Combined selection for adaptability, genotypic stability and cowpea yield from mixed models / Seleção combinada para adaptabilidade, estabilidade genotípica e produtividade de feijão-caupi a partir de modelos mistos

ABSTRACT: The potential expression of crop productivity is a constant challenge for plant breeders in the face of oscillations in environmental variables, making selection difficult and increasing the operational and methodological costs in obtaining the ideal cultivar for a determined region. The objective of the research was to investigate the effects of genotype x environment interaction in the selection of cowpea lines with high grain yield, adaptability, and genotypic stability simultaneously, in environments of the Northwest region of Rio de Janeiro State, using mixed models (Maximum Restricted Likelihood - REML/Best Linear Unbiased Prediction - BLUP). 27 cowpea genotypes were evaluated in six environments by combining location (Cambuci-RJ and Bom Jesus do Itabapoana-RJ) and year (2016, 2017 and 2018). A randomized block design with four replications was performed. The genetic parameters were estimated via the REML/BLUP procedure, and the selection was based on the harmonic mean method of the relative performance of the genetic values (HMRPGV). A meaningful difference was observed for environment and genotype x environment interaction. The residual variance and the variance of the genotype x environment interaction formed the most significant fractions of the phenotypic variance. Lines 4 (Bico-de-ouro 1-5-24), 6 (Pingo-de-Ouro 1-5-4), 5 (Pingo-de-Ouro 1-5-26), and 9 (Pingo-de-Ouro 1-5-8), stood out as superior in terms of stability and adaptability and grain yield by HMRPGV. Commercial cultivars 13 (BRS-Tumucumaque) and 26 (BRS-Itaim) had high grain yield, adaptability, and specific stability in the evaluated edaphoclimatic conditions.

RESUMO: A expressão potencial da produtividade das culturas constitui um desafio constante aos criadores de plantas frente às oscilações das variáveis ambientais, dificultando a seleção e onerando os custos operacionais e metodológicos na obtenção da cultivar ideal para determinada região. O objetivo do trabalho foi investigar os efeitos da interação genótipos x ambientes na seleção de linhagens de feijão-caupi com alta produtividade de grãos, adaptabilidade e estabilidade genotípica simultaneamente, em ambientes da região Noroeste do estado do Rio de Janeiro, usando modelos mistos (Máximo Verosimilhança Restrita - REML/Melhor Predição Linear não Viesado - BLUP). Avaliou-se 27 genótipos de feijão-caupi em seis ambientes pela combinação de local (Cambuci-RJ e Bom Jesus do Itabapoana-RJ) e ano (2016, 2017 e 2018). Foi utilizado o delineamento em blocos casualizados com quatro repetições. Os parâmetros genéticos foram estimados via procedimento REML/BLUP, e a seleção baseou-se no método da média harmônica do desempenho relativo dos valores genéticos (HMRPGV). Observou-se diferença significativa para ambiente e interação genótipo x ambiente. A variância residual e a variância da interação genótipo x ambiente formaram as maiores frações da variância fenotípica. As linhagens 4 (Bico-de-ouro 1-5-24), 6 (Pingo-de-ouro 1-5-4), 5 (Pingo-de-ouro 1-5-26) e 9 (Pingo-de-ouro 1-5-8) foram classificadas como superiores quanto a estabilidade e adaptabilidade e rendimento de grãos pelo critério da HMRPGV. As cultivares comerciais 13 (BRS-Tumucumaque) e 26 (BRS-Itaim) reuniram elevada produtividade de grãos, adaptabilidade e estabilidade específica nas condições edafoclimáticas avaliadas.

Adaptability and phenotypic stability of semi-prostate cowpea genotypes in Mato Grosso do Sul / Adaptabilidade e estabilidade fenotípica de genótipos de feijão-caupi semiprostrado no Mato Grosso do Sul

Currently, cowpea growing covers three Brazilian regions, making essential the investigation of the magnitude of genotype x environment essential for choosing the best selection strategy and recommendation of cultivars. The aim of this study was to evaluate the adaptability and phenotypic stability of semi-prostate cowpea genotypes in sites from State of Mato Grosso do Sul based on different methodologies. We conducted four value of cultivation and use testing with lines and cultivars of cowpea genotypes in the years 2005 and 2006 in the municipalities of Aquidauana, Chapadão do Sul and Dourados. The experimental design was randomized complete block with 20 treatments and four replications. The grain yield data were submitted to individual and joint analysis of variance. Subsequently, data were submitted to adaptability and stability analysis by Eberhart and Russell (1966), Yates and Cochran (1938) (traditional) and Wricke (1965) methodologies. The genotypes BRS Xiquexique, TE97-304G-12, BR 17- Gurguéia and MNC99-541F-15 are the most suitable for growing in Mato Grosso do Sul by combine high yield grain, adaptability and phenotypic stability.

Atualmente o cultivo do feijão-caupi abrange três regiões do Brasil, o que torna a investigação da magnitude da interação genótipo × ambiente imprescindível para a escolha da melhor estratégia de seleção e recomendação de cultivares. O objetivo deste trabalho foi avaliar a adaptabilidade e estabilidade fenotípica de genótipos de feijão-caupi de porte semiprostrado em locais do Estado de Mato Grosso do Sul com base em diferentes metódos. Foram conduzidos quatro ensaios de valor de cultivo e uso com linhagens e cultivares de genótipos de feijão-caupi nos anos de 2005 e 2006, nos municípios de Aquidauana, Chapadão do Sul e Dourados. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos completos casualizados, com 20 tratamentos e quatro repetições. Os dados de produtividade de grãos foram submetidos a análises de variância individual e conjunta. Posteriormente, foram realizadas análises de adaptabilidade e estabilidade por meio dos métodos de Eberhart e Russell (1966), Yates e Cochran (1938) (tradicional) e de Wricke (1965). Os genótipos BRS Xiquexique, TE97-304G-12, BR 17-Gurguéia e MNC99-541F-15 são os mais indicados para o cultivo no Estado de Mato Grosso do Sul, pois aliam alta produtividade de grãos, adaptabilidade e estabilidade fenotípica.

Correlações entre parâmetros de adaptabilidade e estabilidade da produtividade de óleo em soja / Correlations among oil yield adaptability and stability parameters in soybean

O objetivo deste trabalho foi determinar o grau de correlação entre parâmetros que avaliam a adaptabilidade e a estabilidade da produtividade de óleo em soja. Os parâmetros foram estimados a partir da análise de dados resultantes da avaliação de 93 linhagens de soja, divididas em três ciclos de maturação (28 precoces, 38 semiprecoces e 27 intermediárias). Os ensaios foram conduzidos em doze ambientes do município de Piracicaba, SP, Brasil. Os seguintes parâmetros foram correlacionados: média geral (m i), coeficiente de regressão (b i), ecovalência de Wricke (ômegaWi), ecovalência AMMI (ômegaAi), variância dos desvios da regressão (sigma2di) e coeficiente de determinação (R²i). Utilizou-se a correlação (r) de Sperman do ordenamento das linhagens, segundo cada parâmetro. As correlações entre m i e b i e entre os parâmetros de estabilidade entre si (ômegaWi, ômegaAi, sigma2di e R²i) foram positivas e significativas (0,53 < r < 0,93) . As correlações entre os parâmetros de adaptabilidade e estabilidade foram baixas ou negativas e não significativas (-0,39 < r < 0,38), exceto entre b i e R²i (r = 0,49 e 0,89 para as linhagens precoces e intermediárias, respectivamente). Os parâmetros de estabilidade classificam a ordem das linhagens de forma similar e, provavelmente, pertencem ao mesmo conceito de estabilidade. Os resultados indicam que é difícil a seleção simultânea para adaptabilidade e estabilidade da produtividade de óleo em soja.

The objective of this work was to determine the degree of correlation among parameters that evaluate oil yield adaptability and stability in soybean. The parameters were estimated starting from data analysis resultants of the evaluation of 93 soybean lines divided in three maturation cycles (28 early, 38 semiearly and 27 intermediate). The trials were carried out in twelve environments of the municipal district of Piracicaba, São Paulo, Brazil. The following parameters were correlated: grand mean (m i), regression coefficient (b i), Wricke ecovalence (omegadi), AMMI ecovalence (omegaAi), regression deviations variance (sigma2di) and determination coefficient (R²i). The parameters were compared using the ranking Sperman correlation of the lines, according to each parameter. The correlations among m i and b i and among the parameters of stability to each other (omegadi,omegaAi, sigma2di and R²i) were positive and significant (0.53

Adaptabilidade e estabilidade produtiva de feijão-caupi / Yield adaptability and stability of cowpea

O objetivo deste trabalho foi avaliar a adaptabilidade e a estabilidade da produtividade de grãos de 15 genótipos de feijão-caupi (Vigna unguiculata) utilizando o modelo de efeitos principais aditivos e interação multiplicativa. Os ensaios foram conduzidos em 13 ambientes, nos Estados do Piaui e Maranhão, no período de 1999 a 2001. Os resultados mostraram a existência de poucas diferenças entre genótipos, mas os efeitos de ambientes, interação genótipos x ambientes e os três primeiros eixos da análise de componentes principais da interação foram altamente significativos (P<0,01). A análise de componentes principais explicou 72,82 por cento da soma de quadrados da interação genótipos x ambientes. Os genótipos Evx 91-2E e Evx 63-4E aprentam alta adaptabilidade e estabilidade, os quais podem ser cultivados em todos os ambientes do região Meio-Norte (Piauí e Maranhão). Os genótipos Evx 47-6E e Evx 92-49E mostraram-se adaptados a ambientes de baixa produtividade, enquanto que o genótipo Evx 63-10E apresentou a maior média e adaptação específica a ambientes de alta qualidade. Os ambientes Brejo-MA, 2001 e Bom Jesus-PI, 2000 foram os mais previsíveis, enquanto Teresina, PI, 2001 e Baixa Grande do Ribeiro, PI, 2001, altamente instáveis. A interação genótipos x ambientes é variável dentro e homogênea entre os Estados do Piauí e Maranhão em termos de qualidade ambiental.