Chemical analyses of flowers and leaves for nutritional diagnoses of coffee trees / Diagnóstico nutricional do cafeeiro por meio de análise floral e foliar

ABSTRACT: The chemical analysis of flowers has been studied for some crops. In coffee trees, the flower tissue analysis could anticipate the nutritional diagnosis. This study aimed to: (i) compare the mineral composition of coffee flowers and leaves; and to (ii) generate reference values for nutritional diagnosis of coffee trees, based on flower and leaf analysis. Nutrient content of flowers and leaves and coffee productivity were evaluated in 26 commercial farms located in Manhuaçu, MG, Brazil throughout three years. The critical nutrient content range in flowers are respectively: 2.78 - 3.17, 0.23 - 0.28, 2.80 - 3.12, 0.30 - 0.37, 0.24 - 0.30, 0.15 - 0.18 dag kg-1 of N, P, K, Ca, Mg, and S; and 17 - 21, 12 - 18, 52 - 80, 26 - 43, and 28 - 48 mg kg-1 of Zn, Cu, Mn, Fe, and B. For leaves, the critical nutrient ranges are respectively: 2.63 - 2.86, 0.13 - 0.14, 2.13 - 2.33, 1.04 - 1.22, 0.27 - 0.33, 0.15 - 0.18 dag kg-1 of N, P, K, Ca, Mg, and S; and 9 - 14, 15 - 23, 80 - 115, 99 - 148, and 31 - 37 mg kg-1 of Zn, Cu, Mn, Fe, and B. The nutritional diagnosis of coffee trees for N, P, Ca, Fe, Cu, and Mn can be anticipated using flower analysis.

RESUMO: A análise química de flores tem sido estudada em algumas culturas. Para o cafeeiro, a análise do tecido floral possibilitaria a antecipação do diagnóstico nutricional das lavouras. O estudo objetivou (i) comparar a composição mineral de flores e de folhas de cafeeiros (ii) e gerar normas para diagnose nutricional do cafeeiro com base na análise de tecidos de flores e folhas das plantas. Para isso, foram avaliados os teores de nutrientes em flores e folhas e a produtividade de café em 26 lavouras comerciais na região de Manhuaçu, MG, durante três anos. As faixas críticas de nutrientes determinadas em flores são: 2,78 - 3,17; 0,23 - 0,28; 2,80 - 3,12; 0,30 - 0,37; 0,24 - 0,30; 0,15 - 0,18 dag kg-1 de N, P, K, Ca, Mg e S, e 17 - 21; 12 - 18; 52 - 80; 26 - 43 e 28 - 48 mg kg-1 para Zn, Cu, Mn, Fe e B, respectivamente. As faixas críticas de nutrientes em folhas foram: 2,63 - 2,86; 0,13 - 0,14; 2,13 - 2,33; 1,04 - 1,22; 0,27 - 0,33; 0,15 - 0,18 dag kg-1 de N, P, K, Ca, Mg e S, e 9 - 14; 15 - 23; 80 - 115; 99 - 148 e 31 - 37 mg kg-1 para Zn, Cu, Mn, Fe e B, respectivamente. A diagnose nutricional do cafeeiro, quanto aos nutrientes N, P, Ca, Fe, Cu e Mn, pode ser antecipada por meio da análise de flores.

Identification of patterns related to linkage groups or disequilibrium by factor analysis / Identificação de padrões relacionados a grupos de ligação ou de desequilíbrio por análise de fatores

ABSTRACT: Empirical patterns of linkage disequilibrium (LD) can be used to increase the statistical power of genetic mapping. This study was carried out with the objective of verifying the efficacy of factor analysis (AF) applied to data sets of molecular markers of the SNP type, in order to identify linkage groups and haplotypes blocks. The SNPs data set used was derived from a simulation process of an F2 population, containing 2000 marks with information of 500 individuals. The estimation of the factorial loadings of FA was made in two ways, considering the matrix of distances between the markers (A) and considering the correlation matrix (R). The number of factors (k) to be used was established based on the graph scree-plot and based on the proportion of the total variance explained. Results indicated that matrices A and R lead to similar results. Based on the scree-plot we considered k equal to 10 and the factors interpreted as being representative of the bonding groups. The second criterion led to a number of factors equal to 50, and the factors interpreted as being representative of the haplotypes blocks. This showed the potential of the technique, making it possible to obtain results applicable to any type of population, helping or corroborating the interpretation of genomic studies. The study demonstrated that AF was able to identify patterns of association between markers, identifying subgroups of markers that reflect factor binding groups and also linkage disequilibrium groups.

RESUMO: Padrões empíricos de desequilíbrio de ligação (LD) podem ser utilizados para aumentar o poder estatístico do mapeamento genético. Este trabalho foi realizado com o objetivo de verificar a eficácia da análise de fatores (AF) aplicada a conjuntos de dados de marcadores moleculares do tipo SNP, visando identificar grupos de ligação e blocos de haplótipos. O conjunto de dados SNPs utilizado foi oriundo de um processo de simulação de uma população F2, contendo 2000 marcas com informações de 500 indivíduos. A estimação das cargas fatoriais (loadings) da AF foi feita de duas formas, considerando a matriz de distâncias entre os marcadores (A) e considerando a matriz de correlação (R). O número de fatores (k) a ser utilizado foi estabelecido com base no gráfico scree-plot e com base na proporção da variância total explicada. Os resultados indicam que as matrizes A e R conduzem a resultados similares. Com base no scree-plot considerou-se k igual a 10 e os fatores interpretados como sendo representativos dos grupos de ligação. O segundo critério conduziu a um número de fatores igual a 50, e os fatores interpretados como sendo representativos dos blocos de haplótipos. Isto mostra o potencial da técnica que permite obter resultados aplicáveis ​​a qualquer tipo de população, corroborando a interpretação de estudos genômicos. O trabalho demonstrou que a AF foi capaz de identificar padrões de associação entre marcadores, identificando subgrupos de marcadores que refletem grupos de ligação fatorial e também grupos de desequilíbrio de ligação.

Impact of water deficit in the relationship among alfalfa traits / Impacto do déficit hídrico na relação entre as características da alfafa

This study aimed to evaluate the relationship among traits related to yield and nutritive value of alfalfa genotypes grown under deficit and full irrigation conditions. Seventy-seven alfalfa genotypes were evaluated in two different cuts, the first one with full irrigation, and the second, with water deficit. A randomized block design with three replications was used. The evaluated traits were vigor, plant height, dry matter biomass, stem-to-leaf ratio, dry matter percentage, leaf and stem protein contents, in vitro dry matter digestibility, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, and lignin. Significant interaction between genotypes and environments was reported for vigor, plant height, and lignin. The correlation between traits and path analysis of dry matter biomass was performed for each cut, aiming to identify auxiliary traits for indirect selection. Water availability did not alter the phenotypic and genotypic correlations, only their magnitudes. Regardless of the environment, plant height is one of the most promising traits for the selection of alfalfa genotypes with higher dry matter biomass since it showed a high direct effect in the same sense of its phenotypic correlations. However, the coefficient of determination obtained by the model applied to full irrigation was higher than that of the water-deficit environment, indicating the importance of variables not included in this study in the determination of alfalfa dry matter biomass under dry conditions.

Este estudo objetivou avaliar a relação entre características relacionadas à produção e o valor nutritivo de genótipos de alfafa cultivados em condições de déficit e irrigação total. Setenta e sete genótipos de alfafa foram avaliados em dois cortes diferentes, o primeiro com irrigação total e o segundo com déficit hídrico. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com três repetições. As características avaliadas foram: vigor, altura de planta, biomassa de matéria seca, razão colmo-folha, porcentagem de matéria seca, teores foliar e foliar de proteína, digestibilidade in vitro da matéria seca, fibra em detergente neutro, fibra em detergente ácido e lignina. Houve interação significativa entre genótipos e ambientes para vigor, altura de planta e lignina. A correlação entre características e análise de trilha da biomassa da matéria seca foi realizada para cada corte, visando identificar características auxiliares para a seleção indireta. A disponibilidade de água não alterou as correlações fenotípicas e genotípicas, apenas suas magnitudes. Independentemente do ambiente, a altura das plantas é um dos caracteres mais promissores para a seleção de genótipos de alfafa com maior biomassa de matéria seca, uma vez que apresentou alto efeito direto no mesmo sentido de suas correlações fenotípicas. Entretanto, o coeficiente de determinação obtido pelo modelo aplicado à irrigação total foi superior àquele do ambiente com déficit hídrico, indicando a importância de variáveis não incluídas neste estudo na determinação da biomassa de matéria seca de alfafa em condições secas.

Nonlinear quantile regression to describe the dry matter accumulation of garlic plants / Regressão quantílica não linear para descrever o acúmulo de matéria seca de alho

ABSTRACT: The objective of this study was to adjust nonlinear quantile regression models for the study of dry matter accumulation in garlic plants over time, and to compare them to models fitted by the ordinary least squares method. The total dry matter of nine garlic accessions belonging to the Vegetable Germplasm Bank of Universidade Federal de Viçosa (BGH/UFV) was measured in four stages (60, 90, 120 and 150 days after planting), and those values were used for the nonlinear regression models fitting. For each accession, there was an adjustment of one model of quantile regression (τ=0.5) and one based on the least squares method. The nonlinear regression model fitted was the Logistic. The Akaike Information Criterion was used to evaluate the goodness of fit of the models. Accessions were grouped using the UPGMA algorithm, with the estimates of the parameters with biological interpretation as variables. The nonlinear quantile regression is efficient for the adjustment of models for dry matter accumulation in garlic plants over time. The estimated parameters are more uniform and robust in the presence of asymmetry in the distribution of the data, heterogeneous variances, and outliers.

RESUMO: Este trabalho teve como objetivo ajustar modelos de regressão quantílica não linear para o estudo do acúmulo de matéria seca total em plantas de alho ao longo do tempo, e compará-los com modelos ajustados pelo método dos mínimos quadrados. A matéria seca total de nove acessos de alho pertencentes ao Banco de Germoplasma de Hortaliças da Universidade Federal de Viçosa (BGH/UFV) foi avaliada em quatro períodos (60, 90, 120 e 150 dias após plantio), e estes valores foram utilizados para o ajuste de modelos de regressão - não linear - logística. Para cada acesso, foram ajustados um modelo de regressão quantílica (τ=0,5) e um modelo pela metodologia dos mínimos quadrados. Para avaliar a qualidade de ajuste dos modelos foi utilizado o Critério de Informação de Akaike. Os acessos foram agrupados pelo algoritmo UPGMA, utilizando as estimativas dos parâmetros com interpretação biológica como variáveis. A regressão quantílica não linear foi eficiente no ajuste de modelos para descrição do acúmulo de matéria seca ao longo do tempo. As estimativas de parâmetros foram mais uniformes e robustas na presença de dados assimétricos, variâncias heterogêneas e de valores discrepantes.

Genetic diversity among accessions of sacha inchi (Plukenetia volubilis) by phenotypic characteristics analysis / Diversidade genética entre acessos de sacha inchi (Plukenetia volubilis) por análise de características fenotípicas

Sacha inchi (Plukenetia volubilis) is native to the Amazon region and has a high seed content of mono and polyunsaturated fatty acids, making it interesting for the pharmaceutical and cosmetic industry. The purpose of this study was to analyze sacha inchi genetic diversity and describe accessions based on phenotypic characteristics. Fruits and seeds of 25 accessions from the sacha inchi genebank of Embrapa Amazônia Ocidental in Manaus, Amazonas state, were sampled and biometrically measured. The data were subjected to analysis of variance, Mahalanobis distance, canonical correlation, and genetic diversity among and within accessions by analysis of molecular variance (AMOVA). There were significant differences among the means of the analyzed traits, but no significant canonical correlation for the groups of traits. According to AMOVA, approximately 60% of the observed variation was within accessions. The results showed variability among accessions, and that the variation within accessions should be explored to obtain best results in breeding programs.

Sacha inchi (Plukenetia volubilis) é nativa da região amazônica e suas sementes tem um alto teor de ácidos graxos mono e poliinsaturados, tornando-a interessante para a indústria farmacêutica e cosmética. O objetivo deste estudo foi analisar a diversidade genética de sacha inchi e caracterizar os acessos com base em características fenotípicas. Foi realizada coleta e biometria de frutos e sementes de 25 acessos do banco de germoplasma de sacha inchi da Embrapa Amazônia Ocidental em Manaus-AM. Os dados foram submetidos a análise de variância, distância de Mahalanobis, correlação canônica e diversidade genética por análise de variância molecular (AMOVA). Houve diferenças significativas entre as médias das variáveis analisadas, contudo, não houve correlação canônica significativa para os grupos de variáveis. De acordo com AMOVA, aproximadamente 60% da variação observada esteve dentro de acessos. Os resultados mostram variabilidade entre acessos, sendo importante explorar a variação intra-acessos para obter melhores resultados em programas de melhoramento.

Quantification of anti-nutritional factors and their correlations with protein and oil in soybeans

ABSTRACT Soybeans contain about 30% carbohydrate, mainly consisting of non-starch polysaccharides (NSP) and oligosaccharides. NSP are not hydrolyzed in the gastrointestinal tract of monogastric animals. These NSP negatively affect the development of these animals, especially the soluble fraction. This work aimed to establish a method to quantify NSP in soybeans, using high performance liquid chromatography (HPLC), and to estimate correlations between NSP, oligosaccharides, protein and oil. Sucrose, raffinose + stachyose, soluble and insoluble NSP contents were determined by HPLC. Oil and protein contents were determined by near-infrared spectroscopy (NIRS). The soluble PNAs content showed no significant correlation with protein, oil, sucrose and raffinose + stachyose contents, but oligosaccharides showed a negative correlation with protein content. These findings open up the possibility of developing cultivars with low soluble NSP content, aiming to develop feed for monogastric animals.

Genetic divergence of soybean genotypes in relation to grain components / Divergência genética de genótipos de soja quanto a componentes do grão

ABSTRACT: The objective of this paper was to estimate the genetic divergence among 49 soybean ( Glycine max L. Merrill .) genotypes to assist grain quality-focused breeding programs in the choice of progenitors. The genetic divergence was estimated using the Mahalanobis generalized distance from the percentages of protein, oil, and fatty acids oleic, linoleic and linolenic after cultivation of genotypes in different environments. Genotypes were grouped by agglomerative methods and the two and three-dimensional projections of the distance matrix were obtained. The average protein and oil contents in the four environments ranged from 34.25 to 45.18% and from 16.48 to 23.01%, respectively. The average contents of the fatty acids oleic, linoleic and linolenic ranged from 20.2 to 42.41%, from 44.17 to 63.18%, and from 5.89 to 10.39%, respectively. The genetic distances ranged from 0.11 to 251.02 and indicated genetic variability among the accessions. The most divergent pair of accessions was PI417360/CD01RR8384, followed by PI417360/B3PTA213-3-4 and PI417360/BARC-8. The most similar par of accessions was CS3032PTA276-1-2/CS3032PTA190-5-1, followed by UFV18/M-SOY8914 and BRSMG Garantia/CD983321RR. In this study we indicated as promising in terms of genetic variability the hybridizations involving BARC-8, CD2013PTA, CD01RR8384, CS303TNKCA, PI181544, and PI417360. Among these genotypes we can stand out BARC-8 and CD2013PTA, with protein contents above 43%, and CD01RR8384 and CS303TNKCA, with oil contents above 20%. The use of these genetically divergent genotypes and with high phenotypic means in future crosses should produce desirable recombinants for grain quality.

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi estimar a divergência genética entre 49 genótipos de soja ( Glycinemax L. Merrill.), visando auxiliar programas de melhoramento voltados à qualidade do grão na escolha de progenitores. A divergência genética foi estimada por meio da distância generalizada de Mahalanobis a partir dos percentuais de proteína, óleo e ácidos graxos oleico, linoleico e linolênico após cultivo dos genótipos em diferentes ambientes. Os genótipos foram agrupados por métodos aglomerativos e as projeções bi e tridimensional da matriz de distância foram obtidas. Os teores médios de proteína e óleo nos quatro ambientes variaram de 34,25 a 45,18% e de 16,48 a 23,01%, respectivamente. Os teores médios dos ácidos graxos oleico, linoleico e linolênico variaram de 20,2 a 42,41%, de 44,17 a 63,18% e de 5,89 a 10,39%, respectivamente. As distâncias genéticas variaram de 0,11 a 251,02 e indicaram variabilidade genética entre os acessos. O par de acessos mais divergente foi PI417360/CD01RR8384, seguido por PI417360/B3PTA213-3-4 e PI417360/BARC-8. Já o par de acessos mais similar foi CS3032PTA276-1-2/CS3032PTA190-5-1, seguido por UFV18/M-SOY8914 e BRSMG Garantia/CD983321RR. Neste estudo, são indicadas como promissoras em termos de variabilidade genética as hibridações envolvendo BARC-8, CD2013PTA, CD01RR8384, CS303TNKCA, PI181544 e PI417360. Dentre esses genótipos, destacam-se BARC-8 e CD2013PTA, com teores proteicos acima de 43%, e CD01RR8384 e CS303TNKCA, com teores de óleo acima de 20%. A utilização desses genótipos geneticamente divergentes e com elevadas médias fenotípicas em futuros cruzamentos deverá produzir recombinantes desejáveis para a qualidade do grão.

Brief history of Eucalyptus breeding in Brazil under perspective of biometric advances / Breve histórico do melhoramento genético do eucalipto no Brasil sob a ótica dos avanços biométricos

ABSTRACT: Forest breeding is a science that has been developing in Brazil since 1941 being the Eucalyptus a highlighted genus in this scenario. In a global scene, Brazil is displayed prominently in productivity of Eucalyptus planting, due to favorable environmental conditions to cultivation development, and the incentive in research for improvement of traits of interest t observed in it species and hybrids. This research included a historical review of Eucalyptus breeding over the years under genetic biometric perspective in Brazil, from reports describing the pioneer planting up to the current genome wide selection (GWS) that came as a complement of forest breeding success. This review showed some of the tracks performed by researchers aiming to improve the productive and quality of phenotypic traits from Eucalyptus genus.

RESUMO: O melhoramento florestal é uma ciência que tem tido desenvolvimento no Brasil desde o ano de 1941 e um gênero que obteve grande repercussão neste cenário foi o Eucalyptus . O Brasil apresenta-se em destaque no panorama mundial quanto à produtividade dos plantios de eucalipto, em virtude das condições ambientais favoráveis ao desenvolvimento da cultura e ao incentivo em pesquisas destinadas às melhorias dos caracteres de interesse, presentes em suas espécies e híbridos. Este trabalho inclui uma revisão histórica do melhoramento do eucalipto ao longo dos anos no Brasil, sob a ótica da genética biométrica, desde o relato que descreve o plantio pioneiro de suas espécies no país, até a atual aplicação de seleção genômica ampla (SGA), que surgiu como um complemento de sucesso no melhoramento florestal. A pesquisa ilustra ainda alguns dos caminhos percorridos por pesquisadores a fim de aumentar a produtividade e a qualidade dos caracteres fenotípicos do gênero Eucalyptus.

Efficiency of artificial hybridization in soybean during the summer depending on temperature and relative humidity / Eficiência da hibridação artificial em soja durante o verão depende da temperatura e umidade relativa

Hybridization is an important improvement method used in the soybean culture. However, there is little information on the recommended relative moisture and air temperature degree for artificial pollination. Therefore, this study aimed to determine the efficiency of artificial hybridization between soybean parents according to different periods of the day. Artificial pollination of 14 hybrid combinations occurred in greenhouse in three periods of the day. The parents were: TMG 801, TMG 803, BRSGO 7560, BRS Valiosa RR, Agua-Marinha RR and NK 7059 RR. The studied variables were: relative moisture, air temperature, number of days to flowering, performed artificial pollination, pods without sepal, produced seeds, germinated seeds, hybrid plants and percentage of pods without sepals. Data were submitted to normality and homogeneity of variance test, analysis of variance, Tukey, Scheffé and 2 tests, and correlation analysis. Six hundred and seventy-two artificial pollinations were performed. From which were obtained 436 pods without sepals and approximately 90% of produced seeds was hybrid. The results indicated that artificial pollinations performed in January, with parent used in this study, were more efficient in the period from 10:00 a.m. to 12:00 a.m., with mean relative moisture of 34.1% and mean temperature of 38.5 ºC and 2:00 a.m. to 4:00 p.m. with 30.7% and 41.6 ºC respectively for relative moisture and means of temperature.

A hibridação é um importante método de melhoramento utilizado na cultura da soja. No entanto, são poucas as informações sobre a magnitude da umidade relativa e da temperatura do ar recomendadas para a atividade de polinização artificial. Portanto, objetivou-se determinar a eficiência da hibridação artificial entre genitores de soja em função de diferentes períodos do dia. Efetuaram-se, em casa de vegetação, polinizações artificiais em 14 combinações híbridas em três períodos do dia. Os genitores utilizados foram: TMG 801, TMG 803, BRSGO 7560, BRS Valiosa RR, Água-Marinha RR e NK 7059 RR. As variáveis estudadas foram: umidade relativa, temperatura do ar, número de dias para o florescimento, polinizações artificiais efetuadas, vagens sem sépala, sementes produzidas, sementes germinadas, plantas híbridas e porcentagem de vagens sem sépalas. Os dados foram submetidos ao teste de normalidade e homogeneidade de variância, análise de variância, testes de Tukey, de Scheffé e 2 e análise de correlação. Foram efetuadas 672 polinizações artificiais, nas quais se obtiveram 436 vagens sem sépala. Aproximadamente, 90% das sementes produzidas foram híbridas. Os resultados indicaram que as polinizações artificiais realizadas em janeiro, com os genitores do presente estudo, foram mais eficientes no período das 10:00 h às 12:00 h, com umidade relativa média de 34,1% e temperatura média de 38,5 ºC e das 14:00h às 16:00h com 30,7% e 41,6 ºC, respectivamente para umidade relativa e temperatura média.

Adaptabilidade e estabilidade da produção de café beneficiado em Coffea canephora / Adaptability and stability of Coffea canephora coffee bean yield

O objetivo deste trabalho foi comparar a capacidade discriminatória de métodos para seleção e recomendação de clones de cafeeiros da espécie Coffea canephora, considerando a interação genótipos x anos na distribuição da produtividade de café beneficiado, nos períodos de 2000 a 2004 e de 2007 a 2011. O efeito significativo da interação genótipos x anos indicou que existem clones que apresentaram desempenho não consistente ao longo do tempo. Os métodos de LIN & BINNS (1988) e ANNICCHIARICO (1992) apresentaram resultados similares, de modo que um deles pode ser utilizado em substituição ao outro. O método de EBERHART & RUSSEL (1966) identificou parte dos clones de adaptação específica, enquanto que os métodos, MHPRVG e centroide permitiram caracterizar os clones de maior adaptabilidade e estabilidade, apresentando resultados complementares. A seleção de plantas baseada na distribuição da produtividade de café beneficiado ao longo do tempo permitiu selecionar clones de desempenho superior sem acentuar a bienalidade.

This research aimed to compare methods of selecting Coffea canephoraclones, considering the genotypes x years interaction, based on data of processed coffee yield obtained from 2000 to 2004 and 2007 to 2011. The significant clones x seasons (CS) interaction, indicates that the genotypes showed no consistent performance over the years. The LIN & BINNS (1988) and ANNICCHIARICO (1992) methods showed similar results indicating that one method may be used to replace the other. The EBERHART & RUSSEL (1966) identified some of the specific adaptability clones. The MHPRVG and centroid methods allowed to select clones of higher adaptability and stability. The plant selection based on the distribution of coffee productivity over time allowed the selection of superior clones without accentuate biannuality.

Diversidade de características agronômicas e moleculares em cultivares de soja com diferentes graus de resistência à Phakopsora Pachyrhizi / Diversity of agronomic and molecular traits of the soybean cultivars with diferent levels of Phakopsora Pachyrhizi resistance

Com o intuito de orientar melhoristas na escolha de parentais visando à resistência à ferrugem-asiática associada a características de interesse econômico, foram avaliados 17 genótipos de soja quanto às características agronômicas e moleculares por meio de marcadores microssatélites. Foram instalados dois experimentos, o primeiro inoculado com ferrugem-asiática e o segundo sem inoculação. A média de alelos por loco foi igual a 4,56, sendo verificados alelos exclusivos nas cultivares TMG 801, UFUS Impacta, UFUS Xavante, Conquista, BRSGO 7860RR, A 7002 e UFVTN 104. Por meio do índice ponderado, com base no polimorfismo molecular, verificou-se o maior valor de similaridade para as cultivares Conquista e BRS Valiosa RR. O peso médio de 100 sementes foi igual a 14,56g no experimento com ferrugem-asiática, e 18,0g no experimento sem ferrugem-asiática. As médias da proporção de lesões nos folíolos infectados por ferrugem-asiática ocorreram entre 11,48% a 47,18%. Com base nos resultados pôde-se concluir que existe substancial variabilidade genética no germoplasma da soja em relação aos alelos potencialmente ligados aos genes de resistência à ferrugem-asiática. Visando a resistência ou tolerância à ferrugem-asiática associada a características econômicas de interesse seriam mais indicados os cruzamentos das cultivares UFVTN 104 com TMG 801 e/ou UFUS Impacta, Conquista com UFUS Xavante, e UFUS 8011 com BRSGO 7560 e/ou TMG 803.

With intend to direct breeders in choose of parents for Asian soybean rust resistance associated with characteristics of interest economic, agronomic traits and microsatellite markers of 17 genotypes of soybean were evaluated in two experiments, one inoculated with soybean rust and the other without inoculation. The average of alleles per locus was 4.56. The cultivars TMG 801, UFUS Impacta, UFUS Xavante, Conquista, BRSGO 7860RR, A 7002 and UFVTN 104 exhibited exclusive alleles. The results of the weighted índex using molecular markers show the major similarity for the cultivars Conquista and BRS Valiosa RR. The average weight of 100 seeds was equal 14.56g on the experiment with soybean rust and 18.0g on experiment without soybean rust. The average of proportion of infection by soybean rust on the leaf range 11.48% to 47.18%. We conclude that there is substantial genetic variability on soybean germoplasm with relation the allele's potential linked for soybean rust resistance genes. With intend of associate Asian soybean rust resistance with economic interest characteristics will be indicated the mating among UFVTN 104 x TMG 801 and/or UFUS Impacta, Conquista x UFUS Xavante, UFUS 8011 x BRSGO 7560 and/or TMG 803.

Adaptabilidade e estabilidade de genótipos de café no cultivo orgânico em Minas Gerais / Adaptability and stability of coffee genotypes in the organic cultivation in Minas Gerais, Brazil

Este trabalho teve como objetivo comparar a adaptabilidade e estabilidade de cultivares de café quanto à média de produtividade anual e de biênios, pelo método de EBERHART & RUSSEL (1996), e selecionar cultivares de café para o cultivo orgânico em Minas Gerais. Os experimentos foram conduzidos em três locais, em delineamento de blocos casualizados com trinta genótipos e três repetições. Uma análise se baseou na produtividade média anual de quatro colheitas (2005/2006, 2006/2007, 2007/2008 e 2008/2009) com o total de doze ambientes. A outra análise considerou a média de dois biênios (2005/2006 e 2006/2007; 2007/2008 e 2008/2009) com o total de seis ambientes. A análise em que se considerou a média da produtividade do biênio apresentou redução expressiva do coeficiente de variação ambiental. Por isso, foi possível identificar mais cultivares com adaptabilidade e estabilidade para o cultivo orgânico. Conclui-se que a análise de adaptabilidade e estabilidade com base na produtividade de biênio é mais segura para a seleção de cultivares. Considerando essa premissa, as cultivares 'Catucaí Vermelho 36/6', 'Catuaí Vermelho IAC 15' e 'Siriema 842' são indicadas somente para os ambientes favoráveis. As cultivares 'Sabiá 708', 'IBC Palma 1', 'Catucaí Amarelo 24/137', 'Oeiras MG 6851' e as linhagens H518 e H514 são indicadas para o cultivo orgânico em locais com ambientes similares aos avaliados em Minas Gerais.

The aim of this research was to compare the stability and adaptability of coffee cultivars in relation to the average annual yield and to the biannual yield by the method of EBERHART & RUSSELL (1996), and select coffee cultivars for organic cultivation in Minas Gerais. The experiments were conducted at three sites in randomized block design with thirty genotypes and three replications. An analysis was based on the annual average yield of four crops (2005/2006, 2006/2007, 2007/2008 and 2008/2009) resulting in twelve environments. The other analysis considered the average of two biannual (2005/2006 and 2006/2007; 2007/2008 and 2008/2009) with a total of six environments. The analysis in which was considered that average biannual yield enabled a significant reduction in the coefficient of environmental variation. Thus, it was possible to identify cultivars with more adaptability and stability to organic cultivation. It was concluded that the analysis of stability and adaptability based on the biannual yield is more precise for selecting cultivars. Considering this premise the cultivars 'Catucaí Vermelho 36/6', 'Catuaí Vermelho IAC 15' and 'Siriema 842' are promising only for favorable environments. The cultivars 'Sabia 708', 'IBC Palma 1', 'Catucaí Amarelo 24/137', 'Oeiras MG 6851' and the lines H518 and H514, stood out in organic farming in similar environments like the locations evaluated in Minas Gerais.

Análise de trilha e correlações entre caracteres em soja cultivada em duas épocas de semeadura / Path analysis and correlations among traits in soybean grown in two dates sowing

O conhecimento das relações existentes entre caracteres, tais como estimados pelas correlações, tem sido de grande relevância no melhoramento vegetal, pois fornece informações úteis ao melhorista no processo de seleção. Todavia, a quantificação e a interpretação da magnitude das correlações não implicam efeitos diretos e indiretos. Nesse contexto, a análise de trilha apresenta-se como uma alternativa viável. Os objetivos deste estudo foram avaliar as correlações fenotípicas e genotípicas entre caracteres agronômicos importantes no melhoramento genético da soja, realizar análise de trilha, tendo como caráter principal a produtividade de grãos e identificar critérios de seleção indireta para produtividade de grãos. Foram conduzidos dois experimentos em condições de casa de vegetação, semeados em fevereiro e em dezembro de 2007. Os tratamentos foram constituídos de 90 genótipos de soja incluindo linhagens e cultivares. Adotou-se o delineamento de blocos casualizados com três repetições. Cada unidade experimental foi constituída por três plantas cultivadas em substrato num vaso de 3dm3 . Avaliaram-se os caracteres: número de dias para o florescimento e maturidade; altura da planta no florescimento e maturidade; número de nós na haste principal; altura da primeira vagem; número de vagens; produtividade de grãos; número médio de grãos por vagem; e o peso de 100 grãos. As correlações genotípicas tiveram, predominantemente, magnitude superior às correlações fenotípicas, sendo ambas de mesmo sinal nas duas épocas de semeadura. A partir das correlações fenotípicas, genotípicas e a análise de trilha identificaram-se o caráter número de vagens por planta, independentemente da época de semeadura, de maior efeito favorável sobre a produtividade de grãos.

The Knowledge of the existing relations between characters, such as those estimated by correlations, has great relevance in plant breeding, since it provides useful information for the breeder in the selection process. However, quantifying and interpreting the range of correlations does not imply in direct or indirect effects. In this context, path analysis becomes a viable alternative. This study evaluated the phenotypic and genotypic correlations among important agricultural traits for soybean genetic breeding, used path analysis with grain production as the principal trait and indentified grain yield as indirect selection criteria. Two experiments were done in greenhouse, sown in February and December 2007. Treatments consisted of 90 soybean genotypes. The experimental design was randomized blocks with 3 replications. Each experimental unit consisted of 3 plants grown in 3-dm3 containing substratum. The traits number of days to flowering and to maturity, plant height at flowering and at maturity, number of internodes in the main stem, height of first pod insertion, number of pods, grain yield, average number of seeds per pod, and the weight of 100 seeds. Genotypic correlations were greater range than the phenotypic ones, and both had the same sign in both sowing dates. The studies of phenotypic and genotypic correlations and path analysis identified the trait total number of pods per plant, independently of sowing date, as the one with the highest favorable effect on soybean grain yield.

Análise da repetibilidade em alguns descritores morfológicos para soja / Analysis of the repeatability in some morphologic descriptors to soybean

Estudos envolvendo descritores adicionais têm sido de importância para o melhoramento genético de soja. Por isso, neste trabalho, objetivou-se estimar o coeficiente de repetibilidade do comprimento do hipocótilo, do epicótilo, do internódio entre o nó das folhas unifolioladas e da primeira folha trifoliolada, do pecíolo e da raque da primeira folha trifoliolada e determinar o número mínimo de avaliações necessário para predizer o valor real dos genótipos. O trabalho foi desenvolvido na Universidade Federal de Viçosa, analisando-se 85 genótipos de soja em quatro experimentos, no delineamento inteiramente casualizado. A partir das estimativas dos coeficientes de repetibilidade e de determinação obtidos pelos métodos - da análise de variância, dos componentes principais e da análise estrutural -, foram calculados os números de avaliações necessárias. Concluiu-se que os comprimentos do hipocótilo, do epicótilo e do internódio requereram menor quantidade de medição em comparação com os comprimentos do pecíolo e da raque, para o mesmo nível de confiabilidade; e com 15 medições obteve-se 85 por cento de confiabilidade para comprimento do hipocótilo pelos métodos ANOVA e AE(correl) e 90 por cento para CP(correl) e CP(cov); 90 por cento de confiabilidade para comprimento do epicótilo e do internódio pelos métodos ANOVA, CP(correl), CP(cov) e AE(correl); 80 por cento de confiabilidade para comprimento da raque da primeira folha trifoliolada pelos métodos ANOVA, CP(correl), CP(cov) e AE(correl); e, para o comprimento do pecíolo da primeira folha trifoliolada, seriam necessárias 21 medições para confiabilidade de 80 por cento pelos métodos ANOVA e AE(correl) e de 85 por cento pelos CP(correl) e CP(cov).

Studies involving additional descriptors has been important for soybean genetic improvement, so this study aimed to estimate the repeatability the length coefficient of hypocotyl, epicotyl, the internode between the unifoliated leaf nodes and the first trifoliate leaf, from the petiole and from the rachis of the first trifoliate leaf stage and determine the minimum number of evaluations needed to predict the real value of the genotypes. The study was conducted at the Universidade Federal de Viçosa, analyzing 85 soybean genotypes in four experiments in a completely randomized design. The numbers of necessary evaluations were calculated from the estimates of repeatability and coefficient of determination obtained by the methods of analysis of variance of the principal component and by the structural analysis. It was concluded that the lengths of the hypocotyl, epicotyl and the internode required fewer measurements compared with the length of the petiole and rachis to the same level of reliability, and with 15 measurements 85 percent of reliability was obtained for hypocotyl length by ANOVA and AE(correl) methods and 90 percent by CP(correl) and CP(cov) methods; 90 percent reliability was obtained for epicotyl and internode length by ANOVA, CP(correl), CP(cov) and AE(correl) method; 80 percent reliability was obtained for rachis length by ANOVA, CP(correl), CP(cov) and AE(correl) methods; and for petiole length, 21 measurements were needed for reliability by ANOVA and AE(correl) methods and 85 percent for CP(correl) and CP(cov) methods.

Eficiência de utilização de nutrientes por cultivares de cafeeiro / Nutrients use efficiency by coffee cultivars

Elucidar as diferenças nas exigências nutricionais entre as cultivares é uma forma de obter maior produtividade e otimizar o uso de fertilizantes. Este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência na produção de raiz e parte aérea por unidade absorvida de N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu e Zn em quatro cultivares de cafeeiro arábico ('Acaiá IAC-474-19', 'Icatu Amarelo IAC-3282', 'Rubi Mg(-1)192' e 'Catuaí Vermelho IAC-99'). Para tanto, foi conduzido um experimento em condições de campo, no Campus da Universidade Federal de Viçosa, durante dois anos, em delineamento experimental de blocos casualizados, em arranjo fatorial 4x3, constituído de quatro cultivares e três níveis de adubação (baixo, normal e alto), com quatro repetições. As plantas que constituíram o nível normal receberam adubação baseada na marcha de acúmulo de nutrientes em café arábica. Nos níveis de adubação baixo e alto, as plantas receberam, respectivamente, 0,4 e 1,4 vezes a recomendação de adubação feita para o nível normal. A eficiência de utilização de nutrientes para produção de raízes foi diferenciada entre as cultivares quando houve restrição na quantidade de adubos fornecidos (nível baixo), não havendo diferenças entre elas quando se empregou dose normal e alta de fertilizantes. A eficiência na produção de raízes por unidade de N, P, K, Ca, Mg e S absorvidos foi maior na cultivar 'Acaiá IAC-474-19' e menor na 'Rubi Mg(-1)192'. Conclui-se que a eficiência de utilização de nutrientes para produção de raízes e uso de nutrientes pela parte aérea de cafeeiros foi diferenciada entre cultivares.

To elucidate the differences in the nutritional requirements among the cultivated varieties of plant species is a form of obtaining higher productivity and to optimize the fertilizer use. This work had as objective to evaluate the root and shoot production efficiency of four arabic coffee cultivars ('Acaiá IAC 474-19', 'Icatú Amarelo IAC-3282', 'Rubi Mg(-1)192' and 'Catuaí Vermelho IAC 99') per unit of N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu and Zn absorbed. For this purpose an experiment was carried out in field conditions at the Universidade Federal de Viçosa. The treatments were settled in a 4x3 factorial arrangement (four cultivars and three fertilization levels; low, normal and high) in randomized blocks with four replications. The plants of the normal fertilization level received fertilization based on previously determined coffee plant recruitment. The plants of the levels low and high received, respectively, 0.4 and 1.4 times the normal fertilization doses. The efficiency of production of roots was differentiated among them cultivate when there was restriction in the amount of supplied fertilizers (low level), did not have differences among them when normal and high dose of fertilizers was used. When cultivate in the low fertilization level 'Acaiá IAC 474-19' presented highest efficiency to the production of roots per unit of N, P, K, Ca Mg and S absorbed, while in the some condition 'Rubi Mg(-1)192' presented the smallest. It was concluded that efficiency of utilization of nutrients for root and shoot productions were differentiated among cultivars.

Adaptabilidade e estabilidade de genótipos de soja em diferentes épocas de semeadura / Adaptability and stability of soybean genotypes under different times of sowing

Este trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento médio, a interação genótipos x ambientes (GxA), a adaptabilidade e estabilidade de sete cultivares de soja em três épocas de semeadura em Uberlândia-MG. Os ensaios foram conduzidos na Fazenda Capim Branco, pertencente à Universidade Federal de Uberlândia. As semeaduras foram realizadas nos dias 29 de outubro (1ª época), 24 de novembro (2ª época) e 17 de dezembro (3ª época) de 2007. O delineamento experimental adotado foi o de blocos casualizados, sendo sete genótipos (UFUS Xavante, UFUS Riqueza, UFUS Guarani, UFUS Milionária, Msoy 8001, Msoy 8411 e Msoy 8914) com três repetições em cada uma das três épocas de semeadura. As médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. A análise de adaptabilidade e estabilidade fenotípica dos genótipos foi feita pelos métodos de Eberhart e Russell (1966), Lin e Binns (1988) modificado por Carneiro (1998) e centróide (NASCIMENTO et al., 2009). Para o caráter produtividade de grãos, a cultivar UFUS Xavante foi classificada como de adaptabilidade específica para ambiente favorável e de alta estabilidade. As demais cultivares foram classificadas como sendo de adaptabilidade geral. Para o teor de óleo, as cultivares Msoy 8914 e UFUS Xavante comportaram se como de alta estabilidade e foram classificadas como de adaptabilidade geral alta. Para o caráter teor de proteína, todas as cultivares se comportaram como de ampla adaptabilidade e baixa estabilidade.

This study aimed to evaluate the average behavior, the genotype x environment (GxE), adaptability and stability of seven soybean cultivars at three sowing dates in Uberlândia-MG. The tests were conducted at Capim Branco Farm, belonging to the Federal University of Uberlândia. Sowing was held on october 29 (1st season), Adaptabilidade e estabilidade november 24 (2nd season) and december 17 (3rd season) 2007. The experimental design was a randomized, seven genotypes (UFUS Xavante, UFUS Riqueza, UFUS Guarani, UFUS Milionária, Msoy 8001, Msoy 8411 and Msoy 8914) with three replications in each of three sowing dates. Means were compared by Tukey test at 5% probability. Analysis of adaptability and phenotypic stability of genotypes was performed using the Eberhart and Russell (1966), Lin and Binns (1988) modified by Carneiro (1998) and centroid (NASCIMENTO et al., 2009). For grain yield, the cultivar UFUS Xavante was classified as specific adaptability to environment and high stability. The other cultivars were classified as being of general adaptability. For oil content, the cultivars Msoy 8914 and UFUS Xavante behaved as high stability and was classified as having high adaptability. For the character content of protein, all cultivars behaved as wide adaptability and low stability.

Método para mapeamento de locos controladores de características oligogênicas / Genetic mapping of oligogenic traits using maximum likehood functions

Características oligogênicas de distribuição discreta e expressão governada por poucos genes de maior efeito têm se mostrado importantes na condução dos programas de melhoramento, com destaque para a resposta de resistência das plantas às doenças. Métodos tradicionais de detecção de QTL's, que pressupõem normalidade e herança governada por múltiplos fatores, não deveriam ser utilizados para mapeamento dessas características de distribuição discreta e interação epistática predominante. O objetivo deste trabalho é avaliar os resultados de um método para mapeamento e detecção de locos controladores da expressão de características oligogênicas, OTL's (Oligogenic Trait Loci). Esse método, definido como MMCO (Método de Mapeamento de Características Oligogênicas), utiliza funções de verossimilhança para obtenção de estimativas de ligação fatorial entre locos marcadores e locos controladores de características oligogênicas. Os resultados indicam que o método foi adequado para detecção de OTL's em populações F2 relativamente pequenas, compostas por 200 indivíduos, e que a determinação a priori do padrão de herança é condição necessária para a utilização dessa estratégia, que se diferencia por atender as pressuposições de análise, não necessitar de informação prévia de ordenamento entre as marcas e por permitir a obtenção de estimativas a partir da informação contida em todas as classes genotípicas.

Oligogenic traits are distinguished by their heritage ruled by higher effect genes and by their importance for cultivated plants, with emphasis to the plant disease resistance inheritance. The qualitative nature and epistatic interaction of these traits results in a heritage pattern that should not be interpreted through traditional QTL detection strategies. The objective of this work was to propose a method for Oligogenic Traits Loci (OTL) detection. This method, defined as Oligogenic Trait Mapping Method (OTMM) uses maximum likehood probability functions to obtain adjusted "r" estimates that express the distance among the molecular markers and the OTL loci. The results show that the method was adequate for OTL detection even in relatively small F2 populations. The prior definition of the oligogenic heritage pattern is one the main requirements of this method that focus in the attainment of the analysis presumptions without previous markers order information.

Linkage analysis between dominant and co-dominant makers in full-sib families of out-breeding species

As high-throughput genomic tools, such as the DNA microarray platform, have lead to the development of novel genotyping procedures, such as Diversity Arrays Technology (DArT) and Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs), it is likely that, in the future, high density linkage maps will be constructed from both dominant and co-dominant markers. Recently, a strictly genetic approach was described for estimating recombination frequency (r) between co-dominant markers in full-sib families. The complete set of maximum likelihood estimators for r in full-sib families was almost obtained, but unfortunately, one particular configuration involving dominant markers, segregating in a 3:1 ratio and co-dominant markers, was not considered. Here we add nine further estimators to the previously published set, thereby making it possible to cover all combinations of molecular markers with two to four alleles (without epistasis) in a full-sib family. This includes segregation in one or both parents, dominance and all linkage phase configurations.

Comparison between simulated annealing algorithms and rapid chain delineation in the construction of genetic maps

The efficiency of simulated annealing algorithms and rapid chain delineation in establishing the best linkage order, when constructing genetic maps, was evaluated. Linkage refers to the phenomenon by which two or more genes, or even more molecular markers, can be present in the same chromosome or linkage group. In order to evaluate the capacity of algorithms, four F2 co-dominant populations, 50, 100, 200 and 1000 in size, were simulated. For each population, a genome with four linkage groups (100 cM) was generated. The linkage groups possessed 51, 21, 11 and 6 marks, respectively, and a corresponding distance of 2, 5, 10 and 20 cM between adjacent marks, thereby causing various degrees of saturation. For very saturated groups, with an adjacent distance between marks of 2 cM and in greater number, i.e., 51, the method based upon stochastic simulation by simulated annealing presented orders with distances equivalent to or lower than rapid chain delineation. Otherwise, the two methods were commensurate through presenting the same SARF distance.

Novas características para diferenciação de cultivares de soja pela análise discriminante / New traits for differentiation of soybeans using discriminant analysis

A diferenciação de cultivares é realizada por margem mínima de descritores específicos de cada espécie. Atualmente, são usados cerca de 38 descritores entre os obrigatórios e os adicionais para diferenciar cultivares de soja. Entretanto, estes ainda são insuficientes, o que torna evidente a necessidade de ampliar a lista de descritores utilizados, os quais devem ser previamente identificados e avaliados. O presente trabalho teve como objetivos identificar e avaliar novas características para fins de diferenciação de cultivares de soja. A pesquisa foi realizada em casa de vegetação do Departamento de Fitotecnia (DFT), da Universidade Federal de Viçosa (UFV), e foram realizados quatro experimentos em quatro épocas diferentes (dois no verão e dois no inverno). Os tratamentos foram constituídos de 11 cultivares de soja. O delineamento experimental foi inteiramente aleatorizado com cinco repetições, em que cada unidade experimental foi constituída por um vaso com duas plantas. Foram avaliadas as características comprimento do hipocótilo (CH), comprimento do epicótilo (CE), comprimento do pecíolo da folha unifoliolada (CPFU), coeficiente da forma da base da folha unifoliolada (CFB), coeficiente da largura da base da folha unifoliolada (CLB), comprimento do pecíolo da primeira folha trifoliolada (CPFT) e comprimento da raque do folíolo terminal da primeira folha trifoliolada (CRFT). Para o estudo, foi realizada a análise discriminante de Anderson (1958) e as análises estatísticas foram realizadas utilizando o aplicativo computacional em Genética e Estatística, denominado Programa Genes. Para todas as características analisadas, foram observadas diferenças significativas nas quatro épocas de semeaduras. Pela análise discriminante, foi possível distinguir cultivares de soja. Conclui-se que as características são úteis como descritoras adicionais de cultivares de soja.

Cultivar differentiation is carried out by the least margin of specific descriptors in each species. Nowadays, approximately 38 descriptors, including the obligatory and additional ones, are used to differentiate soybean cultivars. Since these descriptors are still not enough, it is necessary to increase the number of descriptors used, which should be previously identified and evaluated. The objectives of this study were to identify and evaluate new traits for the differentiation of soybean cultivars. The experiments were conducted in a greenhouse at the Plant Science Department of the Federal University of Viçosa at four different times (two during summer and two during winter). The treatments consisted of 11 soybean cultivars arranged in a complete randomized design with five replicates. Each experimental unit consisted of one pot with two plants. The following characteristics were evaluated: hypocotyl length (CH), epicotyl length (CE), petiole length of the unifoliate leaf (CPFU), base shape coefficient of the unifoliate leaf (CFB), base width coefficient of the unifoliate leaf (CLB), petiole length of the first trifoliate leaf (CPFT) and rachis length of terminal leaflet in the first trifoliate leaf (CRFT). Anderson's discriminant analysis was performed, and statistical analyses were carried out using the Genetics and Statistics software 'Programa Genes'. Significant differences were found for all characteristics in the four sowing times. Discriminant analysis allowed the differentiation of the soybean cultivars. It was concluded that the characteristics are useful as additional descriptors of soybean cultivars.