Adaptability and stability of early carioca beans by mixed models / Adaptabilidade e estabilidade de feijão carioca precoce via modelos mistos

The genotype x environment interaction represents one of the major selection challenges due to the difficulty in identifying effectively superior genotypes. The present study aimed at estimating genetic parameters and selecting genotypes of early Carioca beans by analyzing simultaneous attributes, including yield, adaptability, and stability. In the agricultural year of 2015 and 2016, three trials were conducted, using a randomized block design, with three repetitions each, in the Agreste and Sertao regions of Pernambuco State. The genetic parameters were estimated using the mixed model procedure, and the selection was based on the harmonic mean of the relative performance of genetic values (MHPRVG, abbreviation in Portuguese) method. The environments influenced the phenotypic expression of the bean genotypes during both years, setting a specific adaptation. The mean heritability of the genotypes regarding yield exhibited low magnitude values in the trials of 2015 (5.78%) and 2016 (13.77%), indicating costly conditions for the selection of the improved genotypes. Genotype CNFC 15856 was selected, considering the genetic gain predicted for yield, by the average and specific performance in the three environments, and by the simultaneous attributes of yield, adaptability, and stability. The MHPRVG method enables the optimized selection of genotypes considering yield, stability, and adaptability; therefore, it should be included in the recommended selective criteria for agronomically superior genotypes in commercial plantations.

A interação genótipos x ambientes representa um dos maiores desafios da seleção por dificultar a identificação de genótipos efetivamente superiores. O objetivo desta pesquisa foi estimar os parâmetros genéticos e, pelos atributos simultâneos de produtividade, adaptabilidade e estabilidade, selecionar genótipos de feijão carioca precoce. No ano agrícola de 2015 e 2016, foram conduzidos três ensaios sob o delineamento de blocos casualizados com três repetições no Agreste e Sertão de Pernambuco. Os parâmetros genéticos foram estimados pelo procedimento de modelos mistos, e a seleção baseou-se no método da média harmônica do desempenho relativo dos valores genéticos. Os ambientes influenciaram na expressão fenotípica dos genótipos de feijão nos dois anos, configurando adaptação específica. A herdabilidade média dos genótipos para produtividade apresentou valores de baixa magnitude nos ensaios de 2015 (5,78%) e 2016 (13,77%), indicando condições dispendiosas para seleção dos genótipos melhorados. O genótipo CNFC 15856 foi selecionado considerando o ganho genético predito para produtividade pelo desempenho médio e específico nos três ambientes e pelos atributos simultâneos de produtividade, adaptabilidade e estabilidade. O método MHPRVG proporciona seleção otimizada de genótipos quanto à produtividade, à estabilidade e à adaptabilidade e, portanto, deve fazer parte dos critérios seletivos de recomendação de genótipos agronomicamente superiores para plantios comerciais.

Estimation of genetic merit of diallel hybrids of sweet pepper by mixed models / Estimação do mérito genético de híbridos dialélicos de pimentão sob cultivo hidropônico via modelos mistos

ABSTRACT: The use of mixed models for evaluating diallel crosses is a highly timely option to the reliable prediction of progeny genetic values. In the sweet pepper crop, hybrids are commercially explored on a large scale, mainly because of their characteristics of economic importance. This study aimed to assess the potential of hybrids obtained from a partial diallel among five sweet pepper lines developed for the hydroponic cultivation system and two simple hybrids, by applying mixed models. It was performed crosses in the partial diallel scheme among the (L1B, L6, L7, L18, and L19) lines and the simple hybrids 'Valdor' and 'Atlantis'. Plants were cultivated in hydroponic system with substrate and irrigated three times a day using nutrient solution. On the basis of mixed models, the following traits were assessed: mean fruit diameter (FD), mean fruit length (FL), mean fruit number per plant (FNP), mean fruit mass (FM), early yield (EYIELD), and mean fruit mass per plant (FMP). The L6 line was the one that showed the highest estimate of general combination capacity for FMP, FM, and EYIELD, proving to be promising for recommendation. The hybrid that provided the best specific combining ability for FD, FM, FMP, and EYIELD was L6 x 'Valdor'. Triple hybrids were efficient to maximize yield for the traits of interest by the use of the mixed model.

RESUMO: A utilização de modelos mistos na avaliação de cruzamentos dialélicos é uma opção altamente oportuna para a fidedigna predição dos valores genéticos das progênies. Na cultura do pimentão, os híbridos são largamente explorados comercialmente, principalmente por suas características de importância econômica. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de híbridos resultantes de um dialelo parcial entre cinco linhagens de pimentão desenvolvidas para o sistema de cultivo hidropônico e dois híbridos simples, utilizando modelos mistos. Foram realizados cruzamentos no esquema de dialelo parcial entre as linhagens (L1B, L6, L7, L18 e L19) e os híbridos simples 'Valdor' e 'Atlantis'. As plantas foram cultivadas em sistema hidropônico com substrato e irrigadas três vezes ao dia com solução nutritiva. Com base em modelos mistos, foram avaliadas as características: diâmetro médio de frutos (DF); comprimento médio de frutos (CF); número médio de frutos por planta (NFP); massa média de frutos (MMF); produção precoce (PP) e massa média de frutos por planta (MFP). A linhagem L6 foi a que expressou maior estimativa de capacidade geral de combinação para MFP, MMF e PP, revelando-se promissora para recomendação. O híbrido triplo que apresentou melhor capacidade específica de combinação para DF, MMF, MFP e PP, foi L6 x 'Valdor'. Os híbridos triplos foram eficientes para incrementar a produtividade para as características de interesse com a aplicação da modelagem mista.

Assessing the genotypic performance of carioca beans through mixed models / Desempenho genotípico de feijão carioca via modelos mistos

ABSTRACT: Using genotypes adapted to different regions is one of the main ways to increase Brazilian bean yield. The aim of the present study was to assess the genotypic performance of Carioca beans through mixed models. Fourteen Carioca bean genotypes were assessed in four locations in Pernambuco State (Arcoverde, Caruaru, Belém de São Francisco and São João counties) in 2015. The experiments followed a completely randomized block design, with three repetitions. Genetic parameters were estimated according to the REML/BLUP methodology, whereas genotype selection was based on the harmonic mean of relative performance of genetic values method (MHPRVG). The mean genotype heritability had moderate magnitude, high selective accuracy, besides allowing selection of agronomically superior individuals. Genotypes 'BRS Notável', CNFC 15480 and 'IPR 139' showed good adaptability and grain yield stability. There was agreement among the statistics μ ̂ + g ̂…, stability (MHVG), adaptability (PRVG), and stability and adaptability of genetic values (MHPRVG) in the discrimination of the most productive genotypes, which presented high adaptability and stability. This outcome indicated that these genotypes can be part of the selection criteria regularly used in bean breeding programs.

RESUMO: O uso de genótipos adaptados a diferentes regiões é uma das principais formas de aumentar a produtividade brasileira de feijão. O presente trabalho objetivou avaliar o desempenho genotípico de feijão carioca via modelos mistos. Foram avaliados 14 genótipos de feijão carioca em quatro locais do estado de Pernambuco (Arcoverde, Caruaru, Belém de São Francisco e São João) no ano de 2015. Os experimentos foram instalados em delineamento de blocos ao acaso com três repetições. Os parâmetros genéticos foram estimados pela metodologia REML/BLUP, e a seleção baseou-se no método da média harmônica da performance relativa dos valores genéticos (MHPRVG). A herdabilidade média dos genótipos apresentou magnitude moderada, aliada a alta acurácia seletiva, o que possibilita a seleção de indivíduos agronomicamente superiores. Os genótipos 'BRS Notável', CNFC 15480 e 'IPR 139' apresentaram boa adaptabilidade e estabilidade produtiva de grãos. Houve concordância entre as estatísticas μ ̂ + g ̂..., estabilidade de valores genéticos (MHVG), adaptabilidade de valores genéticos (PRVG) e estabilidade e adaptabilidade de valores genéticos (MHPRVG) na discriminação dos genótipos mais produtivos e com alta adaptabilidade e estabilidade, indicando que elas podem fazer parte de critérios seletivos na rotina dos programas de melhoramento do feijão.