Early selection strategies in soybean breeding using mixed models

A produtividade de grãos é o caractere de maior interesse para a cultura da soja. Por se tratar de um caractere quantitativo, recomenda-se o uso da seleção recorrente. Este processo tem o objetivo de promover o acúmulo gradativo de alelos favoráve is ao caractere melhorado nas linhagens obtidas após ciclos sucessivos de seleção e intercruzamento, visando o lançame nto de novos cultivares ou a seleção de novos genitores. Para reduzir o tempo para alcançar estes objetivos, ou, reduzir o “ciclo de melhoramento” visando antecipar o acesso ao ganho genético proporcionado pelo programa, uma das alternativas é realizar a seleção em estádios precoces do programa. Para que esta estratégia seja efetiva, é preciso adotar metodologias que permitam a seleção acurada nestas fases. Neste sentido, a presente tese teve como objetivo: a) avaliar diferentes metodologias de condução de populações segregantes F 2 , incluindo estratégias guiadas pelo BLUP Individual Simulado Modificado (BLUPISM), a fim de avaliar qual destas metodologias promove melhores ganhos genéticos e se assemelha mais ao BLUPI que é entendida como a metodologia ótima para seleção de indivíduos em populações segregantes; b) investigar os benefícios do emprego das informações de genitores nos modelos estatísticos e do índice de seleção genitores + progênies para ranqueamento de progênies F 2:4 . Para tanto, foram desenvolvidas 16 populações de soja em esquema de dialelo parcial com dois grupos de genitores. Na geração F 2 , foi realizado um ensaio em blocos casualizados com três repetições em Cajuri – MG na safra 2016/2017. Cada parcela foi constituída de quatro linhas de cinco metros, das quais as duas centrais foram colhidas em bulk para estimação da produtividade de grãos e as linhas laterais foram utilizadas para coleta de plantas individuais, nas quais foram avaliadas a massa de grãos por planta. Na geração F 2:4 foram realizados dois experimentos nas localidades de Capinópolis – MG e Sorriso – MT em delineamento de blocos aumentados com oito blocos e parcelas de duas linhas de cinco metro lineares, as quais foram todas colhidas para estimativa da produtividade de grãos das progênies. Os resultados obtidos na geração F 2 indicaram que o uso do BLUPISM com a adoção dos valores genéticos de CEC e CGA de ambos os grupos de pais é uma ferramenta útil e foi a que proporcionou ganhos genéticos e número de indivíduos selecionados mais semelhantes aos obtidos pelo BLUPI em populações segregantes F 2 de soja. Para a avaliação das progênies F 2:4 , os resultados obtidos mostraram que considerar as informações de genitores no modelo estatístico proporciona a possibilidade de se realizar a seleção de progênies F 2:4 de soja com maior acurácia e que estes efeitos são mais benéficos quando há variância significativa entre os genitores. Quanto ao índice de seleção genitores + progênies, este apresentou melhores estimativas de acurácia, quando comparadas à seleção realizada com base nos valores genotípicos (BLUPs) das progênies F 2:4 . Palavras-chave: BLUPI. BLUPISM. Índice de seleção. Capacidade combinatória. Seleção precoce.Grain yield is of greatest interest to soybean crop. As it is a quantitative trait it is recommended to use recurrent selection. This process aims to promote the gradual accumulation of favorable alleles to the improved trait in the lines obtained after successive selection and interma ting cycles, aiming to obtaining new cultivars or the selection of new parents. To reduce the time to meet these mains or reduce the “breeding cycle” in order to anticipate access to the genetic gain provided by the program, it is necessary to carry out selection in the early stages of the program. For this strategy to be effective, it is necessary to adopt methodologies that allow a precise selection in these phases. In this sense, this thesis aimed to: a) evaluate different methodologies for conducting segregating populations F 2 , including strategies guided by BLUPISM, in order to assess which of these methodologies promotes better genetic gains and is similar to BLUPI, which is understood as optimal methodology for selection in segregating groups; b) investiga te the benefits of using information about parents in statistical models and the selection index parents + progenies for ranking progenies F 2: 4 . For this, 16 soybean populations were developed in a partial diallel scheme with two groups of parents. In the F 2 generation, a randomized block trial was carried out with three replications in Cajuri - MG in the 2016/217 season. Each plot consisted of four rows of five meters, of which the two centrals were collected in bulk to estimate grain yield and the lateral rows were used to collect individual plants, in which the mass of grains per plant was evaluated. In the F 2:4 generation, two field trials were carried out in the Capinópolis - MG and Sorriso – MT in an augmented block design with eight blocks and plots of two lines of five linear meters, which were all harvested to estimate the grain yield of the progenies. The results obtained in the F 2 generation indicated that the use of BLUPISM with the adoption of genetic values of CEC and CGA of both groups of parents is a useful tool and provided the genetic gains and number of selected individuals most similar to BLUPI in soybean segregating populations F 2 . For the evaluation of F 2:4 progenies, the results showed that considering the information of the parents in the statistical model offers the possibility to carry out a more accurate selection of F 2:4 soybean progenies. Moreover, the results showed that parents effects are more beneficial when there is significant variance among parents. As for the selection with parents + progenies index, it presented better accuracy, when compared to that selection based on the genotypic values (BLUPs) for the F 2:4 progenies. Palavras-chave: BLUPI. BLUPISM. Selection index. Combinatory ability. Early selection.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic

Use of mixed models in soybean breeding to grain oil and protein content

A soja é uma commodity de grande importância no agronegócio brasileiro e é amplamente cultivada em território nacional. Os teores de óleo e proteína fazem com que os grãos sejam de grande interesse na alimentação humana e animal. Apesar da importância que se dá a qualidade de grãos, os teores de óleo e proteína são negativamente correlacionados e dificultam os ganhos simultâneos para ambos os caracteres. Para o sucesso de programas de melhoramento, uma fase crucial é a escolha das melhores populações. No entanto, a literatura não apresenta muitos relatos de estudos sobre estratégias para seleção entre populações F 1 . O presente estudo teve como objetivo investigar estratégias de seleção para populações F 1 em soja para altos teores de óleo e proteína nos grãos, sendo estas, o uso de índices de seleção ou a seleção via capacidade geral de combinação; investigar as correlações genéticas entre componentes crescimentos, de produção e de qualidade de grãos; e as relações de causa e efeito de tais caracteres sobre o teor de óleo nos grãos. Para o teor de óleo nos grãos de soja não foi verificada variabilidade entre as capacidades de combinação das populações e, portanto a estratégia utilizada para escolha de populações foi o uso de índice de seleção. As cultivares TMG 132 RR, DM 5958 IPRO, M 8349 IPRO, P98Y30, M7739 IPRO e DM 6563 IPRO são recomendadas para serem utilizadas como genitores em um programa para ganhos em teor de óleo. O índice de coincidência apontou que 6 populações das populações foram selecionadas para alto teor de proteína por meio das duas estratégias. As cultivares BMX Apolo RR, BMX Desafio RR, P98Y30, TMG 7062 IPRO, M 8221 RR e P98N71 são recomendadas para serem utilizadas como genitores em um programa de melhoramento para ganhos no teor de proteína nos grãos. Notou-se uma tendência de plantas de ciclo mais prolongado apresentarem maior produção de grãos por planta pelas altas correlações dos caracteres dias para maturação x número de nós, número de nós x número de vagens por planta e número de vagens x massa de grãos por planta. Verificou-se pela análise de trilha a relação de causa e efeito entre o peso de grãs por planta e teor de óleo nos grãos. O caractere teor de proteína apresentou alta correlação negativa e efeito direto baixo de mesmo sinal sobre o teor de óleo, logo devem ser empregados índices de seleção multivariados para obter ganhos genéticos sobre o teor de óleo. A exclusão de caracteres da análise de trilha é a alternativa mais simples para contornar os problemas com a multicolinearidade e neste estudo permitiu a obtenção das estimativas mais confiáveis.Soybean is an important commodity in the Brazilian agribusiness and the crop is widely cultivated in this country. The oil and protein content make the grains of great interest in the human and animal feed. Despite of the importance given to the quality of grains, oil and protein content are negatively correlated and this makes it difficult to obtain simultaneous gains on both characters. To breeding programs being successful, a crucial step is the choice of the best populations. However, it is not found in the bibliography many reports about selection strategies of F 1 populations. This study aimed to investigate F 1 selection strategies of populations to improve the oil and protein content, these being, the use of selection index and populations selection by specific combining ability; investigate the genetics correlations among growth, yield and grains quality component; and direct and indirect effects of these characters on oil content in grains. Was not verified variability of specific combining ability among populations to oil content, therefore we used index selection as a strategy of population selection. The cultivars TMG 132 RR, DM 5958 IPRO, M 8349 IPRO, P98Y30, M7739 IPRO e DM 6563 IPRO are recommended to be used as genitors in a breeding program to improve oil content in grains. The coincidence index indicated that 6 of all populations were selected to high protein content in grains by both strategies. The cultivars: BMX Apolo RR, BMX Desafio RR, P98Y30, TMG 7062 IPRO, M 8221 RR e P98N71 are recommended to be used as genitors in breeding program that aims to improve the protein content in grains. There was a tendency of late plants to show higher grain yield per plant which is explained by high correlations of characters maturation days x number of nodes, number of nodes x number of pods per plant and number of pods x grain yield per plant. It was verified through the path analysis the relations of cause and effect among grain yield per plant and grain oil content. The character grain protein content showed high negative correlation and low negative indirect effect on grain oil content, wherefore, multivariate selection indexes must be used to obtain gains on grain protein content. The exclusion of characters of the analysis is a simpler alternative to work around multicollinearity problems and in this case it provided the more reliable.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic

Bromatological characteristics and ruminal digestibility of grain corn hybrids with different vitreousness in silage maturity

ABSTRACT. The aim of this research was to evaluate vitreousness in commercial corn hybrids with flint and dent grains and to study the effect of this characteristic on agronomic behavior, nutritional value, and ruminal degradability of grains harvested in silage maturity. Twelve commercial corn hybrids were evaluated. They were divided in two groups (six with flint grains and six with dent grains). The experiments were conducted in two municipalities represented by Guarapuava and Laranjeiras do Sul, both in Paraná State. The harvest for the grain quality analysis was performed at 3/4 of the milk line stage in the grain. The following characteristics were evaluated: grain yield, grain yield in silage maturity, vitreousness, ruminal digestibility of grain, neutral detergent fiber, acid detergent fiber and crude protein. The grains in the group of dent hybrids exhibited better degradability associated with lower vitreousness than the group of flint hybrids. The group of dent hybrids exhibited better ruminal digestibility of the grains associated with lower vitreousness versus the group of flint hybrids. There is a negative correlation between vitreousness and the digestibility of the grain; thus, vitreousness can be a criterion for selecting genotypes for forage production

DESEMPENHO AGRONÔMICO DE CULTIVARES DE ALHO VERNALIZADO E NÃO VERNALIZADO NA REGIÃO SUDESTE DE MATO GROSSO

Nos últimos anos, o uso da vernalização tem possibilitado o cultivo de alho nobre (Allium sativum L.) em regiões nas quais as condições de fotoperíodo e temperatura não satisfazem as exigências da cultura. Neste contexto, este estudo teve como objetivo avaliar o desempenho agronômico de 13 cultivares de alho vernalizados e não vernalizados na região sudeste de Mato Grosso. O experimento foi realizado em Santo Antônio do Leverger, MT, de maio a outubro de 2012. Os cultivares de alho não vernalizados testadas foram: Hozan L.V, Hozan, Amarante L.V, Chinês Real, Gigante do Núcleo, Amarante, Caturra, Curitibanos Gigante Roxo. Os cultivares de alho Quitéria L.V, Caçador, Quitéria, e Jonas foram submetidos a um período de vernalização de pré-plantio à 5 oC, por 54 dias e umidade relativa de 70%. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados com 13 tratamentos (cultivares) e quatro repetições. Foram avaliados: diâmetro médio de bulbos (mm), massa média de bulbos (g) e produtividade total de bulbos (kg ha-1). O cultivar Quitéria L.V apresentou maior diâmetro e massa média de bulbos quando comparado com os demais cultivares de alho testados. As maiores produtividades totais de bulbos foram obtidas com os cultivares Quitéria L.V., Quitéria, Caçador, Hozan e Jonas. Com base nos resultados obtidos neste estudo recomenda-se o plantio do cultivar Quitéria L.V. para a região sudeste de Mato Grosso, utilizando-se a vernalização pré-plantio do bulbilho-semente

QUALIDADE DE GRÃOS E CONTROLE DE MANCHA FOLIAR DE DIPLÓDIA EM HÍBRIDOS COMERCIAIS DE MILHO

Uma das alternativas do controle de doenças na cultura do milho é através de fungicidas, porém, existem poucos resultados comprovando a eficiência e a melhor época de aplicação. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da aplicação de fungicidas na qualidade de grãos e controle de S. macrospora em milho. O experimento foi instalado no campo experimental da Universidade Estadual do Centro-Oeste, em Guarapuava, PR. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, em esquema fatorial 4x6, quatro híbridos de milho, cinco tratamentos e um tratamento testemunha (sem controle químico), em três repetições.  Foram avaliadas as características: porcentagem de grãos ardidos (GA); peso de mil grãos (P1000), produtividade de grãos (PROD) e área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD). Os dados das características avaliadas foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.  A aplicação dos fungicidas Triazol + Benzimidazol e Triazol + Estrobilurina, foi eficiente no controle de Stenocarpella macrospora quando aplicados de forma preventiva no período vegetativo V8, sendo estes, dependentes do híbrido utilizado. A aplicação de fungicida à base de Triazol, isolado ou em associação com Estrobilurina ou Benzimidazol, influenciou positivamente na produtividade de grãos nos híbridos de milho utilizados