O presente trabalho teve como objetivo realizar a avaliação de progênies F3:5 provenientes de cruzamentos biparentais envolvendo cultivares/linhagens-elite e o acesso com espiguetas agrupadas da Embrapa, com base no caráter produção de grãos

COLOMBARI FILHO, J. M.

DURÃO, R. da S.

FERREIRA, M. E.

MENDONÇA, J. A.

RANGEL, P. H. N.

VIDOTTI, M. S.

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  AVALIAÇÃO DE PROGÊNIES DERIVADAS DE CRUZAMENTOS ENVOLVENDO O ACESSO COM ESPIGUETAS AGRUPADAS DA EMBRAPA  José Manoel Colombari Filho1; Regisley da Silva Durão2; Paulo Hideo Nakano Rangel1; Márcio Elias Ferreira3; João Antônio Mendonça4; Miriam Suzane Vidotti5  Palavras-chave: Oryza sativa; multiespigueta; arquitetura de panícula; recursos genéticos; melhoramento genético.  INTRODUÇÃO Os programas de melhoramento genético têm sido a base de sustentabilidade da agricultura moderna, tendo como desafio a obtenção de continuo progresso genético, principalmente para o caráter produção de grãos. Em arroz, a quantidade de grãos por panícula representa um importante componente de produtividade, de modo que a arquitetura de panícula com a presença de agrupamento de espiguetas, também denominado multiespigueta, tem despertado interesse por exibir um fenótipo peculiar, em que as extremidades dos pedicelos possuem duas ou mais espiguetas. Assim, esse caráter parece apresentar um efeito positivo para o incremento da produtividade em arroz. Possui segregação discreta e herança mono ou oliginêgica (YOKOYAMA et al., 1999). No Brasil, existem dois acessos identificados com esse fenótipo, descritos independentemente pela Epagri, como Multiespigueta, e pela Embrapa, como CNA 10928. Este é um acesso com arquitetura moderna, inserção de folha ereta, presença de stay green, porte baixo (~100 cm), colmo grosso, ciclo médio (125 dias), grãos médios e pericarpo branco. O acesso Multiespigueta apresenta porte alto (160-80 cm), inserção de folha ereta, lígula presente e proeminente, sensibilidade a fotoperíodo com ântese floral somente em fotoperíodo decrescente, colmo grosso, tipo de grão curto e pericarpo vermelho. A origem do Multiespigueta é conhecida, oriundo de seleção dentro da variedade Amaghad (YOKOYAMA et al., 1999). No entanto, o acesso CNA 10928 provém da mutação em uma variedade ainda desconhecida, por se tratar de uma coleta, realizada em 2006, de uma planta espontânea no campo da Embrapa, em Formoso do Araguaia, Tocantins. Através da análise molecular não foi possível estabelecer um vínculo genético entre esse acesso e cultivares que supostamente eram adotados na área onde foi encontrada essa planta com espiguetas agrupadas (DURÃO, 2008). O presente trabalho teve como objetivo realizar a avaliação de progênies F3:5 provenientes de cruzamentos biparentais envolvendo cultivares/linhagens-elite e o acesso com espiguetas agrupadas da Embrapa, com base no caráter produção de grãos.  MATERIAL E MÉTODOS O material genético foi composto por progênies F3:5, com e sem panícula com espiguetas agrupadas, derivadas de cinco cruzamentos biparentais entre cultivares/linhagens-elite e o acesso CNA 10928 da Embrapa, que possui espiguetas agrupadas (Tabela 1). Essas progênies foram desenvolvidas por seleção divergente para arquitetura de panícula, porém convergente para os demais caracteres de interesse agronômico, como porte e arquitetura de planta, resistência ao acamamento, resistência a doenças e dimensões de grão.                                             1 Doutor em Genética e Melhoramento de Plantas, Embrapa Arroz e Feijão, 75375-000, Caixa Postal 179, Santo Antônio de Goiás, Goiás, jose.colombari@embrapa.br (autor correspondente) 2 Mestrado em em Ciências Genômicas e Biotecnologia, Universidade Católica de Brasília, Brasília, Distrito Federal 3 Doutor em Genética e Melhoramento de Plantas, Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, Brasília, Distrito Federal 4 Mestrado em Genética e Melhoramento de Plantas, Embrapa Arroz e Feijão, Santo Antônio de Goiás, Goiás 5 Mestranda em Genética e Melhoramento de Plantas, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, Goiás   Em 2012/13, 308 progênies dos cinco cruzamentos foram conduzidas em um ensaio de rendimento, na área experimental da Fazenda Palmital, de propriedade da Embrapa Arroz e Feijão, em Goianira, Goiás. Foi adotado o delineamento experimental blocos aumentados de Federer, sem repetição, com 10 testemunhas (BRS Alvorada, BRS Tropical, SCSBRS Tio Taka, BRS Formoso, IRGA 424, CNA 8502, BRS 7 Taim, BRS Pampa, IRGA 417 e CNA 10928). As parcelas foram constituídas por quatro linhas de 5 m de comprimento, com espaçamento entre linhas de 0,17 m e densidade de 60 sementes m-1. O caráter produção de grãos (PG) foi determinado pela colheita das duas linhas centrais com 4 m de comprimento, descarte de 0,5 m das extremidades, e transformado em kg ha-1. Os dados de PG foram submetidos à análise estatística, via proc glm  do aplicativo estatístico SAS® (SAS INSTITUTE, 2012), adotando o seguinte modelo aleatório (DUARTE et al., 2001): ijmmimjijm εgtbµy ++++= / , em que, ijmy  é a observação do genótipo i  no bloco j , sendo o genótipo pertencente ao tipo m ; µ  é a média geral; jb  é o efeito aleatório de bloco j  ( j  = 1, 2,..., J ); mt  é o efeito aleatório de tipo m  ( m = 1, 2,... M ; neste caso 10M = , com nove grupos de progênies F3:5, por cruzamento e por arquitetura de panícula dentro de cruzamento, e um grupo de testemunhas), assumindo mt ~ ) (0, 2tσ∩NID ; mig /  é o efeito aleatório de genótipo i  (progênies ou testemunhas) dentro do tipo m  ( i  = 1, 2,..., P , P + 1 , P + 2 ,..., P + T ; sendo P  o número de progênies e T  o número de testemunhas), assumindo mig / ~ ) (0, 2gσNID∩ ; e ijmε  é o erro experimental associado à ijm -ésima parcela, assumindo-se independente e identicamente distribuído, sob ) (0, 2σ∩NID . Por fim, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade (STEEL & TORRIE, 1960).  Tabela 1. Cruzamentos com os respectivos genitores. Descrição Genitores‡ Cruzamento 1 SCSBRS Tio Taka / CNA 10928 Cruzamento 2 IRGA 417 / CNA 10928 Cruzamento 3 BRS Alvorada / CNA 10928 Cruzamento 4 CNAx10888RC3-6-2-1-B / CNA 10928 Cruzamento 5 CNAx11086RC3-4-5-1-B / CNA 10928 ‡ CNA 10928: acesso da Embrapa com espiguetas agrupadas.  RESULTADOS E DISCUSSÃO A precisão experimental foi satisfatória considerando o delineamento e o tipo de parcela adotada para PG em arroz, com valor de CV igual a 19,27 (Tabela 2). Além disso, o efeito de blocos não foi significativo, demonstrando a boa uniformidade da área experimental. O efeito de tipos foi altamente significativo (p≤0,01), evidenciando a possibilidade de haver pelo menos um contraste significativo entre os grupos de progênies de panícula com espiguetas agrupadas, progênies de panícula normal e testemunhas. Com o desdobramento do efeito de tratamentos dentro de tipo, por cruzamento e por arquitetura de panícula dentro de cruzamento, verificou-se que somente foi significativo o efeito de progênies de panícula com espiguetas agrupadas dentro do cruzamento 3 (p≤0,05) e de progênies de panícula normal dentro do cruzamento 5 (p≤0,01). Para os demais grupos, as magnitudes das variâncias foram semelhantes e independentes do tipo de arquitetura da panícula, quando excetuadas as testemunhas. Cabe lembrar que dentro de progênies F3:5 ainda existe variabilidade e a variância genética entre essas progênies contém 23  da variância aditiva ( 2Aσ ) e 163  da variância de dominância ( 2Dσ ) presente em F2 , para modelo aditivo-dominante (COCKERHAM, 1963).   Na Figura 1, através do teste de Tukey, observou-se que houve contrastes significativos entre médias de progênies com espiguetas agrupadas e de panícula normal dentro de todos os cruzamentos, sendo aquelas sempre menos produtivas (PG) que estas. A média de PG das progênies com espiguetas agrupadas do cruzamento 2 diferiu de todos os demais grupos e, quando excetuado este, independente do cruzamento, verificou-se que não houve diferença significativa entre as médias das progênies com espiguetas agrupadas. Entretanto, ocorreram progênies com espiguetas agrupadas com potencial produtivo semelhante aos cultivares/testemunhas, como visualizado pelas amplitudes das médias, em todos os cruzamentos exceto para aquele realizado com IRGA 417, identificado como cruzamento 2.  Tabela 2. Análises de variância, coeficiente de variação experimental (CV%) e média geral para o caráter produção de grãos (PG, em kg ha-1). FV GL QM Blocos 18 1.230.351,2 ns Tipos 10 42.910.522,6 ** Tratamentos/Tipo 307 1.941.352,3 **     Cruz. 1 panícula normal 28 1.572.785,1 ns     Cruz. 1 panícula com espiguetas agrupadas 75 1.378.167,7 ns     Cruz. 2 panícula normal 20 1.111.010,4 ns     Cruz. 2 panícula com espiguetas agrupadas 31 958.677,8 ns     Cruz. 3 panícula normal 26 1.819.412,1 ns     Cruz. 3 panícula com espiguetas agrupadas 10 2.664.581,9 *     Cruz. 4 panícula normal 29 1.391.494,8 ns     Cruz. 4 panícula com espiguetas agrupadas 29 1.463.147,6 ns     Cruz. 5 panícula normal 34 2.449.654,1 **     Cruz. 5 panícula com espiguetas agrupadas 16 1.786.053,1 ns     Testemunhas 9 7.027.103,7 ** Resíduo  1.057.948,0  Média Geral 5.338  CV% 19,27  ns, * e **: não significativo, significativo 5% e 1%, respectivamente.   Figura 1. Médias das progênies F3:5 com mesma arquitetura de panícula (N - panícula normal e M - panícula com espiguetas agrupadas) dentro de cada cruzamento (efeito de tipos) e média das testemunhas, para o caráter produção de grãos (kg ha-1). Amplitude das médias entre progênies dentro de cada tipo. Contraste entre médias de tipos seguidas de letras distintas são diferentes com nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey.  Entre as 60 melhores progênies F3:5, o que equivaleria a uma intensidade de seleção de cerca de 20%, somente quatro apresentaram espiguetas agrupadas, sendo três provenientes do cruzamento 1 e uma, do cruzamento 4 (Tabela 3). Assim, apesar de não ficar evidente o efeito positivo dessa característica no incremento da produtividade em arroz, o menor potencial produtivo dessas progênies com espiguetas agrupadas pode ser devido ao fato   dessa característica ser herdada junto com um background genético de menor potencial produtivo. Com isso, a seleção de progênies com esse caráter deve de certo modo haver carregado QTL’s não favoráveis para PG proveniente de CNA 10928, que possui menor PG (Figura 1). Contudo, trata-se de especulações que necessitam ser melhor esclarecidas com o aprofundamento de estudos do efeito do caráter arquitetura de panícula sobre PG.  Tabela 3. Média das melhores progênies F3:5 e das testemunhas, para o caráter produção de grãos (PG, em kg ha-1). Class. | Genótipo Cruz.| Pan.‡ PG Class. | Genótipo Cruz.| Pan. PG Class. | Genótipo Cruz.| Pan. PG 1 | CNAx15041-B-39-1-B C3|N 9343 24 | CNAx15040-B-29-1-B C2|N 7931 47 | CNAx15043-B-33-1-B C4|N 7295 2 | CNAx15041-B-28-1-B C3|N 9150 25 | CNAx15041-B-4-1-B C3|N 7905 48 | CNAx15041-B-41-1-B C3|N 7269 3 | CNAx15042-B-14-1-B C5|N 9103 26 | CNAx15042-B-34-1-B C5|N 7897 49 | CNAx15038-B-9-1-B C1|N 7217 4 | CNAx15042-B-19-1-B C5|N 8824 27 | CNAx15040-B-18-1-B C2|N 7872 50 | CNAx15038-B-38-1-B C1|N 7200 5 | CNAx15043-B-32-1-B C4|N 8663 28 | CNAx15038-B-37-1-B C1|N 7817 51 | CNAx15042-B-31-1-B C5|N 7177 6 | CNAx15043-B-12-1-B C4|N 8560 29 | CNAx15043-B-19-1-B C4|N 7795 52 | CNAx15039-B-73-1-B C1|M 7151 7 | CNAx15039-B-95-1-B C1|M 8504 30 | CNAx15043-B-7-1-B C4|N 7787 53 | BRS Alvorada T|N 7128 8 | CNAx15042-B-17-1-B C5|N 8486 31 | CNAx15043-B-2-1-B C4|N 7758 54 | CNAx15042-B-6-1-B C5|N 7114 9 | CNAx15042-B-48-1-B C5|N 8415 32 | CNAx15043-B-15-1-B C4|N 7751 55 | CNAx15040-B-33-1-B C2|N 7019 10 | CNAx15038-B-42-1-B C1|N 8303 33 | CNAx15041-B-2-1-B C3|N 7713 56 | CNAx15041-B-44-1-B C3|N 7004 11 | CNAx15043-B-6-1-B C4|N 8302 34 | CNAx15042-B-38-1-B C5|N 7647 57 | CNAx15043-B-38-1-B C4|N 6987 12 | CNAx15043-B-10-1-B C4|N 8229 35 | CNAx15040-B-35-1-B C2|N 7637 58 | CNAx15043-B-22-1-B C4|N 6986 13 | CNAx15042-B-20-1-B C5|N 8148 36 | CNAx15043-B-11-1-B C4|N 7567 59 | CNAx15041-B-36-1-B C3|N 6973 14 | CNAx15042-B-25-1-B C5|N 8133 37 | CNAx15042-B-10-1-B C5|N 7511 60 | CNAx15042-B-42-1-B C5|N 6971 15 | CNAx15042-B-32-1-B C5|N 8118 38 | CNAx15041-B-21-1-B C3|N 7473 110 | BRS Tropical T|N 6099 16 | CNAx15042-B-15-1-B C5|N 8089 39 | CNAx15043-B-8-1-B C4|N 7464 115 | SCSBRS Tio Taka T|N 6064 17 | CNAx15042-B-30-1-B C5|N 8088 40 | CNAx15041-B-49-1-B C3|N 7445 132 | BRS Formoso T|N 5825 18 | CNAx15041-B-1-1-B C3|N 8081 41 | CNAx15039-B-64-1-B C1|M 7416 141 | IRGA 424 T|N 5596 19 | CNAx15042-B-22-1-B C5|N 8045 42 | CNAx15043-B-17-1-B C4|N 7383 182 | CNA 8502 T|N 4791 20 | CNAx15042-B-50-1-B C5|N 8026 43 | CNAx15043-B-9-1-B C4|N 7376 204 | BRS 7 Taim T|N 4479 21 | CNAx15042-B-44-1-B C5|N 8018 44 | CNAx15043-B-87-1-B C4|M 7368 227 | BRS Pampa T|N 4127 22 | CNAx15043-B-40-1-B C4|N 7973 45 | CNAx15040-B-21-1-B C2|N 7342 244 | IRGA 417 T|N 3850 23 | CNAx15041-B-16-1-B C3|N 7941 46 | CNAx15043-B-3-1-B C4|N 7331 264 | CNA 10928 T|M 3210 ‡ C: Cruzamentos biparentais de origem das progênies F3:5 (1 - SCSBRS Tio Taka/CNA 10928; 2 - IRGA 417/CNA 10928; 3 - BRS Alvorada/CNA 10928; 4 - CNAx10888RC3-6-2-1-B/CNA 10928; e 5 - CNAx11086RC3-4-5-1-B/CNA 10928), T: testemunhas, N: panícula normal e M: panícula com espiguetas agrupadas.  CONCLUSÃO Neste estudo, foram identificadas progênies F3:5, devivadas de cruzamentos biparentais envolvendo o acesso com espiguetas agrupadas da Embrapa, com potencial produtivo superior aos cultivares utilizados como testemunhas, porém poucas entre estas herdaram esse fenótipo peculiar de arquitetura de panícula.  REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS COCKERHAM, C. C. Estimation of genetic variances. In: HANSON, W. D.; ROBINSON, H. F. (Org.). Statistical genetics and plant breeding. Washington: National Academy of Science, 1963. p. 53-93. DUARTE J. B. et al. Estimadores de componentes de variância em delineamento de blocos aumentados com tratamentos novos de uma ou mais populações. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 36, n.9, p. 1155-1167, set. 2001. DURÃO, R.S. Mapeamento genético de região genômica associada ao controle de arquitetura de panícula de arroz (Oryza sativa L.). 2008. 118 p. Dissertação (Mestrado em em Ciências Genômicas e Biotecnologia) - Universidade Católica de Brasília, Brasília, 2008. SAS Institute. SAS Technical report SAS/STAT Software. Cary Nc, SAS Institute. 2012. STEEL, R. G. D.; TORRIE, J. L. Principles and procedures of statistics. New York: McGraw Hill, 1960. 666 p. YOKOYAMA, S.; ISHIY, T.; BACHA, R. E. Multi-espigueta, genótipo em potencial para uso em melhoramento. In: Congresso Brasileiro de Arroz Irrigado, 1., 1999, Pelotas. Anais... Pelotas: Embrapa, 1999. p. 111-111. 

Avaliação de progênies derivadas de cruzamentos envolvendo o acesso com espiguetas agrupadas da Embrapa.

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