Genetic aspects of the time to flowering in natural variants of soybean

Com o objetivo de melhor entender os mecanismos genéticos do tempo para o florescimento em soja (Glycine max (L.) Merrill), foram estudados os genitores e as gerações F2 de um dialelo com a cultivar Paraná e seus variantes naturais Paranagoiana, SS-1 e Pirapó 78. Os dados foram obtidos em condições de campo com o fotoperíodo variando de 13 horas e 31 minutos, na data de semeadura, ao máximo de 14 horas e 23 minutos, 59 dias após. Não foi constatada a presença de epistasia na determinação do caráter. O principal componente de variação genética foi o aditivo. Os resultados evidenciaram que o retardamento do início do florescimento é determinado por alelos recessivos. Os alelos que condicionaram a precocidade exibiram dominância parcial. As herdabilidades nos sentidos amplo e restrito foram 99,68% e 89,96%, respectivamente. As informações genéticas sobre o tempo para o florescimento apresentadas, se avaliadas em conjunto com os resultados obtidos por outros pesquisadores, indicam que o tipo de herança depende mais dos genótipos considerados que de uma faixa fotoperiódica específica.The parents and F2 generations of a diallel cross with soybean (Glycine max (L.) Merrill) cultivar Paraná and its natural variants Paranagoiana, SS-1, and Pirapó 78 were studied with the objective of expanding the available knowledge on the genetic mechanisms of the time to flowering in soybean. Data were obtained under field conditions with photoperiod varying from 13 hours and 31 minutes, at planting date, to a maximum of 14 hours and 23 minutes, 59 days afterwards. No presence of epistasis was found in trait determination. The main component of genetic variation was additive. The results showed that the delay in initial flowering was determined by recessive alleles. The alleles conditioning earliness were partially dominant. Broad and narrow sense heritabilities were 99.68% and 89.96%, respectively.The genetic information presented on the time to flowering, if evaluated jointly with the results obtained by other investigators, indicated that the type of inheritance is more dependent on the genotypes considered than on a specific photoperiodic band

Genotypic determination coefficient and genetic diversity at topcrosses between food type and grain type soybean

As estimativas do coeficiente de herdabilidade são importantes para a escolha de uma estratégia eficaz de seleção. Quando os tratamentos são considerados fixos, a herdabilidade é denominada coeficiente de determinação genotípica. Os objetivos do presente trabalho foram estimar, através de topocruzamentos obtidos entre soja tipo alimento e soja tipo grão, o coeficiente de determinação genotípica e avaliar a diversidade genética de modo a se distinguir diferenças de contribuição dos parentais de soja tipo alimento com sementes grandes e com sementes pequenas usados nos topocruzamentos, assim como avaliar a interação de cada grupo com o ambiente. Os resultados de determinação genotípica obtidos nas médias de topocruzamentos foram: 90,51% com relação ao número de dias para maturidade (NDM); 93,92% com relação à altura da planta na maturidade (APM); 79,52% com relação ao acamamento (AC); 91,37% ao valor agronômico (VA); 95,55% ao peso de cem sementes (PCS); 57,57% à produtividade de grãos (PG), e 91,18% à largura visual das vagens (LVV), enquadrando-se aos valores encontrados na literatura. Em relação às estimativas de diversidade genética, que representam a disponibilidade de diferenças genéticas para seleção, os caracteres NDM, APM e AC apresentaram valores maiores nos topocruzamentos envolvendo parentais exóticos de sementes pequenas e para VA, PCS, PG e LVV nos topocruzamentos envolvendo parentais exóticos de sementes grandes.The estimates of the heritability coefficient are necessary for the choice of an efficient strategy of selection. When the treatments are considered fixed, the heritability is called genotypic determination coefficient. In the present work the genotypic determination coefficient and the genetic diversity to distinguish the differences between genetic contribution of exotic parentals from type food soybean with great seeds and small seeds in topcrosses with two adopted type grain parentals and the interactions with the environment were studied. The results of genotypic determination for the topcross averages was 90.51% for number of days for maturity (NDM); 93.92% for height of the plant at maturity (APM); 79.52% for lodging (AC); 91.37% for agronomic value (VA); 95.55% for one hundred seed weight (PCS); 57.57% for seed yield (PG) and 91.18% for pod width by visual score (LVV), that agree with the values found in literature. In relation to the estimates of genetic diversity, that represent the availability of genetic differences for selection, the characters NDM, APM and AC, showed higher values in the small seed of exotic parental topcrosses and for VA, PCS, PG and LVV in the great seeds of exotic parental topcrosses

Phenotypic correlation between seed size and other characteristics in topcrosses of vegetable soybean with grain type

Este trabalho foi conduzido para avaliar a correlação fenotípica entre vários caracteres em topo-cruzamentos entre soja tipo alimento e soja tipo grão (Doko e FT-2). Valores de interesse para facilitar a seleção foram obtidos nas correlações entre peso de cem sementes (tamanho de sementes) e dias para atingir a maturidade, e entre tamanho de sementes e largura visual da vagem. Na correlação entre produtividade de grãos e tamanho de sementes somente os topo-cruzamentos com Doko foram significativos. As estimativas de correlações em plantas individuais tenderam a confirmar aquelas obtidas em médias de parcelas. Os valores de correlação foram diferentes entre os tipos (grão, broto/"natto" e hortaliça) de soja envolvidos, o que sugere a adoção de estratégias de seleção distintas. O estudo de correlações para cada topo-cruzamento é importante, pois podem ocorrer diferenças no desempenho das plantas como foi observado nos resultados obtidos.This work was conducted to evaluate the phenotypic correlation between characters in topcrosses between vegetable soybean with grain type cultivars (Doko and FT-2). Interesting values to facilitate selections were observed in correlations between one hundred seed weight (seed size) and days of maturation and between seed size and pod width as visual score. Seed yield and seed size were significantly correlated only in Doko's topcrosses. Estimated correlation from individual plants tended to confirm those obtained at mean level plot. Depending on the soybean type (grain, sprout/natto and vegetable), the correlation values were different. Because of that it is recommended different selection strategies to evaluate distinct soybean classes. Correlation studies for each topcross are important, due to differences in plant performance as observed in obtained results

Characterization of rust, early and late leaf spot resistance in wild and cultivated peanut germplasm

Groundnut (Arachis hypogaea) has an AB genome and is one of the most important oil crops in the world. The main constraints of crop management in Brazil are fungal diseases. Several species of the genus Arachis are resistant to pests and diseases. The objective of our experiments was to identify wild species belonging to the taxonomic section Arachis with either A or B (or " non-A" ) genomes that are resistant to early leaf spot (Cercospora arachidicola), late leaf spot (Cercosporidium personatum) and rust (Puccinia arachidis). For the identification of genotypes resistant to fungal diseases, bioassays with detached leaves were done in laboratory conditions, with artificial inoculation, a controlled temperature of 25ºC and a photoperiod of 10 h light/14 h dark, for 20-42 days, depending on the fungi species. Most of the accessions of wild species were more resistant than accessions of A. hypogaea for one, two or all three fungi species studied. Arachis monticola, considered to be a possible tetraploid ancestor or a derivative of A. hypogaea, was also more susceptible to Cercosporidium personatum and Puccinia arachidis, as compared to most of the wild species. Therefore, wild germplasm accessions of both genome types are available to be used for the introgression of resistance genes against three fungal diseases of peanut.O amendoim (Arachis hypogaea) possui genoma AB e é uma das mais importantes culturas oleaginosas em todo o mundo. Os principais problemas da cultura no Brasil são as doenças fúngicas. Várias espécies do gênero Arachis são resistentes a pragas e doenças. Este trabalho visou a identificar espécies silvestres pertencentes à seção Arachis associadas aos genomas A ou B (ou " não-A" ) do amendoim que são resistentes à mancha castanha (Cercospora arachidicola), mancha preta (Cercosporidium personatum) e ferrugem (Puccinia arachidis). Para a identificação de genótipos resistentes a doenças fúngicas, bioensaios utilizando folhas destacadas foram realizados em condições de laboratório, com inoculação artificial, temperatura controlada de 25ºC e fotoperíodo de 10h luz/14h escuro, por 20-42 dias, de acordo com a espécie fúngica. A maioria dos acessos das espécies silvestres foram mais resistentes que os acessos de A. hypogaea para uma, duas ou todas as espécies fúngicas estudadas. Arachis monticola, considerada como o possível ancestral tetraplóide ou como um derivativo de A. hypogaea, também mostrou-se mais suscetível a Cercosporidium personatum e Puccinia arachidis, quando comparado à maioria das espécies silvestres. Portanto, acessos de germoplasma silvestre com genoma A ou B estão disponíveis para serem utilizados na introgressão de genes de resistência a doenças fúngicas no amendoim

AMMI analysis of grain yield in soybean lines selected for resistance to Asian rust

O objetivo deste trabalho foi quantificar os efeitos da interação genótipo x ambiente (GxE) sobre a produtividade de grãos em progênies de soja pré-selecionadas para resistência à ferrugem asiática (Phakopsora pachyrhizi). Doze ensaios de avaliação de progênies (linhagens F6 e F7) foram conduzidos em diferentes ambientes (combinação de locais, anos e tratamentos fungicidas para controle de doenças de final de ciclo, incluindo ou não a ferrugem). A análise “additive main effects and multiplicative interaction” (AMMI) capturou, como padrão da interação GxE, 57% da variação associada aos resíduos de não aditividade, dos quais 44% foram retidos no primeiro componente principal de interação e o restante, no segundo. O primeiro componente associou-se a diferenças entre os anos de avaliação, o que denota imprevisibilidade na predição. O segundo componente, no entanto, associou-se ao manejo diferenciado do cultivo, no que se refere ao controle ou não das doenças. Entre os genótipos de ampla adaptabilidade produtiva, as linhagens USP 02‑16.045 e USP 10‑10 apresentaram desempenho destacado.The objective of this work was to quantify the effects of genotype x environment (GxE) interaction on grain yield in soybean progenies pre-selected for resistance to Asian soybean rust (Phakopsora pachyrhizi). Twelve trials evaluating progenies (lines F6 and F7) were carried out in different environments (combination of locations, years, and fungicide treatments to control late season diseases, including or not rust). Additive main effects and multiplicative interaction (AMMI) analysis captured, as GxE interaction pattern, 57% of the variance associated with the residues of non‑additivity, of which 44% were retained in the first principal component of interaction, and the remainder in the second. The first component was associated with the differences between the years of evaluation, which denotes unpredictability. The second component, however, was associated with different crop managements, related to the control or not of the diseases. Among genotypes with wide yield adaptability, the USP 02‑16.045 and USP 10‑10 lineages stood out

Variability and correlations among traits in soybean crosses

The estimation of parameters in initial inbreeding generations is important to direct the breeding program, mainly for the selection of the most promising genotypes. This research evaluated twenty-one soybean genotypes (six parents and their 15 diallel crosses in F2), in two locations (ESALQ and Anhembi) of Piracicaba, SP, Brazil. A randomized complete block design was adopted, with six replications in each location. The experimental plots were represented by 12 hills of individual plants spaced 0.80 m x 0.80 m. The evaluated traits were: number of days and plant height at flowering and maturity; agronomic value; seed yield; seed oil content; and oil yield. All parameter estimates were based on the components of the variance and covariance from individual and combined analyses. Parents and F2 presented variability for all the traits. In terms of favorable environmental quality, the two locations were good for the expression of the genetic potential of the genotypes, however Anhembi was the most favorable for the expression of seed yield. The genotype x location interaction was an important component of the phenotypic variation, except for seed oil content. The genotypic correlations were usually larger than the phenotypic and environmental, for the two locations. The magnitude of the phenotypic and genotypic correlations, showed that the phenotypes reflected the genotypes satisfactory. The traits related to flowering and to maturity were important for the improvement of seed yield, with prominence for agronomic value. There was an evidence of difficulties to develop new soybean genotypes with high seed yield and earliness.A estimação de parâmetros em gerações iniciais de endogamia tem importância para direcionar o programa de melhoramento, principalmente em relação ao processo de seleção dos genótipos mais promissores. Este trabalho avaliou 21 genótipos de soja (seis parentais e 15 combinações dialélicas em F2), em dois locais (ESALQ e Anhembi) de Piracicaba, SP. O delineamento usado foi em blocos ao acaso, com seis repetições por local. A parcela experimental foi de 12 covas de plantas individuais espaçadas de 0,80 m x 0,80 m. Os caracteres avaliados foram número de dias e altura da planta no florescimento e maturidade; valor agronômico; produtividade de grãos; teor de óleo na semente e produtividade de óleo. Todas as estimativas de parâmetros basearam-se nos componentes das análises de variância e covariância individuais e conjuntas. Parentais e F2 apresentaram variabilidade para todos os caracteres. Em termos de qualidade ambiental favorável, os dois locais foram bons para a expressão do potencial genético dos genótipos, no entanto, o local Anhembi foi mais favorável para produtividade de grãos. A interação genótipos x locais mostrou-se um importante componente da variação fenotípica, com exceção do caráter teor de óleo. As correlações genotípicas foram geralmente maiores que as fenotípicas e de ambiente nos dois locais. A magnitude das correlações fenotípicas e genotípicas mostrou que o fenótipo refletiu satisfatoriamente o genótipo. Os caracteres relacionados ao florescimento e à maturidade mostraram-se importantes para o melhoramento da produtividade, com destaque para o valor agronômico. Existe evidência de dificuldades em obter novos genótipos produtivos e precoces

Interação genótipo-ambiente em soja via análise de componentes principais com múltiplas matrizes de dados.

O melhoramento da soja (Glycine max) está avançado, porém, não se obteve atingir o seu limiar produtivo, a despeito de sua base genética restrita é esperado avanço significativo com o melhoramento genético na obtenção de novos cultivares com altos níveis produtivos. Objetivou-se com este trabalho investigar a interação genótipo x ambiente em soja por meio da análise de componentes principais com múltiplas matrizes de dados. Foram avaliados 44 e 23 genótipos, nos anos agrícolas 2000 e 2001, respectivamente. Utilizou-se o delineamento de blocos aos acaso, com duas repetições estratificadas em três conjuntos experimentais com testemunhas comuns (IAC 100, Ocepar 4, IAS 5 e Primavera). Os fatores considerados para a análise foram: genótipos (G1, G2, G3..., G44), ambientes (combinação dos locais Anhembi-AN e Areão-AR com o controle intensivo-COM e ecológico-SEM de insetos) e atributos (produção e componentes). O estudo foi implementado por meio de análise de componentes principais com arranjo de três entradas (genótipo x ambiente x variáveis). Os genótipos 2, 3, 23, 28, 36, 38 e 44 apresentam tolerância a percevejos e boa produtividade no ambiente AN_COM. Os genótipos 7, 17, 21, 29, 35, 37 e 40 interagem positivamente com o ambiente AR_SEM com adaptabilidades e estabilidades específicas redundando em produtividades elevadas

(Not avaliable)

Foram avaliadas as alterações sofridas por oito caracteres em consequência da seleção baseada no valor global da planta, bem como das eficiências da prática de seleção apenas dentro de progênies e da recombinação gênica pela técnica de policruzamentos (polycross). O material utilizado compreende progênies obtidas pelo cruzamento entre plantas de Português e Santana, cultivares de couve-brócolos adaptadas ao cultivo de inverno e de colheitas múltiplas; as correspondentes progênies selecionadas e recombinadas por um e dois ciclos; os dois progenitores e testemunhas norte-americanas adaptadas à colheita única. O valor global da planta compreendeu um critério subjetivo de seleção baseado em avaliação visual na fase de primeira colheita, envolvendo a cabeça principal e ramificações laterais primárias. Evidências exibidas pelas médias e seus componentes genéticos indicaram deste critério em alterar concomitantemente outros caracteres, eficiência incluindo aqueles relacionados com ramificações laterais produzidas em colheitas posteriores. Valores de heterose e ganhos com seleção evidenciaram eficiência da seleção praticada em melhorar produção, qualidade, além de aumentar a capacidade geral de combinação das progênies. Com o avanço dos ciclos de seleção e recombinação, ocorreram decréscimos nas variâncias entre progênies e acréscimos nas variâncias dentro de progênies. Estes eventos apontaram eficiência, dos policruzamentos em promover recombinação gênica. Desejável homogeneidade fenotípica entre progênies foi alcançada após dois ciclos de recombinação. A existência de ampla variância genética aditiva no material original, a sua concentração dentro das progênies e a prática de seleção antes do florescimento foram apontados como fatores responsáveis pela eficiência do método. Foi salientada a aplicabilidade dos procedimentos utilizados, na obtenção inicial de variedades sintéticas e posterior extração de linhagens superiores a serem utilizadas em híbridos. Apresentam ainda a vantagem prática de permitirem a utilização de um pequeno número de progêniesThis paper evaluates the use of a net phenotypic merit as selection criterion and its effects on eight characters, the efficiency of a within progeny selection program and of the polycross technique in promoting genic recombination, in sprouting broccoli. Material includes progenies obtained by intervarietal cresses between the Brazilian varieties of broccoli Português and Santana, adapted to winter conditions and multiple harvesting. Trials included corresponding progenies, selected and recombined for one and two cycles, parental varieties and as checks. North-American varieties adapted to single harvest. The phenotypic merit used was a subjective selection criterion based on visual evaluation of both main head and primary lateral shoots at harvesting stage time. Evidences exhibited by means and their genetic components indicated efficiency of this criterion in changing others characters concomitantly, including those related with lateral shoots produced in posterior harvesting. Values of heterosis and selection gains indicated efficiency of the within progenies selection to improve yield, quality, as well as to increase general combining ability of progenies. With the advancement of cycles of selection and recombination occurred reductions of the among progenies variances and increases of the within progenies variances. This indicated the efficiency of the polycross technique in promoting genic recombination. Satisfactory phenotypic homogeneity among progenies was obtained after two cycles of recombination. The existence of large amounts of additive genetic variance in the original material, their within progenies concentration and the selection practiced before flowering time were considered as responsible factors for the efficiency of the method. The applicability of the procedures used, in obtaining synthetic varieties as such and for posterior extraction of superior inbred lines, was also emphasized. The method presents practical advantages to the effect that it permits the utilization of a small number of progenie