Quantitative genetic analysis of methylxanthines and phenolic compounds in mate progenies

O objetivo deste trabalho foi determinar o teor de metilxantinas, cafeína e teobromina, e de compostos fenólicos, ácido clorogênico e ácido cafeico, em 51 progênies de erva-mate e estimar componentes de variância e herdabilidade. As progênies de erva-mate eram oriundas de cinco municipios brasileiros: Pinhão, Ivaí, Barão do Cotegipe, Quedas do Iguaçu e Cascavel. Essas progênies foram cultivadas na localidade de Ivaí. O conteúdo dos compostos foi obtido por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Na estimativa dos componentes da variância e dos parâmetros genotípicos, utilizou-se a metodologia de modelos mistos para a obtenção da melhor predição linear não viciada (BLUP) dos efeitos genotípicos e o processo da máxima verossimilhança restrita (REML), processados pelo programa Selegen – REML/BLUP. Os conteúdos de cafeína (0,248–1,663 %) e teobromina (0,106–0.807%) foram significativamente (p 0,5). Foram determinados dois diferentes grupos de progênie para ácido clorogênico (1,365–2,281%) e ácido cafeico (0,027–0,037%), e seu conteúdo não foi significativamente diferente (p 0.5). The two different progeny groups determined for chlorogenic (1.365–2.281%) and caffeic (0.027–0.037%) acid contents were not significantly different (p < 0.05) depending on the locality of origin. Individual heritability values were low to medium for chlorogenic (ĥ2 < 0.4) and caffeic acid (ĥ2 < 0.3). The content of the compounds and the values of genetic parameters could support breeding programs for mate

Avaliação genética em erva-mate pelo procedimento BLUP individual multivariado sob interação genótipo x ambiente

The objectives of this paper were to estimate genetic and phenotypic parameters and to predict breeding values for parents and provenances of Ilex paraguariensis. Eight provenances with 164 progenies were evaluated on three sites (Ivaí, PR, Guarapuava, PR and Rio Azul, PR) for the trait leaf weight (LW). All the variance components, parameters and breeding values were obtained by REML/BLUP (restricted maximum likelihood/best linear unbiased prediction) procedure at the individual level, through multivariate analysis involving the three sites. The individual strict sense heritabilities for the trait LW were 0.15 in Ivaí, 0.62 in Guarapuava and 0.23 in Rio Azul, demanding more sophisticated selection methods in Ivaí and Rio Azul. The provenance effect was significant in Ivaí and Rio Azul, with intraclass phenotypic correlation of 0.13 in Ivaí and 0.09 in Rio Azul. The provenances were more stable across sites than progenies with genetic correlation of 0.95 between the sites Ivaí and Rio Azul. Genetic values for all provenances and parents in all sites were predicted for the trait LW. The best provenances are Barão de Cotegipe, Quedas do Iguaçu, Cascavel and Ivaí.Os objetivos deste trabalho foram estimar parâmetros genéticos e fenotípicos e realizar a predição de valores genéticos de matrizes e procedências de erva-mate (Ilex paraguariensis). Foram avaliadas 164 progênies de oito procedências, em três locais (Ivaí, PR, Guarapuava, PR e Rio Azul, PR), em relação ao caráter produção de massa foliar (PMF). Os componentes de variância, parâmetros genéticos e valores genéticos foram estimados pelo procedimento REML/BLUP individual (máxima verossimilhança restrita/melhor predição linear não viciada), realizando a análise multivariada para os três locais. Os coeficientes de herdabilidade individual, no sentido restrito, para o caráter PMF foram 0,15 em Ivaí, 0,62 em Guarapuava e 0,23 em Rio Azul. A baixa magnitude desses coeficientes em Ivaí e Rio Azul demanda a utilização de métodos de seleção que utilizem todos os efeitos aleatórios do modelo estatístico. O efeito de procedências foi significativo em Ivaí e Rio Azul, com correlação fenotípica intraclasse de 0,13 em Ivaí e de 0,09 em Rio Azul. As procedências apresentaram correlação genética de 0,95 entre os locais Ivaí e Rio Azul. Nesses locais, as procedências foram mais estáveis nos diferentes ambientes do que as progênies. Foram preditos os valores genéticos em relação a todas as procedências e matrizes em todos os locais quanto ao caráter avaliado. As melhores procedências são Barão de Cotegipe, Quedas do Iguaçu, Cascavel e Ivaí

Seleção precoce e classificação de progênies de erva-mate

The objective of this work was to evaluate the feasibility of early selection of open-pollinated yerba mate (Ilex paraguariensis) progenies, and to classify the best parents and candidates for clones. The germplasm is composed of 140 progenies collected from areas within the natural distribution of the species in Southern Brazil and a commercial genotype (control). The experiment was established in Ivaí, in the state of Paraná, Brazil, in March 1997, in randomized complete blocks, with ten replicates, and linear plots of six plants. The commercial mass (kg per plant) of leaves and branches smaller than 7 mm was harvested at 2.5, 4.5, 6.5, and 18.7 years of age. The statistical evaluation was performed using the mixed model procedure with restricted maximum likelihood/best linear unbiased prediction, using the Selegen software. High selective accuracy, significant progeny effects, and genetic variability for commercial mass production were observed for the four harvesting ages. The application of early selection for leaf mass production is feasible for yerba mate progenies harvested at 6.5 years. The selection of the best trees, either for use as parents or as candidates for cloning, provides significant gains for the genetic breeding of yerba mate. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade da seleção precoce de progênies de polinização aberta de erva-mate (Ilex paraguariensis) e classificar os melhores genitores e candidatos a clones. O germoplasma é composto por 140 progênies coletadas em áreas de distribuição natural da espécie na região Sul do Brasil e um genótipo comercial (testemunha). O experimento foi implantado em Ivaí, PR, em março de 1997, em blocos ao acaso, com dez repetições, e parcelas lineares de seis plantas. A massa comercial (kg por planta) com folhas e galhos menores que 7 mm foi colhida aos 2,5, 4,5, 6,5 e 18,7 anos de idade. A avaliação estatística foi realizada por meio do procedimento de modelos mistos com máxima verossimilhança restrita/melhor predição linear não viesada, por meio do programa Selegen. Elevada acurácia seletiva, efeitos significativos de progênies e variabilidade genética para a produção de massa comercial foram observados nas quatro idades de colheitas. A aplicação da seleção precoce para a produção de massa foliar é viável para as progênies na colheita aos 6,5 anos. A seleção das melhores árvores, seja para uso como genitoras em cruzamentos ou como candidatas à clonagem, proporciona ganhos significativos para o melhoramento de erva-mate

ESTIMATIVAS DE PARÂMETROS RELACIONADOS AO MELHORAMENTO GENÉTICO DA ERVA-MATE: POSSIBILIDADE DE SELEÇÃO PRECOCE

An 8x8 balanced lattice, with 9 repetitions and 6 plants per plot, performing a total of 3,456 plants (64 half-sib progenies of erva-mate - Ilex paraguariensis St. Hil. - distributed among 5 populations from different sites in the States of Paraná and Rio Grande do Sul), was set up at the Canguiri farm of UFPR. The distances between plants and rows were 1,6 m and 2,5 m respectively. The aim of this trial is to genetically improve these populations as well as to develop other studies considered important for the culture. The traits evaluated were mortality rate at the age of 4 and 12 months, and plant height at 12 months, from the date the trial was set up. The results showed that mortality rate at 4 months was not affected by progenies nor by populations. At twelve months, on the other hand, some progenies and mainly populations showed a higher mortality rate. Significant effects for plant height were detected for populations and progenies within them. Barão de Cotegipe site showed the highest individual narrow sense heritability, the highest average for plant height, and the lowest mortality rate.No final de julho de 1997 foi montado, na Estação Experimental do Canguiri/UFPR, um experimento com erva-mate, latice 8x8 (64 progênies de meios irmãos originadas de cinco procedências), com nove repetições balanceadas e seis plantas por parcela, perfazendo um total de 3456 plantas, num espaçamento de 1,6 m entre plantas e 2,5 m entre fileiras. Por se tratar de uma espécie perene, os objetivos deste experimento são enfocados em um longo prazo, durante o qual pretende-se promover o melhoramento genético desta espécie, bem como desenvolver outros estudos de importância para a sua exploração. Os caracteres analisados foram taxa de mortalidade aos quatro e 12 meses da data de plantio e altura de planta aos 12. Os resultados permitiram concluir que a distribuição de mortalidade aos quatro meses não foi influenciada por progênies ou procedências. Aos 12 meses, entretanto, houve evidências de maior suscetibilidade à mortalidade de certas progênies e, principalmente, procedências. Efeitos significativos, para o caráter altura de planta, foram observados para procedências e progênies dentro destas. Estimativas da herdabilidade no sentido restrito e no nível de indivíduos variaram entre as procedências. As progênies de Barão de Cotegipe, além de apresentarem a menor taxa de mortalidade, mostraram também a maior média e a maior variância genética aditiva para o caráter altura de planta

Genetic evaluation and deviance analysis in an unbalanced provenance and progeny test of maté Avaliação genética e análise de deviance em um teste desbalanceado de procedência e progênie de Ilex paraguariensis

&lt;p&gt;Likelihood ratio tests (LRT) were applied in an unbalanced provenance/progeny test of mate (Ilex paraguariensis A. St. Hil.). The trial was established in a randomized complete block design with seven provenances, 140 half sib families, ten blocks and six plants per linear plot. The spacing was 3 m x 2 m. The following conclusions were obtained from the deviance analysis (Anadev): all random effects and associated variance components and coefficients of determination (heritability and coefficients of determination of plots and provenances) were significant; there is enough genetic variability in both within and between provenance levels which can be adequately explored for breeding purposes.&lt;/p&gt;&lt;p&gt;doi: 10.4336/2010.pfb.30.62.157&lt;/p&gt;<br>&lt;!--[if gte mso 9]&gt;&lt;xml&gt; &lt;w:WordDocument&gt; &lt;w:View&gt;Normal&lt;/w:View&gt; &lt;w:Zoom&gt;0&lt;/w:Zoom&gt; &lt;w:HyphenationZone&gt;21&lt;/w:HyphenationZone&gt; &lt;w:PunctuationKerning /&gt; &lt;w:ValidateAgainstSchemas /&gt; &lt;w:SaveIfXMLInvalid&gt;false&lt;/w:SaveIfXMLInvalid&gt; &lt;w:IgnoreMixedContent&gt;false&lt;/w:IgnoreMixedContent&gt; &lt;w:AlwaysShowPlaceholderText&gt;false&lt;/w:AlwaysShowPlaceholderText&gt; &lt;w:Compatibility&gt; &lt;w:BreakWrappedTables /&gt; &lt;w:SnapToGridInCell /&gt; &lt;w:WrapTextWithPunct /&gt; &lt;w:UseAsianBreakRules /&gt; &lt;w:DontGrowAutofit /&gt; &lt;/w:Compatibility&gt; &lt;w:BrowserLevel&gt;MicrosoftInternetExplorer4&lt;/w:BrowserLevel&gt; &lt;/w:WordDocument&gt; &lt;/xml&gt;&lt;![endif]--&gt;&lt;!--[if gte mso 9]&gt;&lt;xml&gt; &lt;w:LatentStyles DefLockedState="false" LatentStyleCount="156"&gt; &lt;/w:LatentStyles&gt; &lt;/xml&gt;&lt;![endif]--&gt;&lt;!--[if !mso]&gt;&lt;object classid="clsid:38481807-CA0E-42D2-BF39-B33AF135CC4D" id=ieooui&gt;&lt;/object&gt; &lt;mce:style&gt;&lt;! st1:*{behavior:url(#ieooui) } --&gt; &lt;!--[endif]--&gt; &lt;!-- /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-parent:""; margin:0cm; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-font-family:"Times New Roman";} p.MsoBodyText, li.MsoBodyText, div.MsoBodyText {margin:0cm; margin-bottom:.0001pt; text-align:center; mso-pagination:widow-orphan; font-size:10.0pt; mso-bidi-font-size:12.0pt; font-family:Arial; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; font-weight:bold;} @page Section1 {size:612.0pt 792.0pt; margin:70.85pt 3.0cm 70.85pt 3.0cm; mso-header-margin:36.0pt; mso-footer-margin:36.0pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} --&gt; &lt;!--[if gte mso 10]&gt; &lt;mce:style&gt;&lt;! /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Tabela normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin:0cm; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:10.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:#0400; mso-fareast-language:#0400; mso-bidi-language:#0400;} --&gt; &lt;!--[endif]--&gt; &lt;p class="MsoBodyText" style="text-align: justify;"&gt;Em um teste combinado de procedência e progênie de erva-mate (Ilex paraguariensis A. St. Hil.), os efeitos aleatórios do modelo foram testados pelo teste da razão de verossimilhança (LTR). Os dados referem-se&lt;br /&gt;ao peso de biomassa foliar obtido aos seis anos de idade, por ocasião da terceira poda, em um teste com&lt;br /&gt;sete procedências e 140 progênies de meios-irmãos instalado no delineamento de blocos ao acaso, com dez repetições de parcelas lineares com seis plantas no espaçamento de 3 m x 2 m. A análise de deviance (Anadev) foi realizada e as seguintes conclusões foram obtidas: os componentes de variância associados a todos os efeitos aleatórios do modelo e respectivos coeficientes de determinação (herdabilidades dos efeitos genéticos aditivos, dos efeitos de parcela e dos efeitos de procedência) foram significativamente diferentes de zero, indicando que existe variabilidade genética significativa a ser explorada pelo melhoramento, tanto entre como dentro de populações naturais.&lt;/p&gt;&lt;p class="MsoBodyText" style="text-align: justify;"&gt;doi: 10.4336/2010.pfb.30.62.157&lt;/p&gt

Seleção de progênies de erva-mate (Ilex paraguariensis St. Hill.) para a produtividade, estabilidade e adaptabilidade temporal de massa foliar Selection of Erva-mate Progenies for Leaf Weight Productivity, Temporal Stability and Adaptability

O presente trabalho teve por objetivos selecionar progênies de erva-mate (Ilex paraguariensis St. Hil.)  em Ivaí - PR, simultaneamente para estabilidade, adaptabilidade e produtividade de massa foliar,  colhidas em três safras, com base na média harmônica a performance relativa dos valores genéticos (MHPRVG), adicionalmente, comparar os resultados  com aqueles obtidos pelos métodos de Annicchiarico e  de Lin &amp; Binns. O material genético consistiu de 25  progênies de meios-irmãos plantadas no delineamento  de blocos ao acaso, com dez repetições  e parcelas lineares de seis plantas no espaçamento de  3m x 2m. O peso de folhas foi avaliado, por árvore,  aos dois, quatro e seis anos após o plantio. Houve  uma alteração no ordenamento das progênies para a produção de massa foliar ao longo das safras. Os  métodos de Annicchiarico, Lin &amp; Binns e MHPRVG  selecionaram, praticamente, as mesmas progênies para os três atributos considerados. Contudo, o método  HPRVG apresenta a vantagem de fornecer  resultados na própria escala e medição do caráter, os quais podem ser interpretados diretamente como  valores genéticos. &lt;br /&gt;<br>This paper aimed to select progenies of “erva-mate” (&lt;em&gt;Ilex paraguariensis &lt;/em&gt;St. HiI.) in Ivai - PR based on leaf weight productivity, stability and adaptability across three harvests. This can be achieved by the method MHPRVG (harmonic average of relative performance of genetic values) which is comparable with the methods by Annichiaricco and Lin &amp; Binns. The genetic material was constituted by 25 half sib progenies evaluated in a complete block design with ten replicates and six plants per plot, in a 3 x 2 meters spacing. Leaf weight per tree  was evaluated at ages two, four and six years  after planting. There were some changes in progenies  ranking across harvests. The methods MHPRVG, Annichiaricco and Lin &amp; Binns led to selection of the  same progenies, considering the three attributes  simultaneously. However, the MHPRVG method presented the advantage of providing results in the  scale of the measured trait, which can be interpreted  directly as genetic values

Avaliação genética e análise de deviance em um teste desbalanceado de procedência e progênie de Ilex paraguariensis

Likelihood ratio tests (LRT) were applied in an unbalanced provenance/progeny test of mate (Ilex paraguariensis A. St. Hil.). The trial was established in a randomized complete block design with seven provenances, 140 half sib families, ten blocks and six plants per linear plot. The spacing was 3 m x 2 m. The following conclusions were obtained from the deviance analysis (Anadev): all random effects and associated variance components and coefficients of determination (heritability and coefficients of determination of plots and provenances) were significant; there is enough genetic variability in both within and between provenance levels which can be adequately explored for breeding purposes.doi: 10.4336/2010.pfb.30.62.157Em um teste combinado de procedência e progênie de erva-mate (Ilex paraguariensis A. St. Hil.), os efeitos aleatórios do modelo foram testados pelo teste da razão de verossimilhança (LTR). Os dados referem-seao peso de biomassa foliar obtido aos seis anos de idade, por ocasião da terceira poda, em um teste comsete procedências e 140 progênies de meios-irmãos instalado no delineamento de blocos ao acaso, com dez repetições de parcelas lineares com seis plantas no espaçamento de 3 m x 2 m. A análise de deviance (Anadev) foi realizada e as seguintes conclusões foram obtidas: os componentes de variância associados a todos os efeitos aleatórios do modelo e respectivos coeficientes de determinação (herdabilidades dos efeitos genéticos aditivos, dos efeitos de parcela e dos efeitos de procedência) foram significativamente diferentes de zero, indicando que existe variabilidade genética significativa a ser explorada pelo melhoramento, tanto entre como dentro de populações naturais.doi: 10.4336/2010.pfb.30.62.15

Ganho Genético no Volume de Madeira de Progênies de Grevílea de Segunda Geração na Região de Avaré, São Paulo Genetic Gain for Wood Volume in Progeny Trial of Grevílea (Breeding Cycle 2) in Avaré, State of São Paulo

&lt;div&gt;A Embrapa Florestas importou da Austrália, em 1993, sementes de 20 procedências de grevílea (&lt;em&gt;Grevillea robusta &lt;/em&gt;A. CUNN.) e, em 1994, 126 progênies oriundas de 23 procedências, daquele país. Com o material, foi desenvolvido um programa de melhoramento nos estados do Paraná, São Paulo e Mato Grosso do Sul. Em 2002, foram selecionadas 28 matrizes na área de produção de sementes de Presidente Castelo Branco, PR. Após a produção das mudas, as mesmas foram plantadas em agosto de 2003 no Município de Avaré,  SP, em um teste de segunda geração. O teste foi instalado em blocos ao acaso,  com parcelas lineares de cinco plantas, espaçamento de 3 m x 3 m e oito repetições. A partir de medições da altura total e DAP (diâmetro na altura do peito) no terceiro ano, calculou-se o volume cilíndrico de madeira com casca das plantas mensuradas e estimaram-se os componentes de variância e parâmetros genéticos pelo modelo 1 do SELEGEN – REML / BLUP para fins de seleção. As conclusões obtidas foram as seguintes: a) na transformação do teste em Pomar de Sementes por Mudas (PSM), o ganho genético em volume cilíndrico de madeira com casca é superior a 85 %, utilizando-se os 227 melhores indivíduos, com os maiores valores para volume que correspondem aproximadamente a 18 % do total testado, em relação à média do experimento; b) a seleção dos 50 melhores indivíduos com o propósito de instalar um pomar clonal de sementes proporciona um ganho genético superior a 185 % para volume cilíndrico de madeira com casca, e c) a instalação de um pomar clonal a partir dos indivíduos selecionados pode proporcionar melhor distribuição espacial dos clones, que pode favorecer a polinização em comparação com uma PSM oriunda de progênies instaladas no delineamento de blocos ao acaso. &lt;/div&gt;&lt;div&gt;Twenty and twenty three seed provenances of &lt;em&gt;Grevillea robusta&lt;/em&gt; A. Cunn. were imported from Australia, in 1993 and 1994, respectively, by Embrapa Florestas. This genetic germoplasm was utilized for starting a breeding program in the states of Paraná, São Paulo and Mato Grosso do Sul. In 2002, twenty eight genotypes were selected in the Presidente Castelo Branco-PR district whose seeds were utilized for the installing second generation progenies test in Avaré-SP. Randomized blocks was the statistical design utilized, with linear plots of five plants, adjusted in a compass 3m x 3m, with 8 replications. Total height, DBH (diameter at the height of breast) were the characteristics considered in the volume evaluations. Estimation of variance components, genetic parameters selection and genetic was made by SELEGEN/REML/BLUP - model 1. The conclusions obtained were: a) genetic gains were superior of 85%, remaining 227 genotypes (18% from the total amount of trees) in the Seed Orchard; b) selecting the best 50 genotypes, the genetic gain would be superior from 185%, and c) the installation of clonal orchard with the selected genotypes would lead a better spatial distribution of the clones, what wouldn’t happen in seed production areas originated of progenies installed in a randomized blocks design. &lt;/div&gt