Genetic parameters and genetic trends of conformation and management traits in Dairy Gir cattle / [Parâmetros genéticos e tendências genéticas de características de conformação e manejo de bovinos Gir Leiteiro]

The objective of this study was to estimate genetic parameters and genetic trends of different conformation and management traits regularly measured within the context of the National Dairy Gir Breeding Program (PNMGL). The estimation of genetic and residual variances for each trait was performed using average information restricted maximum likelihood (AI-REML) procedure in AIREMLF90 program software. The population was divided into three subpopulations constituted by measured females (with phenotype records), all females, and males. Linear regressions were applied for each trait, considering two periods of birth (1st period: 1938-1996; 2nd period: 1997-2012). The estimated heritability of conformation and management traits varied from 0.01 to 0.53, denoting a perspective of genetic improvement through selection and corrective matings for purebred Dairy Gir populations. The average genetic changes in conformation and management traits were, in general, variable and inexpressive, showing that the selection of Dairy Gir may have had been directed essentially to increase milk yield. The analysis of the two periods of birth indicated that some linear traits present progress (although inexpressive) in the 2nd period (more recent period).(AU)

O objetivo deste estudo foi estimar os parâmetros genéticos e as tendências genéticas para diferentes características de conformação e manejo de animais puros da raça Gir Leiteiro, pertencentes ao Programa Nacional de Melhoramento do Gir Leiteiro (PNMGL). A estimativa das variâncias genéticas e residuais para cada característica foi realizada usando-se o procedimento de máxima verossimilhança restrita (AI-REML), por meio do programa AIREMLF90. A população foi dividida em três subpopulações, constituídas por fêmeas mensuradas (com registros de fenótipo), todas fêmeas e machos. As regressões lineares para cada característica foram ainda divididas em dois períodos de anos de nascimento (1º período: 1938 a 1996; 2º período: 1997 a 2012). As herdabilidades estimadas variaram de 0,01 a 0,53 para as características de conformação e manejo, possibilitando a perspectiva de melhoramento mediante seleção e acasalamentos corretivos na população pura da raça Gir Leiteiro. As mudanças genéticas nas características conformação e manejo foram, em geral, variáveis e inexpressivas, sugerindo que a seleção no Gir Leiteiro possa ter sido direcionada essencialmente para maior produção de leite. Ao serem observados os dois períodos distintos de anos de nascimento, infere-se que algumas características lineares apresentaram progresso (embora inexpressivo) no 2º período analisado.(AU)

Coffea canephora breeding: estimated and achieved gains from selection in the Western Amazon, Brazil / Melhoramento do Coffea canephora: ganhos de seleção estimados e realizados na Amazônia Ocidental

ABSTRACT: Gain from selection is an important criterion in quantifying the efficiency of breeding programs. This study quantified the selection gain estimated under experimental conditions and realized gain achieved in the field, seeking to interpret the efficiency of the Coffea canephora selection. For that purpose, we considered experiments that began in 2004 with directed hybridizations to obtain new hybrid progenies. From a breeding population composed of 288 hybrid individuals, 12 genotypes were selected in experimental conditions from 2005 to 2012, with amplitude in the estimated gains from 127.70 to−19.19%. Those genotypes were evaluated from 2012 to 2018 in clonal tests in four environments of the Western Amazon. The environment that exhibited the greatest correlation between the predicted genetic values and the realized genetic gain observed in the field was the environment of Ouro Preto do Oeste, RO (0.67), the location in which the plants were selected, followed by the environments of Alta FlorestaD´Oeste, RO (0.44), Rio Branco, AC (0.43), and Porto Velho, RO (0.37).Experimental conditions showed that the effect due to dominance deviations was approximately three times greater than the additive effect. Nine clones exhibited higher genetic gains in the experimental conditions and at field, and two clones exhibited lower estimated gains and lower field performance.The clone G17-P7 exhibited high genetic gain under experimental conditions and low field performance. The selection in experimental conditions was positively correlated with plant performance in the field (r=0.55), which allows reduction of the original breeding population to a set of more promising clones to be grown in multiple environments, optimizing time and resources.

RESUMO: O ganho com a seleção é um dos critérios mais importantes para avaliar a eficiência de programas de melhoramento de plantas. O objetivo desse trabalho é quantificar a associação entre o ganho de seleção estimado em condições experimentais e o ganho de seleção realizado em campo, buscando quantificar a eficiência do melhoramento do Coffea canephora. Para isso, foram considerados experimentos iniciados com a hibridação direcionada para obtenção de progênies no ano de 2004, a avaliação de testes de progênies em condições experimentais no período de 2005 a 2012, e avaliações em diferentes ambientes da Amazônia Ocidental no período de 2012 a 2018. De uma população composta por 288 indivíduos estruturados em nove progênies de irmãos completos foram selecionados 12 genótipos com amplitude de 127,70 a -19,19% em suas estimativas de ganho com a seleção, para serem avaliados em quatro ambientes da Amazônia Ocidental. O ambiente que apresentou maior correlação entre os valores genéticos preditos e o ganho realizado foi Ouro Preto do Oeste - RO (0,67), local em que as plantas foram selecionadas, seguido pelos ambientes de Alta Floresta D´Oeste - RO (0,44), Rio Branco - AC (0,43) e Porto Velho - RO (0,37). Avaliações em condições experimentais mostraram que os efeitos devido aos desvios de dominância foram aproximadamente três vezes maiores do que os efeitos aditivos. Nove clones apresentaram maiores estimativas de ganho em condições experimentais e nos ensaios de campo, e dois clones apresentaram menores estimativas em ambas condições. O clone G17-P7 apresentou altas estimativas de ganho em condições experimentais e baixo desempenho em campo. A seleção em único ambiente esteve positivamente correlacionada com o desempenho dos cafeeiros em campo (r=0,55), permitindo reduzir a população de melhoramento original em um conjunto de clones de maior potencial agronômico.

Adaptability and stability of Coffea canephora Pierre ex Froehner genotypes in the Western Amazon / Adaptabilidade e estabilidade de genótipos de Coffea canephora Pierre ex Froehner na Amazônia Ocidental

ABSTRACT: The development of Coffea canephora cultivars is based on the characterization of genotype × environment interaction, which is interpreted to quantify the differential behavior of clones at different cultivation sites. The objective of this research was to study the genotype x environment interaction aiming to select clones of broad and specific adaptation to different environments of the Western Amazon. Twelve clones with hybrid characteristics of the botanical varieties Conilon and Robusta and four open pollinated clones, had their performance evaluated in comparison with four controls. The genotype × environment interaction was interpreted based on the environmental quality index, the non-parametric estimator of Lin and Binns, 1988 and on the dispersion of the centroid method. Effects of the genotypes, environment, and genotype × environment interaction were all significant (p<0.01). The environmental quality index (Ij) classified three environments as favorable for coffee production. In terms of the Lin and Binn's estimator (Pi), hybrid genotypes 16, 10, 13, 09 and 14 presented lower Pi indices than others, and were classified as being more stable. Five clones of low adaptability, seven clones of specific adaptability to favorable or unfavorable environments and two clones of broad adaptability to all environments were identified interpreting the dispersion of the centroid method.

RESUMO: O desenvolvimento de novas cultivares de Coffea canephora fundamenta-se na caracterização do comportamento diferenciado dos clones em diferentes locais de cultivo. O objetivo deste trabalho foi estudar a interação genótipo x ambientes visando selecionar clones de adaptação ampla e específica à diferentes ambientes da Amazônia Ocidental. Doze clones com características híbridas das variedades botânicas Conilon e Robusta e quatro clones provenientes de polinização aberta tiveram seu desempenho avaliado em comparação com quatro testemunhas. Os métodos utilizados para quantificar a interação genótipo x ambientes foram o estimador não paramétrico de Lin & Binns e a dispersão do método centroide. A análise de variância indicou que os efeitos de genótipos, de ambiente e da interação G x A foram significativos (p<0,01). O índice de qualidade ambiental (Ij) permitiu classificar três ambientes favoráveis em relação a sua contribuição para o desempenho das plantas. Os genótipos híbridos 16, 10, 13, 9 e 14 apresentaram menores índices de Pi, tendo sido ranqueados como mais estáveis, apresentando produtividade média superior ao desempenho das testemunhas. Cinco clones de baixa adaptabilidade, sete clones de adaptabilidade específica a ambientes favoráveis ou desfavoráveis e dois clones de ampla adaptabilidade foram identificados interpretando a dispersão no plano do método centroide.

Seleção de famílias clonais de batata em diferentes ambientes / Selection of potato clonal families in different environments

A seleção precoce em batata tem sido avaliada há várias décadas, tendo em vista a importância em discriminar e selecionar clones promissores já nas primeiras gerações. Na tentativa de contornar a baixa eficiência da seleção precoce de clones individuais para caracteres de baixa herdabilidade, esforços estão sendo despendidos na avaliação do progresso genético com a utilização de famílias nas primeiras gerações. Conduziu-se este trabalho, com os objetivos de mensurar a interação entre famílias e ambientes e avaliar o progresso genético com a seleção precoce. Foram avaliadas 22 famílias e duas testemunhas em três locais, em Minas Gerais, no delineamento experimental de blocos casualizados, com três repetições. Foram realizadas análises de variância conjunta, de correlação e estimados os progressos genéticos. Houve interação famílias x locais altamente significativas somente para o caráter peso específico de tubérculos. O ganho genético esperado com a seleção na média dos ambientes é mais efetivo para a produção de tubérculos. Os ganhos esperados com a seleção na média dos ambientes são inferiores aos ganhos com a seleção realizada no próprio ambiente, porém, permite identificar famílias com ampla adaptação.

Early selection of potato clones has been evaluated for many decades with the aim of discriminating and selecting promising genotypes in the very beginning of the breeding program. In an attempt to surpass the low selection efficiency for characters with low heritability, efforts have been made in the evaluation of genetic progress using first generation families. The purposes of this study were to measure the interaction of families with the environments and to evaluate the efficiency of early generation selection of the families. Twenty-two families and two control cultivars were evaluated in three locations in Minas Gerais state, Brazil. The experimental design was a randomized complete block design with three replications. Combined analyses of variance were performed and estimates of correlations and genetic progress were obtained. Significant interaction of families x environments was observed only for the tuber specific weight. The expected genetic gain based on the selection of the environment average was more effective for the tuber yield. The expected genetic gain based on the selection of the environmental average was lower than the direct selection performed on each environment, but it allows the identification of broadly adapted families.

Índices de selección y niveles independientes de descarte para dos características productivas y reproductivas en un hato holstein (Bos taurus) / Índice de seleção e níveis independentes de abate para dois características produtivas e reprodutivas em um rebanho holstein (Bos taurus) / Selection indexes and independent culling levels for two productive and reproductive traits in a holstein (Bos taurus) dairy herd

Con la finalidad de evaluar la selección mediante índices y niveles independientes de descarte (NID), para las variables producción de leche ajustada a 305 días (PL) y periodo abierto (PA), fueron analizados 1708 y 1206 registros para PL y DA, respectivamente. Mediante el programa MTDFREML se estimaron parámetros de heredabilidad de 0.23 ± 0.065 y 0.09 ± 0.074, para PL y PA, respectivamente; y repetibilidad de 0.34 ± 0.061 y 0.18 ± 0.054, para PL y PA, respectivamente. Las correlaciones genética, ambiental, y fenotípica se estimaron entre PL y PA, con valores de 0.15 ± 0.32, 0.42 y 0.34, respectivamente. Para la elaboración de Índices y NID, y para la estimación de sus progresos genéticos, fueron analizadas diferentes relaciones entre valores económicos relativos. Los mayores progresos fueron encontrados para unos valores económicos relativos de 1 a 3 (PA:PL). Así mismo, diferentes intensidades de selección fueron evaluadas encontrando para ambos casos que los mayores progresos genéticos fueron obtenidos para la máxima intensidad de selección utilizada (fracción seleccionada del 10%). Ambos métodos de selección demostraron la obtención de progresos genéticos simultáneos para los rasgos en estudio; sin embargo, de acuerdo con la estimación de una relación comparativa entre los progresos genéticos, se encontró que mediante el método de índices se proyectó un 12.6% más progreso genético por generación respecto del progreso estimado para NID. A pesar de esto y de ser el índice un método superior para la elección de los mejores animales, este requiere una estimación precisa de las correlaciones entre las características, lo cual no fue del todo factible en el desarrollo de este trabajo, por lo que se sugiere que el uso del NID es más conveniente para un programa de selección de esta naturaleza.

With the purpose to evaluate genetic selection by using indexes and independent culling levels (ICL) for productive and reproductive traits, 305-d milk yield (MY) and days open (DO), 1707 and 1206 records for MY and DO, respectively, were analyzed. By means of the MTDFREML program genetic parameters for heritability of 0.23 ± 0.065 and 0.09 ± 0.074 for MY and DO, respectively, and for repeatability of 0.34 ± 0.061 and 0.18 ± 0.054 for MY and DO, respectively, were estimated. Also the genetic, phenotypic and environmental correlations between MY and DO were estimated, resulting in values of 0.15 ± 0.32, 0.42 and 0.34, respectively. For the indexes and ICL elaboration, and the estimation of genetic progress, different relations between relative economic values were analyzed. The highest progress was found for DO:MY economic values at 1:3 ratio. In the same way, evaluations for different selection intensities were done, where the highest genetic progress was obtained by the used of the maximum selection intensity (selected fraction of 10%) for both cases. Although with both selection methods the achievement of simultaneous genetic progress for each trait was demonstrated, by estimating a comparative relationship between both genetic progresses, a 12.6% more genetic progress by each generation was found for Index than for ICL methods. Nevertheless, despite being the Index a better method for selection of the best animals it requires a more precise estimation of correlations between traits, a process that was not feasible performed in the present study. Thereafter, ICL is proposed as the more convenient for that type of selection program.

A fim de avaliar a seleção através de índices e níveis independentes de abate (NID), para as variáveis produção de leite ajustada para 305 dias (PL) e dia aberto (DA), foram analisados os registros para 1708 e 1206 MP e DA, respectivamente. Através do programa MTDFREML parâmetros da herdabilidade de 0,23 ± 0,09 ± 0.065 e 0.074, foram estimados para PL e PA, respectivamente, e parâmetros de repetibilidade de 0.34 ± 0.061 e 0.18 ± 0.054, para PL e PA, respectivamente. Correlações genéticas, fenotípicas e ambientais foram estimados entre PL e PA, com valores de 0.15 ± 0.32, 0.42 e 0.34, respectivamente. Para o desenvolvimento de indicadores e NID, e para estimar seu progresso genético relações econômicas entre os diferentes valores foram analisados. O maior avanço foi encontrado por algum parente valores econômicos de 1 a 3 (DA:PL). Do mesmo modo, diferentes intensidades de seleção foram avaliadas para ambos os casos, constataram que os maiores progressos genéticos foram obtido para a intensidade máxima de seleção utilizada (fração selecionados a partir de 10%). Ambos os métodos de seleção mostrou obtenção de progressos simultâneos características genéticas no estudo, mas de acordo com a estimativa de uma relação entre o progresso genético comparativo, verificou-se que utilizando o índice é projetado um aumento 12.6% progresso genético uma geração de progresso em matéria estimado para NID. Apesar disto, e se o índice for superior a um método para a escolha das melhores animais, isto requer uma estimativa precisa das correlações entre as características, o que não era totalmente viável para o desenvolvimento deste trabalho, de modo a uso de NID é sugerido é mais adequado para um programa de seleção desta natureza...

Trinta e dois anos do programa de melhoramento do feijoeiro comum em Minas Gerais / Thirty two years of common bean breeding in Minas Gerais state

Conduziu-se este trabalho, com o objetivo de proceder à análise crítica do Programa de melhoramento genético do feijoeiro comum em Minas Gerais nos últimos 32 anos com ênfase nas implicações da interação linhagens x ambientes, além de avaliar se houve progresso genético. Para isso, foram utilizados dados de 169 experimentos conduzidos no período de 1974 a 2004 e que envolveram 16 locais e três safras. A média da cultivar Carioca, comum em todos os experimentos, foi utilizada como estimador do efeito ambiental e a média das cinco melhores linhagens sob avaliação de cada biênio, como efeito fenotípico. A diferença entre essas duas médias forneceu o desvio genético. O coeficiente de regressão linear entre desvio genético Y (variável dependente) e o biênio X (variável independente) forneceu a estimativa do progresso genético. As interações linhagens x safras e linhagens x anos foram, na maioria dos casos, significativas, contudo, suas contribuições para a variação total foram inferiores a de linhagens x locais. Desse modo, fica clara a necessidade de que os experimentos sejam conduzidos em um maior número de locais. O programa de melhoramento genético do feijoeiro da UFLA tem sido eficiente e tem obtido linhagens com menor risco de adoção.

The objective of the present work was to make critical analysis of the dry bean genetic breeding program in Minas Gerais in the last 32 years by lines x environments interactions and genetic progress evaluations. Data from 169 experiments conducted from 1974 to 2004 in 16 locations and three seasons per year were used. The average of the cultivar Carioca, test in all experiments, was used as indicator of environmental variation; and the average of the five best lines, under evaluation in each biennium, was used as indicator of phenotypic variation. The difference between these two averages was used as genetic deviation. Genetic progress was estimated by linear regression coefficient between genetic deviation Y (dependent variable) and biennium X (independent variable). The interactions among lines x seasons and lines x years were significant in most cases, however, their contributions to the total variation were inferior to the lines x locations. Thus, it was necessary to conduct experiments in a larger number of locations. The common bean breeding program at UFLA has been efficient and has selected lines with less risk for adoption for farmers.