Efeito materno na expressão dos teores de aminoácidos sulfurados em grãos de feijão / Maternal effect in sulfur amino acids content expression in common bean grains

A genética do teor de aminoácidos sulfurados em feijão não tem sido suficientemente avaliada, por isso o objetivo deste trabalho foi verificar se ocorre efeito materno na expressão dos teores de aminoácidos sulfurados (metionina e cisteína) em grãos de feijão. Para isso, foram realizados cruzamentos controlados entre as cultivares 'BRS Valente' x 'IAPAR 44' e 'TPS Nobre' x 'Minuano', e as gerações F1, F1 recíproco, F2 e F2 recíproco foram obtidas para cada combinação híbrida. Os aminoácidos sulfurados foram determinados por cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC-UV). O teor de metionina variou de 0,79g por 16g de N da matéria seca - MS ('BRS Valente') a 1,09g por 16g de N da MS (geração F2), e o teor de cisteína variou de 0,76g por 16g de N da MS (geração F2) a 1,43g por 16g de N da MS ('Minuano'). Variabilidade genética foi observada entre os genitores, porém não ocorre efeito materno na expressão dos teores de metionina e de cisteína em feijão. A seleção para maior teor de aminoácidos sulfurados em grãos de feijão deve ser realizada em sementes F2, pois a geração do embrião é F2.

The genetic of the sulfur amino acids content has not been sufficiently evaluated in common bean. The objective of this research was to investigate the existence of maternal effect in sulfur amino acids content (methionine and cystein) of common bean grains. The controlled crossings were performed among the cultivars 'BRS Valente' x 'IAPAR 44' and 'TPS Nobre' x 'Minuano'. The F1, F1 reciprocal, F2 and F2 reciprocal generations were obtained for each hybrid combination. The amino acid content was determined by high performance liquid chromatography (HPLC-UV). The methione content varied from 0.79g for 16g N MS ('BRS Valente') to 1.09g for 16g N MS (F2 generation) and the cystein content varied from 0.76g for 16g N MS (F2 generation) to 1.43g for 16g N MS ('Minuano'). Genetic variability was observed between the parents, but was there was no maternal effect in the methione and cystein content. The selection for higher sulfur amino acids content can be performed in F2 seeds, because the generation of the embryo is F2.

Seleção assistida por marcadores para teor de matéria seca e açúcares redutores em tubérculos de batata / Marker assisted selection for dry matter and reducing sugars in potato tubers

A seleção precoce de clones que possuam níveis elevados de matéria seca e baixos teores de açúcares redutores é uma necessidade nos programas de melhoramento para a qualidade de processamento da batata (Solanum tuberosum L.) na forma de palitos fritos ou chips. A seleção precoce tornou-se possível com a utilização de marcadores genéticos, visto que permitem a identificação precisa de indivíduos superiores. Assim, procura-se cada vez mais encontrar marcadores capazes de caracterizar tais indivíduos e utilizá-los via seleção assistida. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da seleção assistida, utilizando os marcadores identificados por ANDREU (2004) que estariam associados ao teor de matéria seca e açúcares redutores em tubérculos de batata. Clones provenientes de 20 famílias foram avaliados nas gerações de plântula (P), primeira geração clonal (C1) e segunda geração clonal (C2). As estimativas das correlações simples para os caracteres entre gerações foram significativas, porém, baixas, confirmando a inviabilidade de se efetuar a seleção precoce nas primeiras gerações com base apenas em informações fenotípicas. Os marcadores utilizados forneceram um total de 16 marcas. Pela regressão múltipla stepwise, apenas sete dessas marcas tiveram associação com os caracteres estudados. Além disso, nenhuma marca associada ao teor de matéria seca de tubérculos na geração C1 teve associação significativa na geração C2. Isso também foi observado com o teor de açúcares redutores, o que é um indicativo da interação QTLs x ambientes. A seleção assistida não se mostrou eficiente em relação à fenotípica em nenhum dos casos avaliados, portanto, não sendo útil em uma possível seleção precoce. Esses resultados indicam que tais marcadores não estão próximos aos genes controladores dos caracteres desejados, sendo necessária a identificação de novos marcadores mais associados que possibilitem maior eficiência da seleção assistida.

Early generation selection for clones with high content of tuber dry matter and low levels of reducing sugars is required for potato (Solanum tuberosum L.) processing. Selection of superior clones at early generations became possible with the deployment of genetic markers, and can precisely identify the superior individuals. Therefore, it is necessary to identify genetic markers closely linked to genes of interest to do assisted selection. The aim of this research was to evaluate the efficiency of marker assisted selection with genetic markers previously identified by ANDREU (2004), which are assumed to be associated with dry matter and reducing sugars content in potato tubers. Clones from 20 families were evaluated during the seedling generation (S), first clonal generation (C1) and second clonal generation (C2). The estimated coefficients of correlation for all traits among generations were significant, even though of low magnitude, confirming that selection at early generation based only on phenotypic traits is inviable. A total of sixteen bands were amplified using these markers. However, by multiple stepwise regression, only seven of these bands showed association with the evaluated traits. Moreover, no markers associated with dry matter and reducing sugars content in the C1 were significantly associated with these traits in the C2, suggesting the existence of QTLs x environment interactions. The marker assisted selection resulted less efficient than the phenotypic selection in all cases studied, and thus is not recommended for early generation selection of clones for the processing industry. These results suggest that the markers used are not closely linked to the genes controlling the traits most important for processing. Therefore, it is important to identify new markers closely linked with such traits of interest that could improve the efficiency of marker assisted selection.

Efeitos gênicos do teor de cálcio em grãos de feijão / Genetic effects of the calcium content in common bean

O objetivo deste trabalho foi investigar a existência de efeito materno para o teor de cálcio em grãos de feijão e obter estimativas de herdabilidade e de efeitos gênicos para seleção em gerações precoces. Os cruzamentos controlados foram realizados entre as cultivares "Pérola" x "TPS Bonito" e "TPS Bonito" x "BRS Expedito". As gerações F1, F1 recíproco, F2, F2 recíproco, F3, F3 recíproco, RCP1 e RCP2 foram obtidas para cada combinação híbrida. O teor de cálcio foi determinado por meio de digestão nítrico-perclórica e leitura em espectrofotômetro de absorção atômica. Variabilidade genética para o teor de cálcio nos grãos foi constatada nos diferentes cruzamentos, com maior influência dos efeitos gênicos aditivos, além de expressão de efeito materno. Estimativas de herdabilidade, em sentido amplo, de 66,75 por cento e de 74,65 por cento e, em sentido restrito, de 47,00 por cento e 63,61 por cento, foram obtidas para os cruzamentos "Pérola" x "TPS Bonito" e "TPS Bonito" x "BRS Expedito", respectivamente. A seleção realizada em gerações precoces poderá ser efetiva no desenvolvimento de germoplasma de feijão com alto teor de cálcio nos grãos.

The objective of this research was to investigate the existence of maternal effect in calcium content of common bean grains and to estimate heritability and gene effect by selection in early generations. The controlled crossings were performed among the cultivars 'Pérola' x 'TPS Bonito' and 'TPS Bonito' x 'BRS Expedito'. The F1, F1 reciprocal, F2, F2 reciprocal, F3(3), F3 reciprocal, backcross 1 and backcross 2 generations were obtained for each hybrid combination. The calcium content was ascertained by nitric-perchloric digestion and determination on the atomic absorption spectrophotometer. Genetic variability in grain calcium content was revealed in two crosses with higher influence of the additive genetic effect, beyond expression of maternal effect. Estimates of heritability in the broad sense were of 66.75 percent and 74.65 percent and in the narrow sense of 47.00 percent and 63.61 percent, in the crosses 'Pérola' x 'TPS Bonito' and 'TPS Bonito' x 'BRS Expedito', respectively. The selection performed in the early generation may be effective for development of common bean germplasm with higher calcium content.