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

ABSTRACT

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.

RESUMO

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