Increased yield performance of mutation induced Soybean genotypes at varied agro-ecological conditions / Aumento no desempenho de rendimento de genótipos de soja induzidos por mutação em condições agroecológicas variadas

Abstract In soybean breeding program, continuous selection pressure on traits response to yield created a genetic bottleneck for improvements of soybean through hybridization breeding technique. Therefore an initiative was taken to developed high yielding soybean variety applying mutation breeding techniques at Plant Breeding Division, Bangladesh Institute of Nuclear Agriculture (BINA), Bangladesh. Locally available popular cultivar BARI Soybean-5 was used as a parent material and subjected to five different doses of Gamma ray using Co60. In respect to seed yield and yield attributing characters, twelve true breed mutants were selected from M4 generation. High values of heritability and genetic advance with high genotypic coefficient of variance (GCV) for plant height, branch number and pod number were considered as favorable attributes for soybean improvement that ensure expected yield. The mutant SBM-18 obtained from 250Gy provided stable yield performance at diversified environments. It provided maximum seed yield of 3056 kg ha-1 with highest number of pods plant-1 (56). The National Seed Board of Bangladesh (NSB) eventually approved SBM-18 and registered it as a new soybean variety named 'Binasoybean-5' for large-scale planting because of its superior stability in various agro-ecological zones and consistent yield performance.

Resumo No programa de melhoramento da soja, a pressão pela seleção contínua para a resposta das características de rendimento criou um gargalo genético para melhorias da soja por meio da técnica de melhoramento por hibridação. Portanto, foi desenvolvida uma variedade de soja de alto rendimento, aplicando técnicas de reprodução por mutação, na Divisão de Melhoramento de Plantas, no Instituto de Agricultura Nuclear de Bangladesh (BINA), em Bangladesh. A cultivar popular BARI Soybean-5, disponível localmente, foi usada como material original e submetida a cinco doses diferentes de raios gama usando Co60. Em relação ao rendimento de sementes e às características de atribuição de rendimento, 12 mutantes genuínos foram selecionados a partir da geração M4. Altos valores de herdabilidade e avanço genético com alto coeficiente de variância genotípico (GCV) para altura da planta, número de ramos e número de vagens foram considerados atributos favoráveis ​​ao melhoramento da soja, garantindo, assim, a produtividade esperada. O mutante SBM-18, obtido a partir de 250Gy, proporcionou desempenho de rendimento estável em ambientes diversificados e produtividade máxima de sementes de 3.056 kg ha-1 com o maior número de vagens planta-1 (56). O Conselho Nacional de Sementes de Bangladesh (NSB) finalmente aprovou o SBM-18 e o registrou como uma nova variedade de soja, chamada 'Binasoybean-5', para plantio em larga escala por causa de sua estabilidade superior em várias zonas agroecológicas e desempenho de rendimento consistente.

Increased yield performance of mutation induced Soybean genotypes at varied agro-ecological conditions

Abstract In soybean breeding program, continuous selection pressure on traits response to yield created a genetic bottleneck for improvements of soybean through hybridization breeding technique. Therefore an initiative was taken to developed high yielding soybean variety applying mutation breeding techniques at Plant Breeding Division, Bangladesh Institute of Nuclear Agriculture (BINA), Bangladesh. Locally available popular cultivar BARI Soybean-5 was used as a parent material and subjected to five different doses of Gamma ray using Co60. In respect to seed yield and yield attributing characters, twelve true breed mutants were selected from M4 generation. High values of heritability and genetic advance with high genotypic coefficient of variance (GCV) for plant height, branch number and pod number were considered as favorable attributes for soybean improvement that ensure expected yield. The mutant SBM-18 obtained from 250Gy provided stable yield performance at diversified environments. It provided maximum seed yield of 3056 kg ha-1 with highest number of pods plant-1 (56). The National Seed Board of Bangladesh (NSB) eventually approved SBM-18 and registered it as a new soybean variety named Binasoybean-5 for large-scale planting because of its superior stability in various agro-ecological zones and consistent yield performance.

Resumo No programa de melhoramento da soja, a pressão pela seleção contínua para a resposta das características de rendimento criou um gargalo genético para melhorias da soja por meio da técnica de melhoramento por hibridação. Portanto, foi desenvolvida uma variedade de soja de alto rendimento, aplicando técnicas de reprodução por mutação, na Divisão de Melhoramento de Plantas, no Instituto de Agricultura Nuclear de Bangladesh (BINA), em Bangladesh. A cultivar popular BARI Soybean-5, disponível localmente, foi usada como material original e submetida a cinco doses diferentes de raios gama usando Co60. Em relação ao rendimento de sementes e às características de atribuição de rendimento, 12 mutantes genuínos foram selecionados a partir da geração M4. Altos valores de herdabilidade e avanço genético com alto coeficiente de variância genotípico (GCV) para altura da planta, número de ramos e número de vagens foram considerados atributos favoráveis ao melhoramento da soja, garantindo, assim, a produtividade esperada. O mutante SBM-18, obtido a partir de 250Gy, proporcionou desempenho de rendimento estável em ambientes diversificados e produtividade máxima de sementes de 3.056 kg ha-1 com o maior número de vagens planta-1 (56). O Conselho Nacional de Sementes de Bangladesh (NSB) finalmente aprovou o SBM-18 e o registrou como uma nova variedade de soja, chamada Binasoybean-5, para plantio em larga escala por causa de sua estabilidade superior em várias zonas agroecológicas e desempenho de rendimento consistente.

PARÁMETROS GENÉTICOS DE LAS CARACTERÍSTICAS BIOMÉTRICAS DEL FRUTO Y SEMILLAS EN Pachira aquatica Aubl / GENETIC PARAMETERS OF FRUIT AND SEED BIOMETRIC CHARACTERISTICS IN Pachira aquatica Aubl

RESUMEN Pachira aquatica es un árbol, cuyos frutos y semillas se aprovechan en la alimentación humana y animal, en regiones tropicales; sin embargo, aún no se han reportado investigaciones de su variabilidad genética para elegir el mejor método de mejoramiento de la especie. El objetivo del estudio fue evaluar los parámetros genéticos de las características biométricas del fruto y sus semillas. El estudio, se realizó en la Universidad de Córdoba, Colombia. Se seleccionaron 10 árboles y de cada uno, 10 frutos al azar. Se llevaron a cabo análisis de varianza y de estimación de parámetros genéticos, para 15 características, de los órganos mencionados. Se detectaron diferencias significativas entre árboles para peso/fruto (PEF), peso de cáscara/fruto (PCF), porcentaje de semillas/fruto (POSF), ancho de semilla (ANS), grosor de semilla (GROS), volumen de una semilla (V1S) y densidad de una semilla (D1S). Los mayores estimadores de variabilidad genética se presentaron en GROS, POSF, PCF y PEF, en donde el componente genético representó más del 50% de la varianza fenotípica. La heredabilidad más alta, tanto en sentido amplio (h2A>76%) como estrecho (h2E>30%), fue para GROS y POSF. La ganancia genética esperada (GGE), como porcentaje de la media general, fue menor del 10%, en 14 de las 15 características estudiadas, excepto para PCF (10,86%), por lo que se espera un progreso genético modesto, para tales características. Se recomienda ampliar la base genética de la población local y hacer ensayos genéticos en varias zonas productoras potenciales.

SUMMARY Pachira aquatica is a tree whose fruits and seeds are used for human and animal nutrition in tropical regions. However, no research of its genetic variability have yet been reported to choose the best breeding method for the species. The objective of the study was to evaluate the genetic parameters of the biometric characteristics of the fruit and its seeds. The study was conducted at the Universidad de Córdoba, Colombia. Ten trees were selected and, of each, 10 fruits were randomly selected. Analysis of variance and estimation of genetic parameters were carried out for 15 characteristics of both organs. Significant differences were detected between trees for weight/fruit (FW), weight of husk/fruit (FHW), percentage of seeds/fruit (FSP), seed width (SW), seed thickness (ST), volume of a seed (S1V) and density of a seed (S1D). The greatest estimators of genetic variability were presented in ST, FSP, FHW and FW, where the genetic component represented more than 50% of the phenotypic variance. The highest heritability, both broad (h2A>76%) and narrow (h2E>30%), was for ST and FSP. The expected genetic gain, as a percentage of the general average, was less than 10% in 14 of the 15 characteristics studied, except for FHW (10.86%), therefore a modest genetic progress is expected for such characteristics. It is recommended to increase the local population genetic base and make genetic assays in several potential producing areas.

Modelos de norma de reação para estudo das características de qualidade da carne de codornas de corte em função das razões (metionina + cistina): lisina da dieta / Reaction norm models for the study of meat quality of european quail in function of (methionine + cysteine): lysine diet ratio

Objetivou-se avaliar a sensibilidade dos valores genéticos para características de qualidade da carne em codornas de corte alimentadas com dietas contendo diferentes relações de (metionina + cistina): lisina, do nascimento aos 21 dias de idade, por meio de modelos de normas de reação. Utilizaram-se 9011 informações de qualidade de carne referentes a 1400 progênies de 80 reprodutores e 160 matrizes de duas linhas (LF1 e LF2). Para o ajuste dos modelos de regressão aleatória, foi usado o programa WOMBAT, considerando-se nas análises homogeneidade de variância residual. As codornas foram alimentadas do nascimento aos 21 dias de idade com dietas contendo as relações 0,61; 0,66; 0,71; 0,76 e 0,81 de (metionina + cistina): lisina, mantendo os níveis de proteína bruta de 26,12% e de energia em 2900 kcal EM/kg da dieta. Dos 22 aos 35 dias de idade, todas as codornas foram alimentadas com dieta contendo 22% de proteína bruta e 3050 kcal EM/kg da dieta. As estimativas da variância genética e da herdabilidade foram influenciadas pelo gradiente ambiental e pela linha, com mudanças nessas estimativas com o aumento do gradiente ambiental. Os valores genéticos das características de qualidade de carne referentes a cada uma das linhas se alteraram com o aumento das relações de aminoácidos das dietas em razão das mudanças no ordenamento dos valores genéticos, evidenciando a existência da interação genótipo x nível de relação dos aminoácidos da dieta para características de qualidade de carne. Predições de valores genéticos de características de qualidade de carne com base em determinada relação de (metionina + cistina): lisina da dieta não são válidas para outras relações desses aminoácidos.

This study aimed to evaluate the sensitivity of breeding values for meat quality traits of European quails fed different (methionine + cystine): lysine ratio diets from hatch to 21 days of age, using reaction norm models. A total of 9011 meat quality records from 1400 progenies of 80 sires and 160 dams from two lines (LF1 and LF2) were used in the analyses considering homogeneity of residual variance. The quails from hatch to 21 days of age were fed diets containing 0.61, 0.66, 0.71, 0.76 and 0.81 (methionine + cystine): lysine ratios, 26.12% of crude protein and 2900 ME/kcal of diet. From 22 to 35 days of age all quail were fed a diet containing 22% of crude protein and 3050 kcal ME/kg of diet. The random regression model analyses was performed using the WOMBAT program considering homogeneity of residual variance. Genetic variance and heritability estimates were affected by the environment gradient of diet and line, increasing these estimates with the increase of the (methionine + cystine): lysine ratio of the diet. The breeding values changed with the increase of the environment gradient of the diet with changes in the rank of genetic breeding values characterizing the existence of genotype by environment interaction for meat quality traits. Predictions of meat quality trait breeding values based on a given (methionine + cystine): lysine ratio are not valid for other levels of the amino acid ratio.

Repetibilidade de caracteres de fruto em araçazeiro e pitangueira / Repeatability traits of strawberry guava and surinam cherry fruits

O objetivo deste trabalho foi estimar a repetibilidade de carateres de fruto em araçazeiro e pitangueira. Foram avaliados, em quatro ciclos produtivos, os caracteres peso, diâmetro, sólidos solúveis totais e produção de frutos em 10 seleções de araçazeiro e peso, diâmetro e sólidos solúveis totais em nove seleções de pitangueira, do Banco de Germoplasma da Embrapa Clima Temperado, em Pelotas-RS. O coeficiente de repetibilidade, o número de medições necessárias e o coeficiente de determinação foram estimados pelos métodos de análise de variância, componentes principais e análise estrutural. O coeficiente de repetibilidade foi mais eficientemente estimado pelo método dos componentes principais, com base na matriz de covariâncias. O caractere peso de fruto é mais adequado para ser utilizado na seleção fenotípica em araçazeiro e pitangueira. É necessária apenas uma medição para predizer o valor de peso de fruto de genótipos de araçazeiro, com 90 por cento de acurácia. Com quatro anos de avaliação, é possível inferir o valor real com confiabilidade acima de 80 por cento para todos os caracteres. Isso facilita a seleção fenotípica para esses caracteres em programas de melhoramento de araçazeiro e pitangueira.

The aim of this research was to estimate the repeatability traits of strawberry guava and surinam cherry fruits. It was evaluated in four productive cycles, the traits weight, diameter, total soluble solids and fruit production in ten selection of strawberry guava and weight, diameter and total soluble solids in nine selection of surinam cherry from the Germplasm Bank of the Embrapa Clima Temperado, in Pelotas-RS, Brazil. The repeatability coefficient, minimum observations number and determination coefficient were estimated by analysis of variance, principal components analysis and structural analysis. The repeatability coefficient was better estimated by the method of principal components analysis, based on covariance matrix. The fruit weight is adequate to phenotypic selection in strawberry guava and surinam cherry. It's only required a measurement to obtain the value of fruit weight value of strawberry guava selections, with 90 percent accuracy. With four years of evaluation, it's possible to infer the actual value with reliability above 80 percent for all characters. This facilitates phenotypic selection for these traits in strawberry guava and surinam cherry breeding programs.

Estimativas de variância genética aditiva em populações selecionadas e não-selecionadas via simulação Monte Carlo utilizando o software R / Additive genetic variance estimates in selected and unselected populations via Monte Carlo simulation using the R software

Para disponibilizar um sistema de fornecimento de dados que objetivando-se subsidiar pesquisas de Melhoramento Genético Animal direcionadas à comparação de metodologias de avaliação genética, foi avaliado o comportamento da variância genética aditiva de populações selecionadas e não selecionadas, por seis gerações sucessivas, via simulação Monte Carlo. Por meio de um modelo genético aditivo, foram simuladas populações de 40 animais (20 machos e 20 fêmeas), sob seleção e acasalamento aleatório. Da geração zero até a quinta geração notou-se na população selecionada uma redução de 44,4 por cento na variância genética aditiva, devido a um aumento de 11,58 por cento no coeficiente de endogamia. Na população não selecionada a redução da variância genética aditiva foi menor (27,46 por cento) em relação à população selecionada, também devido a aumento de 10,26 por cento no coeficiente de endogamia.

The additive genetic variance in selected and unselected populations was evaluated in six successive generations via Monte Carlo simulation. The aim was to build a data system to help researches compare genetic evaluation methodologies in Animal Breeding. By means of an additive genetic model, populations of 40 individuals (20 males and 20 females) were simulated, under selected and random mating system. From the generation zero until the fifth generation, the selected population showed reduction of 44.4 percent in additive genetic variance due to an increase of 11.58 percent in inbreeding coefficient. In the unselected population the reduction in additive genetic variance was lower (27.46 percent) in relation to the selected population, due to the increasing of 10.26 percent in inbreeding coefficient.

Familial Aggregation of Blood Pressure

To examine the familial aggregation of blood pressure, household interviews and health examination surveys were conducted from July 9 to August 18, 1986 on 469 families with first grade children who attended primary schools in Kangwha County. Blood pressure, height, weight, pulse rate and the arm circumference of 1972 family members from three generations were measured, followed by an interview concerning preference for salty foods and any prescribed hypertensive drugs. Based on the binomial goodness-of-fit test and analysis of variance, familial aggregation of blood pressure was identified. The genetic component of blood pressure was estimated to be approximately 22.3% of the total variance in systolic blood pressure and 21.4% in diastolic blood pressure by using a mixed model two way ANOVA. Significant correlations were found in systolic and diastolic blood pressures among almost all family members. Correlations of blood pressure between siblings were higher in families with hypertensive parents than with normotensive parents. A shared environment and the degree of sharing also influenced blood pressure. There is a need of a follow-up study on children's blood pressure since the familial aggregation varied with the age of the children.