Genetic parameters and selection gain in tropical wheat populations via Bayesian inference / Parâmetros genéticos e ganho de seleção em populações tropicais de trigo via inferência bayesiana

ABSTRACT: The development process of a new wheat cultivar requires time between obtaining the base population and selecting the most promising line. Estimating genetic parameters more accurately in early generations with a view to anticipating selection means important advances for wheat breeding programs. Thus, the present study estimated the genetic parameters of F2 populations of tropical wheat and the genetic gain from selection via the Bayesian approach. To this end, the authors assessed the grain yield per plot of 34 F2 populations of tropical wheat. The Bayesian approach provided an adequate fit to the model, estimating genetic parameters within the parametric space. Heritability (h2) was 0.51. Among those selected, 11 F2 populations performed better than the control cultivars, with genetic gain of 7.80%. The following populations were the most promising: TbioSossego/CD 1303, CD 1303/TbioPonteiro, BRS 254/CD 1303, Tbio Duque/Tbio Aton, and Tbio Aton/CD 1303. Bayesian inference can be used to significantly improve tropical wheat breeding programs.

RESUMO: O processo de desenvolvimento de uma nova cultivar de trigo requer tempo entre a obtenção da população base e a seleção da linhagem mais promissora. Estimar parâmetros genéticos com mais precisão nas primeiras gerações com vistas a antecipar a seleção significa avanços importantes para os programas de melhoramento de trigo. Assim, o presente estudo estima os parâmetros genéticos de populações F2 de trigo tropical e o ganho genético da seleção via abordagem Bayesiana. Para tanto, os autores avaliaram a produtividade de grãos por parcela de 34 populações F2 de trigo tropical. A abordagem Bayesiana proporcionou um ajuste adequado ao modelo, estimando parâmetros genéticos dentro do espaço paramétrico. A herdabilidade (h2) foi de 0,51. Dentre as selecionadas, 11 populações F2 obtiveram desempenho superior às cultivares controle, com ganho genético de seleção de 7,80%. As seguintes populações foram as mais promissoras: Tbio Sossego/CD 1303, CD 1303/Tbio Ponteiro, BRS 254/CD 1303, Tbio Duque/Tbio Aton e Tbio Aton/CD 1303. A inferência Bayesiana pode ser usada para melhorar significativamente programas de melhoramento de trigo tropical.

CD 154: strong gluten wheat with high yield potential / CD 154: trigo melhorador e de alto potencial produtivo

Wheat breeding programs focus on potential grain yield, industrial quality, low plant height, and disease resistance. Cultivar CD 154 was a result of the search for cultivars with high yield potential and industrial wheat quality. This cultivar was derived from a cross between CD 104 and CDI 200104, by COODETEC, in 1999. Cultivar CD 154 was included in preliminary grain yield trials in 2005 and 2006, and was then tested to determine the Value of Cultivation and Use (VCU) from 2007 to 2012, with the acronym CD 0705. All trials were arranged in an experimental design of randomized blocks with three replications. The yield of cultivar CD 154 was 16 %, 10 % and 4 % higher than the mean yield of the two best controls, respectively, in the wheat-growing regions VCU 2, 3 and 4. The analysis of industrial quality, resulted in a mean gluten strength of 364 and mean stability of 17.1 min, which allows the inclusion cultivar CD 154 in the cultivar group of strong gluten wheat. The cultivar is classified as strong gluten wheat, has a high yield potential and good lodging resistance, and is therefore another promising alternative for wheat farmers of the hottest regions of Brazil.

Os programas de melhoramento de trigo estão direcionados para potencial de rendimento de grãos, qualidade industrial, baixa estatura de planta e resistência às doenças. Buscando cultivares de potencial produtivo e qualidade industrial foi desenvolvida a cultivar de trigo CD 154. Está cultivar, foi obtida do cruzamento entre as cultivares CD 104 e CDI 200104, pela COODETEC, em 1999. A cultivar CD 154, participou dos Ensaios Preliminares de rendimento de grãos em 2005 e 2006, sendo em seguida testada em Ensaios de Determinação de Valor e Uso (VCU), nos anos de 2007 a 2012, com a sigla CD 0705. Todos os ensaios foram conduzidos em delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições. A cultivar CD 154 apresentou um rendimento 16%, 10% e 4% superior à média das duas melhores testemunhas, respectivamente, nas Regiões Tritícolas de VCU 2, 3 e 4. Os resultados de análise de qualidade industrial geraram uma média 364 de força geral de glúten e uma estabilidade média de 17,1 minutos, o que permite incluir a cultivar CD 154 no grupo de cultivares de trigo melhorador. A referida cultivar possui qualidade trigo melhorador, alto potencial de rendimento de grãos, boa resistência ao acamamento, sendo assim mais uma opção importante aos triticultores das Regiões mais quentes do Brasil.

Indução de mutação visando a redução de altura de planta e resistência às doenças no cultivar de trigo (Triticum aestivum L.) IAC-17

The objective of the present research was to obtain mutants with reduced plant height and resistance to diseases in wheat (Triticum aestivum L.), variety IAC-17, through gamma-irradiation. Seeds were irradiated with gamma-rays (35 krad) and the selection was started in the M2 generation. Three selected lines were compared to the control IAC-17 during three years, in seven trials carried out in several localities under or without irrigation. One mutant line showed significant reduction in plant height, less lodging and increased resistance to powdery mildew (Erysiphe graminis f. sp. tritici) This mutant also showed the same yield, yield components, tolerance to aluminium, cycle and reaction to Helminthosporium sativum, Puccinia graminis f. sp. tritici, P. recondita as the original variety. The results indicated the usefulness of the mutation breeding method to correct defects of simple inherited characters in oustanding commercial varieties.

A redução na altura da planta e obtenção de resistência às doenças foi experimentada através da indução de mutação por raios-gama na variedade de trigo (Triticum aestivum L.) IAC-17. Sementes foram irradiadas com 35 krad e a partir da geração M2 iniciou-se a seleção. Três das linhagens selecionadas foram comparadas com o cultivar original IAC-17, durante três anos, em sete ensaios avançados realizados em vários locais, em condição de sequeiro e irrigação. Os resultados demonstraram a obtenção de um mutante que apresentou redução na altura da planta, tendência de sofrer menos acamamento e maior resistência a oídio (Erysiphe graminis f. sp. tritici). As demais características agronômicas avaliadas, tais como produção de grãos e seus componentes, reação ao Helminthosporium sativum, causador da mancha das folhas, reação a Puccinia graminis f. sp. tritici (ferrugem do colmo) e P. recôndita (ferrugem da folha), tolerância a alumínio e ciclo permaneceram inalteradas em relação a IAC-17. Os resultados indicaram a utilidade da indução de mutações por raios gama para a correção de defeitos de caracteres de herança simples em variedades elites.

Indução de mutação visando a redução de altura de planta e resistência às doenças no cultivar de trigo (Triticum aestivum L.) IAC-17

The objective of the present research was to obtain mutants with reduced plant height and resistance to diseases in wheat (Triticum aestivum L.), variety IAC-17, through gamma-irradiation. Seeds were irradiated with gamma-rays (35 krad) and the selection was started in the M2 generation. Three selected lines were compared to the control IAC-17 during three years, in seven trials carried out in several localities under or without irrigation. One mutant line showed significant reduction in plant height, less lodging and increased resistance to powdery mildew (Erysiphe graminis f. sp. tritici) This mutant also showed the same yield, yield components, tolerance to aluminium, cycle and reaction to Helminthosporium sativum, Puccinia graminis f. sp. tritici, P. recondita as the original variety. The results indicated the usefulness of the mutation breeding method to correct defects of simple inherited characters in oustanding commercial varieties.

A redução na altura da planta e obtenção de resistência às doenças foi experimentada através da indução de mutação por raios-gama na variedade de trigo (Triticum aestivum L.) IAC-17. Sementes foram irradiadas com 35 krad e a partir da geração M2 iniciou-se a seleção. Três das linhagens selecionadas foram comparadas com o cultivar original IAC-17, durante três anos, em sete ensaios avançados realizados em vários locais, em condição de sequeiro e irrigação. Os resultados demonstraram a obtenção de um mutante que apresentou redução na altura da planta, tendência de sofrer menos acamamento e maior resistência a oídio (Erysiphe graminis f. sp. tritici). As demais características agronômicas avaliadas, tais como produção de grãos e seus componentes, reação ao Helminthosporium sativum, causador da mancha das folhas, reação a Puccinia graminis f. sp. tritici (ferrugem do colmo) e P. recôndita (ferrugem da folha), tolerância a alumínio e ciclo permaneceram inalteradas em relação a IAC-17. Os resultados indicaram a utilidade da indução de mutações por raios gama para a correção de defeitos de caracteres de herança simples em variedades elites.