Combined selection for adaptability, genotypic stability and cowpea yield from mixed models / Seleção combinada para adaptabilidade, estabilidade genotípica e produtividade de feijão-caupi a partir de modelos mistos

ABSTRACT: The potential expression of crop productivity is a constant challenge for plant breeders in the face of oscillations in environmental variables, making selection difficult and increasing the operational and methodological costs in obtaining the ideal cultivar for a determined region. The objective of the research was to investigate the effects of genotype x environment interaction in the selection of cowpea lines with high grain yield, adaptability, and genotypic stability simultaneously, in environments of the Northwest region of Rio de Janeiro State, using mixed models (Maximum Restricted Likelihood - REML/Best Linear Unbiased Prediction - BLUP). 27 cowpea genotypes were evaluated in six environments by combining location (Cambuci-RJ and Bom Jesus do Itabapoana-RJ) and year (2016, 2017 and 2018). A randomized block design with four replications was performed. The genetic parameters were estimated via the REML/BLUP procedure, and the selection was based on the harmonic mean method of the relative performance of the genetic values (HMRPGV). A meaningful difference was observed for environment and genotype x environment interaction. The residual variance and the variance of the genotype x environment interaction formed the most significant fractions of the phenotypic variance. Lines 4 (Bico-de-ouro 1-5-24), 6 (Pingo-de-Ouro 1-5-4), 5 (Pingo-de-Ouro 1-5-26), and 9 (Pingo-de-Ouro 1-5-8), stood out as superior in terms of stability and adaptability and grain yield by HMRPGV. Commercial cultivars 13 (BRS-Tumucumaque) and 26 (BRS-Itaim) had high grain yield, adaptability, and specific stability in the evaluated edaphoclimatic conditions.

RESUMO: A expressão potencial da produtividade das culturas constitui um desafio constante aos criadores de plantas frente às oscilações das variáveis ambientais, dificultando a seleção e onerando os custos operacionais e metodológicos na obtenção da cultivar ideal para determinada região. O objetivo do trabalho foi investigar os efeitos da interação genótipos x ambientes na seleção de linhagens de feijão-caupi com alta produtividade de grãos, adaptabilidade e estabilidade genotípica simultaneamente, em ambientes da região Noroeste do estado do Rio de Janeiro, usando modelos mistos (Máximo Verosimilhança Restrita - REML/Melhor Predição Linear não Viesado - BLUP). Avaliou-se 27 genótipos de feijão-caupi em seis ambientes pela combinação de local (Cambuci-RJ e Bom Jesus do Itabapoana-RJ) e ano (2016, 2017 e 2018). Foi utilizado o delineamento em blocos casualizados com quatro repetições. Os parâmetros genéticos foram estimados via procedimento REML/BLUP, e a seleção baseou-se no método da média harmônica do desempenho relativo dos valores genéticos (HMRPGV). Observou-se diferença significativa para ambiente e interação genótipo x ambiente. A variância residual e a variância da interação genótipo x ambiente formaram as maiores frações da variância fenotípica. As linhagens 4 (Bico-de-ouro 1-5-24), 6 (Pingo-de-ouro 1-5-4), 5 (Pingo-de-ouro 1-5-26) e 9 (Pingo-de-ouro 1-5-8) foram classificadas como superiores quanto a estabilidade e adaptabilidade e rendimento de grãos pelo critério da HMRPGV. As cultivares comerciais 13 (BRS-Tumucumaque) e 26 (BRS-Itaim) reuniram elevada produtividade de grãos, adaptabilidade e estabilidade específica nas condições edafoclimáticas avaliadas.

Testers in supersweet corn lines / Avaliação de testadores em linhagens de milho superdoce

ABSTRACT: The purpose of this study was to evaluate the discriminatory capacity of tester lines for tropical corn lines converted to supersweet shrunken (sh2) gene, for the development of hybrids adapted to tropical conditions. Lines were used as female parents in crosses with three testers: open-pollinated mixed variety; supersweet line L4; supersweet commercial hybrid Tropical Plus. Four trials were carried out to evaluate topcrosses in Maringá - PR e Sabáudia - PR, Brazil in the main growing season of 2015/16. The following traits were evaluated: total ear weight (TEW, in kg), commercial ear weight (CEW, in kg) and total soluble solids (TSS, in °Brix). The GCA estimates for TEW and CEW were highest for L4. The lines Balu-114 and UEM-25 were selected based on the effects of g ̂ ifor the traits studied and should be used in the establishment of base populations for the breeding of superior lines. The s ̂ ijvalue for TEW was highest for cross BALU-182 x Tropical, while for CEW was the highest value for cross BALU-94 x Mista.

RESUMO: O presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de testadores quanto à capacidade de discriminação de linhagens tropicais convertidas à superdoce, por meio da incorporação do gene shrunken (sh2), visando a produção de híbridos adaptados às condições tropicais. As linhagens utilizadas como parentais femininos foram os testadores: variedade de polinização aberta Mista; linhagem superdoce L4; híbrido comercial superdoce Tropical Plus. Os quatro experimentos foram conduzidos em Maringá - PR e Sabáudia - PR, na safra verão de 2015/16. As características avaliadas foram: Peso de espigas totais (PET, em kg), Peso de espigas comerciais (PEC, em kg) e sólidos solúveis totais (SST, em ºBrix). A linhagem L4 foi o testador que mais proporcionou efeito de heterose. As maiores estimativas de CGC para PET e PEC foram obtidas por L4. As linhagens Balu-114 e UEM-25 foram selecionados com base nos efeitos de g ̂ i para as características estudadas e deverão ser utilizados na formação de populações base para a extração de linhagens superiores. O cruzamento BALU-182 x Tropical apresentou o maior valor de s ̂ ijpara PET, enquanto o cruzamento BALU-94 x Mista obteve o melhor valor para PEC.

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.

GGE Biplot projection in discriminating the efficiency of popcorn lines to use nitrogen / Projeção GGE Biplot na discriminação da eficiência de linhagens de milho-pipoca ao uso do nitrogênio

ABSTRACT Nitrogen is essential for sustaining life on the planet, and it is the most important nutrient for obtaining high agricultural production. However, their use leads to the release of nitrous oxide with a global warming potential 296 times higher than the CO2 molecule, making it a challenge to reduce their use in agriculture. The objective of this research was to identify efficient popcorn inbred lines and responsive nitrogen use and exhibit a good expansion volume. For this, 29 inbred lines from the Germplasm Collection of Darcy Ribeiro North Fluminense State University (UENF) were evaluated at two contrasting levels of nitrogen availability (low and ideal) at two representative locations in the north and northwest of the state of Rio de Janeiro, Brazil, arranged in a randomized block design with three replicates. These inbred lines were discriminated against efficient use of nitrogen by multivariate GGE Biplot. Selective accuracy was close to 1, showing that the genotypes were enough to provide contrasting success in selection procedures. The first two main components (PC) retained 93.82% of the total variation, and PC1 furnished an information ratio (IR) that was unaffected by noise. L77 was the most unstable line, while P7, P2, P6, P3, P5, P4, P9, P10, P8, P9, L70, L74, and L55 were efficient and responsive. The GGE biplot method is recommended for the reliable identification of popcorn lines that are efficient and responsive to the use of nitrogen.

RESUMO O nitrogênio é indispensável à manutenção da vida no planeta, sendo o mais importante nutriente para a obtenção de elevadas produções agrícolas. No entanto, a sua utilização ocasiona a liberação de óxido nitroso, com potencial de aquecimento global 296 vezes maior que a molécula de CO2, tornando-se um grande desafio a redução de seu uso na agricultura. O objetivo desta pesquisa foi identificar linhagens de milho-pipoca eficientes e responsivas no uso de nitrogênio e que apresentem um elevada capacidade de expansão. Para isto, avaliaram-se 29 linhagens da Coleção de Germoplasma da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF) em dois níveis contrastantes de nitrogênio (baixo e ideal) em dois locais representativos do Norte e Noroeste do Estado do Rio de Janeiro, Brasil, arranjadas no delineamento em blocos casualizados com três repetições. Estas linhagens foram discriminadas em relação a eficiência no uso do nitrogênio pela técnica multivariada GGE Biplot. A acurácia seletiva foi próxima de 1, revelando que os genótipos foram suficientes contrastantes para proporcionar sucesso em procedimentos seletivos. Os dois primeiros componentes principais (CP) retiveram 93,82% da variação total, sendo que o CP1 expressou relação de informação (IR) não impactada por ruídos. L77 foi a linhagem mais instável, enquanto P7, P2, P6, P3, P5, P4, P9, P10, P8, P9, L70, L74 e L55 foram eficientes e responsivas. Recomenda-se o método GGE Biplot na identificação fidedigna de linhagens de milho-pipoca eficientes e responsivas ao uso do nitrogênio.

Diallel mixed-model analysis of papaya fruit deformities / Análise dialélica via modelos mistos das deformidades em frutos de mamoeiro

ABSTRACT: Changes in the shape of fruits from hermaphrodite flowers due to floral anomalies are quite common. The aim of this study was to estimate the effects of the general and specific combining ability on the proportions of normal and deformed (carpelloid and pentandric) papaya fruits in hermaphrodite plants using mixed models. The ‘JS12-N’, ‘Waimanalo’ and ‘Golden’ parents showed the potential to decrease the number of deformed fruits. In contrast, the ‘Maradol x JS12-N’, ‘Maradol x Waimanalo’, ‘Maradol x Golden’, ‘JS12-N x JS12-4’, ‘JS12-N x Sekati’, ‘JS12-N x Waimanalo’, ‘Waimanalo x JS12-N’, ‘Waimanalo x JS12-4’, ‘Waimanalo x Golden’, ‘Waimanalo x Sunrise Solo 72/12’, ‘Golden x Maradol’, ‘Golden x JS12-N’, ‘Golden x Sekati’, ‘Golden x Waimanalo’ and ‘São Mateus x JS12-N’ hybrids have the potential to increase the number of marketable fruits while decreasing the number of carpelloid and pentandric fruits.

RESUMO: Alterações na forma dos frutos originários de flores hermafroditas são bastante comuns. Estas alterações são provocadas por anomalias florais. Este trabalho teve como objetivo obter via modelos mistos estimativas de capacidade geral e específica de combinação para proporção de frutos de mamoeiro normais e com deformidades: carpeloidia e pentandria, em plantas hermafroditas. Os genitores ‘JS12-N’, ‘Waimanalo’ e ‘Golden’ apresentam potencial para redução de frutos com deformidades. Os híbridos ‘Maradol x JS12-N’, ‘Maradol x Waimanalo’, ‘Maradol x Golden’, ‘JS 12-N x JS12-4’, ‘JS 12-N x Sekati’, ‘JS 12-N x Waimanalo’, ‘Waimanalo x JS12-N’, ‘Waimanalo x JS12-4’, ‘Waimanalo x Golden’, ‘Waimanalo x Sunrise Solo 72/12’, ‘Golden x Maradol’, ‘Golden x JS12-N’, ‘Golden x Sekati’, ‘Golden x Waimanalo’ e ‘São Mateus x JS12-N’ apresentaram potencial para aumento do número de frutos comerciais e redução de frutos carpelóides e pentândricos.

Indexes in the comparison of pre-commercial genotypes of common bean / Índices na comparação de genótipos pré-comerciais de feijão - vagem

The objective of this research was to analyze the use of cultivar index selection (GARCIA, 1998) in the indication of superior genotypes of common bean for the northwest region of the state of Rio de Janeiro, in comparison to the other nonparametric indices used in plant breeding. The indexes of ELSTON (1963), MULAMBA & MOCK (1978), SCHWARZBACH (1972) and GARCIA (1998) were employed in the evaluation of 14 strains (F9 e F10) of common bean of indeterminate growth habit. The experiments were conducted in the municipalities of Bom Jesus do Itabapoana (2010 and 2011) and Cambuci (2011). The design employed was of randomized blocks with four repetitions. The traits pod yield (PRODV), grain yield (PRODG), average number of pods per plant (NMVP), average weight of pod (PMV) and average number of seeds per pod (NMSV) were assessed. The index of GARCIA (1998) proved to be more efficient than the other indexes, since it showed more correlation with PRODV and selected more productive strains. The recommended genotypes were: UENF 7-5-1 and UENF 7-6-1, followed by the genotypes UENF 7-10-1, UENF 7-12-1 and UENF 7-20-1.

O objetivo deste trabalho foi analisar a utilização do índice de seleção de cultivares (GARCIA, 1998) na indicação de genótipos superiores de feijão-vagem para a região Noroeste do Estado do Rio de Janeiro, em comparação a outros índices não paramétricos comumente utilizados no melhoramento vegetal. Os índices de ELSTON (1963), MULAMBA & MOCK (1978), SCHWARZBACH (1972) e GARCIA (1998) foram empregados na avaliação de 14 linhagens (F9 e F10) de feijão-vagem de hábito de crescimento indeterminado. Os experimentos foram conduzidos nos municípios de Bom Jesus do Itabapoana (2010 e 2011) e Cambuci (2011). O delineamento empregado foi o de blocos casualizados, com quatro repetições. As características produtividade de vagens (PRODV), produtividade de grãos (PRODG), número médio de vagens por planta (NMVP), peso médio de vagem (PMV) e número médio de sementes por vagem (NMSV) foram avaliadas. O índice de GARCIA (1998) demonstrou ser mais eficiente que os demais índices, uma vez que apresentou maior correlação com a PRODV e selecionou as linhagens mais produtivas. Os genótipos recomendados foram: UENF 7-5-1 e UENF 7-6-1, seguidos pelos genótipos UENF 7-10-1, UENF 7-12-1 e UENF 7-20-1.

Breeding full-sib families of sugar cane using selection index / Melhoramento em famílias de irmãos-completos de cana-de-açúcar usando índices de seleção

An experiment with families belonging to the first selection stage (T1) of the Sugar Cane Breeding Program (PMGCA) of the Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ)/RIDESA was carried out in the Plant Disa, located in the municipality of Conceição da Barra-ES, in 2006, aiming to evaluate families, for the selection of superior plants for the later stages of the breeding program of the culture. Sixty-eight full-sib families and three genotypes considered standards with potential recommendation for the area under study were evaluated. The experiment was arranged in a statistical randomized block design, in which the families were grouped into four sets. Each set had four replicates and one hundred seedlings per plot, with spacing of 0.5 meters between plants and 1.40 between rows. The evaluations were conducted during two growing seasons, corresponding to the first and second ratoon, 2008 and 2009, respectively. The traits stem diameter (DMC), total weight of the plot (P), number of stems (NC) Brix of the lower stem (Brix PE) and Brix of the upper stem (Brix PT) were assessed. All traits were significant for the genotypes, by the F test (P<0.01), in joint analyses of environments, which reveals significant differences between families. The values found in this study for the genetic variation coefficient (CVg) indicate great potential for success in breeding programs targeting at the selection of the traits evaluated. The highest gains were achieved when the indices of Smith and Hazel and Mulamba and Mock were used, which allowed simultaneous superior gains in all traits for the best families.

Foi instalado, em 2006, na Usina Disa, Município de Conceição da Barra-ES, um ensaio de famílias pertencentes a primeira fase de seleção (T1) do Programa de Melhoramento Genético da Cana-de-Açúcar (PMGCA) da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ)/ RIDESA, com o objetivo de avaliar famílias, visando à seleção de plantas superiores para as fases posteriores do programa de melhoramento genético da cultura. Foram avaliadas 68 famílias de irmãos-completos e mais três genótipos considerados padrões, com potencial de recomendação para a região avaliada. O delineamento estatístico utilizado foi em blocos ao acaso, no qual as famílias foram agrupadas em quatro sets, cada qual com quatro repetições e cem seedlings por parcela, espaçadas a 0,5 metros entre plantas e 1,40 metros entre linhas. As avaliações foram efetuadas durante duas safras agrícolas, correspondentes a primeira e a segunda soca, 2008 e 2009, respectivamente, sendo avaliadas as características diâmetro médio do colmo (DMC), peso total da parcela (P), número de colmos (NC), Brix da parte inferior do colmo (Brix PE) e Brix da parte superior do colmo (Brix PT). Todas as características foram significativas para famílias avaliadas, pelo teste F (P<0,01) nas análises conjuntas dos ambientes, demonstrando haver diferenças significativas entre as famílias. Os valores encontrados, no presente estudo, para o parâmetro genético coeficiente de variação genético (CVg), indicam grandes possibilidades de sucesso neste programa de melhoramento visando à seleção para as características avaliadas, sendo atribuídos os maiores ganhos genéticos quando utilizados os índices de Smith e Hazel e Mulamba e Mock, os quais permitiram ganhos simultâneos superiores em todas as características avaliadas para as melhores famílias.

Seleção de progênies de meios-irmãos do composto Isanão VF-1 de milho na safra e safrinha / Selection of half sib progenies of Isanão VF-1 composite of maize in normal and late season crops

O aumento significativo da produção de milho na segunda safra no Brasil, principalmente no centro-sul do país, têm estimulado os programas de melhoramento da cultura a selecionar genótipos que sejam adaptáveis às condições climáticas das diferentes épocas de semeadura. Nesse sentido, o objetivo do presente trabalho foi quantificar a interação progênies x épocas de semeadura e verificar seus reflexos no progresso genético com o uso de índice de seleção multivariado para seleção de progênies do Composto Isanão VF-1 de milho. As semeaduras foram realizadas na segunda safra em 2004 e na primeira safra do ano agrícola 2004/05. Foram utilizadas 71 progênies de meios irmãos avaliadas em blocos ao acaso, com três repetições. Os caracteres avaliados foram: altura de plantas, altura de espigas, tombamento, prolificidade e rendimento de grãos. Realizaram-se a decomposição da interação progênies x épocas e foram estimados os ganhos pelo índice de seleção descrito por Mulamba e Mock. Houve predomínio da interação do tipo simples para maioria dos caracteres, exceto para prolificidade, que revelou 86 por cento de interação do tipo complexa. Pelo índice de Mulamba e Mock, os ganhos proporcionais mais adequados para o conjunto de caracteres avaliados foi obtido pelos pesos econômicos atribuídos por tentativas. Os ganhos preditos foram de 1,41, 0,86, -13,03, 9,54 e 16,12 por cento para altura de planta, altura de espiga, tombamento, prolificidade e rendimento de grãos, respectivamente.

The significant increase in maize production in the second season crop in Brazil, mainly in central-south of the country have stimulated breeding programs to select genotypes adapted to the climatic conditions of different sowing times. The objective of this study was to quantify the progenies x sowing times interaction and check its reflexes on the genetic progress with the use of multivariate selection for selection progenies of the maize Composite Isanão VF-1. Sowings were done in the second growing season, in 2004 and in first growing season of the 2004/05 crop year. A total of 71 half-sib progenies were evaluated in a randomized block design with three replications. The traits evaluated were: plant height, ear height, lodged and broken plants, prolificacy and grain yield. There was decomposition of progenies x sowing times interaction and gains from selection index Mulamba and Mock were estimated. There was a predominance of the simple interaction for most traits, except prolificacy, which revealed 86 percent of complex type interaction. For the index Mulamba and Mock, proportional gains most appropriate for the traits set was obtained by the economic weights assigned by attempts. The predicted gains were 1.41, 0.86, -13.03, 9.54 and 16.12 percent for plant height, ear height, lodged and broken plants, prolificacy and grain yield, respectively.

Associação entre características agronômicas e capacidade de expansão em população de milho pipoca sob seleção recorrente / Association between agronomical traits and popping expansion in a popcorn population under recurrent selection

Objetivou-se, neste trabalho, investigar a possibilidade de seleção mais eficiente por meio do uso de análise de trilha e de correlações parciais no programa de seleção recorrente da população UENF de milho pipoca. Duzentas famílias de irmãos completos foram obtidas e avaliadas quanto a oito características em dois ambientes no estado do Rio de Janeiro: Campos dos Goytacazes e Itaocara. A correlação genotípica entre capacidade de expansão e rendimento de grãos foi negativa e não significativa ao nível de 5 por cento de probabilidade pelo teste t. A análise de trilha demonstrou ser a massa de 100 grãos, a característica mais associada à capacidade de expansão neste estudo. Há possibilidade de obtenção de resposta correlacionada em capacidade de expansão e rendimento de grãos, desde que se selecionem, entre os genótipos de maior rendimento, aqueles com menores tamanhos de grãos.

The objective of this work was to investigate the possibility of a more efficient selection through path analysis and partial correlation in the breeding program of the UENF popcorn population by recurrent selection. Two hundred full-sib progenies were obtained and evaluated by eight traits in two environments in Rio de Janeiro State: Campos dos Goytacazes and Itaocara. The genotypic correlation between popping expansion and grain yield was negative and non significant at the 5 percent probability level by t test. Path analysis showed that mass weight of 100 grains is the most associated trait at popping expansion in this study. It is possible to obtain correlated response for popping expansion by grain yield, as long as genotypes with smaller grain size are selected from the genotypes with higher grain yield.

Genetic diversity of breeding popcorn lines determined by SSR markers / Diversidad genética de líneas de mejoramiento del Zea mays determinada por marcadores SSR

Information about genetic dissimilarity is very important to corroborate genealogical relationships and to predict the most heterozygotic hybrid combinations. Eight popcorn S6 lines of diverse germplasm types were evaluated using simple sequence repeats (SSR) markers. Of a total of 51 evaluated polymorphic primers, 15 were used for polymerase chain reaction (PCR) amplification. The genetic distance was estimated by Rogers’ modified distance. The different popcorn breeding programs in Brazil are possibly using highly similar base-populations. The genetic similarity of lines P1-3 and P8-1 was lowest, while P3-3 and P8-2 were genetically more similar. The cophenetic correlation showed that the Unweighted Pair-Group Method Using Arithmetic Averages (UPGMA) was reliable to discriminate the genotypes in five groups. The clusters were consistent with the estimates of genetic identity. There was a moderate coincidence degree between the groups and genealogy of lines. Higher levels of heterozygosity are expected from crosses between the group containing lines P3-3 and P7-3 with that of P1-3 and P7-4. Crosses between lines P1-3 and P8-1 are also promising.

Genetic parameter estimates in yellow passion fruit based on design I

The aim of this work was to study the genetic parameters, to obtaine the progenies by crossings among the yellow passion fruits cultivars (Passiflora edulis f. flavicarpa), following the Design I. The results of the variance analysis demonstrated large variability to be exploited in the population. The trait number of fruit per plant presented the largest additive genetic variation coefficient, demonstrating that larger gains could be obtained for the trait. In terms of genetic action, number of fruits per plant, skin thickness and number of days by flowering have demonstrated to be characterized by the overdominance. Other important traits seem to have presented larger addictive effect than the dominance, as weight, length and width of fruits. The highest values of the coefficients of heritabilities were obtained for the males and the smallest for the females within males, and for the selection the coefficients should be used in the narrow sense.

Com o objetivo de se estimarem parâmetros genéticos, procedeu-se a obtenção de progênies por cruzamentos entre cultivares de maracujá amarelo (Passiflora edulis f. flavicarpa) seguindo o Delineamento I. Os resultados da análise de variância demonstraram existir grande variabilidade a ser explorada na população. Número médio de frutos expressou o maior coeficiente de variação genético aditivo, demonstrando que maiores ganhos podem ser obtidos para o caráter. Em termos de ação gênica, número de frutos por planta, espessura de casca e número de dias para o florescimento demonstraram ser caracterizadas por efeito sobredominante dos genes. Outras características importantes apresentaram efeito aditivo maior do que o dominante, como ocorreu com peso, comprimento e largura de frutos. Os valores dos coeficientes de herdabilidade mais elevados foram obtidos para famílias de machos e os menores para famílias de fêmeas dentro de machos, sendo que para fins de seleção devem ser utilizados os coeficientes no sentido restrito.

Seleção recorrente intrapopulacional no maracujazeiro amarelo: alternativa de capitalização de ganhos genéticos / Intrapopulation recurrent selection in yellow passion fruit: alternative to accumulate genetic gains

Objetivou-se, neste trabalho, estimar parâmetros genéticos e correlações associadas a características agronômicas do maracujazeiro amarelo (Passiflora edulis Sims), predizer o progresso genético esperado com a seleção direta e baseado em índice de seleção, bem como sugerir uma estratégia de capitalização de ganhos genéticos nos ciclos de seleção recorrente. Foram avaliadas 26 progênies de meio-irmãos provenientes da recombinação de genótipos selecionados do primeiro ciclo de seleção via Delineamento I, as quais representam a população melhorada, UENF/MA1. O delineamento estatístico utilizado foi blocos casualizados com duas repetições e parcelas constituídas de cinco plantas. Foram avaliadas cinco características relacionadas ao fruto, no período de fevereiro a julho de 2007, utilizando dados de média de parcelas. As estimativas dos parâmetros genéticos e das correlações, bem como a seleção baseada no índice de seleção possibilitaram a identificação de progênies com desempenhos agronômicos superiores para vários caracteres, simultaneamente. Além disso, a presente estratégia pode constituir alternativa de capitalização de ganhos genéticos na seleção recorrente, aumentando a eficiência do processo seletivo e potencializando a sua utilização em programas de melhoramento de fruteiras, uma vez que permite ganho genético em duas (geração e teste de progênies) das três etapas de seleção recorrente.

The aim of this research was to estimate the genetic parameters and correlations associated to the agronomic traits of yellow passion fruit (Passiflora edulis Sims), to predict the expected genetic progress with the direct selection and based on selection index, as well as to suggest a strategy to accumulate genetic gains in the recurrent selection cycles. Twenty six half-sib progenies originated from the recombination of selected genotypes from the first cycle of selection via design I were evaluated, which represents the improved population, UENF/MA1. The randomized complete block design with two replications and five plants per plot was used. Evaluations were made from February to July 2007 for five agronomic traits. Data of plot means were considered for statistical analysis. The genetic parameter estimates and correlations, as well as the selection based on the selection index made possible the identification of progenies with high performance for several traits, simultaneously. Besides, the strategy may constitute an alternative of accumulating genetic gains in yellow passion fruit recurrent selection, increasing the efficiency of the selective process and its use in fruit improvement programs, once it allows genetic gain in two (generation and progeny tests) of the three recurrent selection steps.

Embriogênese somática a partir de embriões imaturos em genótipos de milho / Somatic embryogenesis from immature embryos in maize genotypes

A primeira etapa de um programa de transformação genética de plantas é o estabelecimento de um protocolo de regeneração de plantas, a partir de cultura de tecidos. A regeneração de plantas pode ser conseguida por meio de organogênese ou embriogênese. A embriogênese somática é dependente do genótipo das plantas utilizadas e a identificação de genótipos mais responsivos a este método de regeneração resulta em maior eficiência da técnica. O trabalho teve como objetivo identificar genótipos de milho com maior capacidade de produção de embriões somáticos e regeneração de plantas. Foram investigados 11 genótipos (linhagens e híbridos). As culturas foram obtidas a partir de embriões imaturos, inoculados em meio N6, suplementado com 690mg L-1 de prolina e 10mM de 2,4-D, com subcultivos quinzenais. Nos genótipos LD82025, CD308 e CML314, foram observados calos do tipo II, friáveis e embriogênicos. Esses genótipos foram submetidos ao processo de regeneração, destacando-se a linhagem LD82025. Os genótipos CD307, CD304, OC-705, 105-B e o GU04328 não apresentaram indução de calos embriogênicos. Os resultados indicam que a linhagem LD82025 é a mais promissora para utilização em um programa de transformação genética de plantas.

The establishment of a protocol for regenerating plants by tissue culture is the first step in breeding programs which have the objective of using genetic transformation on plants. The plant regeneration can be achieved either by organogenesis or embryogenesis. In the second case, the somatic embryogenesis depends on the identification of responsive genotypes which enhance the efficiency of the program. The aim of the present study was to identify maize genotypes with high capacity to produce somatic embryos and consequently regenerate maize plants. Eleven genotypes (inbreds and hybrids) were investigated in the present experiment. Under two-week periods, the cultures were obtained from immature embryos which were inoculated into growing medium N6 with 690mg L-1 of proline and 10mM of 2,4-D. Callis of type II, friable and embryogenic, were observed in the LD82025, CD308, and CML314 genotypes. After, they were submitted to the regeneration process and the best performance was achieved by the LD82025. No embryogenic callus was developed from CD307, CD304, OC-705, 105-B, and GU04328. In the present case, the inbred LD82025 is the most promising maize genotype for participating in a breeding program that will use the genetic transformation of maize plants.

Correlações fenotípicas e genético-aditivas em maracujá-amarelo pelo delineamento I / Phenotypic and genetic-additive correlations in yellow passion fruit obtained by design I

Objetivou-se, neste estudo, avaliar o grau de associação entre características de importância econômica de uma população de maracujá-amarelo (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg.) por meio da estimação dos coeficientes de correlação fenotípica e genético-aditivas. Cento e treze progênies de maracujá-amarelo foram obtidas conforme Delineamento I e avaliadas nas localidades de Viçosa, MG, e Miracema, RJ, em arranjos em três agrupamentos, com delineamentos em blocos ao acaso, com três repetições e três plantas por parcela. A característica número de frutos por planta demonstrou estar associada negativamente com peso, comprimento e largura de frutos, e positivamente com espessura de casca. Além disso, a característica peso de frutos apresentou correlações fenotípicas e genético-aditivas positivas com todas as demais, excluindo-se número de frutos por planta. Assim, o aumento nas dimensões do fruto pode resultar em diminuição da produção em números de frutos, de modo que métodos mais elaborados de seleção no melhoramento podem ser necessários para que se atinja uma população com alta produtividade e boas características comerciais. Por conseguinte, o uso de índices de seleção pode contribuir para obtenção de ganhos simultâneos em características de importância econômica em maracujá-amarelo.

The aim of this research was to evaluate the association among economically important traits of a yellow passion fruit population (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg.) through the estimate of the phenotypic and genetic-additive correlations. Hundred thirteen yellow passion fruit progenies were obtained by using nested design and evaluated in two environments, Viçosa, MG, and Miracema, RJ, in Brazil, grouped in three sets in a randomized block design, with three replications and three plants per plot. The trait number of fruits per plant demonstrated to be associated negatively with weight, length and width of fruits, and positively with peel thickness. Moreover, the trait weight of fruits expressed positive values for phenotypic and genetic-additive correlations with others, excluded number of fruits by plant. Thus, the increase in the dimensions of fruit may result in decrease of the production in numbers of fruits, so that elaborated methods of selection may be necessary for a high productivity population and good commercial traits. Consequently, the use of selection indexes can contribute to obtain genetic gain in traits of economical importance in yellow passion fruit.

Polinização seletiva em maracujazeiro amarelo (Passiflora edulis f. flavicarpa) monitorada por vetores canônicos / Seletive pollination in yellow passion fruit (Passiflora edulis f. flavicarpa) by canonic vectors

Objetivou-se neste trabalho avaliar a influência da planta doadora de pólen sobre as características dos frutos produzidos na cultura do maracujazeiro-amarelo (Passiflora edulis f. falvicarpa). Neste contexto, um experimento foi conduzido, segundo o esquema de cruzamentos controlados. Empregaram-se 23 plantas "genitor masculino" e 103 plantas receptoras de pólen, perfazendo o total de 185 frutos avaliados segundo as características: peso, largura, comprimento, número de sementes e peso relativo de 100 sementes. A avaliação dessas características, segundo análise de variância multivariada (MANOVA), permitiu a verificação de efeitos significativos ("genitor masculino" e "fêmea hierarquizada a genitor masculino"). A partir das informações da MANOVA, construiu-se uma função discriminante, constituída pela primeira variável canônica baseada na matriz de soma de quadrados para a fonte de variação "genitor masculino" (Importância relativa = 58,10 por cento). A análise desta permitiu verificar elevado efeito da fonte de variação "genitor masculino" sobre as características dos frutos, cujos indivíduos foram agrupados univariamente em três grupos distintos. Tais resultados permitem concluir que tanto progenitores femininos como masculinos podem influenciar os resultados obtidos em esquemas de seleção massal.

This research was aiemd at evaluating the influence of the relactive pollination of pollen donor plant in obtaition higher fruits of yellow passion (Passiflora edulis f. falvicarpa). To do so, an experiment was conduced according to the controlled crosses, using 23 male plants and 103 pollen receptor plants. The total of fruits obtained was 185 units, that were evaluated according to the following traits: fruit weight, fruit diameter, fruit length, fruit seed number and relative weight of 100 seeds. The data were analyzed by using multivariate analysis (MANOVA). The discriminant function was constituted by the first canonic variable based on matrix of square sum of male (relative importance = 58.1). The discriminant function analysis permitted to verify high effect of male in relation to fruit traits, whose individuals were grouped in three distinct classes. The results indicate that female as well as male can influence the results obtained in mass selection.

Componentes genéticos de médias e depressão por endogamia em populacões de milho-pipoca / Average genetic components and inbreeding depression in popcorn populations

Dez populacões de milho-pipoca (PR 038, PR 079, RR 046, SC 016, PR 017, BRS Angela, SC 002, PR 009, PR 023 e SE 013) foram avaliadas com os objetivos de obter estimativas de depressão por endogamia e componentes genéticos de média. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso em esquema de parcelas subdivididas, nos quais os tratamentos primários foram os níveis de endogamia (S1 e S0) e os tratamentos secundários as populacões, com três repeticões. O ensaio foi conduzido nas cidades de Maringá e Iguatemi-PR, no ano agrícola de 2001/2002. Foram avaliadas as características altura de plantas, altura de espigas, rendimento de grãos e capacidade de expansão. Foram observados menores valores de depressão por endogamia e predominância de efeitos gênicos aditivos para capacidade de expansão em relacão ao rendimento de grãos. As populacões BRS ANGELA e SC 002 apresentaram maior probabilidade de sucesso na obtencão de linhagens com boa capacidade de expansão.

Análise dialélica de linhagens de milho na safrinha / Diallel analysis of maize lines in the second crop

Os agricultores brasileiros semearam 2.495 milhões de hectares de milho na safrinha de 2002, área que corresponde a 31 por cento do total da safra. Esse trabalho teve por objetivos avaliar em CRUZamentos dialélicos, as capacidades de combinação e identificar as combinações híbridas mais promissoras entre dez linhagens selecionadas a partir de híbridos franceses e um sintético obtido de gerações avançadas de híbridos comerciais. As linhagens e os híbridos foram avaliados em quatro locais, na safrinha de 2002, segundo o delineamento em blocos ao acaso, com três repetições. Foram obtidos os dados de rendimento de grãos, altura de plantas e espigas e dias até o florescimento feminino. Adotou-se o método 2 de GRIFFING na análise dialélica. Ocorreram diferenças significativas (P<0,05) para rendimento de grãos em relação aos híbridos, locais e interação híbridos x locais. Na análise dialélica conjunta, não houve diferenças significativas (P>0,05) para capacidade geral de combinação (CGC) e foram detectadas diferenças significativas (P<0,05) para capacidade específica de combinação (CEC) e para as interações CGC x locais e CEC x locais. Os híbridos LD 82-019 x CP 88-003, LD 92-017 x LD 22-014, EPG-009 x CP 88-003 e CP 88-003 x JS 87-041 foram selecionados para maximizar o rendimento de grãos em locais específicos e possuem linhagens com alta CGC.

Genetic control on morphoagzronomic traits in snap bean

Cinco acessos divergentes de feijão-de-vagem do banco de germoplasma da UENF, Rio de Janeiro, Brasil, e seus dez híbridos dialélicos possíveis, foram avaliados quanto à herança para cinco características morfoagronômicas, utilizando a metodologia de Hayman (1954). Os resultados evidenciaram que os efeitos gênicos aditivos foram predominantes para peso de vagem por planta, número de sementes por vagem, altura da inserção da primeira vagem e número de dias para florescimento, enquanto os efeitos gênicos não aditivos foram mais importantes na expressão de número de vagens por planta. Isso demonstra que, para as quatro primeiras características, a melhor estratégia a ser adotada é o uso dos acessos em programa de melhoramento intrapopulacional, visando a obtenção de segregantes superiores. Para número de vagens, a estratégia de melhoramento interpopulacional seria mais indicada, por explorar a heterose. Os resultados revelaram ainda que os alelos dominantes são responsáveis por aumentos no número de vagens por planta, no peso de vagem por planta e no número de sementes por vagem. A interação alélica de sobredominância destacou-se para número de vagens por planta, enquanto para as demais características houve a prevalência de dominância parcial.

Correlações entre caracteres agronômicos em dois ciclos de seleção recorrente em milho-pipoca / Correlations among agronomic traits in two recurrent selection cycles in popcorn

Com o propósito de monitorar o comportamento de blocos gênicos em diferentes gerações de seleção recorrente em milho pipoca, quantificaram-se as correlações fenotípica, genotípica e de ambiente entre caracteres agronômicos, em dois ciclos de seleção recorrente. O primeiro ciclo foi formado por famílias de irmãos completos e o segundo ciclo por famílias S1. Embora não significativa, em ambos os ciclos, houve correlação genotípica negativa entre capacidade de expansão e rendimento de grãos. Para o segundo ciclo, as maiores magnitudes de correlação genotípica positiva ocorreram entre rendimento de grãos, número de espigas sadias e estande, indicando a possibilidade de sucesso na seleção de uma ou outra, com base no rendimento de grãos. Embora não significativa e em baixa magnitude, houve acréscimo da correlação genotípica entre rendimento de grãos e capacidade de expansão do primeiro para o segundo ciclo, denotando aumento na concentração de alelos favoráveis na população.

Análise de trilha de caracteres forrageiros do capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum. ) / Path coefficient analysis of forage characteristics of elephantgrass (Pennisetum purpureum schum. )

Os objetivos deste trabalho consistiram em obter estimativas de coeficientes de correlação fenotípicos, genotípicos e residuais, e avaliar os desdobramentos das correlações genotípicas em efeitos diretos e indiretos (análise de trilha) das variáveis altura média das plantas, diâmetro médio do colmo e número de perfilhos por metro linear (variáveis independentes explicativas) na produção de matéria seca (variável dependente principal) de clones de capim-elefante em dois cortes realizados nas condições edafoclimáticas do norte do Estado do Rio de Janeiro. Houve grande diferença nas estimativas obtidas nos dois cortes, entretanto o estudo permitiu concluir que a altura das plantas no corte exerce influência na produção de matéria seca principalmente nas situações de clones de alta capacidade de perfilhamento. As características número de perfilhos por metro linear e diâmetro de perfilhos foram capazes de explicar melhor o potencial de produção de matéria seca, atuando, respectivamente, de forma direta e inversamente proporcionais sobre a variável básica, alternando-se em função das condições ambientais ocorridas durante o crescimento.