Insect damage and powdery mildew severity in soybean cultivars and lines

The use of soybean cultivars resistant to insects and diseases reduces the application of pesticides, decreasing production costs and promoting a sustainable agriculture. The damage of stink bugs and defoliators and the severity of powdery mildew (Microsphaera diffusa) in soybean of three maturity groups were evaluated under field conditions, at Tarumã and Ribeirão Preto, State of São Paulo, Brazil. Three experiments, one for each group, were carried out in the 1999/2000 and 2000/2001 growing seasons. In 1999/2000, the disease occurred in Tarumã; in that year, infestation of chrysomelids (Cerotoma sp. and Colaspis sp.) was observed in Ribeirão Preto. Low infestations of stink bugs occurred in both years and locations, but in Tarumã, at the stage of plant maturation, the insect population exceeded the economic injury level. The severity of powdery mildew was evaluated using a scale varying from 1 (no symptom) to 5 (more than 50% of leaves with symptoms). Chrysomelid injuries were estimated by the percentage of leaf area removed, and stink bug damage was evaluated by the percentage of leaf retention (LRP) and yield. Within the early maturity group (110 days), IAC 94-2675 showed good yield levels, low LRP, and resistance to powdery mildew. In the genotypes of the 120-day maturity group, IAC 94-5, IAC 94-1172, IAC 94-1017, IAC 94-133, and IAC 94-745 presented good yield; the last two behaved as resistant to the disease. With regard to the genotypes of the 135-day maturity group, IAC 93-1564 and IAC 94-2939 showed good yield, low LRP, and resistance to powdery mildew.A utilização de cultivares de soja resistentes a pragas e doenças reduz a aplicação de pesticidas, diminuindo custos de produção e favorecendo uma agricultura sustentável. Assim, avaliaram-se os danos causados por percevejos e coleópteros crisomelídeos e a severidade de oídio (Microsphaera diffusa) em cultivares e linhagens de soja de ciclos precoce, semiprecoce e médio, em experimentos de campo instalados em Tarumã e Ribeirão Preto (SP), em 1999/2000 e 2000/2001. Em 1999/2000, essa doença atingiu a área experimental de Tarumã; ainda nesse ano, houve infestação de coleópteros crisomelídeos (Cerotoma sp. e Colaspis sp.) em Ribeirão Preto. Percevejos ocorreram nas duas localidades em baixas infestações, ultrapassando o nível de dano econômico em Tarumã, nos dois anos, apenas na fase de maturação. A severidade da doença foi avaliada mediante escala de notas, variando de 1 a 5. As injúrias de coleópteros foram avaliadas estimando-se a porcentagem de área foliar cortada (PAFC) e os danos de percevejos através da porcentagem de retenção foliar (PRF) e da produtividade. Baseando-se em todos os experimentos, infere-se que, entre o germoplasma de ciclo precoce, a linhagem IAC 94-2675 apresenta níveis de produtividade comparáveis aos de material comercial, baixos índices de PRF, além de resistência a oídio. No grupo semiprecoce, as linhagens IAC 94-5, IAC 94-1172, IAC 94-1017, IAC 94-133 e IAC 94-745 exibem boa produtividade, sendo as duas últimas resistentes a oídio. Entre os genótipos de ciclo médio, destacam-se as linhagens IAC 93-1564 e IAC 94-2939, resistentes a oídio, com baixos índices de PRF e boa produtividade

Performance of early maturity soybean cultivars in nutrient solution containing different levels of manganese

Em solos brasileiros é mais frequente a ocorrência de problemas de toxicidade do que de deficiência de manganês. Diante disso, avaliaram-se seis cultivares precoces de soja (IAC-Foscarin 31, Davis, BR-4, BR-6, Bragg, IAS-5, IAC-13 e Paraná) em soluções nutritivas contendo quatro níveis de manganês (0,11; 2; 4 e 6 mg/l) a temperatura constante de 25 ± 1°C. A reação de tolerância foi medida após 15 dias de cultivo, levando-se em consideração o peso seco da parte aérea das plantas, os sintomas visuais de toxicidade e as concentrações de manganês na parte aérea. Os resultados mostraram que as cultivares Davis e IAC-Foscarin 31 foram as mais tolerantes, enquanto que as cultivares Bragg, IAS-5, BR-4, BR-6 e IAC-13 foram medianamente tolerantes, e a cultivar Paraná, a mais sensível ao Mn. A avaliação visual através de notas para a sintomatologia dos graus de toxicidade coincidiu negativamente com o peso da matéria seca das plantas, e positivamente com o manganês absorvido. O método utilizado foi considerado prático na separação dos genótipos avaliados em grande quantidade em um programa de melhoramento de sojaIn Brazilian soils the occurrence of manganese toxicity problems is more frequent than deficiency. With this in mind, six soybean cultivars (IAC-Foscarin 31, Davis, BR-4, BR-6, Bragg, IAS-5, IAC-13 and Paraná) were tested in a nutrient solution containing four levels of manganese (0,11; 2; 4 and 6 mg/l) under constant temperature of 25 ± 1°C. Tolerance was measured taking into consideration the dry matter weight of the nerial parts after 15 days in nutrient solution, visual symptoms of toxicity, and the concentration of the Mn in the aerial parts. The results showed that the Davis and IAC-Foscarin 31 cultivars were tolerant, whereas Bragg, IAS-5, BR-4, BR-6 and IAC-13 were intermediate, and the cultivar Paraná very sensitive to high Mn concentrations. The scores given for visual symptoms of toxicity concides negatively with the data of dry matter weight of the plants, and positively with the manganese absorbed. This method was considered to be practical when one deals with great quantity of breeding limes in a soybean breeding program

Divergent recurrent selection for seed weight and oil content in soybeans with the use of genetic male sterility

Até a pouco tempo atrás, não havia muita preocupação, por parte dos melhoristas de soja, em relação ao tamanho e aos teores de óleo e proteína das sementes. Entretanto, esta situação está mudando, e estes atributos fazem parte deste novo contexto, onde a matéria prima de melhor qualidade, destinada ao consumo como alimento, é valorizada. Estas características são de herança quantitativa sendo o seu principal componente o aditivo, o que justifica o emprego da seleção recorrente. No entanto, a exeqüibilidade da seleção recorrente pode ser facilitada pelo uso da machoesterilidade, onde a polinização natural, totalmente entomófila, permite a produção de sementes de natureza híbrida nas quantidades necessárias para a execução de programas de melhoramento, com conseqüente redução do trabalho manual exigido para as polinizações. Os objetivos principais deste trabalho foram: a) realizar seleção recorrente divergente para peso de semente e teor de óleo; b) avaliar as populações selecionadas quanto as características estudadas; e c) estimar parâmetros genéticos. A seleção recorrente divergente para peso de semente foi realizada em três etapas: 1) seleção massal em plantas machoestéreis; 2) seleção entre progênies de meios irmãos baseada na média de progênie; 3) seleção das melhores plantas dentro das progênies selecionadas. No primeiro ciclo determinou-se o coeficiente de repetibilidade, tomando-se o peso de cada semente como uma medida fenotípica do caráter. Foram calculados dois tipos de coeficiente de herdabilidade para peso de semente. Inicialmente, a herdabilidade foi estimada pela regressão entre a medida tomada na planta machoestéril e a média da respectiva progênie. Posteriormente, utilizou-se os componentes das esperanças matemáticas das análises de variância, para se estimar a herdabilidade aos níveis de planta individual e de média de progênies de meios irmãos. Para se avaliar os ganhos com a seleção, quatro populações representadas pelas sementes remanescentes de cada lote de recombinação (dois ciclos para maior e menor peso de semente), foram testadas em quatro ambientes, em delineamento em blocos ao acaso com seis repetições. Os ganhos de seleção (de 6 a 7% por ciclo) puderam ser representados por regressões lineares, com coeficientes de determinação acima de 90%, que mostraram a eficiência da seleção massal, baseada no peso de semente, em planta machoestéril, mesmo que este peso esteja super-estimado, e das seleções realizadas entre e dentro de progênies de meios irmãos. Em seguida, a população do segundo ciclo de seleção para maior peso de semente, portanto, segregante para machoesterilidade, foi submetida à seleção divergente para o teor de óleo. A determinação da porcentagem de óleo nas sementes foi realizada no espectroscópio de ressonância nuclear magnética (NMR). A mesma metodologia, já descrita, foi utilizada para a execução da seleção, assim como para a determinação dos coeficientes de herdabilidade. Os resultados permitiram concluir que o esquema de seleção recorrente divergente, com a utilização da machoesterilidade genética, é eficiente tanto para aumentar o peso de semente, quanto para elevar o teor de óleo nas sementes de soja do Composto IAC-1.Until few years ago, soybean breeders did not worry about the size and composition of the seed. But this situation is changing, and so, the seed weight and the oil and protein content will be the aim in the new context where the seed quality as food will be worthy. These characteristics are under quantitative genetic control, mainly with additive genetic effects; this fact justify the use of recurrent selection. The genetic male sterility allows the cross-pollination, made by bees, and remove the main factor of restriction to the adoption of recurrent selection in the soybean breeding, represented by the need of great number of manual pollinations. The present paper had as main objectives: a) realizing divergent recurrent selection; b) evaluating the selected populations; and c) calculating the genetic parameters. Two cycles of divergent recurrent selection were made to change the seed weight. With the IAC-1 composite was performed two selection procedures: mass selection on male-sterile plants, in the field; among and within fertile half-sibs progenies in the greenhouse. In order to know the minimum number of seeds to characterize the male-sterile plant, it was calculated the repeatibility coefficient by taking the weight of each seed as a phenotypic measure of trait, in first cycle of selection. Two types of heritability coefficients were calculated for seed weight. Initially, the heritability was estimated by means of the linear regression on the mean performance of the progeny related that of the parent (male-sterile plant). After, by using the estimates of mean square components of the variance analysis, it was estimated two levels of heritability: individual plant and among half-sib progenies. The remnant seeds from each cycle were bulked, and the four selected populations were tested in three locations in the randomized complete-block design, with six replications. There was a significant increase and decrease in seed weight (observed genetic gain about 6-7% by cycle), that could be visualized in a linear regression analysis (r > 90%). After the second cycle to increase the seed weight, this population (2° cycle +) was reselected by a divergent recurrent selection to oil content. It was used mass selection on the male-sterile plants in the field and among and within half-sib progenies in greenhouse and the heritability coefficients were calculated at the same manner as in the seed weight selection. The oil content in the seeds were analyzed with nuclear magnetic resonance (NMR). The results showed that the divergent recurrent selection was efficient to modify the weight and oil content of soybean populations

Divergent recurrent selection for seed weight and oil content in soybeans with the use of genetic male sterility

Até a pouco tempo atrás, não havia muita preocupação, por parte dos melhoristas de soja, em relação ao tamanho e aos teores de óleo e proteína das sementes. Entretanto, esta situação está mudando, e estes atributos fazem parte deste novo contexto, onde a matéria prima de melhor qualidade, destinada ao consumo como alimento, é valorizada. Estas características são de herança quantitativa sendo o seu principal componente o aditivo, o que justifica o emprego da seleção recorrente. No entanto, a exeqüibilidade da seleção recorrente pode ser facilitada pelo uso da machoesterilidade, onde a polinização natural, totalmente entomófila, permite a produção de sementes de natureza híbrida nas quantidades necessárias para a execução de programas de melhoramento, com conseqüente redução do trabalho manual exigido para as polinizações. Os objetivos principais deste trabalho foram: a) realizar seleção recorrente divergente para peso de semente e teor de óleo; b) avaliar as populações selecionadas quanto as características estudadas; e c) estimar parâmetros genéticos. A seleção recorrente divergente para peso de semente foi realizada em três etapas: 1) seleção massal em plantas machoestéreis; 2) seleção entre progênies de meios irmãos baseada na média de progênie; 3) seleção das melhores plantas dentro das progênies selecionadas. No primeiro ciclo determinou-se o coeficiente de repetibilidade, tomando-se o peso de cada semente como uma medida fenotípica do caráter. Foram calculados dois tipos de coeficiente de herdabilidade para peso de semente. Inicialmente, a herdabilidade foi estimada pela regressão entre a medida tomada na planta machoestéril e a média da respectiva progênie. Posteriormente, utilizou-se os componentes das esperanças matemáticas das análises de variância, para se estimar a herdabilidade aos níveis de planta individual e de média de progênies de meios irmãos. Para se avaliar os ganhos com a seleção, quatro populações representadas pelas sementes remanescentes de cada lote de recombinação (dois ciclos para maior e menor peso de semente), foram testadas em quatro ambientes, em delineamento em blocos ao acaso com seis repetições. Os ganhos de seleção (de 6 a 7% por ciclo) puderam ser representados por regressões lineares, com coeficientes de determinação acima de 90%, que mostraram a eficiência da seleção massal, baseada no peso de semente, em planta machoestéril, mesmo que este peso esteja super-estimado, e das seleções realizadas entre e dentro de progênies de meios irmãos. Em seguida, a população do segundo ciclo de seleção para maior peso de semente, portanto, segregante para machoesterilidade, foi submetida à seleção divergente para o teor de óleo. A determinação da porcentagem de óleo nas sementes foi realizada no espectroscópio de ressonância nuclear magnética (NMR). A mesma metodologia, já descrita, foi utilizada para a execução da seleção, assim como para a determinação dos coeficientes de herdabilidade. Os resultados permitiram concluir que o esquema de seleção recorrente divergente, com a utilização da machoesterilidade genética, é eficiente tanto para aumentar o peso de semente, quanto para elevar o teor de óleo nas sementes de soja do Composto IAC-1.Until few years ago, soybean breeders did not worry about the size and composition of the seed. But this situation is changing, and so, the seed weight and the oil and protein content will be the aim in the new context where the seed quality as food will be worthy. These characteristics are under quantitative genetic control, mainly with additive genetic effects; this fact justify the use of recurrent selection. The genetic male sterility allows the cross-pollination, made by bees, and remove the main factor of restriction to the adoption of recurrent selection in the soybean breeding, represented by the need of great number of manual pollinations. The present paper had as main objectives: a) realizing divergent recurrent selection; b) evaluating the selected populations; and c) calculating the genetic parameters. Two cycles of divergent recurrent selection were made to change the seed weight. With the IAC-1 composite was performed two selection procedures: mass selection on male-sterile plants, in the field; among and within fertile half-sibs progenies in the greenhouse. In order to know the minimum number of seeds to characterize the male-sterile plant, it was calculated the repeatibility coefficient by taking the weight of each seed as a phenotypic measure of trait, in first cycle of selection. Two types of heritability coefficients were calculated for seed weight. Initially, the heritability was estimated by means of the linear regression on the mean performance of the progeny related that of the parent (male-sterile plant). After, by using the estimates of mean square components of the variance analysis, it was estimated two levels of heritability: individual plant and among half-sib progenies. The remnant seeds from each cycle were bulked, and the four selected populations were tested in three locations in the randomized complete-block design, with six replications. There was a significant increase and decrease in seed weight (observed genetic gain about 6-7% by cycle), that could be visualized in a linear regression analysis (r > 90%). After the second cycle to increase the seed weight, this population (2° cycle +) was reselected by a divergent recurrent selection to oil content. It was used mass selection on the male-sterile plants in the field and among and within half-sib progenies in greenhouse and the heritability coefficients were calculated at the same manner as in the seed weight selection. The oil content in the seeds were analyzed with nuclear magnetic resonance (NMR). The results showed that the divergent recurrent selection was efficient to modify the weight and oil content of soybean populations

Incompatibility system and self compatibility in (Crotalaria juncea L.)

Estudou-se a possibilidade de se autofecundar o cultivar comum de Crotalaria juncea (L.), em diferentes estádios de desenvolvimento, não chegando-se a bom termo pelo fato de que nesta leguminosa, os fatores S agem assim que o estigma esteja receptivo. Através de cruzamentos recíprocos entre pares de plantas incompatíveis e dados obtidos em revisão bibliográfica, verificou-se que o sistema de autoincompatibilidade existente em crotalária é provavelmente o gametofítico. Em cruzamentos entre plantas incompatíveis e linhagens autocompatíveis e dos retrocruzamentos para as gerações paternais foi determinado que o fator para autocompatibilidade não é alélico à série S e mostra na geração F2: três plantas autocompatíveis para uma planta autoincompatível, portanto não se tratando do tipo I de autocompatibilidade. Em uma população F2 segregante para a compatibilidade, foi possível identificar cruzamentos inférteis entre plantas incompatíveis, mostrando um aumento na frequência de um mesmo fator S.The possibility of selfing C. juncea cv. comum was studied at different flower's age. ln this condition selfing was not feasible due to the fact that in this species stigma is receptive as soon as S factor becomes operating. Results of reciprocal crosses between pairs of incompatible plants showed that the incompatibility system found in C. juncea is probably gametophytic. In crosses between incompatible plants and self-compatible lines and the backcrosses to the parental generations, it was figured out that the factor for self-compatibility was not allelic to the S series, thus indicating that it is not involved the type I of self-compatibility. ln the F2 geration showed up the ratio 3:1 the caracter self-compatibility: incompatibility. It was possible to identify, in one F2 segregating population for compatibility, infertile crossings with incompatible plants, showing an increase in the frequency of a same S factor