Genomic constitution, allopolyploidy, and evolutionary proposal for Cynodon Rich. based on GISH.

Polyploidy is the main mechanism for chromosome number variation in Cynodon. Taxonomic boundaries are difficult to define and, although phylogenetic studies indicate that some species are closely related, the degree of genomic similarity remains unknown. Furthermore, the Cynodon species classification as auto or allopolyploids is still controversial. Thus, this study aimed to investigate the genomic constitution in diploid and polyploid species using different approaches of genomic in situ hybridization (GISH). To better understand the hybridization events, we also investigated the occurrence of unreduced gametes in C. dactylon diploid pollen grains. We suggest a genomic nomenclature of diploid species as DD, D1D1, and D2D2 for C. dactylon, C. incompletus, and C. nlemfuensis, and DDD2D2 and DD2D1D1 for the segmental allotetraploids of Cynodon dactylon and C. transvaalensis, respectively. Furthermore, an evolutionary proposal was built based on our results and previous data from other studies, showing possible crosses that may have occurred between Cynodon species.

Nutritive value of improved populations Brachiaria ruziziensis / Valor nutritivo de populações melhoradas de Brachiaria ruziziensis

A low number of Brachiaria ruziziensis (Syn. Urochloa) cultivars available on the market and a lack of information about its forage potential have made it difficult to expand its cultivated area, and have therefore made it necessary to implement a breeding program for this species. Thus, the objective of this work was to evaluate the nutritional value of ten improved populations of Brachiaria ruziziensis (Syn. Urochloa) and two controls (B. ruziziensis cv. Kennedy and B. brizantha cv. Marandu). The experimental design was a randomized block design with three replications in five sections. The data were submitted to analysis of variance in the subdivided plot in which the primary factors were the populations and the secondary cuts. The Tukey test was used at 5% of significance for the comparison of means. The genotypes used came from the third recurrent selection cycle of Embrapa dairy cattle, originating from the interbreeding of clones which had been identified as superior. The height of the cuts was 10 cm in relation to the ground. The material was cut and weighed in the field to obtain the sample weights to determine the nutritional forage value. After drying, the samples were ground in 1 mm sieves for chemical analyzes and in vitro digestibility. The best CP, ADF and NDF levels observed in IV populations (lower levels of ADF and NDF at 93 days of cut interval and lower NDF contents at 35 and 41 days of cut interval), population VI (higher CP content in the interval of 93 days, lower DM content at 64 and 93 days of cut interval, and lower NDF content at 35 and 64 days of cut interval) showed that these populations can be evaluated under grazing even at an advanced maturation stage. The objective of these selections was to evaluate the nutritional value of improved populations of Brachiaria ruziziensis (Syn. Urochloa) in order to obtain more homogeneous populations for implantation of grazing experiments.(AU)

O reduzido número de cultivares de Brachiaria ruziziensis (Syn. Urochloa) disponíveis no mercado, a ausência de informações sobre seu potencial forrageiro que vem dificultando a expansão de sua área cultivada tornaram necessário a implantação de um programa de melhoramento genético desta espécie. O objetivo do trabalho foi avaliar o valor nutricional de dez populações melhoradas e duas testemunhas (B. ruziziensis cv. Kennedy e B. brizantha cv. Marandu). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com três repetições, em cinco cortes. Os dados foram submetidos à análise de variância conjunta no esquema de parcela subdividida no qual o fator primário foram as populações e o secundário os cortes. Para a comparação das médias utilizou-se o teste de Tukey a 5% de significância. Os genótipos utilizados foram provenientes do terceiro ciclo de seleção recorrente na Embrapa Gado de Leite, originadas do intercruzamento de clones identificados como superiores. A altura dos cortes foi de 10 cm em relação ao solo. O material foi cortado e pesado em campo para obtenção dos pesos das amostras para realização das avaliações do valor nutritivo da forragem. Após a secagem, procedeu-se a moagem das amostras em peneira de 1 mm para realização das análises químicas e digestibilidade in vitro. Os melhores teores de PB, FDA e FDN observados nas populações IV (menores teores de FDA e FDN aos 93 dias de intervalo de corte e menores teores de FDN aos 35 e 41 dias de intervalo), população VI (maior teor de PB no intervalo de corte de 93 dias, menor teor de FDA aos 64 e 93 dias de intervalo de corte e menor teor de FDN aos 35 e 64 dias de intervalo de corte) demonstram que mesmo em avançado estágio de maturação essas populações podem ser avaliadas sob pastejo. O objetivo dessas seleções foi avaliar o valor nutricional de populações melhoradas de Brachiaria ruziziensis (Syn. Urochloa) visando obter populações mais homogêneas para...(AU)

Nutritive value of improved populations Brachiaria ruziziensis / Valor nutritivo de populações melhoradas de Brachiaria ruziziensis

A low number of Brachiaria ruziziensis (Syn. Urochloa) cultivars available on the market and a lack of information about its forage potential have made it difficult to expand its cultivated area, and have therefore made it necessary to implement a breeding program for this species. Thus, the objective of this work was to evaluate the nutritional value of ten improved populations of Brachiaria ruziziensis (Syn. Urochloa) and two controls (B. ruziziensis cv. Kennedy and B. brizantha cv. Marandu). The experimental design was a randomized block design with three replications in five sections. The data were submitted to analysis of variance in the subdivided plot in which the primary factors were the populations and the secondary cuts. The Tukey test was used at 5% of significance for the comparison of means. The genotypes used came from the third recurrent selection cycle of Embrapa dairy cattle, originating from the interbreeding of clones which had been identified as superior. The height of the cuts was 10 cm in relation to the ground. The material was cut and weighed in the field to obtain the sample weights to determine the nutritional forage value. After drying, the samples were ground in 1 mm sieves for chemical analyzes and in vitro digestibility. The best CP, ADF and NDF levels observed in IV populations (lower levels of ADF and NDF at 93 days of cut interval and lower NDF contents at 35 and 41 days of cut interval), population VI (higher CP content in the interval of 93 days, lower DM content at 64 and 93 days of cut interval, and lower NDF content at 35 and 64 days of cut interval) showed that these populations can be evaluated under grazing even at an advanced maturation stage. The objective of these selections was to evaluate the nutritional value of improved populations of Brachiaria ruziziensis (Syn. Urochloa) in order to obtain more homogeneous populations for implantation of grazing experiments.

O reduzido número de cultivares de Brachiaria ruziziensis (Syn. Urochloa) disponíveis no mercado, a ausência de informações sobre seu potencial forrageiro que vem dificultando a expansão de sua área cultivada tornaram necessário a implantação de um programa de melhoramento genético desta espécie. O objetivo do trabalho foi avaliar o valor nutricional de dez populações melhoradas e duas testemunhas (B. ruziziensis cv. Kennedy e B. brizantha cv. Marandu). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com três repetições, em cinco cortes. Os dados foram submetidos à análise de variância conjunta no esquema de parcela subdividida no qual o fator primário foram as populações e o secundário os cortes. Para a comparação das médias utilizou-se o teste de Tukey a 5% de significância. Os genótipos utilizados foram provenientes do terceiro ciclo de seleção recorrente na Embrapa Gado de Leite, originadas do intercruzamento de clones identificados como superiores. A altura dos cortes foi de 10 cm em relação ao solo. O material foi cortado e pesado em campo para obtenção dos pesos das amostras para realização das avaliações do valor nutritivo da forragem. Após a secagem, procedeu-se a moagem das amostras em peneira de 1 mm para realização das análises químicas e digestibilidade in vitro. Os melhores teores de PB, FDA e FDN observados nas populações IV (menores teores de FDA e FDN aos 93 dias de intervalo de corte e menores teores de FDN aos 35 e 41 dias de intervalo), população VI (maior teor de PB no intervalo de corte de 93 dias, menor teor de FDA aos 64 e 93 dias de intervalo de corte e menor teor de FDN aos 35 e 64 dias de intervalo de corte) demonstram que mesmo em avançado estágio de maturação essas populações podem ser avaliadas sob pastejo. O objetivo dessas seleções foi avaliar o valor nutricional de populações melhoradas de Brachiaria ruziziensis (Syn. Urochloa) visando obter populações mais homogêneas para...

Comparative karyotype analysis among cytotypes of Cynodon dactylon (L.) Pers. (Poaceae).

Cynodon dactylon is characterized by taxonomic and systematic complexity, and polyploidy is one of the factors responsible for its genetic and morphological diversity. The aim of the present study was to compare karyotypes of C. dactylon cytotypes based on fluorescent banding and nuclear DNA content. The nine C. dactylon accessions evaluated were obtained from the Active Germplasm Bank (BAG) of the United States Department of Agriculture (USDA). Roots were pretreated with cycloheximide, fixed in Carnoy's solution and subjected to enzymatic digestion. Slides were prepared by the dissociation and air-drying technique. The fluorescent banding pattern was obtained using chromomycin A3 (CMA)/4,6-dimidino-2-phenylindole (DAPI) staining and DNA content was estimated by flow cytometry. The chromosome number of the accessions ranged from 2n = 2x = 18 to 2n = 5x = 45. Chromosomal polymorphism was observed based on the distribution and number of heterochromatic bands, with CMA+ bands located in the pericentromeric position and DAPI+ bands mainly in the terminal position. PI477004-26 (2n = 3x = 27) and PI291966-27 (2n = 4x = 36) had the highest and lowest number of DAPI+ bands, respectively. The number of CMA+ bands was stable, as only PI477004-26, PI291966-27 and PI289750-10 (2n = 5x = 45) showed variation. There was no direct correlation between an increase in the ploidy level and an increase in the percentage of heterochromatic regions, mainly in relation to A-T-rich blocks. The chromosomal banding variation found reinforces the notion of allopolyploidy occurrence in C. dactylon and demonstrates the genomic complexity of this species regard to repetitive DNA content.

Nutritional diversity of Brachiaria ruziziensis clones / Divergência nutricional de clones de Brachiaria ruziziensis

The aim of this study was to evaluate the nutritional diversity of Brachiaria ruziziensis clones through chemical composition and in vitro kinetics of ruminal fermentation. Twenty three clones of Brachiaria ruziziensis were used (15, 16, 46, 174, 411, 590, 651, 670, 768, 776, 844, 859, 950, 965, 970, 975, 1067, 1093, 1296, 1765, 1806, 1894 and 1972) and Brachiaria ruziziensis cv. Kennedy, Brachiaria brizantha cv. Marandu and Brachiaria decumbens cv. Basilisk as controls within 27 days of harvesting. The experimental design used randomized blocks with 26 treatments (genotypes) and three replications. Evaluation of the nutritional divergence was performed using principal components analysis, based on the following discriminatory variables: in vitro dry matter digestibility (IVDMD), neutral detergent fiber (NDF), lignin, crude protein (CP), degradation rate of non-fibrous carbohydrates (KdNFC) and degradation rate of fibrous carbohydrates (KdFC). The evaluation of the nutritional diversity of Brachiaria genotypes was based on the two main components (IVDMD and NDF), which explains 96.2% of the total variance Variables of lower contribution to the discrimination of the clones were as degradation rates of the fibrous and non-fibrous carbohydrates. In the agglomerative hierarchical grouping analysis, five distinct groups were identified, where V group, formed by clones 46, 768 and 1067 have higher values of IVDMD compared to the other clones.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar a divergência nutricional de clones de Brachiaria ruziziensis através da composição química e cinética de fermentação ruminal in vitro. Os tratamentos consistiram de 23 clones de Brachiaria ruziziensis (15, 16, 46, 174, 411, 590, 651, 670, 768, 776, 844, 859, 950, 965, 970, 975, 1067, 1093, 1296, 1765, 1806, 1894 e 1972), e as testemunhas Brachiaria ruziziensis cv Kennedy, Brachiaria brizantha cv Marandu e a Brachiaria decumbens cv Basilisk, colhidas com 27 dias de rebrota. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com 26 tratamentos (genótipos) e três repetições. A avaliação da divergência nutricional foi realizada utilizando-se a análise de componentes principais e agrupamento aglomerativo hierárquico. Com base nas seguintes variáveis discriminatórias: digestibilidade in vitro da matéria seca; fibra em detergente neutro; lignina; proteína bruta; taxa de degradação de carboidratos não fibrosos e; taxa de degradação de carboidratos fibrosos. A avaliação da divergência nutricional dos clones de B. ruziziensis baseou-se nos dois primeiros componentes principais (DIVMS e FDN), explicando 96.2% da variância total. As variáveis de menor contribuição para a discriminação dos clones foram as taxas de degradação dos carboidratos fibrosos e não fibrosos. Na análise de agrupamento aglomerativo hierárquico foram identificados cinco grupos distintos, em que o grupo V, formado pelos clones 46, 768 e 1067 destacou-se em relação aos demais por apresentar valores superiores de digestibilidade in vitro da matéria seca.(AU)

Nutritional diversity of Brachiaria ruziziensis clones / Divergência nutricional de clones de Brachiaria ruziziensis

ABSTRACT: The aim of this study was to evaluate the nutritional diversity of Brachiaria ruziziensis clones through chemical composition and in vitro kinetics of ruminal fermentation. Twenty three clones of Brachiaria ruziziensis were used (15, 16, 46, 174, 411, 590, 651, 670, 768, 776, 844, 859, 950, 965, 970, 975, 1067, 1093, 1296, 1765, 1806, 1894 and 1972) and Brachiaria ruziziensis cv. 'Kennedy', Brachiaria brizantha cv. 'Marandu' and Brachiaria decumbens cv. 'Basilisk' as controls within 27 days of harvesting. The experimental design used randomized blocks with 26 treatments (genotypes) and three replications. Evaluation of the nutritional divergence was performed using principal components analysis, based on the following discriminatory variables: in vitro dry matter digestibility (IVDMD), neutral detergent fiber (NDF), lignin, crude protein (CP), degradation rate of non-fibrous carbohydrates (KdNFC) and degradation rate of fibrous carbohydrates (KdFC). The evaluation of the nutritional diversity of Brachiaria genotypes was based on the two main components (IVDMD and NDF), which explains 96.2% of the total variance Variables of lower contribution to the discrimination of the clones were as degradation rates of the fibrous and non-fibrous carbohydrates. In the agglomerative hierarchical grouping analysis, five distinct groups were identified, where V group, formed by clones 46, 768 and 1067 have higher values of IVDMD compared to the other clones.

RESUMO: O objetivo deste estudo foi avaliar a divergência nutricional de clones de Brachiaria ruziziensis através da composição química e cinética de fermentação ruminal in vitro. Os tratamentos consistiram de 23 clones de Brachiaria ruziziensis (15, 16, 46, 174, 411, 590, 651, 670, 768, 776, 844, 859, 950, 965, 970, 975, 1067, 1093, 1296, 1765, 1806, 1894 e 1972), e as testemunhas Brachiaria ruziziensis cv 'Kennedy', Brachiaria brizantha cv 'Marandu' e a Brachiaria decumbens cv 'Basilisk', colhidas com 27 dias de rebrota. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com 26 tratamentos (genótipos) e três repetições. A avaliação da divergência nutricional foi realizada utilizando-se a análise de componentes principais e agrupamento aglomerativo hierárquico. Com base nas seguintes variáveis discriminatórias: digestibilidade in vitro da matéria seca; fibra em detergente neutro; lignina; proteína bruta; taxa de degradação de carboidratos não fibrosos e; taxa de degradação de carboidratos fibrosos. A avaliação da divergência nutricional dos clones de B. ruziziensis baseou-se nos dois primeiros componentes principais (DIVMS e FDN), explicando 96.2% da variância total. As variáveis de menor contribuição para a discriminação dos clones foram as taxas de degradação dos carboidratos fibrosos e não fibrosos. Na análise de agrupamento aglomerativo hierárquico foram identificados cinco grupos distintos, em que o grupo V, formado pelos clones 46, 768 e 1067 destacou-se em relação aos demais por apresentar valores superiores de digestibilidade in vitro da matéria seca.

Intra-inflorescence pollen viability in accessions of Brachiaria ruziziensis / Viabilidade de pólen intra-inflorescência em acessos de Brachiaria ruziziensis

Knowledge about the pollen viability is important to ensure success in controlled hybridizations and, consequently, support breeding programs. The aims of this study were to evaluate the pollen viability in progenies of artificially induced tetraploid accessions of Brachiaria ruziziensis, and to verify if the position of the flower buds on the raceme affects the pollen viability rate. Staining of aborted and non-aborted pollen (Alexanders technique) was used to determine the viability of the pollen grains. Tetraploid accessions of B. ruziziensis plants had high pollen viability (x = 76.8% to x = 99.6%). Some of these plants had viability rates similar to diploid B. ruziziensis, showing that the induction of chromosome duplication by colchicine did not result in abnormalities in production and morphology of pollen grains. Pollen grains from middle and apical regions of the raceme presented higher viability rates (x = 97.9% and x = 97.7% respectively). The viability of pollen grains in artificially induced tetraploid accessions of B. ruziziensis plants was high, which may favor obtaining fertile descendants in possible crosses.(AU)

O conhecimento da viabilidade de grãos de pólen é imprescindível para assegurar o sucesso nas hibridações controladas e, consequentemente, auxiliar programas de melhoramento genético. O objetivo deste estudo foi avaliar a viabilidade de grãos de pólen em progênies de Brachiaria ruziziensis tetraploidizadas artificialmente, além de verificar se há efeito da posição dos botões florais no racemo sobre a taxa de viabilidade de pólen. A coloração de pólen abortado e não abortado (técnica de Alexander) foi usado para determinar a viabilidade dos grãos de pólen. Plantas de B. ruziziensis apresentaram elevada viabilidade de pólen (x = 76,8% a x = 99,6%). Algumas dessas plantas apresentaram taxas de viabilidade similares a B. ruziziensis diploide, mostrando que a indução de duplicação cromossômica usando colchicina não resultou em anormalidades na produção e na morfologia dos grãos de pólen. Grãos de pólen das regiões mediana e apical do racemo apresentaram maiores taxas de viabilidade (x = 97,9% e x = 97,7%, respectivamente). A viabilidade dos grãos de pólen em plantas de Brachiaria ruziziensis tetraploidizadas artificialmente foi alta, o que pode favorecer a obtenção de descendentes férteis em eventuais cruzamentos.(AU)

Intra-inflorescence pollen viability in accessions of Brachiaria ruziziensis / Viabilidade de pólen intra-inflorescência em acessos de Brachiaria ruziziensis

Knowledge about the pollen viability is important to ensure success in controlled hybridizations and, consequently, support breeding programs. The aims of this study were to evaluate the pollen viability in progenies of artificially induced tetraploid accessions of Brachiaria ruziziensis, and to verify if the position of the flower buds on the raceme affects the pollen viability rate. Staining of aborted and non-aborted pollen (Alexander's technique) was used to determine the viability of the pollen grains. Tetraploid accessions of B. ruziziensis plants had high pollen viability (x = 76.8% to x = 99.6%). Some of these plants had viability rates similar to diploid B. ruziziensis, showing that the induction of chromosome duplication by colchicine did not result in abnormalities in production and morphology of pollen grains. Pollen grains from middle and apical regions of the raceme presented higher viability rates (x = 97.9% and x = 97.7% respectively). The viability of pollen grains in artificially induced tetraploid accessions of B. ruziziensis plants was high, which may favor obtaining fertile descendants in possible crosses.

O conhecimento da viabilidade de grãos de pólen é imprescindível para assegurar o sucesso nas hibridações controladas e, consequentemente, auxiliar programas de melhoramento genético. O objetivo deste estudo foi avaliar a viabilidade de grãos de pólen em progênies de Brachiaria ruziziensis tetraploidizadas artificialmente, além de verificar se há efeito da posição dos botões florais no racemo sobre a taxa de viabilidade de pólen. A coloração de pólen abortado e não abortado (técnica de Alexander) foi usado para determinar a viabilidade dos grãos de pólen. Plantas de B. ruziziensis apresentaram elevada viabilidade de pólen (x = 76,8% a x = 99,6%). Algumas dessas plantas apresentaram taxas de viabilidade similares a B. ruziziensis diploide, mostrando que a indução de duplicação cromossômica usando colchicina não resultou em anormalidades na produção e na morfologia dos grãos de pólen. Grãos de pólen das regiões mediana e apical do racemo apresentaram maiores taxas de viabilidade (x = 97,9% e x = 97,7%, respectivamente). A viabilidade dos grãos de pólen em plantas de Brachiaria ruziziensis tetraploidizadas artificialmente foi alta, o que pode favorecer a obtenção de descendentes férteis em eventuais cruzamentos.

Teste de alelismo entre os mutantes de amadurecimento alcobaça e non-ripening em tomateiro / Allelism test between the alcobaça and non-ripening mutants in tomato plants

Desde o início da década de 1980, são relatadas na literatura divergências quanto às relações de alelismo ou não entre os mutantes de amadurecimento de frutos de tomateiro denominados alc (= alcobaça) e nor (=non-ripening). Para dirimir tais dúvidas, foi realizado um teste de alelismo entre os genes considerados. Foram avaliadas 364 plantas F2 provenientes do cruzamento entre as linhagens de tomateiro TOM-559 (alc/alc) e TOM-613 (nor/nor), além de vinte plantas de cada uma das linhagens TOM-559 (alc/alc), TOM-613 (nor/nor), de cada um dos híbridos F1 [(TOM-559 x TOM-613), alc+/alc nor+/nor], F1 [(Floradade x TOM-559), alc+/alc nor+/nor+] e F1 [(Floradade x TOM-613), alc+/alc+nor+/nor], bem como da linhagem de genótipo normal Floradade (alc+/alc+nor+/nor+ rin+/rin+). TOM-559 e TOM-613 são linhagens isogênicas à cv. Floradade, da qual diferem apenas quanto à presença dos genes alc e nor, respectivamente. Frutos de Floradade colhidos no estádio breaker apresentam coloração vermelha normal quando maduros (fenótipo normal), enquanto frutos de TOM-559 ou de TOM-613 permanecem amarelados ou amarelo-alaranjados (fenótipo mutante). De cada planta, foram colhidos quatro frutos no estádio breaker de maturação, que foram avaliadas quanto ao fenótipo (normal ou mutante) quando maduros. Os resultados dos testes de alelismo indicam que a hipótese mais provável é a de que alc e nor sejam alélicos. Dessa maneira, alc é considerado um terceiro alelo no loco nor, e sugere-se a substituição de seu símbolo para norA.

Since the early 1980's there are conflicting reports on the possible allelic relations between the tomato ripening mutants alc (=alcobaça) and nor (=non-ripening). In order to end these controversies, a test of allelism between the genes alc and nor was performed. A total of 364 plants of the F2 population between the tomato lines TOM-559 (alc/alc) and TOM-613 (nor/nor) were screened, along with 20 plants each of lines TOM-559 (alc/alc) and TOM-613 (nor/nor), of hybrids F1 [(TOM-559 x TOM-613), alc+/alc nor+/nor], F1 [(Floradade x TOM-559), alc+/alc nor+/nor+] and F1 [(Floradade x TOM-613), alc+/alc+nor+/nor], and of the normal phenotype line Floradade (alc+/alc+nor+/nor+). TOM-559 and TOM-613 are near-isogenic lines to Floradade, and differ from the latter only due to the presence of genes alc and nor, respectively. Floradade fruit harvested at the breaker stage show normal red color (normal phenotype) when fully ripe, whereas fruit of either TOM-559 or TOM-613 remain yellow or yellowish-orange (mutante phenotype). Four fruits per plant were harvested at the breaker stage and subsequently evaluated for their mature fruit color phenotype (normal or mutant). The results of the test of allelism indicate that the most likely hypothesis is that alc and nor are allelic to each other. Therefore, alc was considered to be a third allele at the nor locus, and the symbol norA was substituted for alc.

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.(AU)

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.(AU)

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.

Seleção de famílias clonais de batata em diferentes ambientes / Selection of potato clonal families in different environments

A seleção precoce em batata tem sido avaliada há várias décadas, tendo em vista a importância em discriminar e selecionar clones promissores já nas primeiras gerações. Na tentativa de contornar a baixa eficiência da seleção precoce de clones individuais para caracteres de baixa herdabilidade, esforços estão sendo despendidos na avaliação do progresso genético com a utilização de famílias nas primeiras gerações. Conduziu-se este trabalho, com os objetivos de mensurar a interação entre famílias e ambientes e avaliar o progresso genético com a seleção precoce. Foram avaliadas 22 famílias e duas testemunhas em três locais, em Minas Gerais, no delineamento experimental de blocos casualizados, com três repetições. Foram realizadas análises de variância conjunta, de correlação e estimados os progressos genéticos. Houve interação famílias x locais altamente significativas somente para o caráter peso específico de tubérculos. O ganho genético esperado com a seleção na média dos ambientes é mais efetivo para a produção de tubérculos. Os ganhos esperados com a seleção na média dos ambientes são inferiores aos ganhos com a seleção realizada no próprio ambiente, porém, permite identificar famílias com ampla adaptação.

Early selection of potato clones has been evaluated for many decades with the aim of discriminating and selecting promising genotypes in the very beginning of the breeding program. In an attempt to surpass the low selection efficiency for characters with low heritability, efforts have been made in the evaluation of genetic progress using first generation families. The purposes of this study were to measure the interaction of families with the environments and to evaluate the efficiency of early generation selection of the families. Twenty-two families and two control cultivars were evaluated in three locations in Minas Gerais state, Brazil. The experimental design was a randomized complete block design with three replications. Combined analyses of variance were performed and estimates of correlations and genetic progress were obtained. Significant interaction of families x environments was observed only for the tuber specific weight. The expected genetic gain based on the selection of the environment average was more effective for the tuber yield. The expected genetic gain based on the selection of the environmental average was lower than the direct selection performed on each environment, but it allows the identification of broadly adapted families.