Responses of wheat to low luminosity stress and their relations with genetic breeding

O trabalho foi conduzido na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul, RS, em 1988. O objetivo foi verificar a influência do estresse causado pela baixa luminosidade (60% da luz natural incidente) sobre seis caracteres em quatro genótipos de trigo (IAS 20-Iassul, IAC 5-Maringá, Trigo BR 34 e PF 84431) e suas respectivas populações segregantes F2 (seis combinações). Foi possível observar que houve comportamento diferenciado dos genitores e das populações segregantes F2, em todos os caracteres avaliados, quando comparados os tratamentos com e sem estresse causado por baixa luminosidade. Há evidências de maior sucesso no progresso dos caracteres que compõem o rendimento de grãos de trigo, se a seleção artificial de plantas for realizada em ambiente favorável, ou seja, em ambiente sem estresse.The work was carried out at the Estação Experimental Agronômica of UFRGS, in Eldorado do Sul, Rio Grande do Sul, Brazil, in 1988. The objective was to investigate the influence of low luminosity stress (60% of incident natural light) on six traits in four wheat (IAS 20-Iassul, IAC 5-Maringá, Trigo BR 34 e PF 84431) genotypes and on their corresponding F2 segregating populations (six combinations). When the treatments with and without low luminosity stress were compared, a differentiated behaviour of the parents, as well as of the F2 segregating populations, was observed for all traits assessed. According to this work, evidences indicate that there are greater possibilities of success in improving the main traits involved in wheat yield components if plant selection is made in an environment that favors phenotypic expression of its genetic potencial, that is, in an environment without stress

Genetic diversity in peppers and sweet peppers of Embrapa Clima Temperado genebank

Os acessos de pimentas e pimentões (Capsicum annuum L.) da Embrapa Clima Temperado constituem parte dos recursos genéticos de Capsicum. Contudo, é necessário conhecer o quanto esses genótipos são divergentes para que possam ser utilizados em programas de melhoramento. Os objetivos deste trabalho foram avaliar e caracterizar a divergência genética entre os acessos de C. annuum do banco ativo de germoplasma de Capsicum da Embrapa Clima Temperado. Foram caracterizados 20 acessos com base em 36 descritores morfológicos multicategóricos. A diversidade genética foi avaliada por meio do método de agrupamento de Tocher e UPGMA. O método de Tocher formou três grupos de acessos. Pelos critérios utilizados, os dois métodos foram concordantes em agrupar isoladamente o acesso P77, que apresenta caracteres morfológicos particulares em relação aos demais. O estudo realizado evidencia a existência de variabilidade genética moderada entre os 20 acessos de C. annuum estudados e apresenta acessos com características ornamentais, os quais podem ser incorporados em programas de melhoramento.Accessions of peppers and sweet peppers (Capsicum annuum) of Embrapa Clima Temperado genebank (Pelotas - RS) integrate Capsicum genetic resources. However, it is necessary to know how much these genotypes are different, so they can be harnessed and used in breeding programs. The aim of this study was to evaluate and characterize genetic diversity among C. annuum accessions which belongs to Capsicum Embrapa Clima Temperado genebank. Twenty accessions were characterized through 36 multicategorical morphologic descriptors. Genetic diversity was assessed using Tocher grouping method and UPGMA. Three groups of accessions were formed by Tocher. Both methods were in agreement with the isolation of P77, due to its exclusive morphological traits. The study shows moderate genetic variability among 20 accessions of C. annuum studied and introduced accession with ornamental features, which can be incorporated in breeding programs

Estrutura genética de populações de azevém anual (Lolium multiflorum) estimada por RAPD

Annual ryegrass is a temperate climate annual foraging grass, grown mostly in the South of Brazil, especially in the state of Rio Grande do Sul. Despite its importance, little is known about its genetic diversity, both within and among the populations cultivated. This knowledge is of fundamental importance for developing breeding and conservation strategies. The aim of this study was to characterize the genetic diversity and structure of four populations of annual ryegrass. Three of the populations were located in Rio Grande do Sul and the fourth in Uruguay. RAPD markers were used to study the genetic diversity and structure of these populations. Analysis of 375 individuals sampled from the populations, using six RAPD primers, generated a total of 82 amplified bands. They included 73 polymorphic bands (89,02%). The value of the total genetic diversity index obtained, ;(0,71) was high, indicating the presence of wide genetic diversity in the four populations. Genetic structure analysis revealed that 98% of total diversity is intrapopulational, whereas interpopulational genetic diversity was only 2%. These results suggest that before these populations separated, they had gone through a period of gene exchange and, even after the separation event, gene frequency stayed at levels similar to the original levels, with no differential selection for these genes in the different cultivation areas.O azevém anual é a gramínea anual forrageira de clima temperado de maior utilização no sul do Brasil, particularmente no Estado do Rio Grande do Sul. Apesar de toda a importância que a espécie apresenta, pouco se conhece a respeito da diversidade genética presente entre e dentro das populações cultivadas. Este conhecimento é de fundamental importância para o estabelecimento das estratégias de melhoramento genético e de conservação destes materiais. O objetivo deste estudo foi caracterizar a diversidade genética e a estrutura genética de quatro populações de azevém anual, sendo três populações do Estado do Rio Grande do Sul e uma do Uruguai. O nível de diversidade e a estrutura genética destas populações foram estudados com marcadores RAPD. A análise de 375 indivíduos amostrados nas populações, com seis iniciadores, gerou um total de 82 bandas que foram utilizados nas análises, dentre as quais 73 (89,02%) foram polimórficas. O valor do índice de diversidade genética total obtido, ;(0,71) foi elevado evidenciando a presença de uma grande diversidade genética nas quatro populações. A análise da estrutura genética revelou que 98% da diversidade total esta contida dentro das populações, enquanto que a diversidade genética entre as populações representou somente 2%. Sugere-se que antes da separação destas populações, as mesmas tenham passado por um período de troca de genes e que mesmo após o evento de separação elas mantiveram a freqüência destes em níveis semelhantes aos originais, não tendo ocorrido uma seleção diferencial destes genes nos locais de cultivo

Combining ability as an efficiency criterion in the parental bean selection

Este trabalho teve por objetivo estimar a capacidade geral de combinação (CGC) e a capacidade específica de combinação (CEC) dos caracteres componentes do rendimento do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.), através de cruzamentos dialélicos entre seis genótipos utilizando o método 2, modelo B, proposto por Griffing. O experimento, em blocos completos casualizados, com quatro repetições, foi conduzido na safra de 1998, onde foram avaliados os seguintes caracteres: peso médio do grão; número de grãos/legume; número de legumes/planta, e rendimento. Os resultados da análise de variância evidenciaram maior importância da CGC em relação à CEC para todos os caracteres. Conforme a estimativa da CGC, o genitor Rudá foi o que apresentou, de modo geral, os melhores valores para os caracteres avaliados. Do mesmo modo, o maior efeito da CEC para os caracteres em geral foi obtido nos cruzamentos envolvendo os genitores Rudá x CI 967/2V, Rudá x FT Nobre e Pérola x CI 9661, determinando a importância desses genitores para os programas de melhoramento do feijão.The objective of the present work was to estimate the general combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA) in the grain yield traits components through diallel cross of six bean (Phaseolus vulgaris L.) genotype using the method 2, model B, suggested by Griffing. The experiment was carried out in a complete randomized block design, with four replications, in 1998. The studied traits were: average weight grain; number of grain/pod; number of pod/plant and grain yield. The results of GCA evidenced more importance than SCA for all traits. According to the estimate of GCA, the parent Rudá showed the best values to the traits evaluated. In this way, the greater effect of SCA for the general traits were to get in wrapping up cross with parent Rudá x CI 967/2V, Rudá x FT Nobre and Pérola x CI 9661, determining the importance of these parents for the species improvement programs

Herança da estatura de planta e do comprimento da panícula principal no cruzamento entre Avena sativa L. e Avena sterilis L.

The wild species Avena sterilis L. has been widely used for crossing with cultivated oat. The high affinity between them enables an increase in genetic variability and transference of important agronomic genes. However, undesirable characters such as great plant height and length of the panicle can be transferred to progenies. These characters were analysed to evaluate the genetic variability and inheritance in crossing between Avena sativa L. and Avena sterilis L. Estimates of phenotypical and genetical variances were high while the environmental variance was low, providing a high broad sense heritability. The additive gene effect was the most important for explaining the genetic variation for both characters.A espécie selvagem Avena sterilis L. tem sido amplamente utilizada para cruzamento com aveia cultivada, pela alta afinidade existente entre ambas, o que possibilita um aumento na variabilidade genética e transferência de genes de importância agronômica. Entretanto, caracteres indesejáveis, como a alta estatura e um maior comprimento de panícula, podem ser transferidos à progênie. Nesse sentido, com o objetivo de avaliar a variabilidade genética, bem como a herança em cruzamentos entre Avena sativa L. e Avena sterilis L., foram mensurados os caracteres estatura de planta e comprimento da panícula principal. As variâncias fenotípicas e genéticas foram altas e as variâncias de ambiente foram baixas, proporcionando uma alta herdabilidade no sentido amplo. O efeito gênico de aditividade foi o mais importante para explicar a variação genética em ambos os caracteres

Aplicabilidade de correlações fenotípicas, canônicas e coeficientes de trilha na seleção de genótipos em aveia

Indirect selection through traits of higher heritability and of case measurements can result in larger genetic progress compared to using direct selection. This work was performed with the following objectives: (1) to estimative the phenotypic correlations between individual plant grain yield and agronomic traits of importance in the selection of white oat (Avena sativa L.) genotypes; (2) to identify traits that have the higher direct and indirect effects on grain yield; (3) to determine the intensity of association between primary and secondary components of grain yield; and, (4) to evaluate the consistency of these estimates using five oat genotypes crossed in a diallel format. The number of panicles per plant (NPP) showed to be the trait highest correlated with individual plant grain yield (GY) both through single correlations and through direct effects on grain yields. For weight of a thousand grains (WTG) ;´; GY, in most crosses there was no detected association, leading to possible troubles for breeders, since larger grains were not associated to higher yield, except for the crosses UPF16 ;´; UFRGS17 and UFRGS17 ;´; URPel95/015. The trait number of grains per plant (NGP) was directly correlated with GY in all crosses, although the direct effects estimates on GY were negative for the crosses UPF16 ;´; UPF18, UPF16 ;´; URPel95/015, UPF18 ;´; UFRGS17 and UFRGS7 ;´; URPel95/015, indicating that correlations are not the main causes altering GY, which could be explained, in the present work, by indirect effects via NPP and mainly via panicle weight (PW).A seleção indireta através de caracteres com maior herdabilidade e de fácil mensuração, poderá resultar num elevado progresso genético em relação ao uso de seleção direta. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de: (1) estimar as correlações fenotípicas entre rendimento de grãos de plantas individuais e caracteres agronômicos de interesse na seleção de genótipos de aveia branca; (2) identificar os caracteres que evidenciam os maiores efeitos diretos e indiretos sobre o rendimento de grãos; (3) determinar a intensidade de associação entre componentes primários e secundários do rendimento de grãos; e, (4) avaliar a consistência dessas estimativas utilizando cinco genótipos de aveia utilizando-se o esquema de cruzamentos dialélicos. O número de panículas por planta (NPP) evidencia ser o caráter mais correlacionado com o rendimento de grãos (RG) de plantas individuais, tanto por meio das correlações simples como via efeitos diretos sobre o rendimento de grãos; Para peso médio de grãos (PMG) ;´; RG, na maioria dos cruzamentos à ausência de associação, podendo revelar dificuldades aos melhoristas, à medida que grãos maiores não estão associados a rendimento superior, exceto para os cruzamentos UPF16 ;´; UFRGS17 e UFRGS17 ;´; URPel95/015. O caráter número de grãos por panícula (NGP) está diretamente correlacionado com RG em todos os cruzamentos, porém, as estimativas dos efeitos diretos sobre RG foram negativas para os cruzamentos UPF16 ;´; UPF18, UPF16 ;´; URPel95/015, UPF18 ;´; UFRGS17, indicando que as correlações não são as principais causas de alteração no RG, o que pode ser explicado, no presente trabalho, pelos efeitos indiretos via NPP e principalmente via peso de panícula (PP)

Evaluation of the incidence of leaf rust and straw rust in oat interspecific crossings

A espécie selvagem Avena sterilis L. tem sido utilizada em cruzamento com cultivares de Avena sativa L. para aumentar a variabilidade genética e transferir características agronômicas importantes, principalmente resistência à ferrugem-da-folha (Puccinia coronata avenae) e à ferrugem-do-colmo (Puccinia graminis avenae). Foi conduzido um experimento na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, com o objetivo de avaliar a incidência natural destas moléstias no campo, em cultivares de aveia cultivada (UFRGS-7, UFRGS-8 e UPF-7), em introduções selvagens de Avena sterilis (I-377, I-378 e I-ARG) e em gerações segregantes oriundas do cruzamento interespecífico, e verificar a possibilidade de transferência deste caráter dos genótipos selvagens para os cultivados. Genes de resistência, principalmente à ferrugem-da-folha, foram transferidos das introduções selvagens I-377 e I-378 para Avena sativa. Foi evidenciada, também, a possibilidade de segregação transgressiva com vistas a resistência, em alguns cruzamentos.The wild species Avena sterilis L. has been employed for crossing with Avena sativa L. cultivars in order to increase the genetic variability and to transfer the important agronomic characteristics, mainly the resistance to leaf rust (Puccinia coronata avenae) and to stem rust (Puccinia graminis avenae). An experiment was conducted at the Agronomic Experimental Station from UFRGS, to evaluate the natural incidence of these diseases in the field in cultivated oat cultivars (UFRGS-7, UFRGS-8 and UPF-7), in wild introductions of Avena sterilis (I-377, I-378 and I-ARG) and in segregative generations from interspecific crossing in the purpose of verifying the possibility of transferring this wild genotype character for the cultivated ones. Genes for resistance, mainly to leaf rust, were transferred from wild genotypes I-377 and I-378 to Avena sativa. The possibility of transgressive segregation for resistance in some crossings was also evidenced

SSR Locator: Tool for Simple Sequence Repeat Discovery Integrated with Primer Design and PCR Simulation

Microsatellites or SSRs (simple sequence repeats) are ubiquitous short tandem duplications occurring in eukaryotic organisms. These sequences are among the best marker technologies applied in plant genetics and breeding. The abundant genomic, BAC, and EST sequences available in databases allow the survey regarding presence and location of SSR loci. Additional information concerning primer sequences is also the target of plant geneticists and breeders. In this paper, we describe a utility that integrates SSR searches, frequency of occurrence of motifs and arrangements, primer design, and PCR simulation against other databases. This simulation allows the performance of global alignments and identity and homology searches between different amplified sequences, that is, amplicons. In order to validate the tool functions, SSR discovery searches were performed in a database containing 28 469 nonredundant rice cDNA sequences

A hibridação no melhoramento genético da cultura da aveia-branca: técnicas e fatores que interferem na eficiência dos cruzamentos dirigidos

Different techniques of artificial hybridization have been adopted in white oat breeding programs in search of superior genotypes. This way, the objective of this study was to verify the effectiveness of artificial crosses adopting different hybridization methods and conditions, and to analyze the relationship between the environmental conditions at the moment of artificial hybridizations and cross efficiency. During the year 2008, 400 artificial crosses were performed among white oat cultivars, and two methods of hybridization were tested, varying the number of pollinated florets and the interval between pollination and emasculation. The best efficiency rate in the hybridizations was achieved with thepollination of six florets per panicle, performing the pollination four days after emasculation using the cut flower technique, or in the range of one to four days with the open flower technique. Moreover, lower temperatures and higher relative humidity at the moment of emasculation show relationship with the increase in the efficiency of hybridizations.Diferentes técnicas de hibridação artificial têm sido adotadas pelos programas de melhoramento de aveia-branca na busca de genótipos elite. Neste sentido, buscou-se verificar a efetividade dos cruzamentos artificiais com a adoção de diferentes métodos e condições de hibridação, além de analisar a relação entre as condições do ambiente no momento dos cruzamentos com a sua efetividade. No ano de 2008, 400 cruzamentos artificiais foram realizados entre cultivares de aveia-branca, sendo testados dois métodos de hibridação, variando também o número de antécios polinizados e o intervalo entre a polinização e a emasculação. A maior eficácia nas hibridações foi alcançada ao se polinizar seis antécios por panícula, realizando a polinização 4 dias após a emasculação na técnica flor cortada, ou no intervalo de 1 a 4 dias com a técnica conhecida como flor aberta. Além disso, a menor temperatura e a maior umidade relativa do ar no momento da emasculação demonstram relação com o incremento da eficácia das hibridações

Effect of severity and incidence levels of crown rust and stem rust on yield of oat genotypes

A introdução de germoplasma representa uma das alternativas para o aumento da variabilidade em aveia (Avena sativa L.), favorecendo o processo de seleção. Os objetivos deste estudo foram: a) selecionar genótipos de aveia com potencial de rendimento e adaptação às condições do Estado do Rio Grande do Sul; b) determinar a relação entre as moléstias ferrugem-da-folha e ferrugem-do-colmo sobre o rendimento; c) estimar a relação entre os critérios: severidade e incidência, para diagnóstico da intensidade das moléstias. Foram avaliados 57 genótipos de aveia com relação ao rendimento de grãos e outros caracteres. Os genótipos foram classificados de acordo com o desvio-padrão sobre a média e os dados dos caracteres considerados submetidos à análise de correlação e regressão. Somente três genótipos introduzidos foram considerados promissores. A correlação entre ferrugem-da-folha e o rendimento foi significativa, diferentemente da ferrugem-do-colmo. A regressão da severidade em virtude da incidência das duas moléstias evidenciou comportamento quadrático, embora a relação linear tenha sido observada em níveis reduzidos de incidência. Pelo tipo de reação às moléstias, os genótipos selecionados são de alto valor para o programa de melhoramento da aveia. O critério incidência pode substituir com eficiência a severidade em níveis reduzidos de epidemia, facilitando o diagnóstico no campo.Germoplasm introduction represents an alternative to increase oat (Avena sativa L.) variability, favoring selection. The objectives of this study were: a) to select oat lines with high grain yield and adaptation to State conditions; b) to determine the relationship between crown and stem rust with grain yield; c) to estimate the relationship between severity and incidence rules as tools to diagnose disease intensity. Fifty seven oat lines were evaluated for grain yield and other characters. The lines were classified using the mean standard deviation and the data was submitted to correlation and regression analyses. Only three introduced lines looked promising. The correlation between crown rust and grain yield was significant, differently from stem rust. Severity to incidence regression of diseases showed quadratic behaviour, although linear relations were observed in low incidence levels. From disease reaction type, the selected lines are valuable to oat breeding programs. Incidence rule can efficiently replace the severity rule at low epidemic levels, facilitating field diagnostics