Inbreeding depression and genetic variability in agricultural traits and resistance to phytopathogens in exotic maize populations / Depressão por endogamia e variabilidade genética em características agrícolas e resistência a fitopatógenos em populações exóticas de milho

ABSTRACT

The effect known as depression by inbreeding refers to the reduction on the average value of quantitative traits, related to plant reproduction and physiology, due to the homozygosis of deleterious alleles. This study evaluated the inbreeding depression and the genetic variability of agricultural traits and of the resistance to phytopathogens in inbred families of two exotic maize populations. The experiments were done in the experimental area of the Universidade Federal de Goiás, Regional Jataí, in the second harvest 2015. Fifty and 40 FS1 of NAP5 and NAP7 populations, respectively, were evaluated interplanting one row with a mixture of base population (family of Germanic siblings) at every ten plots to estimate depression by inbreeding of the traits evaluated. The experimental design was randomized blocks, with three replications. The following traits were evaluated PH ­ plant height (cm), EH ­ ear height (cm), MF ­ male flowering (days), BP ­ number of broken plants, LP ­ number of lodged plants, KW ­ kernel weigh (kg plot-1), ET­ resistance to Exserohilum turcicum, WS(White Spot) ­ resistance to Pantoea ananatis, CS(Corn Stunt) ­ resistance to the corn stunt, PP ­ resistance to Puccinia polysora andCZ ­ resistance toCercospora zea-maydis. The greatest estimates of depression by inbreeding in the agricultural traits were observed for kernel production, with values of 51.2 and 38.9% for the populations NAP5 and NAP7, respectively. Among the traits of resistance to phytopathogens, the greatest estimate was observed for the stunting complex, with values of -58.9% in NAP5 and -74.2% in NAP7. Both populations under study presented genetic potential to be used in breeding programs with recurrent selection and, after some selection cycles, lineages with good agricultural standard and resistance to phytopathogens can be obtained.

RESUMO

O efeito denominado depressão por endogamia refere-se à redução do valor médio dos caracteres quantitativos, relacionados com a reprodução e a fisiologia da planta, devido ao estado de homozigose dos alelos deletérios. O objetivo deste trabalho foi avaliar a depressão por endogamia e a variabilidade genética de caracteres agronômicos e de resistência a fitopatógenos em famílias endogâmicas de duas populações exóticas de milho. Os experimentos foram realizados na área experimental da Universidade Federal de Goiás, Regional Jataí, na safrinha 2015. Foram avaliadas 50 e 40 FS1 das populações NAP5 e NAP7, respectivamente, intercalando a cada dez parcelas uma linha com a mistura da população base (família de irmãos germanos) para estimar a depressão por endogamia dos caracteres avaliados. Os experimentos foram instalados em delineamento de blocos casualizados, com três repetições. Foram avaliados os seguintes caracteres PH ­ altura de planta (cm), EH ­ altura de espiga (cm), MF ­ florescimento masculino (dias), BP ­ número de plantas quebradas, LP ­ número de plantas acamadas, KW ­ produção de grãos (kg parcela-1), ET - resistência a Exserohilum turcicum, WS (White Spot) - resistência a Pantoea ananatis, CS (Corn Stunt) - resistência ao complexo de enfezamento, PP - resistência a Puccinia polysora e CZ - resistência a Cercospora zea-maydis. As maiores estimativas de depressão por endogamia nos caracteres agronômicos foram observadas para produção de grãos, com valores de 51,2 e 38,9% para as populações NAP5 e NAP7, respectivamente. Nos caracteres de resistência a fitopatógenos, a maior estimativa foi observada para o complexo de enfezamento, com valores de -58,9% na NAP5 e -74,2% na NAP7. As duas populações em estudo apresentaram potencial genético para serem utilizadas em programas de melhoramento com seleção recorrente e após alguns ciclos de seleção extrair linhagens com bom padrão agronômico e resistentes a fitopatógenos