Seed enrichment of common beans with cobalto

O feijoeiro é planta exigente do ponto de vista nutricional, especialmente em nitrogênio (N). A demanda por N pode ser suprida pelo N do solo, pela adubação nitrogenada e pelo processo de fixação biológica do nitrogênio (FBN). Molibdênio (Mo) e cobalto (Co) desempenham papel essencial no processo da FBN. O Co é útil às leguminosas por participar da estrutura da vitamina B 12 que atua na formação da leghemoglobina. Esta proteína regula a concentração do oxigênio nos nódulos impedindo a inativação da enzima nitrogenase. O objetivo com este trabalho foi avaliar a possibilidade de aumentar o teor de Co em sementes de feijoeiro com a aplicação foliar de doses relativamente baixas de adubo contendo Co. Foram conduzidos dois experimentos em Coimbra – MG, um com a linhagem VC17, em solo com pH = 4,8 e outro com a cultivar Ouro Vermelho, em solo com pH = 5,6. Em Oratórios – MG foi conduzido um experimento com a cultivar Ouro Vermelho, em solo com pH = 6,8. Foi utilizado o delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos consistiram de aplicações foliares de solução de cobalto, na fase V4, nas seguintes doses: 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 8,0; 16 e 32 g ha -1 . Nos três experimentos, não houve resposta significativa das doses de Co no índice SPAD, na massa da parte aérea, raízes e nódulos secos, na produtividade de grãos e na massa de 100 sementes. Nos experimentos em Coimbra, o incremento das doses de Co causou aumento linear dos teores de Co nas sementes. Nesse local, para cada 1 g ha -1 de Co aplicado houve um incremento de 0,0045 mg kg -1 no teor de Co na semente na linhagem VC17 e de 0,0043 mg kg -1 na cultivar Ouro Vermelho. A aplicação de 32 g ha -1 de Co aumentou em 3,5% e 6,3% o teor de Co nas sementes, nos experimentos em Coimbra com VC17 e Ouro Vermelho, respectivamente. Em Oratórios, a influência das doses de Co no teor de Co nas sementes foi não significativa. Conclui-se que é possível aumentar um pouco o teor de cobalto nas sementes com aplicação de até 32 g ha -1 de Co na folhagem do feijão na fase V4.Common bean is a demanding species from the nutritional point of view, especially for nitrogen (N). N can be supplied by the N present in the soil, fertilizer, and biological nitrogen fixation (BNF). Molybdenum (Mo) and cobalt (Co) play an essential role in the BNF process. Co is useful for legumes due to its participation in the structure of vitamin B12, which acts in the formation of leghemoglobin. This protein regulates the concentration of oxygen in the nodules, preventing the inactivation of the nitrogenase enzyme. The objective of this work was to evaluate the possibility of increasing Co content in common bean seeds by the foliar application of a relatively low dose of Co fertilizer. Two experiments were carried out in Coimbra - MG, one with the line VC17, in a soil with pH = 4.8, and another with the cultivar Ouro Vermelho, in a soil with pH = 5.6. In Oratórios – MG, an experiment was performed with the cultivar Ouro Vermelho, in a soil with pH = 6.8. The experiment consisted of a randomized block design with four replications. The treatments consisted of doses of cobal solution (0; 0.5; 1.0; 2.0; 4.0; 8.0; 16 and 32 g ha -1 ) applied on foliage at the V4 growth stage. In the three experiments, doses of Co did not affect significantly SPAD index, shoot dry matter, root dry matter, nodules dry matter, grain yield, and 100 - seeds mass. In Coimbra, the increase of the doses of Co caused a linear increase of seed Co concentration; for each 1 g ha -1 of Co applied an increase of 0.0045 mg kg -1 occurred for the seed Co concentration for line VC17, and an increase of 0.0043 mg kg -1 occurred for the cultivar Ouro Vermelho. In Coimbra, compared to the dose zero of Co, the application of 32 g ha -1 of Co increased the seed Co concentration by 3.5% for VC17 and 6.3% for Ouro Vermelho. In Oratórios, doses of Co did not affect significantly seed Co concentration. Thus, a slight increase in seed Co concentration can be obtained with foliar application of up to 32 g ha -1 of Co in common bean plants at the V4 growth stage.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic

Resistance to anthracnose of carioca bean cultivars recommended in Brazil

A antracnose causada pelo fungo Colletotrichum lindemuthianum promove elevadas perdas na produção do feijoeiro e depreciação dos grãos quando ocorre alta severidade da doença. A utilização de cultivares resistentes é a estratégia mais eficaz e economicamente viável para controle da antracnose. Os programas de melhoramento têm dedicado esforços para o desenvolvimento de cultivares com resistências as principais raças de C. lindemuthianum. A identificação de potenciais genitores resistentes é crucial para alcançar este objetivo. Essa identificação tem sido realizada por meio da avaliação da severidade da antracnose em experimentos com inoculação artificial do patógeno em plantas no estágio V2. Assim, os objetivos com este trabalho foram caracterizar cultivares de feijão carioca recomendadas no Brasil quanto a reação às raças 65, 73, 81 e 89 de C. lindemuthianum e estimar o número mínimo de plantas por parcela para avaliar a severidade da antracnose por meio de inoculação artificial. Cultivares de feijão carioca foram avaliadas quanto a reação às raças 65, 73, 81 e 89 de C. lindemuthianum. Para cada raça foram realizados dois experimentos em delineamento de blocos casualizados, com três repetições e parcelas constituídas por nove plantas. As plantas de cada cultivar foram inoculadas em estágio V2 com uma suspensão de esporos de cada raça do patógeno e avaliadas 12 dias após inoculação. Além de caracterizar as cultivares, foi determinado o número mínimo de plantas por parcela para obter alta precisão e acurácia. A partir dos dados de severidade de plantas individuais, foram simulados tamanhos de parcela contendo de 1 a 9 plantas. Para determinação do número de plantas, foram obtidas as estimativas de acurácia, do coeficiente de variação e da correlação de Pearson da média das cultivares em cada simulação de cada tamanho de parcela com a média das cultivares utilizando nove plantas por parcela. As cultivares IAC Formoso, IAC- Carioca Pyatã, IAC-Apuã, VC 15, BRS Notável e IPR Campos Gerais foram resistentes às quatro raças de C. lindemuthianum, constituindo-se em boas fontes de resistência ao referido patógeno. Seis plantas por parcela é o número mínimo necessário para avaliar a severidade da antracnose por meio da inoculação artificial de plantas de feijoeiro em estágio V2. Palavras-chave: Phaseolus vulgaris L. Colletotrichum lindemuthianum. Melhoramento do feijoeiro.The anthracnose caused by the fungus Colletotrichum lindemuthianum promotes high losses in common bean production and grain depreciation when there is a high severity of the disease. The use of resistant cultivars is the most effective and economically viable strategy to control anthracnose. The breeding programs have spent effort in the development of cultivars with resistance to the main races of C. lindemuthianum. The identification of potential resistant parents is crucial to achieving this goal. This identification has been carried out by assessing the anthracnose severity in experiments with artificial inoculation of the pathogen in plants at stage V2. Thus, the objectives of this work were to characterize carioca common bean cultivars recommended in Brazil for their reaction to C. lindemuthianum races 65, 73, 81, and 89 and to estimate the minimum number of plants per plot to assess the anthracnose severity by means of artificial inoculation of plants at stage V2. Carioca common bean cultivars were assessed for reaction to C. lindemuthianum races 65, 73, 81 and 89. Two experiments were carried out for each race in a randomized block design, with three replications and plots of nine plants. The plants of each cultivar were inoculated at stage V2 with a suspension of spores of each race of the pathogen and assessed 12 days after inoculation. In addition to characterizing the cultivars, the minimum number of plants per plot was determined to obtain high precision and accuracy. From the anthracnose severity data of individual plants, plot sizes containing from 1 to 9 plants were simulated. To determing the number of plants per plot, estimates of the accuracy, coefficient of variation and Pearson's correlation of the mean of the cultivars in each simulation of each plot size with the mean of the cultivars using nine plants per plot were obtained. The cultivars IAC Formoso, IAC-Carioca Pyatã, IAC-Apuã, VC 15, BRS Notável and IPR Campos Gerais were resistant to the four races of C. lindemuthianum, and are suitable parental sources of resistance to the pathogen. Six plants per plot is the minimum number needed to assess the severity of anthracnose by artificial inoculation of the pathogen on common bean plants at stage V2. Keywords: Phaseolus vulgaris L. Colletotrichum lindemuthianum. Bean breeding

Adaptability and stability analyses of plants using random regression models.

The evaluation of cultivars using multi-environment trials (MET) is an important step in plant breeding programs. One of the objectives of these evaluations is to understand the genotype by environment interaction (GEI). A method of determining the effect of GEI on the performance of cultivars is based on studies of adaptability and stability. Initial studies were based on linear regression; however, these methodologies have limitations, mainly in trials with genetic or statistical unbalanced, heterogeneity of residual variances, and genetic covariance. An alternative would be the use of random regression models (RRM), in which the behavior of the genotypes is characterized as a reaction norm using longitudinal data or repeated measurements and information regarding a covariance function. The objective of this work was the application of RRM in the study of the behavior of common bean cultivars using a MET, based on Legendre polynomials and genotype-ideotype distances. We used a set of 13 trials, which were classified as unfavorable or favorable environments. The results revealed that RRM enables the prediction of the genotypic values of cultivars in environments where they were not evaluated with high accuracy values, thereby circumventing the unbalanced of the experiments. From these values, it was possible to measure the genotypic adaptability according to ideotypes, according to their reaction norms. In addition, the stability of the cultivars can be interpreted as variation in the behavior of the ideotype. The use of ideotypes based on real data allowed a better comparison of the performance of cultivars across environments. The use of RRM in plant breeding is a good alternative to understand the behavior of cultivars in a MET, especially when we want to quantify the adaptability and stability of genotypes