Utilização de características morfológicas para avaliação da pureza genética em sementes híbridas de milho

In hybrid corn seed production fields, the incomplete removal of the female parental tassels which liberates its polen promotes the occurence of selfing, the main source of genetic contamination. The present work had the aim of rising morphological characteristics that could be used as markers to identify seeds derived from the selfed female parental mixed in hybrid seed lots. Hybrid seeds and selfed female parental seeds of the single hybrid C 901, the three way hybrid C 808A and the double-cross hybrids C 425 and C 701 were produced. Evaluations were carried out by different investigators on the stages of seedling, plants with 5-7 leaves, harvest and postharvest. The percentage of errors and the standard deviation of the results observed on the four replications of the three investigators were calculated. To verify the deviation significances of the normal curve that occurred during the process of evaluation of the three investigators, the chi-square test (χ2) was used. It was possible to separate, through morphological characteristics, the plants selfed out of hybrid plants, in three out of four cultivars studied. The development stage most apropriate to evaluate the genetic purity has varied with the hybrids.Em campos de produção de sementes híbridas de milho, a remoção incompleta dos pendões liberadores de pólen do parental fêmea proporciona a ocorrência de autofecundação, principal causa de contaminação genética dos lotes. O trabalho teve como objetivo levantar características morfológicas que pudessem ser utilizadas como marcadores para a identificação de sementes provenientes do parental fêmea autofecundado misturadas em lotes de sementes híbridas. Foram produzidas sementes dos híbridos C 901, C 808A, C 425 e C 701, sendo o primeiro um híbrido simples; o segundo, triplo; e os dois últimos, duplos; e sementes dos parentais-fêmeas autofecundados. Avaliações foram realizadas por diferentes avaliadores no estádio de plântula, em plantas com cinco a sete folhas, no florescimento, na colheita e na pós-colheita. Foram calculadas as porcentagens de acerto e de erro durante as avaliações e o desvio-padrão da média dos resultados obtidos, por três avaliadores, em quatro repetições. Para verificar a significância dos desvios ocorridos entre os resultados obtidos pelos avaliadores, foi utilizado teste de qui-quadrado (χ2). Foi possível separar, por meio de características morfológicas, as plantas provenientes de autofecundação das plantas híbridas, em três das quatro cultivares estudadas. A fase de desenvolvimento mais adequada para avaliação da pureza genética dos lotes variou com o híbrido

Comportamento de híbridos de milho inoculados com os fungos causadores do complexo grãos ardidos e associação com parâmetros químicos e bioquímicosBehavior of Corn Hybrids Inoculated with kernel-rotting Fungi and Association to Chemical and Biochemica

O objetivo deste trabalho foi avaliar híbridos de milho oriundos de empresas sementeiras do Brasil, com e sem a inoculação dos fungos Fusarium verticilioides, Stenocarpella maydis e Stenocarpella macrospora, em dois sistemas de cultivo, convencional e sistema de semeadura direta e em dois anos agrícolas e verificar a associação com parâmetros químicos e bioquímicos, que possam estar diretamente relacionados à resistência aos fungos. As características avaliadas foram à produtividade de grãos, a porcentagem de grãos ardidos, os teores de ácidos graxos, as proteínas resistentes ao calor e a atividade da enzima lipoxigenase. A significância do contraste entre os híbridos considerados resistentes versus os híbridos considerados susceptíveis, para produtividade de grãos e porcentagem de grãos ardidos evidência a existência de genótipos com maior resistência os fungos F. verticilioides, S. maydis e S. macrospora. A produtividade de grãos e a porcentagem de grãos ardidos foram influenciadas pelo tipo de híbrido, pelas safras agrícolas e pelas inoculações artificiais, sendo mais pronunciada no sistema de plantio direto. Não há associação entre a produtividade de grãos e porcentagem de grãos ardidos o que evidencia que as perdas provocadas pela incidência de grãos ardidos em milho não são de caráter quantitativo. Há diferenças nos teores de ácidos graxos linoléico entre os grupos de híbridos estudados, sendo maiores os valores obtidos no grupo de híbridos considerados resistentes ao complexo grãos ardidos. Com base na concentração de frações de proteínas resistentes ao calor, foi possível verificar bandas específicas presentes nos híbridos considerados resistentes aos fungos causadores do complexo grãos ardidos, mais especificamente de peso molecular de 50 kDa. Os perfis eletroforéticos para a lipoxigenase revelam uma maior intensidade de bandas para os híbridos resistentes aos fungos causadores de grãos ardidos em milho

Priming, seed quality and flowering synchronism in a seed production field of the maize hybrid gnz 2004

Com o objetivo de avaliar o efeito do condicionamento fisiológico e da qualidade de sementes sobre a época de florescimento de plantas de milho, foi realizado o presente trabalho. Foram utilizados lotes de sementes com qualidade fisiológica distinta de duas linhagens. Parte das sementes de cada lote foi condicionada em água, por período de 24 horas, totalizando quatro tratamentos, os quais foram avaliados na ausência e presença do "split" (sincronia de plantio) recomendado. Na área experimental, cada parcela foi composta por seis linhas de quatro metros cada uma, seguindo o delineamento de blocos casualizados com quatro repetições. Foram avaliadas a porcentagem da emergência das plantas em campo, altura das plantas, as datas em que ocorreram 50% e 100% de liberação do pólen e de emissão do estilo-estigma e, ainda, a data da ausência de liberação de pólen das plantas do parental masculino e receptividade do estilo-estigma para as do parental feminino e a data em que as sementes estavam no estádio de desenvolvimento LL3. Quando foram utilizadas sementes com alta qualidade e sem condicionamento, não houve necessidade de se efetuar o "split". O mesmo ocorreu com sementes não condicionadas e com alta qualidade do parental mais tardio, associadas com sementes de baixa qualidade e condicionadas do parental mais precoce. Foi observado, também, que a diferença existente no florescimento dos parentais praticamente se estendeu até o desenvolvimento das sementes no estádio LL3.In order to evaluate the effect of priming and physiological seed quality on maize flowering aiming the production of hybrid seeds, the following experimental procedure was carried out. Seed lots with distinct physiological quality of two lines were used. Part of each seed lot obtained was primed in water for 24 hours on a total of four treatments, which were evaluated in the presence and absence of the recommended split. In the experimental field, each plot was composed of six lines of four meters each, following the experimental design which consisted of a randomized complete block in four replications. The following variables were measured: percentage of field emergence, plant height, dates when 50% and 100% of pollen release and the emission of "stigma-style" occurred; moreover the date of no pollen release of male parent and receptivity of "stigma-style" towards the female parent and the date when the seeds were at stage ML 3 of development. When high quality seeds and no priming were used, it was not necessary to use the split. The same happened to high quality non-primed seeds of the later parent associated with low quality and primed seeds of the earlier parent. It was also observed that the difference in flowering date between the parents extended until the date of ML 3

Degradabilidade ruminal de grãos de milho de textura dura ou macia em três estádios de maturação

The predominance of vitreous endosperm in hard texture flint corn (Zea mays L.) can decrease ruminal starch digestion comparatively to the farinaceous endosperm of dent corn, reducing energy content of the grain. The objective of this experiment was to evaluate the effects of texture and maturity stage on ruminal degradability of corn grain. Two dent and two flint hybrids were harvested at the early dent, half milk line, and black layer stages. The proportion of vitreous endosperm (vitreousness) in dent hybrids was 44.3%, while in flint it was 67.0%. There was a linear increase in vitreousness with advancing maturity. Flint hybrids at the early dent stage were more vitreous than dent at the black layer stage. The increase in vitreousness per maturation day was greater for flint hybrids. Grains were incubated in situ in the rumen of 6 cows. The 24-hour ruminal dry matter degradation was 63.3% for dent corn and 52.4% for flint corn. The 72-hour incubation residues of dent and flint hybrids were 7.6% and 15.6%, respectively. Ruminal degradability was similar between hybrids at the early dent and half milk line stages. There was a marked texture effect on ruminal degradability at the black layer stage (quadratic effect of maturity stage and interaction between texture and maturity stage). Use of dent hybrids, compared to flint hybrids, may result in smaller relative reduction in ruminal starch digestion in situations of late grain harvesting.A predominância de endosperma vítreo em milho (Zea mays L.) flint de textura dura pode deprimir a digestão ruminal do amido comparativamente ao endosperma farináceo de milho dentado, reduzindo o conteúdo energético do grão. O objetivo deste experimento foi avaliar os efeitos da textura e do estádio de maturidade sobre a degradabilidade ruminal de grãos de milho. Dois híbridos dentados e dois duros foram colhidos nos estádios dentado inicial, metade da linha do leite e linha preta. A proporção de endosperma vítreo (vitreosidade) dos híbridos dentados foi 44,3% e a dos duros foi 67,0%. Ocorreu aumento linear na vitreosidade com o avançar da maturidade. Os híbridos duros no estádio dentado inicial foram mais vítreos que os dentados no estádio linha preta. O aumento na vitreosidade por dia de maturação foi maior nos híbridos duros. Os grãos foram incubados in situ no rúmen de 6 vacas. A degradação ruminal da matéria seca em 24 horas foi 63,3% nos grãos dentados e 52,4% nos duros. O resíduo após 72 horas de incubação de híbridos dentados e duros foram 7,6% e 15,6%, respectivamente. A degradabilidade ruminal dos híbridos foi similar nos estádios dentado inicial e metade da linha do leite. O efeito da textura sobre a degradabilidade ruminal foi acentuado no estádio linha preta (P < 0,01 para o efeito quadrático de estádio de maturação e para a interação entre textura e estádio de maturação). A utilização de híbridos dentados, comparativamente a híbridos duros, pode resultar em menor queda relativa na digestão ruminal do amido em situações de colheita tardia dos grãos

HEALTH AND PHYSIOLOGICAL QUALITY OF DOUBLE-CROSSES MAIZE HYBRIDS SEEDS OBTAINED FROM F1 AND F2 GENERATIONS OF SINGLE CROSSES HYBRIDS

The objective of this work was to compare the health and physiological quality of double crosses-maize hybrid seeds obtained from F1 and F2 generations of single crosses hybrids. Field trials were carried out at the Federal University of Lavras – UFLA in two sowing dates, September and December 2001. Four isolated plots were used in each sowing date to produce seeds of the double hybrids DKB333/AG9012 and DKB901/AG9012. In two plots the female parental consisted of the F1 generations of the single hybrids DKB333 e DKB901 and the male parental was the single cross hybrid AG 9012. On the other two plots, the female parental consisted of F2 generations of the single crosses hybrids DKB333 e DKB901. The following agronomic characteristics were measured: plant height, ear insertion, ear weight and seed production. Seeds, size 22, were used to evaluate: germination, cold test, artificial aging, speed of emergence, emergence in substract of soil and sand mixture, seedling dry weight matter and health analysis by the blotter test. The experimental design was completely randomized using a factorial with two hybrids, two generations (F1 and F2), two sowing dates and four replications. The results showed a 28.7% decrease in seed production when the female parental came from the F2 generation instead of the F1 generation. For both hybrids, DKB901/AG9012 and DKB333/AG9012 sowed in September, the decrease in seed production was around 46% for the plants originated from F2 generation when compared to those from F1 generation. In December the reduction was 10.8%. All physiological assays showed a better performance for seeds obtained from F1 generations of the single hybrids. The same was true for the health tests

Electrophorectic pattern of the heat resistant proteins of corn seeds

Na aquisição e manutenção da tolerância à dessecação de sementes, há vários mecanismos envolvidos, entre eles a indução das proteínas resistentes ao calor. O objetivo deste trabalho foi avaliar mudanças no padrão eletroforético das proteínas resistentes ao calor de sementes de milho submetidas a alta temperatura de secagem, associando-as à sua tolerância. Foram utilizadas sementes de linhagens, híbridos simples e híbridos recíprocos colhidas com teor de água de aproximadamente 35% e secadas a 45°C. Sementes das linhagens secadas à sombra foram utilizadas como controle e sua qualidade fisiológica foi avaliada por meio do teste de germinação. As proteínas resistentes ao calor foram extraídas de eixos embrionários das sementes em tampão Tris HCl 0,05 M. Não foi possível determinar uma banda específica da fração das proteínas resistentes ao calor que possa servir como marcador da tolerância à alta temperatura de secagem. Houve estabilidade nos padrões de bandas das proteínas provenientes de sementes submetidas à secagem artificial e natural, mesmo quando foram observadas variações nos valores de germinação. Os padrões eletroforéticos das proteínas resistentes ao calor foram semelhantes entre as sementes híbridas e os respectivos recíprocos.Several mechanisms are involved in the acquisition and maintenance of desiccation tolerance by the seeds. One of these mechanisms is related to the induction of heat resitant proteins. The objective of this work was to evaluate changes in the electophorectic patterns of the heat resistant proteins of corn seeds submitted to high drying temperature associating their expression with drying tolerance. Seeds of breeding lines, simple hybrids and respective reciprocals hybrids were utilized. The seeds were harvested with approximately 35% of water content and dried at 45°C. Seeds of lines dried under shadow were used as control and the physiological quality was evaluated by germination test. The heat resistant proteins were extracted from embryonic axis of seeds in Tris-HCl 0.05 M buffer. It was not possible to determine a specific band of heat resistant proteins which can be of use as a molecular marker of tolerance to high drying temperature. There was stability in the patterns of the bands of proteins of seeds submitted to artificial drying compared to the ones after shadow drying even for the lines of high variation in the germination values. The electrophorectic patterns of the heat resistant proteins were similar for both the hybrid seeds and respective reciprocals

Degradabilidade ruminal das silagens e produtividade de cultivares de sorgo de tipo forrageiro e granífero

Forages for feeding dairy cows should conciliate the potential for high dry matter yield per unit area, maximizing animal stocking rate, with high nutritive value, which enables decreasing the amount of concentrate feedstuffs per milk unit produced. Eighteen sorghum cultivars were cultivated 0.70 m apart and with 12 plants per linear meter. Plants harvested at the milk-to-dough stage were ensiled in the laboratory. Eleven agronomic and chemical traits were evaluated. Silage samples were incubated in situ and the effective ruminal dry matter degradation (DEF) was calculated assuming a fractional passage rate of -0.04 h-1. Dry matter yield was 13.0 &plusmn; 2.3 (mean &plusmn; S.D.) t ha-1. The neutral detergent fiber content was 50.3 &plusmn; 3.8 and the DEF was 48.8 &plusmn; 2.8% (dry matter basis). The average sorghum DEF was 84% of the DEF of a composite sample of 60 corn hybrids simultaneously cultivated, ensiled and ruminally incubated. The 12 forage-type cultivars were taller, more productive, had higher fiber content and lower DEF than the 6 grain and dual purpose-type cultivars. The acid detergent fiber content had the greatest correlation with DEF (r= -0.64). The linear model correlating DEF with productivity was: DEF=54.694 - 0.4449 x t of dry matter ha-1 (r²=0.14). Although there are cultivars that show high productivity and digestibility, it seems to be difficult to conciliate the maximum nutritive value with the maximum productivity of the sorghum crop.Forrageiras para alimentação de vacas leiteiras devem conciliar a alta produção de matéria seca por área, maximizando a taxa de lotação animal, com o alto valor nutritivo, capaz de reduzir a necessidade de alimentos concentrados por litro de leite produzido. Dezoito cultivares de sorgo foram cultivados com espaçamento de 0,70 m e 12 plantas por metro linear. As plantas colhidas ao atingirem o estádio leitoso-pastoso foram ensiladas em laboratório. Onze características agronômicas e químicas foram avaliadas. As silagens foram incubadas in situ e a degradabilidade efetiva da matéria seca no rúmen (DEF) foi calculada assumindo uma taxa de passagem de -0,04 h-1. A produção de matéria seca foi 13,0 &plusmn; 2,3 (média &plusmn; D.P.) t ha-1. O teor de fibra em detergente neutro foi 50,3 &plusmn; 3,8 e a DEF foi 48,8 &plusmn; 2,8 (% da matéria seca). A DEF média do sorgo foi 84% da DEF de uma amostra composta de 60 cultivares de milho simultaneamente cultivados, ensilados e incubados no rúmen. Os 12 cultivares do tipo forrageiro foram mais altos, produtivos e fibrosos e tiveram menor DEF que os 6 cultivares graníferos e de duplo propósito. O teor de fibra em detergente ácido foi a característica mais correlacionada à DEF (r=-0,64). O modelo linear correlacionando a DEF à produtividade foi: DEF=54,69 - 0,4449 x t de matéria seca ha-1 (r²=0,14). Apesar de existirem cultivares com alta produtividade e digestibilidade, pode ser difícil conciliar o máximo valor nutritivo com a máxima produtividade na planta de sorgo

Gene flow on insect‑resistant genetically modified maize

O objetivo deste trabalho foi estimar o fluxo gênico em milho transgênico com resistência a insetos, em lavouras comerciais. Amostras de grãos foram coletadas em lavouras com milho convencional e transgênico, nos municípios de: Itumirim, Uberlândia, Paracatu e Tupaciguara, MG; Itapetininga e Pedrinhas, SP; e Assaí e Ponta Grossa, PR. As amostras foram coletadas em lavouras de milho convencional, a partir de 5 m de distância da fonte com o milho transgênico. Foram coletadas dez espigas de plantas individuais por ponto, em quatro repetições, no total de 40 espigas para cada distância amostrada. As análises de fluxo gênico foram realizadas por meio da técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR) em tempo real. Em média, 82% da fecundação cruzada ocorreu nos primeiros 30 m. Em Itapetininga, SP, foram observadas as maiores taxas de fecundação cruzada – acima de 10% até a distância de 50 m –, porém, inferiores a 1% na distância de 100 m. O isolamento de 20 m, com dez linhas de bordadura, não é suficiente para garantir taxas de fecundação cruzada inferiores a 1%.The objective of this work was to estimate the gene flow on insect‑resistant transgenic maize in grain production fields. Grain samples were collected in fields containing conventional and transgenic maize in the Brazilian municipalities of: Itumirim, Uberlândia, Paracatu, and Tupaciguara, in Minas Gerais State; Itapetininga and Pedrinhas, in São Paulo State; and Assaí and Ponta‑Grossa, in Paraná State. Seed samples were collected in conventional maize crops starting 5 m away from the transgenic maize source. Ten corn cobs were collected from individual plants per sampling point, with four replicates, totaling 40 corn cobs at each evaluated distance. Gene flow analyses were carried out by real‑time polymerase chain reaction (PCR). On average, 82% of cross‑fertilization occurred within the first 30 m. The highest outcrossing rates were observed in Itapetininga, SP, – at rates above 10% up to a distance of 50 m; however, less than 1% at 100 m distance. The 20-m isolation, with ten border lines, is not sufficient to ensure outcrossing rates lower than 1%

GENETIC CONTROL OF CORN SEEDS TOLERANCE TO HIGH DRYING TEMPERATURE

Seeds tolerance to high drying temperature is an important characteristic to be evaluated in the corn breeding programs. In this research the genetic control of this characteristic was studied by using the seed physiological characteristics. Twelve lines, previously selected were used, being six tolerant and six intolerant to high drying temperature, in a 6 x 6 partial diallel. The seeds were harvested by hand on corn ears with water content around 35% and dried at 45oC up to 8% water content. The physiological quality of the seeds was evaluated by germination test, cold test without soil, accelerated aging and electrical conductivity. The effects of the general (GCA) and specific (SCA) combining ability, and the reciprocal effects were significant for the high drying temperature tolerance. Inside the genotypical variability observed, the reciprocal effects occurred for 47% and 44,7% for the accelerated aging and electrical conductivity test, respectively, and for 49% for germination and cold tests. In the genetic control for the high drying temperature tolerance maternal effect will probably occur