clones involved was small, the crossings of elite clones of E. grandis and E. urophylla with clones of E. globulus were promising, especially for wood quality gains