Selecting common bean breeding populations via mixe d models / Seleção de populações segregantes de feijão comum por meio de modelos mistos

Choosing breeding populations in a common bean (Phaseolus vulgaris L.) breeding program via recurrent selection is a crucial step since it maximizes the effort to find superior inbred lines. The application of the mixed models methodology (REML/BLUP) in predicting breeding values has shown good results in animal and perennial crops breeding programs. Conversely, studies on the application of this methodology to annual crops are still scarce. The present work aimed to use the REML/BLUP methodology to select breeding populations of a common bean breeding program via recurrent selection. Thirty-five F3populations were evaluated. Individual plants data were assessed for grain yield and hypocotyl diameter, and the genetic potential of the population was estimated via the mixed models and the Jinks and Pooni's methodologies. A selection index was applied to the selection among and within population, considering both characters simultaneously, using the population and individual BLUP means. REML/BLUP has shown to be afeasible methodology to predict and select the potential of breeding populations, considering more than one character. Selecting individual plants within population provides positive genetic gain estimates for both characters. BLUP breeding values are fundamental to the choice of the number of populations and single plants to be conducted in a common bean breeding program via recurrent selection.

Na cultura do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.), a escolha de populações segregantes em programas de melhoramento conduzidos por seleção recorrente é etapa crucial, uma vez que se aumenta a chance de extrair linhagens superiores. A aplicação da metodologia de modelos mistos (REML/BLUP) na predição de valores genéticos tem mostrado bons resultados em programas de melhoramento animal e de culturas perenes, enquanto que em culturas anuais, sua utilização ainda necessita resultados adicionais. O objetivo deste estudo foi utilizar a metodologia REML/BLUP na seleção de populações segregantes em um programa de melhoramento de feijoeiro por seleção recorrente. Trinta e cinco populações F3 foram avaliadas por meio de dados individuais de plantas quanto aos caracteres rendimento de grãos e diâmetro do hipocótilo. Os potenciais genéticos das populações foram estimados por meio da metodologia de modelos mistos e da metodologia de Jinks e Pooni. Um índice de seleção foi utilizado a fim de selecionar entre e dentro depopulações para ambos os caracteres simultaneamente, por meio do BLUP de populações e de indivíduo. A metodologia de modelos mistos mostrou-se viável para predizer o potencial de populações segregantes, bem como para selecionar tais populações, considerando mais de um caráter ao mesmo tempo. A seleção de plantas individuais permite estimativas de ganho genético positivas para ambos os caracteres. Os valores genéticos preditos são de grande importância em um programa de melhoramento por seleção recorrente, pois permiteescolher o número de populações e plantas individuais dentro de populações

Behavior of half-sib progenies of coriander / Comportamento de progênies meios-irmãos de coentro

This work evaluated the behavior of coriander half-sib progenies (Coriandrum sativum L.) regarding their agronomic traits. The study was developed in a greenhouse in the Universidade Federal Rural de Pernambuco, PE, Brazil. The experiment was designed as augmented block design with 26 coriander genotypes, of which 24 were coriander half-sib treatments, and two control treatments, 'Verdão' and 'Tabocas'. These progenies were selected from four cycles of phenotypic recurrent selection from the 'Verdão' population, which were selected for later bolting. Plant height and canopy diameter were evaluated in the field, and shoot fresh mass. There were significant differences between the treatment means for all variables analyzed. Regarding analysis of variance and SNK test, there is available variability to select half-sib progenies. Genotypes C4-014, C4-015, C4-016, and C4-018 had promising productivity compared to the commercial control varieties. The broad-sense heritability values were 77.3, 81.5 and 95.8% for canopy diameter, shoot fresh mass, and plant height, respectively. This result showed that the majority of phenotypic variance is genetic. Therefore, these genotypes may be used in coriander breeding programs of recurrent selection to obtain cultivars adapted to tropical conditions.

Esse trabalho objetivou avaliar o comportamento de progênies de meios-irmãos de coentro (Coriandrum sativum L.) para caracteres agronômicos. O experimento foi conduzido na Universidade Federal Rural de Pernambuco, sendo utilizado delineamento em blocos aumentados com 26 genótipos de coentro sendo avaliados 24 tratamentos regulares, representados pelas progênies de meios-irmãos de coentro e dois tratamentos comuns, 'Verdão' e 'Tabocas'. Essas progênies foram provenientes de 4 ciclos de seleção recorrente fenotípica, a partir da população Verdão, sendo selecionados para pendoamento tardio. Foram avaliados em campo os caracteres, altura da planta e diâmetro da copa e em virtude da colheita, a massa fresca da parte aérea. Houve diferença significativa entre as médias dos tratamentos para todas as variáveis analisadas. Segundo análise de variância e teste de media, há variabilidade passível de seleção nas progênies de meios-irmãos. Os genótipos C4-014, C4-015, C4-016 e C4-018 mostraram-se promissores quanto aos caracteres avaliados, quando comparados com as testemunhas comerciais. Os valores da herdabilidade no sentido amplo foram: 77,3, 815 e 95,8%, para diâmetro da copa, massa fresca da parte aérea e altura da planta, respectivamente. Revelando que a maior parte da variância fenotípica se deve a variância genética. Portanto esses genótipos podem ser utilizados em programas de melhoramento de seleção recorrente para obtenção de cultivares de coentro adaptados a condição tropical.

Genetic variability and yield potential of three semiexotic maize (Zea mays L) populations / Variabilidade genética e potencial produtivo em três populações semiexóticas de milho (Zea mays L)

The rapid increase of the maize crop in the last decades in Brazil, mainly in the Central West region, has encouraged the second crop (usually maize after soybean) in the same year. For that reason the need for the exploitation of new sources of germplasm seems to be apparent to attend the challenge to create new cultivars (populations or hybrids) adapted to the extremely varying environments. Following this principle, the objective of the present work was directed to the study of genetic variability and yield potential of three semiexotic populations (CRE-01, CRE-02, CRE-03) under the condition of second crop in the Southwest region of the State of Goiás (Brazil). In addition, one cycle of recurrent selection with half-sib families was completed in each population. Half-sib families from each population (200, 180 and 180, respectively) were evaluated in completely randomized block experiments with three replications in Jataí (GO). Parameters estimates were obtained for ear yield (EY), grain yield (GY), plant height (PH), ear height (EH), ear length (EL) and ear diameter (ED). The population means for GY were 5.68 t/ha, 5.83 t/ha and 5.83 t/ha, which were around 70% of the hybrid check. The coefficients of heritability (family mean basis) varied from 0.36 to 0.70; 0.47 to 0.69; and 0.39 to 0.68 for the respective populations. Estimates of the additive genetic variance for grain yield (g/plant) were 316.1, 266.4 and 258.4; and the expected gain from selection were 11.8%, 10.1% and 9.3%, respectively.

O rápido aumento da cultura do milho nas últimas décadas no Brasil, principalmente na região Centro-oeste, causou incentivo para o milho "safrinha" (segunda cultura, geralmente milho após soja) no mesmo ano agrícola. Por esta razão, a necessidade de explorar novas fontes de germoplasma parece óbvia para atender ao desafio de criar novas cultivares (populações ou híbridos) adaptadas aos ambientes extremamente variáveis. Seguindo esta diretriz, o objetivo do presente trabalho foi direcionado ao estudo da variabilidade e do potencial produtivo de três populações semiexóticas (CRE-01, CRE-02, CRE-03) sob a condição de cultura de "safrinha" na região Sudoeste do Estado de Goiás (Brasil). Além disso, foi completado um ciclo de seleção recorrente com famílias de meios irmãos em cada população. As famílias de meios irmãos de cada população (200, 180 e 180, respectivamente) foram avaliadas experimentalmente em blocos casualizados com três repetições em Jataí (GO). Foram obtidas estimativas de parâmetros para produção de espigas (EY) e de grãos (GY), altura da planta (PH) e da espiga (EH) e comprimento (EL) e diâmetro (ED) da espiga. As médias populacionais para GY foram, respectivamente, 5,68 t/ha, 5,83 t/ha e 5.83 t/ha, equivalendo a cerca de 70% do híbrido testemunha. Os coeficientes de herdabilidade (médias de famílias) variaram de 0,36 a 0,70; 0,47 a 0,69; 0.39 a 0,68 para as respectivas populações. As estimativas da variância aditiva para produção de grãos (g/planta) foram 316,1; 266,4 e 258,4; e os ganhos esperados por seleção foram de 11,8%, 10,1% e 9.3%, respectivamente, para as três populações.

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

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

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