Coeficientes de trilha em cultivares de arroz

In an experiment conducted at UEPAE-Manaus, state of Amazonas, the path coefficient method was applied for partitioning genotypic correlation coefficients in order to determine the direct and indirect effects of the components. Path coefficient analysis using eight characters showed that days to maturity and percentage of filled grains/panicle of rice (Oryza sativa L.) were the major characters with direct and positive influence on yield (grams/plot). The partitioning of correlation coefficients involving only primary components showed that yield of grams/plot was mainly influenced by number of spikelets/panicle and number of panicles/hill. The divergent results obtained with the two methods of analysis employed, showed that in applying path coefficient technique, selection of the characters must be done very carefully. Path analysis of the secondary versus the primary components, together with estimations of genotypic correlations showed that days to maturity and number of tillers/hill were principal indicators of the number of panicles/hill, as well as the number of spikelets/panicle and the 100 grain weight were primarily influenced by panicle length and plant height, respectively.Em experimento conduzido na UEPAE de Manaus, Amazonas, desdobraram-se os coeficientes de correlação genotípica em componentes de efeito direto e indireto pelo método dos coeficientes de trilha ("path coefficients"). A análise de trilha, desenvolvida sobre oito caracteres, mostrou que o ciclo da planta de arroz (Oryza sativa L.) e a percentagem de grãos cheios/panícula foram os caracteres de maior influência direta e positiva na produção de grãos/parcela. O desdobramento das correlações, envolvendo somente os componentes primários, mostrou que a produção de grãos/parcela foi consequência principalmente do número de espiguetas/panícula e do número de panículas/cova. Os resultados discordantes, obtidos com as duas análises, levam a concluir que, para a utilização do coeficiente de trilha, deve-se selecionar cuidadosamente os caracteres para o estudo e ter cautela no uso desta técnica. A análise de trilha dos componentes secundários sobre os primários, juntamente com as estimativas das correlações genotípicas, mostraram que o ciclo da planta e o número de perfilhos/cova são os principais indicadores do número de panículas/cova, enquanto o número de espiguetas/ panícula e o peso de 100 grãos são consequências principalmente do comprimento da panícula e da altura da planta, respectivamente

Ganho de produtividade pelo melhoramento genético do arroz irrigado no Nordeste do Brasil

The genetic gains for yield obtained by the breeding program of irrigated rice in the Northeast Region of Brazil from 1984 to 1993 were estimated to evaluate the program efficiency. This estimation was done based on data from 59 regional field trials conducted by the Northeastern farm research institutions in cooperation with Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Arroz e Feijão (CNPAF), Goiânia, GO, Brazil. The statistical method used was based on adjusted means by generalized linear model. The estimated mean genetic gain was 54.9 ± 14.4 kg/ha-1/yr-1 (0,8%). However, in the last three years, there was a tendency of interrupting the gains. The small gain obtained for yield in the referred region may be attributed to the strategy adopted by the line breeding program of Embrapa, which has priority for grain quality and disease resistance, the environmental differences between Goiânia and the Northeast Region and the small number of trials conducted. The genealogy of the lines was traced back and it was identified that the main ancestors are mostly the same as the released varieties. The genetic base of the lines is narrow, which may be contributing to the small genetic gains obtained for yield. Os ganhos genéticos para produtividade obtidos pelo programa de melhoramento do arroz irrigado por inundação na Região Nordeste do Brasil no período de 1984 a 1993 foram estimados visando avaliar a eficiência do programa e traçar novas estratégias. Esta estimativa foi feita a partir dos dados de 59 ensaios regionais de rendimento conduzidos pelas empresas de pesquisa agropecuária do Nordeste, em cooperação com a Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Arroz e Feijão (CNPAF), Goiânia, GO. O método estatístico utilizado baseia-se em médias ajustadas por modelo linear generalizado. O ganho genético médio estimado foi de 54,9 ± 14,4 kg/ha/ano (0,8%). Nos últimos três anos houve uma tendência de interrupção dos ganhos. A pequena magnitude dos ganhos para produção nesta região podem ser atribuídos ao direcionamento do programa de geração de linhagens da Embrapa para qualidade de grãos e resistência a doenças, às diferenças ambientais existentes entre Goiânia e a Região Nordeste e ao pequeno número de ensaios conduzidos. A genealogia das linhagens foi traçada e verificou-se que os principais ancestrais são os mesmos das cultivares recomendadas. A base genética das linhagens é estreita, o que também pode estar contribuindo para a obtenção de pequenos ganhos genéticos para produtividade

Estimativas de parâmetros genéticos e resposta à seleção nas populações de arroz irrigado CNA-IRAT 4PR e CNA-IRAT 4ME

Two groups of irrigated rice (Oryza sativa L.) material with 164 early maturing and 164 medium maturing each were tested, independently, in Goianira (GO) and Formoso do Araguaia (TO), Brazil, using two triple square lattices 10 x 10 and 8 x 8. In each group, 162 lines were S0:2 (families originated from S0 plants self-fertilized twice), drawn from the populations CNA-IRAT 4PR/1/1 and CNA-IRAT 4ME/1/1. The objective was to evaluate the potential of these populations for rice improvement through estimates of genetic parameters and their response to selection. The estimates of genetic coefficient of variation and heritability for yield indicate adequate genetic variability for future genetic gain. Selection based on the classical index was superior to direct selection, increased resistance to panicle blast and to brown spot in selected early maturing and medium maturing populations when compared to the original populations. The data showed that one cycle of selection was eficient in improving the grain yield on the evaluated populations and that they have genetic potential to be used in a recurrent selection program.Foram avaliados, independentemente, em Goianira (GO) e em Formoso do Araguaia (TO) dois grupos de materiais de arroz (Oryza sativa L.) irrigado, 164 precoces e 164 de ciclo médio, cada um em dois látices triplos, um 10x10 e outro 8x8. Desses, 162 eram famílias S0:2 (oriundas de plantas S0 que sofreram duas autofecundações) extraídas das populações CNA-IRAT 4PR/1/1 e CNA-IRAT 4ME/1/1. O objetivo foi avaliar o potencial dessas populações para fins de melhoramento, por meio das estimativas de seus parâmetros genéticos e das respostas à seleção. As estimativas dos coeficientes de variação genética e das herdabilidades relativas à produção evidenciam a presença de suficiente variabilidade genética e a possibilidade de se obter ganhos genéticos expressivos. A seleção baseada no índice clássico mostrou-se superior à seleção direta na produção, comprovado pelo aumento da resistência à brusone na panícula e à mancha-parda na folha, nas duas populações melhoradas, em comparação às populações originais, apesar de os ganhos de seleção obtidos em rendimento serem similares. Os dados mostram que um ciclo de seleção foi eficiente para melhorar o rendimento de grãos nas populações avaliadas e que elas possuem potencial genético que permite serem utilizadas em um programa de seleção recorrente

Estimativas de parâmetros genéticos e de respostas à seleção na população de arroz irrigado CNA 1

In 1993/94, 97 families SO:2 from the CNA 1 rice (Oryza sativa L.) populations were evaluated at Embrapa-CNPAF experimental station, Goianira, Brazil. The rice cultivars BR-IRGA 409, Javaé and the CNA 1/0/1 were used as checks. Each plot consisted of three rows 4 m long, 0.20 m spaced between in a triple square latice 10x10. The objectives of the present study were to evaluat the breeding potential of CNA 1 population through estimation of genetic parameters and expected response to direct and indirect selection as well as expected response based on classical selection according to Smith (1936) and Hazel (1943) the index. Grain yield, leaf blast, plant height, number of spikelets per panicle and percentage of filled grains showed high variability, expressed by the coefficient of variation. Among the seven traits evaluated, percentage of filled grain and dry weight of 100 seeds showed high and positive genotypic correlation to grain yield indicating that these traits have to be considered as priorities in a breeding program to increase grain yield. Expected response in grain yield, based on classical selection index, was similar to expected response on direct selection for this trait. However, with the selection index, positive response to selection is expected for leaf blast resistance, indicating the possibility to enhance grain yield and blast resistance simultaneously.No ano agrícola 1993/94, no campo experimental da Fazenda Palmital, da Embrapa-CNPAF, no município de Goianira, Goiás, foram avaliadas 97 famílias S0:2 oriundas da população de arroz (Oryza sativa L.) CNA 1. Como testemunhas, utilizaram-se as cultivares BR-IRGA 409 e Javaé e a população CNA 1/0/1. O delineamento experimental utilizado foi o látice triplo 10x10, sendo as parcelas constituídas de três sulcos de 4,0 m de comprimento, espaçados em 0,20 m. O objetivo foi avaliar o potencial da população CNA 1 para fins de melhoramento, por meio da estimativa de seus parâmetros genéticos e das respostas diretas e indiretas à seleção, como também pelo índice clássico de Smith (1936) e Hazel (1943). As características produtividade, brusone na folha, altura de planta, número de espiguetas por panícula e percentagem de grãos cheios mostraram alta variabilidade, evidenciada pelas estimativas dos coeficientes de variação genética. Percentagem de grãos cheios e peso de 100 grãos apresentaram correlações genotípicas positivas e de alta magnitude com produtividade, sendo os principais responsáveis pelo rendimento de grãos e prioritários num programa de melhoramento, visando obter genótipos mais produtivos. Os ganhos por seleção direta ou pelo índice clássico quanto à produtividade foram de mesma magnitude. Entretanto, na seleção baseada no índice obteve-se resposta favorável em relação a brusone na folha, evidenciando a possibilidade de se aumentar simultaneamente o rendimento de grãos e a resistência a esta doença, na população melhorada

Mapping of quantitative trait loci for thermosensitive genic male sterility in indica rice

O objetivo deste estudo foi selecionar e utilizar marcadores microssatélites, para mapear as regiões genômicas associadas ao controle genético de macho-esterilidade termossensível (TGMS) em arroz. Uma população F2, derivada do cruzamento entre linhagens indica fértil e TGMS, foi usada para construir um mapa genético de arroz, baseado em marcadores microssatélites. O fenótipo TGMS analisado apresentou uma variação contínua na população segregante. Um baixo nível de distorção da segregação foi detectado na população segregante (14,65%), e a seleção zigótica foi apontada como causa da distorção. Não houve evidência de relação de causa-efeito entre a seleção zigótica e o controle de TGMS nesse cruzamento. Um mapa de ligação com 1.213,3 cM foi construído, baseado nos dados de segregação da população F2. Noventa e cinco marcadores microssatélites, de um total de 116 marcadores polimórficos, foram reunidos em 11 grupos de ligação, com uma média de 12,77 cM entre os locos marcadores adjacentes. Os dados fenotípicos e genotípicos permitiram a identificação de três novos locos controladores de caracteres quantitativos (QTL) para a macho-esterilidade gênica termossensível em arroz indica. Dois dos QTLs foram mapeados em cromossomos que não tinham, ainda, sido associados ao controle genético da característica TGMS (cromossomos 1 e 12). O terceiro QTL foi mapeado no cromossomo 7, onde um loco TGMS (tms2) foi recentemente mapeado. Testes alélicos deverão ser realizados para verificar se as regiões mapeadas são as mesmas.The objective of this work was to select and use microsatellite markers, to map genomic regions associated with the genetic control of thermosensitive genic male sterility (TGMS) in rice. An F2 population, derived from the cross between fertile and TGMS indica lines, was used to construct a microsatellite-based genetic map of rice. The TGMS phenotype showed a continuous variation in the segregant population. A low level of segregation distortion was detected in the F2 (14.65%), whose cause was found to be zygotic selection. There was no evidence suggesting a cause-effect relationship between zygotic selection and the control of TGMS in this cross. A linkage map comprising 1,213.3 cM was constructed based on the segregation data of the F2 population. Ninety-five out of 116 microsatellite polymorphic markers were assembled into 11 linkage groups, with an average of 12.77 cM between two adjacent marker loci. The phenotypic and genotypic data allowed for the identification of three new quantitative trait loci (QTL) for thermosensitive genic male sterility in indica rice. Two of the QTL were mapped on chromosomes that, so far, have not been associated with the genetic control of the TGMS trait (chromosomes 1 and 12). The third QTL was mapped on chromosome 7, where a TGMS locus (tms2) has recently been mapped. Allelic tests will have to be developed, in order to clarify if the two regions are the same or not

Variabilidade genética de populações de seleção recorrente de arroz, influenciada por macho‑esterilidade ou recombinação manual

O objetivo deste trabalho foi determinar os efeitos da macho‑esterilidade ou da recombinação manual sobre a variabilidade genética de populações de seleção recorrente de arroz. Foram avaliadas as populações CNA‑IRAT 4, com gene de macho‑esterilidade, e CNA 12, recombinada manualmente. A variabilidade genética entre os ciclos de seleção foi estimada por 14 marcadores de sequências simples repetidas (SSR). Foram analisadas 926 plantas, incluindo dez genitores e 180 indivíduos de cada um dos ciclos avaliados (1, 2 e 5) da população CNA‑IRAT 4, e 16 genitores e 180 indivíduos de cada um dos ciclos (1 e 2) da CNA 12. A análise possibilitou a identificação de alelos não existentes nos genitores nas duas populações, em todos os ciclos, principalmente para a população CNA‑IRAT 4. Esses alelos foram resultantes da fecundação indesejada a partir de genótipos que não faziam parte das populações. Os parâmetros da estatística F de Wright (FIS e FIT) indicaram que a recombinação manual amplia a variabilidade genética da população CNA 12, enquanto a macho‑esterilidade reduz a de CNA‑IRAT 4.The objective of this work was to determine the effect of male sterility or manual recombination on genetic variability of rice recurrent selection populations. The populations CNA‑IRAT 4, with a gene for male sterility, and CNA 12, which was manually recombined, were evaluated. Genetic variability among selection cycles was estimated using14 simple sequence repeat (SSR) markers. A total of 926 plants were analyzed, including ten genitors and 180 individuals from each of the evaluated cycles (1, 2 and 5) of the population CNA‑IRAT 4, and 16 genitors and 180 individuals from each of the cycles (1 and 2) of CNA 12. The analysis allowed of the identification of alleles not present among the genitors for both populations, in all cycles, especially for the CNA‑IRAT 4 population. These alleles resulted from unwanted fertilization with genotypes that were not originally part of the populations. The parameters of Wright’s F‑statistic (FIS and FIT) indicated that the manual recombination expands the genetic variability of the CNA 12 population, whereas male sterility reduces the one of CNA‑IRAT 4

Hot spots for diversity of Magnaporthe oryzae physiological races in irrigated rice fields in Brazil

O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade de patótipos de Magnaporthe oryzae em novas áreas comerciais de arroz irrigado instaladas no Vale do Rio Araguaia, Estado do Tocantins, Brasil. A produção de arroz nessa região vem sendo significativamente afetada pelo agente causal da brusone do arroz. Apesar dos esforços de programas de melhoramento genético, a ocorrência de quebra de resistência tem sido registrada logo após o lançamento de novas cultivares desenvolvidas para a região. Entre as causas de quebra de resistência está incluída a capacidade do fungo de desenvolver novos patótipos rapidamente. Uma amostra de 479 isolados monospóricos de M. oryzae foi obtida e testada no conjunto internacional de cultivares diferenciadoras de raças de brusone. As coletas de isolados foram feitas em pequenos viveiros usados como armadilhas de brusone e em locais ao acaso de campos vizinhos. A análise de 250 isolados de M. oryzae obtidos em três viveiros armadilha detectou a presença de 45 raças internacionais pertencentes a sete grupos de patótipos (IA-IG). Nos isolados testados, 61 patótipos de M. oryzae pertencentes a todos os grupos exceto o grupo IH foram detectados. As novas áreas de arroz irrigado do Vale do Rio Araguaia apresentam a maior diversidade de patótipos de M. oryzae descrita até o momento no Brasil.The objective of this work was to evaluate the Magnaporthe oryzae pathotype diversity in new commercial irrigated rice fields in the Araguaia River Valley, state of Tocantins, Brazil. The causal agent of rice blast has heavily affected rice production in the region. Despite the efforts of breeding programs, blast resistance breakdown has been recorded shortly after the release of new resistant cultivars developed for the region. Among the causes of resistance breakage is the capacity of the fungus to rapidly develop new pathotypes. A sample of 479 M. oryzae monosporic isolates was obtained and tested using the international rice blast differential set. Isolate collections were made in small areas designed as trap nurseries and in scattered sites in their vicinity. Analysis of 250 M. oryzae isolates from three trap nurseries indicated the presence of 45 international M. oryzae races belonging to seven pathotype groups (IA-IG). In the isolates tested, 61 M. oryzae pathotypes belonging to all but the IH group were detected. The new areas of irrigated rice in the Araguaia River Valley have the highest diversity of M. oryzae pathotypes reported so far in Brazil

Análise de QTL da produtividade em linhagens de introgressão de Oryza sativa x O. glumaepatula

The objective of this work was to evaluate the yield performance of two generations (BC2F2 and BC2F9) of introgression lines developed from the interspecific cross between Oryza sativa and O. glumaepatula, and to identify the SSR markers associated to yield. The wild accession RS‑16 (O. glumaepatula) was used as donor parent in the backcross with the high yielding cultivar Cica‑8 (O. sativa). A set of 114 BC2F1 introgression lines was genotyped with 141 polymorphic SSR loci distributed across the whole rice genome. Molecular analysis showed that in average 22% of the O. glumaepatula genome was introgressed into BC2F1 generation. Nine BC2F9 introgression lines had a significantly higher yield than the genitor Cica‑8, thus showing a positive genome interaction among cultivated rice and the wild O. glumaepatula. Seven QTL were identified in the overall BC2F2, with one marker interval (4879‑EST20) of great effect on yield. The alleles with positive effect on yield came from the cultivated parent Cica‑8.O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho produtivo de duas gerações (RC2F2 e RC2F9) de linhagens de introgressão, desenvolvidas a partir do cruzamento interespecífico entre Oryza sativa e O. glumaepatula, bem como identificar marcadores SSR associados à produtividade. O acesso selvagem RS‑16 (O. glumaepatula) foi utilizado como doador parental no retrocruzamento com a cultivar elite Cica‑8 (O. sativa). Uma série de 114 linhagens de introgressão RC2F1 foi genotipada com 141 locos SSR polimórficos distribuídos ao longo de todo o genoma do arroz. A análise molecular indicou que, em média, 22% do genoma de O. glumaepatula foi introgredida na geração RC2F1. Nove linhagens de introgressão RC2F9 tiveram produção significativamente maior que o genitor Cica‑8, o que mostra uma interação genômica positiva entre o arroz cultivado e a espécie silvestre O. glumaepatula. Sete QTL foram identificados em toda geração RC2F2, com um intervalo de marcadores (4879‑EST20) de grande efeito sobre a produtividade. Os alelos com efeitos positivos sobre a produtividade foram provenientes do genitor cultivado Cica‑8