Melhoramento genético da cana-de-açucar para obtenção de cana energia

Orientador : Prof. Dr. Edeclaiton DarosCo-orientadores : Prof. Dr. Márcio Henrique Pereira Barbosa e Engº Heroldo WeberTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa: Curitiba, 08/12/2014Inclui referênciasÁrea de concentração: Produção vegetalResumo: A busca por fontes alternativas de energia limpa tem sido uma constante nos últimos anos. Dentre essas fontes, a utilização de materiais lignocelulósicos para a geração de etanol de segunda geração e combustão para co-geração de energia elétrica apareceu como uma das soluções mais promissoras. A cana-de-açúcar é uma das culturas agrícolas mais eficientes na conversão de energia solar em energia química e os melhoristas, desde o princípio, vêm explorando a ampla variabilidade genética presente no complexo Saccharum. Os tradicionais programas de melhoramento genético têm voltado suas atenções majoritariamente ao desenvolvimento de cultivares para a maior produção de açúcar e etanol. No entanto, recentemente, diversos estudos vêm sendo desenvolvidos, visando avaliar o seu desempenho e otimizar o seu potencial energético a partir de cultivares com maior teor de fibra e elevada produção de biomassa. Com a nova demanda energética, a Rede Interuniversitária para o Desenvolvimento do Setor Sucroenergético (RIDESA) iniciou um programa de seleção de cultivares cana energia e vem realizando hibridações envolvendo acessos de Saccharum spontaneum, Saccharum robustum e as variedades cultivadas atualmente (Saccharum spp.). Visando contribuir com a nova linha de pesquisa da RIDESA, o objetivo desse trabalho foi avaliar a diversidade genética entre 50 genitores potenciais para obtenção de cana energia, selecionar os melhores cruzamentos (famílias) e os clones promissores presentes na população segregante, além de definir as estratégias a serem adotadas na avaliação e seleção das famílias. A caracterização dos 50 genótipos ocorreu no Banco Ativo de Germoplasma de Cana-de-açúcar, localizado na Serra do Ouro, município de Murici, AL e pertencente a Universidade Federal de Alagoas. A análise de diversidade e o coeficiente de parentesco entre os genótipos permitiu a identificação de dois grupos heteróticos (G1 e G2) com genitores potenciais para obtenção de cultivares cana energia. O grupo G1 foi formado por 13 genótipos que apresentam elevado teor de fibra, baixo teor de sacarose e descendem de Saccharum spontaneum e Saccharum robustum. No grupo G2 a maioria dos 37 genótipos são cultivares modernas (Saccharum spp.) desenvolvidas pela RIDESA. Após a realização de hibridações envolvendo esses genótipos, foram obtidas 50 famílias de irmãos completos. Essas famílias foram avaliadas na Estação de Pesquisa da Universidade Federal do Paraná, localizada no município de Paranavaí, PR. Após a coleta de dados dos caracteres de produção: tonelada de cana por hectare (TCH), tonelada de fibra por hectare (TFH), tonelada de lignina por hectare (TLH) e tonelada de sacarose por hectare (TSH), além dos componentes da produção: número médio de colmos (NC), peso médio de colmos (PMC), diâmetro de colmo (DC), altura de colmo (AC), teor de fibra (FIB), pol percento cana ou teor de sacarose aparente (PC) e teor de lignina (LIG), foi possível identificar via análise de trilha, que a seleção das famílias de cana energia deve ser realizada com base TCH, que pode ser estimado via NC e PMC, pois esses dois componentes de produção são os principais responsáveis pela determinação da TCH, TFH e TLH. Após a avaliação e ordenamento das famílias para TCH, TFH e TSH, foram selecionados as 22 famílias com as maiores médias genotípicas para esses caracteres. Nessas famílias foram selecionados 199 clones, muitos deles com elevado teor de fibra (>16%) associado a um bom teor de sacarose (>12%), além de clones com teor de fibra próximo de 20% e baixo teor de sacarose, assim como clones que apresentam os mesmos teores de fibra (12%) e sacarose (13%) das cultivares atuais. Também foi possível identificar os genitores de maior destaque do grupo G1, sendo eles: KRAKATAU, IM76-228, IM76-229 e US85-1008, assim como os melhores genitores do grupo G2: RB867515 e RB93509. A seleção desses genitores é recomendada com base na avaliação do desempenho de suas progênies. No entanto, recomenda-se a introdução de novos acessos de S. spontaneum e S. robustum, de forma a ampliar a variabilidade genética presente no grupo G1 e também fazer uso de outras cultivares e clones modernos desenvolvidos pela RIDESA e que não foram avaliados nesse trabalho. Para o sucesso na obtenção de cultivares cana energia é necessário realizar o melhoramento das populações heteróticas (G1 e G2) a partir de hibridações entre os melhores genitores dentro de cada grupo, assim como realizar cruzamentos interpopulacionais visando explorar os desvios de dominância. Portanto, o uso da seleção recorrente recíproca (SRR) e/ou da seleção recorrente recíproca individual com famílias endogâmicas (SRRI-S1) na condução do programa de melhoramento genético da cana energia irá alavancar os ganhos genéticos por ciclo de recombinação. Palavras-chave: Saccharum, Bioenergia, Melhoramento genético, Cana energiaAbstract: The search for alternative sources of clean energy has been constant in recent years in Brazil and worldwide. Among these sources, the use of lignocellulosic materials for the generation of second-generation ethanol and co-combustion for electricity generation appear as one of the most promising solutions. The sugarcane is one of the most efficient crops in converting solar energy into chemical energy and breeders, from the beginning, have been exploring the wide genetic variability present in the Saccharum complex. Traditional breeding programs have focused their attention mainly to the development of cultivars for increased production of sugar and ethanol. However, recently, several studies have been conducted with cane sugar, to evaluate its performance and optimize its energy potential from cultivars with higher fiber content and high biomass production. With the new energy demand, the Interuniversity Network for the Development of Sugarcane Industry (RIDESA) initiated a program of energy sugarcane cultivar selection and has been performing hybridization with bouts of Saccharum spontaneum, Saccharum robustum and currently cultivated varieties (Saccharum spp.). Aiming to contribute to the new line of research RIDESA, the aim of this study was to evaluate the genetic diversity among 50 potential parents for obtaining energy cane, selecting the best families and promising clones present in segregating population, and defines the strategies to be adopted in the evaluation and selection of families. Evaluation of 50 genotypes present in the Active Germplasm Bank of Sugarcane, located in the Serra do Ouro, municipality of Murici, AL and owned by Federal University of Alagoas, allowed the identification of two heterotic groups (G1 and G2) with potential parents for obtaining energy cane cultivars. The G1 group consisted of 13 genotypes that have high fiber, low sucrose content and descended from Saccharum spontaneum and Saccharum robustum. G2 most 37 genotypes are modern cultivars (Saccharum spp.) Developed by RIDESA. After performing hybridization with these genotypes, 50 full-sib families were obtained. These families were evaluated at the Federal University of Paraná Research Station, located in the municipality of Paranavaí, PR. After collecting data for yield: ton of cane per hectare (TCH), tons of fiber per acre (TFH), lignin ton per hectare (TLH) and tons of sucrose per hectare (TSH), in addition to the components of the production: average number of culms (NC), stem diameter (DC), stem height (AC), fiber content (FIB), sucrose content (PC) and lignin content (LIG), was identified via analysis track, the selection of families cane energy should be made based on the character ton of cane per hectare (TCH), which can be estimated via average number of stems (NC) and mean weight of stem (PMC), because these two components of production are primarily responsible for determining the productivity of sugarcane (TCH), fiber (TFH) and lignin (TLH). After the evaluation and ranking of families for the following characters of production: TCH, TFH and TSH and 22 families were selected the highest genotypic averages for these characters. 199 clones in these families, many with high fiber content (> 16%) associated with a good sucrose content (> 12%), clones with fiber content around 20% and low sucrose content were selected as clones Where the same fiber content (12%) and sucrose (13%) of current cultivars. It was also possible to identify the most outstanding parents of G1, namely: KRAKATAU, IM76-228, IM76-229 US85-1008 and, like the best parents in G2: RB867515 and RB93509. The selection of these parents is recommended based on the evaluation of the performance of their progeny. However, the introduction of new accesses and S. spontaneum and S. robustum, in order to amplify the genetic variability present in G1 and also make use of other modern and cultivars developed by RIDESA clones that were not evaluated, it is recommended that work. For success in obtaining energy cane cultivars should seek to achieve the improvement of heterotic populations (G1 and G2) from crosses between the best parents within each group, as well as performing interpopulation crosses for exploring the dominance deviations. Therefore, the use of reciprocal recurrent selection (RRS) and / or the individual reciprocal recurrent selection with inbred families (SRRI-S1) in conducting the energy sugarcane breeding program can leverage the genetic gain per cycle of recombination. Keywords: Saccharum, Bioenergy, Crop breeding, Energy can

Adaptabilidade e estabilidade de clones de cana-de-açúcar no Estado de Minas Gerais

Orientador : Prof. Dr. Edelclaiton DarosCoorientador : Prof. Dr. Márcio Henrique Pereira BarbosaDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa: Curitiba, 28/07/2011Bibliografia: fls. 46-52Área de concentração: Produção vegetalResumo: O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) e vem expandindo consideravelmente o seu cultivo. A renovação dos canaviais e a expansão da cultura geram grande demanda por cultivares cada vez mais produtivas, resistentes a pragas e doenças e adaptadas as novas tecnologias de cultivo, tal como o plantio e a colheita mecanizada, e às particulares condições edafoclimáticas encontradas nos distintos ambientes de cultivo. Entretanto, cabe aos pesquisadores por meios de seus programas de melhoramento genético desenvolver novas cultivares que atendam essas exigências. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a adaptabilidade e a estabilidade fenotípica de genótipos de cana-de-açúcar na fase final da experimentação, em diferentes ambientes, no Estado de Minas Gerais, pelas metodologias propostas por Eberhart e Russell (1966), Lin e Binns (1988) modificado por Carneiro (1998) e AMMI (Additive Main Effects and Multiplicative Interaction Analysis) (Zobel et al., 1988). Foram avaliados 15 genótipos de cana-de-açúcar, sendo duas testemunhas (RB867515 e RB72454) e 13 clones, em nove unidades produtoras. Os experimentos foram conduzidos de acordo com o modelo de blocos completos casualizados, com três repetições. As parcelas foram constituídas por 4 linhas de 10 m, com espaçamento de 1,4 m entre linhas. A implantação dos experimentos foi realizada entre fevereiro e março de 2004, com a distribuição de 18 gemas por metro linear. Os experimentos foram colhidos pela primeira vez 18 meses após a implantação e, pela segunda vez, 12 meses após o primeiro corte. Em cada corte foram mensuradas as variáveis TPH (toneladas de POL/ha) e TCH (toneladas de cana/ha). Foram submetidos às análises os valores médios obtidos a partir desses dois cortes. As análises de variância conjunta revelaram diferenças significativas (P < 0,01) para as fontes de variação genótipos (G), ambientes (A) e interação G x A para as duas variáveis. Pela metodologia de Eberhart e Russell (1966), apresentaram adaptabilidade geral, médias altas e estabilidade fenotípica os genótipos RB867515 e RB925211 para a variável TPH, e o RB867515 para a variável TCH. Pela metodologia de Lin e Binns (1988) e modificação proposta por Carneiro (1998), considerando a variável TPH, os genótipos RB867515 e RB987935 revelaram alta responsividade, adaptabilidade geral e adaptação específica a ambientes favoráveis, e em conjunto com o genótipo RB935641 apresentaram adaptação específica a ambientes desfavoráveis. Para a variável TCH, os genótipos RB867515 e RB987935, novamente, e o RB987834 destacaram-se em relação à adaptação geral e específica a ambientes favoráveis e desfavoráveis. Pela metodologia AMMI (Zobel et al. 1988), destacou-se o genótipo RB987935 por sua elevada média e relativa adaptabilidade geral e estabilidade fenotípica para as duas variáveis. A cultivar RB867515 foi apontada pelas três metodologias como o genótipo de maior adaptabilidade e estabilidade fenotípica. Na sequência, apareceu o genótipo RB987935, que possui elevado potencial para ser liberado para cultivos comerciaisAbstract: Brazil is the world’s largest producer of sugarcane and has been increasing its production consistently. The renovation and expansion of sugar cane crops generate great demand for cultivars even more productive, resistant to pests and diseases and adapted to the new technologies of cultivation, such as mechanized sowing and harvesting, and to the particular soil and climatic conditions found in different crop cultivation environments. However, it is up to researchers through their breeding programs to develop new cultivars that meet these requirements. This study has as its objective to evaluate the phenotypic adaptability and stability of sugarcane genotypes in the final phase of testing, in different environments, at the state of Minas Gerais, Brazil, using the methodologies proposed by Eberhart and Russell (1966), Lin and Binns (1988) modified by Carneiro (1998) and AMMI (Zobel et al., 1988). There had been evaluated 15 sugarcane genotypes, being two control cultivars (RB867515 e RB72454) and 13 clones, in nine production units. The experiments were conducted in accordance with the standard complete randomized block with three replications. Plots consisted of 4 lines of 10 m, spaced 1.4 m between rows. The implementation of experiments was carried out between February and March 2004, with the distribution of 18 buds per linear meter. The experiments were first cut at 18 months after implantation and for the second time, 12 months after the first harvest. In each section, the variables were measured TPH (tons of pol ha-1) and TCH (tons of cane ha-1). Were submitted to analysis the mean values obtained from these two cuts. Analyses of pooled variance revealed significant differences (P<0.01) to variation’s sources genotypes (G), environments (A) and the interaction G x A for both variables. Accordingly to the method of Eberhart and Russell (1966), they present general adaptability, high means and phenotypic stability the genotypes RB867515 and RB925211 for the variable TPH, and the RB867515 for the variable THC. As proposed by Lin and Binns (1988) and the changes proposed by Carneiro (1998), considering the variable TPH, the genotypes RB867515 and RB987935 revealed high responsiveness and general adaptability and specific adaptation to favorable environments, and together with the genotype RB935641, specific adaptation to unsuitable environments. For the variable TCH genotypes RB867515 and RB987935, and again RB987834, stood out in relation to general and specific adaptation to favourable and unfavourable environments. For the AMMI method (Zobel et al., 1988), it has been identified the genotype RB987935 potential for recommendation, as revealed high mean and phenotypic relative general adaptability and stability for the two variables. The cultivar RB867515 was appointed by the three methodologies such as the genotype of greater adaptability and phenotypic stability. Following appeared RB987935 genotype, which has a high potential to be released for commercial cultivation

Sugarcane Production Systems in Small Rural Properties

Sugarcane grown in small rural properties of the Zona da Mata region, located in the southeast of the state of Minas Gerais (MG), is generally intended for animal feed and the production of rapadura, brown sugar, cachaça, and ethanol. This chapter focuses on the authors’ experience on technologies recommended to small farmers for the implantation and management of sugarcane plantations. The following issues are addressed and discussed: planning and preparation of the sugarcane plantation; soil sampling and soil fertility assessment; application of lime and gypsum; setting up seedling nurseries; green fertilization in the areas of planting and renewal of sugarcane plantation; soil preparation, planting and chemical fertilization of plant-cane; weed and pest control; chemical fertilization of ratoon; assessment of sugarcane nutritional status; organic fertilization with crop residues and agroindustrial residues; mineralization of sugarcane straw; assessment of broth quality and sugar production; and renewal of the sugarcane plantation

Gestão de projeto utilizando indicador-chave de desempenho (KPI) na simulação virtual do desenvolvimento de uma célula robotizada atuando em processos automotivos

A implantação de robôs nos processos de produção é primordial para a indústria automobilista e vem trazendo fortes desafios aos gestores desses projetos. Considerando que Simuladores Virtuais retroalimentados envolvendo robótica podem disponibilizar dados passiveis de serem aplicados em cálculos de Indicador-Chave de Desempenho (Key-Performance Indicator –KPI), apresenta-se neste artigo um método de utilizar essa ferramenta computacional para prever a eficiência de um projeto de célula robotizada com base em indicadores confiáveis para o seu acompanhamento nas etapas do desenvolvimento até que este alcance seu processo produtivo. Para detalhar os procedimentos apresenta-se a instalação de uma Célula Robotizada composta de dois braços robóticos atuando em conjunto no trabalho de estamparia de peças em indústria automobilística, onde, com o auxílio do software Plant Simulation 14, versão educacional, foi construído um pré-projeto e efetuadas simulações e obtidos valores para os ajustes e compatibilizações para as adequações baseados nas dimensões físicas das instalações reais. Os resultados obtidos por meio dos indicadores coletados utilizando o ambiente real e virtual indicam que esta técnica é bastante útil na elaboração deste tipo de projeto porque; permite otimizar a interatividade dos robôs com o processo produtivo extraindo o máximo desempenho de cada equipamento, documentar limites referenciais para futuras decisões e disponibilizá-los para a gestão nas etapas de seu desenvolvimento e ainda oferecer credibilidade aos financiadores através de indicadores de eficiência

AMMI analysis to evaluate the adaptability and phenotypic stability of sugarcane genotypes

Sugarcane (Saccharum sp.) is one of the most important crops in Brazil. The high demand for sugarcane-derived products has stimulated the expansion of sugarcane cultivation in recent years, exploring different environments. The adaptability and the phenotypic stability of sugarcane genotypes in the Minas Gerais state, Brazil, were evaluated based on the additive main effects and multiplicative interaction (AMMI) method. We evaluated 15 genotypes (13 clones and two checks: RB867515 and RB72454) in nine environments. The average of two cuttings for the variable tons of pol per hectare (TPH) measure was used to discriminate genotypes. Besides the check RB867515 (20.44 t ha-1), the genotype RB987935 showed a high average TPH (20.71 t ha-1), general adaptability and phenotypic stability, and should be suitable for cultivation in the target region. The AMMI method allowed for easy visual identification of superior genotypes for each set of environments

Adaptabilidade e estabilidade de clones de cana-de-açúcar no Estado de Minas Gerais

Orientador : Prof. Dr. Edelclaiton DarosCoorientador : Prof. Dr. Márcio Henrique Pereira BarbosaDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa: Curitiba, 28/07/2011Bibliografia: fls. 46-52Área de concentração: Produção vegetalResumo: O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) e vem expandindo consideravelmente o seu cultivo. A renovação dos canaviais e a expansão da cultura geram grande demanda por cultivares cada vez mais produtivas, resistentes a pragas e doenças e adaptadas as novas tecnologias de cultivo, tal como o plantio e a colheita mecanizada, e às particulares condições edafoclimáticas encontradas nos distintos ambientes de cultivo. Entretanto, cabe aos pesquisadores por meios de seus programas de melhoramento genético desenvolver novas cultivares que atendam essas exigências. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a adaptabilidade e a estabilidade fenotípica de genótipos de cana-de-açúcar na fase final da experimentação, em diferentes ambientes, no Estado de Minas Gerais, pelas metodologias propostas por Eberhart e Russell (1966), Lin e Binns (1988) modificado por Carneiro (1998) e AMMI (Additive Main Effects and Multiplicative Interaction Analysis) (Zobel et al., 1988). Foram avaliados 15 genótipos de cana-de-açúcar, sendo duas testemunhas (RB867515 e RB72454) e 13 clones, em nove unidades produtoras. Os experimentos foram conduzidos de acordo com o modelo de blocos completos casualizados, com três repetições. As parcelas foram constituídas por 4 linhas de 10 m, com espaçamento de 1,4 m entre linhas. A implantação dos experimentos foi realizada entre fevereiro e março de 2004, com a distribuição de 18 gemas por metro linear. Os experimentos foram colhidos pela primeira vez 18 meses após a implantação e, pela segunda vez, 12 meses após o primeiro corte. Em cada corte foram mensuradas as variáveis TPH (toneladas de POL/ha) e TCH (toneladas de cana/ha). Foram submetidos às análises os valores médios obtidos a partir desses dois cortes. As análises de variância conjunta revelaram diferenças significativas (P < 0,01) para as fontes de variação genótipos (G), ambientes (A) e interação G x A para as duas variáveis. Pela metodologia de Eberhart e Russell (1966), apresentaram adaptabilidade geral, médias altas e estabilidade fenotípica os genótipos RB867515 e RB925211 para a variável TPH, e o RB867515 para a variável TCH. Pela metodologia de Lin e Binns (1988) e modificação proposta por Carneiro (1998), considerando a variável TPH, os genótipos RB867515 e RB987935 revelaram alta responsividade, adaptabilidade geral e adaptação específica a ambientes favoráveis, e em conjunto com o genótipo RB935641 apresentaram adaptação específica a ambientes desfavoráveis. Para a variável TCH, os genótipos RB867515 e RB987935, novamente, e o RB987834 destacaram-se em relação à adaptação geral e específica a ambientes favoráveis e desfavoráveis. Pela metodologia AMMI (Zobel et al. 1988), destacou-se o genótipo RB987935 por sua elevada média e relativa adaptabilidade geral e estabilidade fenotípica para as duas variáveis. A cultivar RB867515 foi apontada pelas três metodologias como o genótipo de maior adaptabilidade e estabilidade fenotípica. Na sequência, apareceu o genótipo RB987935, que possui elevado potencial para ser liberado para cultivos comerciaisAbstract: Brazil is the world’s largest producer of sugarcane and has been increasing its production consistently. The renovation and expansion of sugar cane crops generate great demand for cultivars even more productive, resistant to pests and diseases and adapted to the new technologies of cultivation, such as mechanized sowing and harvesting, and to the particular soil and climatic conditions found in different crop cultivation environments. However, it is up to researchers through their breeding programs to develop new cultivars that meet these requirements. This study has as its objective to evaluate the phenotypic adaptability and stability of sugarcane genotypes in the final phase of testing, in different environments, at the state of Minas Gerais, Brazil, using the methodologies proposed by Eberhart and Russell (1966), Lin and Binns (1988) modified by Carneiro (1998) and AMMI (Zobel et al., 1988). There had been evaluated 15 sugarcane genotypes, being two control cultivars (RB867515 e RB72454) and 13 clones, in nine production units. The experiments were conducted in accordance with the standard complete randomized block with three replications. Plots consisted of 4 lines of 10 m, spaced 1.4 m between rows. The implementation of experiments was carried out between February and March 2004, with the distribution of 18 buds per linear meter. The experiments were first cut at 18 months after implantation and for the second time, 12 months after the first harvest. In each section, the variables were measured TPH (tons of pol ha-1) and TCH (tons of cane ha-1). Were submitted to analysis the mean values obtained from these two cuts. Analyses of pooled variance revealed significant differences (P<0.01) to variation’s sources genotypes (G), environments (A) and the interaction G x A for both variables. Accordingly to the method of Eberhart and Russell (1966), they present general adaptability, high means and phenotypic stability the genotypes RB867515 and RB925211 for the variable TPH, and the RB867515 for the variable THC. As proposed by Lin and Binns (1988) and the changes proposed by Carneiro (1998), considering the variable TPH, the genotypes RB867515 and RB987935 revealed high responsiveness and general adaptability and specific adaptation to favorable environments, and together with the genotype RB935641, specific adaptation to unsuitable environments. For the variable TCH genotypes RB867515 and RB987935, and again RB987834, stood out in relation to general and specific adaptation to favourable and unfavourable environments. For the AMMI method (Zobel et al., 1988), it has been identified the genotype RB987935 potential for recommendation, as revealed high mean and phenotypic relative general adaptability and stability for the two variables. The cultivar RB867515 was appointed by the three methodologies such as the genotype of greater adaptability and phenotypic stability. Following appeared RB987935 genotype, which has a high potential to be released for commercial cultivation

Genetic diversity and coefficient of kinship among potential genitors for obtaining cultivars of energy cane

The aim of this study was to evaluate the genetic diversity and coefficient of kinship in 50 sugarcane genotypes, in addition to identifying potential parents for obtaining cultivars of energy cane. Diversity analysis was carried out based on the evaluation of morphological and agronomical characteristics. The coefficient of kinship was obtained from information on pedigree. According to analyses carried out, genotypes were separated into two groups. Group G1 consisted of 13 genotypes from the species Saccharum spontaneum and Saccharum robustum. The other 37 genotypes were from back-crosses with Saccharum officinarum, and were allocated to group G2. The genotypes displayed low values for genetic similarity and coefficient of kinship, indicating broad genetic variability in the population. Carrying out crosses involving genotypes from group G1, especially those with a fibre content of over 17% (IJ76-293, 57NG12, IN84-82, IN84-88, IM76-228 and UM69/001), with genotypes from group G2 which have high stalk yield (RB92579, RB83102, RB047232, RB867515, RB971723, RB937570, RB011941, RB75126, MEX68-200, Co62175 and CP691052), should be explored, with the aim of developing energy cane cultivars. Analyses of diversity and of the coefficient of kinship made it possible to identify two heterotic groups. Moreover, it was possible to identify two potential parent groups for obtaining energy cane cultivars. Genetic distances which are based on both morpho-agronomical data and on pedigree, should be used in a complementary way, with a view to having more information when choosing the best parents.O objetivo dessa pesquisa foi avaliar a diversidade genética e a relação de parentesco entre 50 genótipos de cana- de-açúcar, além de identificar genitores potenciais para a obtenção de cultivares cana energia. A análise de diversidade foi realizada a partir da avaliação de caracteres morfológicos e agronômicos. O coeficiente de parentesco foi obtido a partir das informações de pedigree. De acordo com as análises realizadas os genótipos foram separados em dois grupos. O grupo G1 foi formado por 13 genótipos descendentes das espécies Saccharum spontaneum e Saccharum robustum. Os outros 37 genótipos descendem de retrocruzamentos com Saccharum officinarum e foram alocados no grupo G2. Os genótipos apresentaram baixos valores de similaridade genética e de coeficiente de parentesco, indicando ampla variabilidade genética na população. A condução de cruzamentos envolvendo genótipos do grupo G1, principalmente aqueles com teor de fibra acima de 17% (IJ76-293, 57NG12, IN84-82, IN84-88, IM76-228 e UM69/001), com os genótipos do grupo G2, que apresentam elevada produtividade de colmos (RB92579, RB83102, RB047232, RB867515, RB971723, RB937570, RB011941, RB75126, MEX68- 200, Co62175 e CP691052), devem ser explorados com a finalidade de desenvolver cultivares cana energia. As análises de diversidade e do coeficiente de parentesco permitiram a identificação de dois grupos heteróticos. Além disso, foi possível identificar nos dois grupos genitores potenciais para a obtenção de cultivares cana energia. A utilização das distâncias genéticas com base em dados morfo-agronômicos e do pedigree devem ser usadas de forma complementar, visando agregar maior conhecimento na escolha dos melhores genitores

Importance of agronomic traits in the individual selection process of sugarcane as determined using logistic regression

The aim of this study was to evaluate the importance of agronomic traits during the selection of sugarcane (Saccharum spp.), as well as to evaluate the potential for using logistic regression and decision trees to identify the best genotypes. A total of 7,719 seedlings of 128 half-sib families were evaluated during the first test phase (T1), and 659 clones were selected for the second (T2). Logistic regression was applied to both populations. The number of stalks, bud prominence and length of the internode were the most important selection traits in the T1 population. The plant vigor, stalk diameter and stalk height were the most important selection traits in the T2 population. There were 174 individuals selected when using the mass selection method in T1 and 113 individuals in T2, whereas a logistic regression selected 153 individuals in T1 and 79 in T2. The apparent error rates of the logistic models fitted to the selections in T1 and T2 were 0.8 and 5.10%, respectively. By using a decision tree, 67 clones were selected among the most productive ones in phase T2. Therefore, the formulation of decision trees is highly applicable to identifying potential clones during the initial phases of breeding programs.O objetivo desse trabalho foi avaliar a importância dos caracteres agronômicos durante o processo de seleção individual em cana-de-açúcar, além de avaliar o potencial do uso da regressão logística e da árvore de decisão na identificação dos melhores genótipos. Foram avaliados 7.719 seedlings na primeira fase de teste (T1) e 659 clones na segunda fase de teste (T2). Os caracteres número de colmos, saliência da gema e comprimento do entre-nó foram os de maior importância no processo de seleção massal realizado no T1. Vigor da planta, diâmetro de colmo e altura de colmo foram os mais importantes na seleção do T2. Pelo método massal foram selecionados 174 indivíduos no T1 e 113 no T2, enquanto a regressão logística selecionou 153 indivíduos no T1 e 79 no T2. A taxa de erro aparente dos modelos logísticos ajustados para as seleções no T1 e T2 foram de 0,8 e 5,10%, respectivamente. Com o uso da árvore de decisão foram selecionados 67 clones dentre os mais produtivos na fase T2. A elaboração de árvores de decisão apresenta grande aplicabilidade na identificação de clones potenciais nas fases iniciais dos programas de melhoramento genético da cana-de-açúcar

Genetic diversity and coefficient of kinship among potential genitors for obtaining cultivars of energy cane1

The aim of this study was to evaluate the genetic diversity and coefficient of kinship in 50 sugarcane genotypes, in addition to identifying potential parents for obtaining cultivars of energy cane. Diversity analysis was carried out based on the evaluation of morphological and agronomical characteristics. The coefficient of kinship was obtained from information on pedigree. According to analyses carried out, genotypes were separated into two groups. Group G1 consisted of 13 genotypes from the species Saccharum spontaneum and Saccharum robustum. The other 37 genotypes were from back-crosses with Saccharum officinarum, and were allocated to group G2. The genotypes displayed low values for genetic similarity and coefficient of kinship, indicating broad genetic variability in the population. Carrying out crosses involving genotypes from group G1, especially those with a fibre content of over 17% (IJ76-293, 57NG12, IN84-82, IN84-88, IM76-228 and UM69/001), with genotypes from group G2 which have high stalk yield (RB92579, RB83102, RB047232, RB867515, RB971723, RB937570, RB011941, RB75126, MEX68-200, Co62175 and CP691052), should be explored, with the aim of developing energy cane cultivars. Analyses of diversity and of the coefficient of kinship made it possible to identify two heterotic groups. Moreover, it was possible to identify two potential parent groups for obtaining energy cane cultivars. Genetic distances which are based on both morpho-agronomical data and on pedigree, should be used in a complementary way, with a view to having more information when choosing the best parents

Selection in energy cane families

The objective of this study was to identify superior parents for crosses and the best families to breed new clones of energy cane. The best-performing parents were RB867515, RB93509, KRAKATAU, IM76-228, IM76-229, and US85-1008. The heritability (0.59 – 0.85)and accuracy values (0.76 – 0.92) for the traits tons of cane per hectare, fiber, and sucrose content indicate high correlation between the predicted genotypic means and observed values, enabling efficient selection of the best cane energy families. The extensive genetic variation detected and the presence of promising seedlings in the selected segregating population indicate the possibility of using new crosses in some clones and even in future commercial plantings. It was possible to identify the best parents involved in the evaluated crosses, and to select, in the best families, seedlings with a high fiber and good sucrose content, seedlings with high fiber and low sugar content, as well as seedlings with the same fiber and sucrose contents as the current cultivars