Distância morfológica entre genótipos de trigo com ausência e presença do caráter "stay-green" / Morphological distance among genotypes of wheat with absence and presence of the stay-green trait

A estimativa da distância genética entre cultivares pode ser útil em um programa de melhoramento para o direcionamento de hibridações e no conhecimento do germoplasma disponível. O objetivo do presente trabalho foi o de estimar a distância genética entre as constituições genéticas de trigo adaptadas para a região Sul do Brasil de modo a apontar combinações promissoras com genótipos que expressam o caráter "stay-green". Foram avaliados 37 genótipos de trigo em campo experimental e mensurados quatorze caracteres morfológicos. Os métodos de agrupamento com base nas técnicas de Tocher, MDS e UPGMA foram eficientes para discriminar a distância genética entre os genótipos testados. O direcionamento de hibridações com linhagens de trigo do tipo de maturação "stay-green", de elevado potencial de rendimento, com cultivares elite pode fornecer populações promissoras na obtenção de genótipos superiores.

Estimates of genetic distance among cultivars can be useful in an improvement program for directing crosses and evaluating the available germoplasm. This work was aimed at estimating the genetic distance among the genetic constitutions of wheat adapted in the South of Brazil in order to verify promising combinations with genotypes that express the stay-green trait. 37 wheat genotypes were evaluated in experimental field and measured fourteen morphological characters. The clustering methods based on the techniques of Tocher, MDS and UPGMA were efficient to discriminate the genetic distance among the tested genotypes. Directed crosses between high yield stay-green wheat lines and elite cultivars can provide promising populations for obtaining superior genotypes.

Mecanismos associados à tolerância ao alumínio em plantas / Associated mechanisms of aluminum tolerance in plants

A toxicidade do alumínio é um dos principais fatores limitantes do desenvolvimento das plantas emsolos ácidos. Pelo fato da utilização de corretivos da acidez do solo não ser a estratégia mais viável emmuitas situações com solos ácidos (por razões técnicas e econômicas), o desenvolvimento de genótipostolerantes ao Al tem sido o caminho mais focado, assim a investigação dos mecanismos de tolerânciabem como as bases genéticas da tolerância ao Al têm merecido atenção especial pela pesquisa científica.Nos últimos anos, foi gerado um significativo progresso no entendimento das bases dos mecanismos detolerância ao Al, assim como no desenvolvimento de cultivares mais adaptados as condições de solosácidos. Os mecanismos de tolerância ao Al conhecidos se resumem basicamente em duas classes: os queagem no sentido de expulsar o Al depois de absorvido ou de impedir sua entrada pela raiz e os mecanismosde desintoxicação, complexando o Al em organelas específicas da planta, principalmente nos vacúolos.Em inúmeras espécies, mecanismos fisiológicos tem sido reportados como responsáveis pela ativaçãode ácidos orgânicos (principalmente citrato e malato) que atuam como agentes quelantes do Al, porémmuitos processos ainda não são bem entendidos e esclarecidos. Atualmente, se começa a entendermelhor um segundo mecanismo de tolerância ao Al que envolve a desintoxicação interna do Al atravésda complexação por ácidos orgânicos e o seqüestro destes complexos pelos vacúolos. Outros mecanismospotenciais são alvo de especulações e discussões.

Aluminum toxicity is one of the major limiting factor regarding plant development in acid soils. The use of liming for correcting soil pH is not viable for some of acid soil areas (technique or economic reasons),making the development of Al tolerant genotypes the best alternative. Thus, the tolerance mechanisms as well as the genetic basis of Al tolerance has deserved special attention in the scientific community. In the last years, a significant progress has been achieved towards these goals, as well as in developing cultivars adapted to acid soils. The Al tolerance mechanisms are divided basically in two classes: the exclusion mechanisms that act after absorption or blocking its entry in the root system and those involved in detoxification, complexing the Al in specific organelles, mainly in the vacuoles. In man yspecies, physiological mechanisms have been reported as responsible for the activation of organic acids(mainly citrate and malate) that act as Al quelating agents, however many process are not yet understood and cleared. Currently, the basis for the internal detoxification is becoming clear through organic acid complexes and there sequestering by the vacuoles. Other potential mechanisms are the target for discussions

Variabilidade fenotípica de caracteres adaptativos da aveia branca (Avena sativa L) em cruzamentos dialélicos / Phenotypic variability of adaptive traits in white oat (Avena sativa L) in diallelic crosses

O melhoramento de plantas tem por base a ampliação da variabilidade genética existente através de cruzamentos artificiais planejados. Assim, é de fundamental importância o conhecimento das populações formadas, a fim de prever o potencial das combinações a partir de diferentes genitores, permitindo maior eficiência de seleção para o caráter desejado, otimizando o ganho genético. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi o de observar a variabilidade fenotípica dos caracteres estatura de planta, ciclo vegetativo e ciclo reprodutivo na geração F2 e prever as melhores combinações para a obtenção de constituições genéticas superiores. Para isso, cinco genótipos de aveia (UPF 16, UPF 18, UFRGS 7, UFRGS 17 e URPEL 15) foram cruzados de forma dialélica, sem a realização dos cruzamentos recíprocos, para o desenvolvimento das populações F2. Para analisar a variabilidade nas populações, foram utilizados os parâmetros: média, variância e assimetria da distribuição de freqüência. Os cruzamentos UPF 16 x UFRGS 17 e UFRGS 17 x URPEL 15 produziram grande quantidade de plantas de estatura reduzida. Para o caráter ciclo vegetativo, UPF 16 x UPF 18, UPF 16 x UFRGS 7, UPF 16 x UFRGS 17, UPF 16 x URPEL 15, UFRGS 7 x UFRGS 17 e UFRGS 7 x URPEL 15 foram os cruzamentos que produziram descendentes de ciclo curto. UPF 16 x UFRGS 17 e UPF 16 x URPEL 15 produziram amplo número de progênies de ciclo reprodutivo longo.

Plant breeding is based on the pursue of an amplification of genetic variability through planned crosses. Thus, it is of fundamental importance to study the formed populations, in order to predict the potential of different parental combinations, allowing a higher selection efficiency for the desired trait, optimizing genetics gains. Thus, the objective of this work was to observe the phenotypic variability of the characters plant stature, vegetative cycle and reproductive cycle in F2 generation and to predict the best combinations to obtain superior genetic constitutions. Therefore, five oat genotypes (UPF 16, UPF 18, UFRGS 7, UFRGS 17 and URPEL 15) were crossed in a diallelic format, without reciprocal crosses, for the development of F2 populations. To analyze population variability, the following parameters were used: mean, variance and asymmetry of frequency distribution. The crosses UPF 16 x UFRGS 17 and UFRGS 17 x URPEL 15 produced a large amount of plants with shorter stature. For the character vegetative cycle, UPF 16 x UPF 18, UPF 16 x UFRGS 7, UPF 16 x UFRGS 17, UPF 16 x URPEL 15, UFRGS 7 x UFRGS 17 and UFRGS 7 x URPEL 15 were the crosses that produced short cycle plants. UPF 16 x UFRGS 17 and UPF 16 x URPEL 15 produced a large number of long-cycled progenies.

Association between genetic distances in wheat (Triticum aestivum L.) as estimated by AFLP and morphological markers

Molecular and morphological data analyses matrices are very informative tools for the estimation of genetic distances. We used AFLP markers, morphological traits and combined analysis to estimate the genetic distances between wheat genotypes and ascertain any associations between the two techneques. Nineteen wheat (Triticum aestivum L.) genotypes were analyzed using amplified fragment length polymorphism (AFLP) markers and field evaluated for two years. The matrices obtained by morphological and molecular marker data analyses revealed a significant but moderate correlation (r = 0.47), indicating that such techniques sample distinct genome regions. The combined analysis was found to be highly correlated with AFLP (r = 0.97) and moderately correlated with morphological (r = 0.59) markers. A possible explanation for such results is a bias caused by the much higher number of AFLP (229) than morphological (17) markers. Thus, it is evident that the combined analysis is not efficient when a very dissimilar number of markers are used in each isolated technique. Therefore, to obtain a better knowledge of the degree of divergence among genotypes it is necessary to consider each analysis separately.

Retrocruzamento como uma estratégia de identificar genótipos e desenvolver populações segregantes promissoras em aveia / Backcross as a strategy to identify genotypes and develop promising oat segregating populations

O objetivo deste trabalho foi estimar a utilização do método de retrocruzamento entre genitores elite para obtenção de maior probabilidade de desenvolver progênies superiores de aveia que propiciem elevado êxito na seleção. Foram coletados dados dos caracteres: número de panículas por planta e rendimento de grãos da planta individual em kg ha-1. Foram utilizados cinco genótipos de aveia (UPF 16, UPF 18, UFRGS 7, UFRGS 17 e URPel 95/015), cruzados de forma dialélica. Através de retrocruzamentos, foram desenvolvidas as populações RC1P1, RC1P2, RC1P1F2, RC1P2F2, RC2P1 e RC2P2, e, a partir dos genitores, foram produzidas as gerações F1 e F3. Os híbridos F1, as populações F3 e os retrocruzamentos foram avaliados a campo no ano agrícola de 2003. A superioridade dos retrocruzamentos, em relação à população F3, foi dependente do cruzamento. Os genitores UPF 16, UFRGS 7 e UFRGS 17 produziram progênies progressivamente melhores quando as constituições dos mesmos foram incrementadas na população. Estes resultados foram evidenciados em 75 por cento dos cruzamentos, nos quais os referidos genótipos participaram. Por outro lado, UPF 18 e URPEL 95/015 evidenciaram genes menos favoráveis para elevar o potencial genético do rendimento de grãos nas combinações testadas, com tendência a reduzir o desempenho das progênies com o aumento de suas participações nas hibridações.

Estimativas de correlações genotípicas e de ambiente em gerações com elevada freqüência de heterozigotos / Genotypic and enviromental correlation estimates with high heterozygous frequency

A correlação genotípica permite avaliar a magnitude e a direção da associação entre caracteres, sendo de grande utilidade por permitir a viabilidade do emprego da seleção indireta, que em alguns casos, pode levar a progressos genéticos mais rápidos e altamente expressivos em programas de melhoramento de aveia (Avena sativa L.). O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade da implementação de uma modificação na fórmula de PETR & FREY (1966), para a obtenção de estimativas de correlação genotípica, fenotípica e de ambiente, através da análise de quatro populações segregantes F2 de aveia: OR 2 x UPF 18, UPF 7 x CTC 5, OR 2 x UPF 7, UPF 18 x CTC 5. As estimativas de correlação genotípica indicam que a seleção de plantas de alta produtividade de grãos pode ser realizada indiretamente através dos caracteres número de panículas por planta, peso de panícula, número de grãos por panícula e peso médio de grãos. Entretanto, as diferenças em magnitude e direção das estimativas de correlações, entre os vários pares de caracteres, nas quatro populações estudadas, não permitem a generalização de uma estratégia de seleção, isto devido as limitações impostas pelas diferenças entre as constituições genéticas dos genitores e populações. Desta forma, é de fundamental importância a avaliação da capacidade combinatória das principais constituições genéticas utilizadas em cruzamentos artificiais, a fim de se estabelecer critérios mais efetivos a serem empregados na seleção de genótipos superiores.

Métodos de semeadura na condução de populações segregantes de aveia e suas interações com o ambiente de seleção / Sowing methods in the conduction of oat segregant populations and interactions with selection environment

A seleção com base no fenótipo pode ser influenciada por fatores de ambiente, sendo necessário que o melhorista utilize métodos de seleção que separem efeitos genéticos dos de ambiente. O objetivo deste estudo foi testar a eficiência da seleção indireta para o incremento no rendimento de grãos de aveia (Avena sativa L). Oito populações segregantes de aveia foram submetidas à seleção para o caráter peso de panícula, sob três diferentes métodos de semeadura (em cova, em planta espaçada e em linha cheia), durante os anos de 2000 e 2001. Os resultados mostraram que o desenvolvimento de genótipos superiores requer avaliação principalmente em anos distintos para minimizar os efeitos de ambiente. O sistema de semeadura parece ter extrema importância para a seleção, pois o mecanismo de semeadura em cova proporcionou reduzida participação do ambiente na expressão do peso de panícula.

Comparações entre medidas de dissimilaridade e estatísticas multivariadas como critérios no direcionamento de hibridações em aveia / Comparisons among dissimilarity measures and multivariate statistichs as criterions for directing hibridizations in oat

Medidas de dissimilaridade säo artifícios que os melhoristas de plantas dispöem para identificarem genótipos distantes na obtençäo de populaçöes segregantes desejadas. Assim, o presente trabalho foi realizado para estabelecer relaçäo entre as diferentes técnicas multivariadas utilizadas em estimativas de divergência genética. O experimento foi desenvolvido no ano agrícola de 2001, quando doze cultivares de aveia foram testados para sete caracteres agronômicos, utilizando-se o delineamento experimental de blocos casualizados com quatro repetiçöes. As distâncias Euclidiana e de Mahalanobis evidenciaram baixa correlaçäo (0,529) e, quando utilizadas na confecçäo de dendrogramas, näo possibilitaram a formaçäo de agrupamentos similares. As análises gráficas por componentes principais e variáveis canônicas também apresentaram dispersöes distintas. Entretanto, apesar das discrepâncias observadas entre as metodologias analisadas, foi possível a identificaçäo de genótipos dissimilares e com média elevada, que poderäo ser utilizados com grande probabilidade de sucesso em hibridaçöes dirigidas em aveia