Quantitative variation for grain quality in Brazilian maize populations

Development of maize (Zea mays L.) cultivars with high grain protein and oil concentrations and an appropriate amino acid composition, without losses in grain yield, represents a challenge in breeding programs. The objective of this work was to study the nutritional quality of ten Brazilian maize populations evaluated in three environments. A randomized block design with six replications was used. Ear yield and the concentrations of protein, oil, serine, glutamic acid, alanine, leucine, tyrosine and phenylalanine were evaluated. Individual and combined analyses of variance were performed. Populations diverged for most of the traits. Environmental effects influenced variation for most of the traits, unlike genotype-environment interaction, allowing the selection on the average of environments. Positive association exists among protein and most of the amino acids, when considered on a dry matter basis and there is no association between nutritional quality and yield; therefore, the development of cultivars that are superior for both traits is expected to be feasible.

O desenvolvimento de variedades de milho (Zea mays L.) com maiores teores de proteína e óleo nos grãos e um balanço adequado de aminoácidos, sem prejuízo do rendimento de grãos, representa um desafio para o melhoramento. Estudou-se a qualidade nutricional em dez populações brasileiras de milho. As populações foram avaliadas em três ambientes. Os experimentos foram realizados em delineamento de blocos casualizados com seis repetições. Foram avaliados o rendimento de espigas e as concentrações de proteína, óleo, serina, ácido glutâmico, alanina, leucina, tirosina e fenilalanina. Análises de variância por experimento e conjunta foram realizadas. Há variação entre populações para a maioria dos caracteres estudados. Há efeito de ambiente para a maioria dos caracteres, mas não da interação genótipo-ambiente, permitindo a seleção para a média dos ambientes. Existe uma associação positiva entre o teor de proteína e o da maioria dos aminoácidos quando considerados com base na matéria seca e não há associação entre a qualidade nutricional e o rendimento. Portanto, é possível o desenvolvimento de cultivares superiores para ambos os caracteres.

Quantitative variation for grain quality in Brazilian maize populations

Development of maize (Zea mays L.) cultivars with high grain protein and oil concentrations and an appropriate amino acid composition, without losses in grain yield, represents a challenge in breeding programs. The objective of this work was to study the nutritional quality of ten Brazilian maize populations evaluated in three environments. A randomized block design with six replications was used. Ear yield and the concentrations of protein, oil, serine, glutamic acid, alanine, leucine, tyrosine and phenylalanine were evaluated. Individual and combined analyses of variance were performed. Populations diverged for most of the traits. Environmental effects influenced variation for most of the traits, unlike genotype-environment interaction, allowing the selection on the average of environments. Positive association exists among protein and most of the amino acids, when considered on a dry matter basis and there is no association between nutritional quality and yield; therefore, the development of cultivars that are superior for both traits is expected to be feasible.

O desenvolvimento de variedades de milho (Zea mays L.) com maiores teores de proteína e óleo nos grãos e um balanço adequado de aminoácidos, sem prejuízo do rendimento de grãos, representa um desafio para o melhoramento. Estudou-se a qualidade nutricional em dez populações brasileiras de milho. As populações foram avaliadas em três ambientes. Os experimentos foram realizados em delineamento de blocos casualizados com seis repetições. Foram avaliados o rendimento de espigas e as concentrações de proteína, óleo, serina, ácido glutâmico, alanina, leucina, tirosina e fenilalanina. Análises de variância por experimento e conjunta foram realizadas. Há variação entre populações para a maioria dos caracteres estudados. Há efeito de ambiente para a maioria dos caracteres, mas não da interação genótipo-ambiente, permitindo a seleção para a média dos ambientes. Existe uma associação positiva entre o teor de proteína e o da maioria dos aminoácidos quando considerados com base na matéria seca e não há associação entre a qualidade nutricional e o rendimento. Portanto, é possível o desenvolvimento de cultivares superiores para ambos os caracteres.

Quantitative variation in the tropical maize population, ESALQ-PB1

Good yield and intermediate plant height, ear height, and tassel size characterize the maize population ESALQ-PB1 as an outstanding breeding population. Estimates of genetic parameters are reported for 13 traits: plant height (PH), ear height (EH), ear placement (EP), tassel length (TL), tassel weight (TW), tassel branch number (TB), ear weight (EW), total grain weight (GW), ear length (EL), ear diameter (ED), kernel row number (RN), kernel number per row (KR) and prolificacy (PR). Results refer to one location and one year. Genetic variation was detected for all traits, and the estimates of the additive genetic variance are presented. The coefficients of heritability (individual basis) varied from 0.14 to 0.72 and were considered high for PH, EH and TB; intermediate for EP, TL, TW, EL, EP, ED and RN, and low for EW, GW, KR and PR. The coefficient of heritability (progeny mean basis) showed approximately the same trend and varied from 0.40 to 0.75. The highest expected gain from selection was for TB (27% per cycle) under mass selection and for TW (16.4%) under progeny selection; the lowest expected gain was for ED either for mass selection (1.9%) or progeny selection (2.9%). Additive correlation coefficients (rA) of 0.5 rA 0.6 were found for PH or EH and yield traits (EW and GW) and its components EL and KR, and 0.10 rA 0.44 for PH or EH and tassel traits. For the tassel traits the highest correlation was rA = 0.63 (TB.TW). EP was positively correlated with TB, TW, PH, EH and PR; and negatively correlated with ED and RN. The expected correlated responses in several traits after selection for GW, EH and TB are given.

A boa produtividade e os valores intermediários para altura da planta e altura da espiga caracterizam a população de milho ESALQ-PB1 como agronomicamente promissora. São relatadas estimativas de parâmetros para 13 caracteres: altura da planta (PH), altura da espiga (EH), posição relativa da espiga (EP), comprimento do pendão (TL), peso do pendão (TW), número de ramificações do pendão (TB), peso de espigas (EW), peso de grãos (GW), comprimento da espiga (EL), diâmetro da espiga (ED), número de fileiras de grãos (RN), número de grãos por fileira (KR) e prolificidade (PR). Os resultados se referem a um único ambiente (um local e um ano). Foi detectada variação genética para todos os caracteres, e são apresentadas estimativas da variância genética aditiva. Os coeficientes de herdabilidade (indivíduos) variaram de 0,14 a 0,72 e foram considerados altos para PH, EH e TB; intermediários para EP, TL, TW, EL e ED, e baixos para EW, GW, KR e PR. O coeficiente de herdabilidade para médias de progênies mostrou aproximadamente a mesma tendência, variando de 0,40 a 0,75. O maior ganho esperado por seleção foi para TB (27% por ciclo) sob seleção massal e para TW (16,4%) por seleção entre progênies; o menor ganho esperado foi para ED, tanto por seleção massal (1,9%) como por seleção entre progênies (2,9%). Coeficientes de correlação aditiva (rA) 0.5 rA 0.6 foram observados para PH ou EH e para os caracteres de produção (EW e GW) e seus componentes EL e KR, e 0,10 rA 0,44 para PH ou EH e caracteres do pendão. Para os caracteres do pendão a maior correlação foi rA = 0,63 (TB.TW). EP foi correlacionada positivamente com TB, TW, PH, EH e PR; e negativamente correlacionada com ED e RN. As respostas correlacionadas esperadas em diversos caracteres após seleção para GW, EH e TB são apresentadas.

Quantitative variation in the tropical maize population, ESALQ-PB1

Good yield and intermediate plant height, ear height, and tassel size characterize the maize population ESALQ-PB1 as an outstanding breeding population. Estimates of genetic parameters are reported for 13 traits: plant height (PH), ear height (EH), ear placement (EP), tassel length (TL), tassel weight (TW), tassel branch number (TB), ear weight (EW), total grain weight (GW), ear length (EL), ear diameter (ED), kernel row number (RN), kernel number per row (KR) and prolificacy (PR). Results refer to one location and one year. Genetic variation was detected for all traits, and the estimates of the additive genetic variance are presented. The coefficients of heritability (individual basis) varied from 0.14 to 0.72 and were considered high for PH, EH and TB; intermediate for EP, TL, TW, EL, EP, ED and RN, and low for EW, GW, KR and PR. The coefficient of heritability (progeny mean basis) showed approximately the same trend and varied from 0.40 to 0.75. The highest expected gain from selection was for TB (27% per cycle) under mass selection and for TW (16.4%) under progeny selection; the lowest expected gain was for ED either for mass selection (1.9%) or progeny selection (2.9%). Additive correlation coefficients (rA) of 0.5 rA 0.6 were found for PH or EH and yield traits (EW and GW) and its components EL and KR, and 0.10 rA 0.44 for PH or EH and tassel traits. For the tassel traits the highest correlation was rA = 0.63 (TB.TW). EP was positively correlated with TB, TW, PH, EH and PR; and negatively correlated with ED and RN. The expected correlated responses in several traits after selection for GW, EH and TB are given.

A boa produtividade e os valores intermediários para altura da planta e altura da espiga caracterizam a população de milho ESALQ-PB1 como agronomicamente promissora. São relatadas estimativas de parâmetros para 13 caracteres: altura da planta (PH), altura da espiga (EH), posição relativa da espiga (EP), comprimento do pendão (TL), peso do pendão (TW), número de ramificações do pendão (TB), peso de espigas (EW), peso de grãos (GW), comprimento da espiga (EL), diâmetro da espiga (ED), número de fileiras de grãos (RN), número de grãos por fileira (KR) e prolificidade (PR). Os resultados se referem a um único ambiente (um local e um ano). Foi detectada variação genética para todos os caracteres, e são apresentadas estimativas da variância genética aditiva. Os coeficientes de herdabilidade (indivíduos) variaram de 0,14 a 0,72 e foram considerados altos para PH, EH e TB; intermediários para EP, TL, TW, EL e ED, e baixos para EW, GW, KR e PR. O coeficiente de herdabilidade para médias de progênies mostrou aproximadamente a mesma tendência, variando de 0,40 a 0,75. O maior ganho esperado por seleção foi para TB (27% por ciclo) sob seleção massal e para TW (16,4%) por seleção entre progênies; o menor ganho esperado foi para ED, tanto por seleção massal (1,9%) como por seleção entre progênies (2,9%). Coeficientes de correlação aditiva (rA) 0.5 rA 0.6 foram observados para PH ou EH e para os caracteres de produção (EW e GW) e seus componentes EL e KR, e 0,10 rA 0,44 para PH ou EH e caracteres do pendão. Para os caracteres do pendão a maior correlação foi rA = 0,63 (TB.TW). EP foi correlacionada positivamente com TB, TW, PH, EH e PR; e negativamente correlacionada com ED e RN. As respostas correlacionadas esperadas em diversos caracteres após seleção para GW, EH e TB são apresentadas.

Potential of the ESA23B maize population for protein and oil content improvement

Among the traits that may add commercial value to maize (Zea mays L.), those related to nutritional quality, specially protein and oil content, are of great interest to the feed industry. The objective of this work was studying the variability of protein and oil content, as well as yield, in a group of maize testcrosses. One hundred and twenty S1 families of the ESA23B maize population were crossed with two testers, an open-pollinated population (BR108) and an exotic line (CML269). Testcrosses were evaluated at two locations under a completely randomized block design with three replications. Ear and grain yield, protein and oil content were evaluated. The three-way interaction location x tester x progeny was significant for all traits, except for oil content. Differences among progenies were detected for all traits. Testcross means varied from 8.40% to 11.82% for protein content and from 3.77% to 5.10% for oil content. Hybrids with similar or superior means to the best check were identified for protein content, ear yield, and grain yield. Estimates of the interpopulation additive variance ranged from 0.553 to 1.124 for protein content; 0.034 to 0.057 for oil content (percent data); 132.13 to 521.74 for ear yield and 116.33 to 381.73 for grain yield (data in grams per plant). The population ESA23B can potentially be improved for all the traits studied. Associations among traits were weak, thus concomitant selection of quality and yield can be feasible.

Entre as características capazes de adicionar valor comercial ao milho (Zea mays L.), estão aquelas relacionadas à qualidade nutricional, com destaque para os teores de proteína e óleo. O objetivo deste trabalho foi verificar a variabilidade existente para teor de proteína e teor de óleo, além da produtividade, em um conjunto de testcrosses. Foram avaliadas 120 famílias S1 da população de milho ESA23B em cruzamento com dois testadores, sendo uma variedade de polinização aberta (BR108) e uma linhagem exótica (CML269). Os ensaios foram realizados em dois locais, em blocos casualizados com três repetições. Foram avaliados peso de espigas, peso de grãos, teor de proteína e teor de óleo. A interação tripla local x testador x progênie foi significativa, exceto para o teor de óleo. Houve diferença entre progênies para todos os caracteres. As médias dos testcrosses variaram de 8,40% a 11,82% para teor de proteína e de 3,77% a 5,10% para teor de óleo. Testcrosses com média semelhante ou superior à da melhor testemunha foram identificados para teor de proteína, peso de espigas e peso de grãos. As estimativas da variância aditiva interpopulacional foram de 0,553 a 1,124 para teor de proteína; 0,034 a 0,057 para teor de óleo (dados em percentual); 132,13 a 521,74 para peso de espigas e 116,33 a 381,73 para peso de grãos (dados em gramas por planta). A população ESA23B possui potencial para o melhoramento dos caracteres avaliados. As associações entre caracteres foram fracas, indicando a possibilidade de seleção simultânea para qualidade e rendimento.

Heterosis expression in crosses between maize populations: ear yield

The phenomenon of heterosis has been exploited extensively in maize (Zea mays L.) breeding. The objective of this study was to evaluate the genetic potential of ten maize populations for ear yield following the diallel mating scheme. Six parental populations were obtained through phenotypic selection of open-pollinated ears in Rio Verde, GO, Brazil, (GO populations) and four parental populations were synthesized in Piracicaba, SP, Brazil (GN populations): GO-D (DENTADO), GO- F (FLINT), GO-A (AMARELO), GO-B (BRANCO), GO-L (LONGO), GO-G (GROSSO), GN-01, GN-02, GN-03 and GN-04. Experiments were carried out in three environments: Anhembi (SP) and Rio Verde (GO) in 1998/99 (normal season crop) and Piracicaba (SP) in 1999 (off-season crop). All experiments were in completely randomized blocks with six replications. Analysis of variance grouped over environments showed high significance for heterosis and its components, although mid-parent heterosis and average heterosis were of low expression. The interaction treatments x environments was not significant. Total mid-parent heterosis effects ranged from de -4.3% to 17.3% with an average heterosis of 3.37%. Population with the highest yield (7.4 t ha-1) and with the highest effect of population (v i = 0.746) was GN-03, while the highest yielding cross was GO-B x GN-03 with 7,567 t ha-1. The highest specific heterosis effect (s ii' = 0.547) was observed in the cross GO-B x GN-03.

O fenômeno da heterose vem sendo amplamente explorado no melhoramento do milho. O objetivo do presente estudo foi avaliar o potencial genético de dez populações de milho (Zea mays L.) em esquema de cruzamento dialélico para a variável peso de espigas. Seis populações parentais foram obtidas por seleção fenotípica entre espigas de polinização aberta em Rio Verde, GO (populações GO) e quatro populações parentais foram sintetizadas em Piracicaba, SP: (populações GN): GO-DENTADO, GO-FLINT, GO-AMARELO, GO-BRANCO, GO-LONGO, GO-GROSSO, GN-01, GN-02, GN-03 e GN-04; as seis primeiras são simbolizadas por GO-D, GO-F, GO-A, GO-B, GO-L e GO-G, respectivamente. Os experimentos foram conduzidos em três ambientes: Anhembi (SP) e Rio Verde (GO) no ano de 1998/99 e Piracicaba (SP) em cultura de safrinha em 1999. Os experimentos foram conduzidos segundo o delineamento de blocos completos casualizados com seis repetições. Na análise conjunta entre ambientes, observou-se que os efeitos de heterose e seus componentes foram altamente significativos, apesar de a heterose individual e heterose média em relação à média dos pais terem sido pouco expressivas. Não foram significativos os efeitos da interação tratamentos x ambientes. Os efeitos de heterose total variaram de - 4,3% a 17,3% em relação à média dos pais, com heterose média de 3,37%. A população mais produtiva (7,364 t ha-1) e com maior valor do efeito de população (v i= 0,746) foi GN-3, enquanto que o híbrido mais produtivo foi GO-B x GN-03 com 7,567 t ha-1. O maior efeito de heterose específica (s ii' = 0,547) foi observada no híbrido GO-B x GN-03.

Heterosis expression in crosses between maize populations: ear yield

The phenomenon of heterosis has been exploited extensively in maize (Zea mays L.) breeding. The objective of this study was to evaluate the genetic potential of ten maize populations for ear yield following the diallel mating scheme. Six parental populations were obtained through phenotypic selection of open-pollinated ears in Rio Verde, GO, Brazil, (GO populations) and four parental populations were synthesized in Piracicaba, SP, Brazil (GN populations): GO-D (DENTADO), GO- F (FLINT), GO-A (AMARELO), GO-B (BRANCO), GO-L (LONGO), GO-G (GROSSO), GN-01, GN-02, GN-03 and GN-04. Experiments were carried out in three environments: Anhembi (SP) and Rio Verde (GO) in 1998/99 (normal season crop) and Piracicaba (SP) in 1999 (off-season crop). All experiments were in completely randomized blocks with six replications. Analysis of variance grouped over environments showed high significance for heterosis and its components, although mid-parent heterosis and average heterosis were of low expression. The interaction treatments x environments was not significant. Total mid-parent heterosis effects ranged from de -4.3% to 17.3% with an average heterosis of 3.37%. Population with the highest yield (7.4 t ha-1) and with the highest effect of population (v i = 0.746) was GN-03, while the highest yielding cross was GO-B x GN-03 with 7,567 t ha-1. The highest specific heterosis effect (s ii' = 0.547) was observed in the cross GO-B x GN-03.

O fenômeno da heterose vem sendo amplamente explorado no melhoramento do milho. O objetivo do presente estudo foi avaliar o potencial genético de dez populações de milho (Zea mays L.) em esquema de cruzamento dialélico para a variável peso de espigas. Seis populações parentais foram obtidas por seleção fenotípica entre espigas de polinização aberta em Rio Verde, GO (populações GO) e quatro populações parentais foram sintetizadas em Piracicaba, SP: (populações GN): GO-DENTADO, GO-FLINT, GO-AMARELO, GO-BRANCO, GO-LONGO, GO-GROSSO, GN-01, GN-02, GN-03 e GN-04; as seis primeiras são simbolizadas por GO-D, GO-F, GO-A, GO-B, GO-L e GO-G, respectivamente. Os experimentos foram conduzidos em três ambientes: Anhembi (SP) e Rio Verde (GO) no ano de 1998/99 e Piracicaba (SP) em cultura de safrinha em 1999. Os experimentos foram conduzidos segundo o delineamento de blocos completos casualizados com seis repetições. Na análise conjunta entre ambientes, observou-se que os efeitos de heterose e seus componentes foram altamente significativos, apesar de a heterose individual e heterose média em relação à média dos pais terem sido pouco expressivas. Não foram significativos os efeitos da interação tratamentos x ambientes. Os efeitos de heterose total variaram de - 4,3% a 17,3% em relação à média dos pais, com heterose média de 3,37%. A população mais produtiva (7,364 t ha-1) e com maior valor do efeito de população (v i= 0,746) foi GN-3, enquanto que o híbrido mais produtivo foi GO-B x GN-03 com 7,567 t ha-1. O maior efeito de heterose específica (s ii' = 0,547) foi observada no híbrido GO-B x GN-03.

Potential of the ESA23B maize population for protein and oil content improvement

Among the traits that may add commercial value to maize (Zea mays L.), those related to nutritional quality, specially protein and oil content, are of great interest to the feed industry. The objective of this work was studying the variability of protein and oil content, as well as yield, in a group of maize testcrosses. One hundred and twenty S1 families of the ESA23B maize population were crossed with two testers, an open-pollinated population (BR108) and an exotic line (CML269). Testcrosses were evaluated at two locations under a completely randomized block design with three replications. Ear and grain yield, protein and oil content were evaluated. The three-way interaction location x tester x progeny was significant for all traits, except for oil content. Differences among progenies were detected for all traits. Testcross means varied from 8.40% to 11.82% for protein content and from 3.77% to 5.10% for oil content. Hybrids with similar or superior means to the best check were identified for protein content, ear yield, and grain yield. Estimates of the interpopulation additive variance ranged from 0.553 to 1.124 for protein content; 0.034 to 0.057 for oil content (percent data); 132.13 to 521.74 for ear yield and 116.33 to 381.73 for grain yield (data in grams per plant). The population ESA23B can potentially be improved for all the traits studied. Associations among traits were weak, thus concomitant selection of quality and yield can be feasible.

Entre as características capazes de adicionar valor comercial ao milho (Zea mays L.), estão aquelas relacionadas à qualidade nutricional, com destaque para os teores de proteína e óleo. O objetivo deste trabalho foi verificar a variabilidade existente para teor de proteína e teor de óleo, além da produtividade, em um conjunto de testcrosses. Foram avaliadas 120 famílias S1 da população de milho ESA23B em cruzamento com dois testadores, sendo uma variedade de polinização aberta (BR108) e uma linhagem exótica (CML269). Os ensaios foram realizados em dois locais, em blocos casualizados com três repetições. Foram avaliados peso de espigas, peso de grãos, teor de proteína e teor de óleo. A interação tripla local x testador x progênie foi significativa, exceto para o teor de óleo. Houve diferença entre progênies para todos os caracteres. As médias dos testcrosses variaram de 8,40% a 11,82% para teor de proteína e de 3,77% a 5,10% para teor de óleo. Testcrosses com média semelhante ou superior à da melhor testemunha foram identificados para teor de proteína, peso de espigas e peso de grãos. As estimativas da variância aditiva interpopulacional foram de 0,553 a 1,124 para teor de proteína; 0,034 a 0,057 para teor de óleo (dados em percentual); 132,13 a 521,74 para peso de espigas e 116,33 a 381,73 para peso de grãos (dados em gramas por planta). A população ESA23B possui potencial para o melhoramento dos caracteres avaliados. As associações entre caracteres foram fracas, indicando a possibilidade de seleção simultânea para qualidade e rendimento.

Inbreeding depression in maize populations of reduced size

Inbreeding is a well known phenomenon in living beings and its immediate consequence is the decrease in the expression of quantitative traits, known as inbreeding depression. Selfing is the most common system of inbreeding in plant species; however, little has been studied with other less severe inbreeding systems, such that resulting from small population sizes. The present work consisted of the study of the inbreeding effect on quantitative traits as a consequence of reduced population size under panmixy. Three maize (Zea mays L.) populations were used in this study: P1 -- ITA, population derived from the variety IAC-Taiúba; P2 -- represented by 30 subpopulations already submmited to reduced size (N = 5); and P3 - population derived from the interpopulation cross ESALQ-PB2 x ESALQ-PB3. The subpopulations and the respective parental populations were evaluated in six experiments using completely randomized blocks with four replications in Piracicaba (SP) and Anhembi (SP), Brazil, from 1997 to 1999. Estimates of inbreeding depression and components of means were obtained for the two generations in the three populations for the following traits: plant height, ear height, ear length, ear diameter, and yield traits (total ear weight and total grain weight). In all populations and for all traits and sampling generations, means of subpopulations were always smaller than mean of the base populations, however the inbreeding depression levels were smaller than expected. The highest inbreeding depression was exhibited by the yield traits, while a very small depressive effect was observed for plant height and ear height in the first generation of reduced size in populations P1 and P3. The component A (expected mean of a random sample of completely homozygous lines) was always higher than d (contribution of the heterozygotes to the mean) for all traits and populations.

A endogamia é um fenômeno bastante conhecido nos seres vivos e sua consequência imediata é o decréscimo na expressão de caracteres quantitativos, conhecido por depressão por endogamia. A autofecundação é o sistema mais comum de endogamia nas espécies vegetais; entretanto, pouco tem sido estudado com outros sistemas menos severos de endogamia, como o que resulta de pequeno tamanho populacional. O presente trabalho teve por objetivo o estudo do efeito da endogamia em caracteres quantitativos, como conseqüência da redução do tamanho de população sob panmixia. Três populações de milho (Zea mays L.) foram utilizadas neste estudo: P1 -- ITA, população derivada da variedade IAC-Taiúba; P2 -- representada por 30 subpopulações previamente submetidas a tamanho reduzido (N = 5); P3 - população derivada do híbrido interpopulacional ESALQ-PB2 x ESALQ-PB3. As subpopulações e as respectivas populações parentais foram avaliadas em seis experimentos em blocos casualizados com quatro repetições em Piracicaba (SP) e Anhembi (SP) entre os anos de 1997 e 1999. Foram obtidas estimativas de depressão por endogamia e dos componentes de médias para as duas gerações nas três populações para os caracteres: altura da planta, altura da espiga, comprimento da espiga, diâmetro da espiga, peso de espigas e peso de grãos. Em todas as populações, para todos os caracteres e gerações de amostragem, as médias das subpopulações foram menores do que as médias das populações base, porém os níveis de depressão por endogamia foram menores do que o esperado. A partir das estimativas dos componentes A (média esperada de linhagens totalmente homozigóticas) e d (contribuição dos heterozigotos para a média), foi estimada a relação A/d, com valores maiores que 1,0 para todos os caracteres e populações.

Field comparison between selection methods at the maize seedling stage in relation to aluminum tolerance

Selection and breeding for aluminum tolerance is a useful approach to increase maize (Zea mays L.) grain yield in acid soils. The objective of this work was the comparison between two screening approaches for the development of Al tolerant maize populations. One cycle of divergent selection for aluminum tolerance, using both nutrient solution and pots with acid soil, were completed in the maize population SIKALQ. The four sub-populations selected through both selection procedures were compared with the original population and checks in field trials repeated over locations. Eight environments stratified into four groups varying from non acid to high aluminum saturation were used. Three variables were analyzed for comparisons of methodologies: grain yield, plant height and days to male flowering. The populations performed similarly in the high productivity locations and the differences between tolerant and sensitive ones were more evident for increasing levels of toxic aluminum. In spite of little differences, selection in pots with acid soil was more efficient than nutrient solution in changing the genetic structure of the population toward more tolerant and sensitive levels.

A seleção e o melhoramento visando tolerância ao alumínio é um procedimento valioso para aumentar a produção de milho (Zea mays L.) em solos ácidos. O objetivo deste trabalho foi comparar a eficiência de duas metodologias de seleção de plântulas, no desenvolvimento de populações de milho tolerantes ao alumínio. Foi realizado na população SIKALQ, um ciclo de seleção divergente para tolerância ao alumínio, utilizando solução nutritiva e vasos com solo ácido. As quatro sub-populações selecionadas pelas duas metodologias foram comparadas com a população original e testemunhas em experimentos de campo em vários locais. Foram utilizados oito locais, estratificados em quatro grupos começando com solos não ácidos até com alta saturação com alumínio. As comparações foram realizadas utilizando três variáveis: produção de grãos, altura de planta e dias até florescimento. As populações apresentaram um comportamento semelhante entre elas nos locais de alta produtividade, e as diferenças entre as tolerantes e suscetíveis ficaram mais evidentes na medida em que aumentou a toxidez por alumínio. Os resultados sugerem que a seleção em vasos com solo ácido foi mais eficiente em alterar a estrutura genética da população do que a solução nutritiva.

Diallel crossing among maize populations for resistance to fall armyworm

Among the insects infecting the maize (Zea mays L.) crop in Brazil, the fall armyworm (Spodoptera frugiperda Smith, 1797, Lepdoptera: Noctuidae) is considered one of the most important because it causes the highest damage to yield. Genetic resistance to the fall armyworm has be an effective control strategy. The main objective of this work was to evaluate new germplasm sources for resistance to the fall armyworm, the key pest for the maize crop in Brazil. A partial diallel design between 20 varieties of Brazilian germplasm and nine exotic and semi-exotic varieties of different origin was used. The 180 crosses and 29 parental varieties along with two commercial checks were evaluated in three locations in the State of São Paulo State (Brasil). Fall armyworm resistance (FAWR) under artificial and natural infestations, grain yield (GY), and plant height (PH) were analyzed. The populations CMS14C and MIRT, and hybrid São José x MIRT showed the highest resistance, with values of 1.8, 1.7 and 1.4, respectively. Populations PMI9401 and PR91B, and the hybrid CMS14C x (B97xITU) had best yields, with 4893, 3858 and 5677 kg ha-1, respectively. Heterosis ranged from -28% to 47% for FAWR and from -21% to 125% for GY, with mean values of -0,43% and 31%, respectively. Genotype by environment interaction was not significant for FAWR. The effects of varieties and heterosis were significant for all traits, showing that both additive and dominance effects may be important as sources of variation. For FAWR, only specific heterosis presented significance, suggesting strong genetic divergence between specific pairs of parental populations. Brasilian populations PMI9302 and São José, and the exotic population PR91B presented high performance per se, and also in croses for FAWR and GY. Crosses PMI9401 x (Cuba110 x EsalqPB1) and São José x MIRT presented high specific heterosis effects for both characters. These populations can be useful to be introgressed in maize breeding programs.

Dentre as pragas que infestam a cultura de milho (Zea mays L.) no Brasil, destaca-se a lagarta do cartucho (Spodoptera frugiperda Smith, 1797, Lepdoptera: Noctuidae), considerada como a praga chave por ser a que produz o maior dano. A utilização de cultivares resistentes constitui um método de controle eficiente. O principal objetivo deste trabalho foi a avaliação de novas fontes de germoplasma para resistência à lagarta do cartucho, praga chave da cultura de milho no Brasil. Foi utilizado um esquema dialélico parcial entre 20 populações representantes de germoplasma brasileiro e nove populações exóticas e semi-exóticas de diferentes origens. Os 180 híbridos e as 29 variedades genitoras, junto com duas testemunhas comerciais, foram avaliados em três locais no Estado de São Paulo (Brasil). Foram analizados os caracteres resistência à lagarta do cartucho (RLC), sob infestação artificial e natural, produtividade de grãos (PG) e altura de planta (AP). As populações CMS14C e MIRT, e o híbrido São José x MIRT apresentaram a maior resistência, com valores de 1,8 , 1,7 e 1,4, respectivamente. As populações PMI9401 e PR91B, e o híbrido CMS14C x (B97 x ITU) tiveram a maior produtividade, com 4893, 3858 e 5677 kg ha-1, respectivamente. Os valores de heterose foram de -28% a 47% para RLC e de -21% a 125% para PG, com valores médios de -0,43% e 31%, respectivamente. O caráter RLC não apresentou interação genótipo x ambiente significativa. Os efeitos de variedades e de heterose foram significativos para os três caracteres, indicando que tanto os efeitos aditivos quanto os de dominância podem ser importantes como fontes de variação. Para FAWR, somente a heterose específica foi significativa, sugerindo uma forte divergência genética entre pares específicos de populações parentais. As populações brasileiras PMI9302 e São José, e a população exótica PR91B apresentaram boa performance per se e em cruzamentos para resistência e produtividade. Os híbridos PMI9401 x (Cuba110 x ESALQ-PB1) e (São José x MIRT) apresentaram altos efeitos de heterose específica para ambos caracteres. Estes materiais podem ser promissores para sua incorporação em programas de melhoramento.

Selection methods for maize seedlings in greenhouse as related to aluminum tolerance

Genetic improvement is a useful approach to increase aluminum tolerance in maize. This experiment was carried out to compare two screening techniques under greenhouse conditions and estimate the association between the results obtained for both bioassays with grain yield. Nutrient solution (NS) and pots with acid soil (AS) were utilized as screening methodologies to perform one cycle of divergent selection for aluminum tolerance in the tropical maize population SIKALQ. The four sub-populations obtained by both approaches were compared with the original and checks in a greenhouse and in multilocation field trials. Evaluation under the conditions of NS and AS showed that the populations with the best performances were those selected for aluminum tolerance under the same condition of evaluation. The variables measured in greenhouse showed good correlation and the most closely related were fresh root weight (FRW) and dry rot weight (DRW) (0.79). All of these variables showed low correlation with yield in non acid conditions ( 0.30). The correlation was more important (~ 0.50) as soil aluminum saturation increased. The best correlation was observed for visual scoring (VS) (0.68), FRW (0.47) and net root growth (NRG) (0.52).

O melhoramento genético tem se mostrado como estratégia eficiente para melhorar a tolerância ao alumínio em milho. O objetivo deste trabalho foi comparar dois metodos de seleção em casa de vegetação e estimar a associação entre os resultados obtidos em cada um desses ensaios com a produção de grãos no campo. Solução nutritiva (NS) e vasos com solo ácido (AS) foram utilizadas nas metodologias de seleção para realizar um ciclo de seleção divergente para tolerância ao alumínio na população de milho tropical SIKALQ. As quatro subpopulações obtidas foram comparadas com a original e as testemunhas em experimentos de casa de vegetação e de campo. A avaliação sob as condições de NS e AS mostraram que as populações com melhor comportamento foram aquelas selecionadas para tolerância ao alumínio nas mesmas condições da avaliação. As variáveis medidas na casa de vegetação apresentaram boa correlação e as mais fortemente relacionadas foram peso fresco da raiz (FRW) e peso seco da raiz (DRW) (0.79). Todas as variáveis apresentaram baixa correlação com a produção de grãos em solos sem acidez ( 0.30). A correlação foi mais importante (~ 0.50) na medida que a saturação com alumínio do solo foi aumentando. Os melhores valores de correlação foram observados para avaliação visual (VS) (0.68), FRW (0.47) e crescimento líquido da raiz (NRG) (0.52).

Selection methods for maize seedlings in greenhouse as related to aluminum tolerance

Genetic improvement is a useful approach to increase aluminum tolerance in maize. This experiment was carried out to compare two screening techniques under greenhouse conditions and estimate the association between the results obtained for both bioassays with grain yield. Nutrient solution (NS) and pots with acid soil (AS) were utilized as screening methodologies to perform one cycle of divergent selection for aluminum tolerance in the tropical maize population SIKALQ. The four sub-populations obtained by both approaches were compared with the original and checks in a greenhouse and in multilocation field trials. Evaluation under the conditions of NS and AS showed that the populations with the best performances were those selected for aluminum tolerance under the same condition of evaluation. The variables measured in greenhouse showed good correlation and the most closely related were fresh root weight (FRW) and dry rot weight (DRW) (0.79). All of these variables showed low correlation with yield in non acid conditions ( 0.30). The correlation was more important (~ 0.50) as soil aluminum saturation increased. The best correlation was observed for visual scoring (VS) (0.68), FRW (0.47) and net root growth (NRG) (0.52).

O melhoramento genético tem se mostrado como estratégia eficiente para melhorar a tolerância ao alumínio em milho. O objetivo deste trabalho foi comparar dois metodos de seleção em casa de vegetação e estimar a associação entre os resultados obtidos em cada um desses ensaios com a produção de grãos no campo. Solução nutritiva (NS) e vasos com solo ácido (AS) foram utilizadas nas metodologias de seleção para realizar um ciclo de seleção divergente para tolerância ao alumínio na população de milho tropical SIKALQ. As quatro subpopulações obtidas foram comparadas com a original e as testemunhas em experimentos de casa de vegetação e de campo. A avaliação sob as condições de NS e AS mostraram que as populações com melhor comportamento foram aquelas selecionadas para tolerância ao alumínio nas mesmas condições da avaliação. As variáveis medidas na casa de vegetação apresentaram boa correlação e as mais fortemente relacionadas foram peso fresco da raiz (FRW) e peso seco da raiz (DRW) (0.79). Todas as variáveis apresentaram baixa correlação com a produção de grãos em solos sem acidez ( 0.30). A correlação foi mais importante (~ 0.50) na medida que a saturação com alumínio do solo foi aumentando. Os melhores valores de correlação foram observados para avaliação visual (VS) (0.68), FRW (0.47) e crescimento líquido da raiz (NRG) (0.52).

Diallel crossing among maize populations for resistance to fall armyworm

Among the insects infecting the maize (Zea mays L.) crop in Brazil, the fall armyworm (Spodoptera frugiperda Smith, 1797, Lepdoptera: Noctuidae) is considered one of the most important because it causes the highest damage to yield. Genetic resistance to the fall armyworm has be an effective control strategy. The main objective of this work was to evaluate new germplasm sources for resistance to the fall armyworm, the key pest for the maize crop in Brazil. A partial diallel design between 20 varieties of Brazilian germplasm and nine exotic and semi-exotic varieties of different origin was used. The 180 crosses and 29 parental varieties along with two commercial checks were evaluated in three locations in the State of São Paulo State (Brasil). Fall armyworm resistance (FAWR) under artificial and natural infestations, grain yield (GY), and plant height (PH) were analyzed. The populations CMS14C and MIRT, and hybrid São José x MIRT showed the highest resistance, with values of 1.8, 1.7 and 1.4, respectively. Populations PMI9401 and PR91B, and the hybrid CMS14C x (B97xITU) had best yields, with 4893, 3858 and 5677 kg ha-1, respectively. Heterosis ranged from -28% to 47% for FAWR and from -21% to 125% for GY, with mean values of -0,43% and 31%, respectively. Genotype by environment interaction was not significant for FAWR. The effects of varieties and heterosis were significant for all traits, showing that both additive and dominance effects may be important as sources of variation. For FAWR, only specific heterosis presented significance, suggesting strong genetic divergence between specific pairs of parental populations. Brasilian populations PMI9302 and São José, and the exotic population PR91B presented high performance per se, and also in croses for FAWR and GY. Crosses PMI9401 x (Cuba110 x EsalqPB1) and São José x MIRT presented high specific heterosis effects for both characters. These populations can be useful to be introgressed in maize breeding programs.

Dentre as pragas que infestam a cultura de milho (Zea mays L.) no Brasil, destaca-se a lagarta do cartucho (Spodoptera frugiperda Smith, 1797, Lepdoptera: Noctuidae), considerada como a praga chave por ser a que produz o maior dano. A utilização de cultivares resistentes constitui um método de controle eficiente. O principal objetivo deste trabalho foi a avaliação de novas fontes de germoplasma para resistência à lagarta do cartucho, praga chave da cultura de milho no Brasil. Foi utilizado um esquema dialélico parcial entre 20 populações representantes de germoplasma brasileiro e nove populações exóticas e semi-exóticas de diferentes origens. Os 180 híbridos e as 29 variedades genitoras, junto com duas testemunhas comerciais, foram avaliados em três locais no Estado de São Paulo (Brasil). Foram analizados os caracteres resistência à lagarta do cartucho (RLC), sob infestação artificial e natural, produtividade de grãos (PG) e altura de planta (AP). As populações CMS14C e MIRT, e o híbrido São José x MIRT apresentaram a maior resistência, com valores de 1,8 , 1,7 e 1,4, respectivamente. As populações PMI9401 e PR91B, e o híbrido CMS14C x (B97 x ITU) tiveram a maior produtividade, com 4893, 3858 e 5677 kg ha-1, respectivamente. Os valores de heterose foram de -28% a 47% para RLC e de -21% a 125% para PG, com valores médios de -0,43% e 31%, respectivamente. O caráter RLC não apresentou interação genótipo x ambiente significativa. Os efeitos de variedades e de heterose foram significativos para os três caracteres, indicando que tanto os efeitos aditivos quanto os de dominância podem ser importantes como fontes de variação. Para FAWR, somente a heterose específica foi significativa, sugerindo uma forte divergência genética entre pares específicos de populações parentais. As populações brasileiras PMI9302 e São José, e a população exótica PR91B apresentaram boa performance per se e em cruzamentos para resistência e produtividade. Os híbridos PMI9401 x (Cuba110 x ESALQ-PB1) e (São José x MIRT) apresentaram altos efeitos de heterose específica para ambos caracteres. Estes materiais podem ser promissores para sua incorporação em programas de melhoramento.

Field comparison between selection methods at the maize seedling stage in relation to aluminum tolerance

Selection and breeding for aluminum tolerance is a useful approach to increase maize (Zea mays L.) grain yield in acid soils. The objective of this work was the comparison between two screening approaches for the development of Al tolerant maize populations. One cycle of divergent selection for aluminum tolerance, using both nutrient solution and pots with acid soil, were completed in the maize population SIKALQ. The four sub-populations selected through both selection procedures were compared with the original population and checks in field trials repeated over locations. Eight environments stratified into four groups varying from non acid to high aluminum saturation were used. Three variables were analyzed for comparisons of methodologies: grain yield, plant height and days to male flowering. The populations performed similarly in the high productivity locations and the differences between tolerant and sensitive ones were more evident for increasing levels of toxic aluminum. In spite of little differences, selection in pots with acid soil was more efficient than nutrient solution in changing the genetic structure of the population toward more tolerant and sensitive levels.

A seleção e o melhoramento visando tolerância ao alumínio é um procedimento valioso para aumentar a produção de milho (Zea mays L.) em solos ácidos. O objetivo deste trabalho foi comparar a eficiência de duas metodologias de seleção de plântulas, no desenvolvimento de populações de milho tolerantes ao alumínio. Foi realizado na população SIKALQ, um ciclo de seleção divergente para tolerância ao alumínio, utilizando solução nutritiva e vasos com solo ácido. As quatro sub-populações selecionadas pelas duas metodologias foram comparadas com a população original e testemunhas em experimentos de campo em vários locais. Foram utilizados oito locais, estratificados em quatro grupos começando com solos não ácidos até com alta saturação com alumínio. As comparações foram realizadas utilizando três variáveis: produção de grãos, altura de planta e dias até florescimento. As populações apresentaram um comportamento semelhante entre elas nos locais de alta produtividade, e as diferenças entre as tolerantes e suscetíveis ficaram mais evidentes na medida em que aumentou a toxidez por alumínio. Os resultados sugerem que a seleção em vasos com solo ácido foi mais eficiente em alterar a estrutura genética da população do que a solução nutritiva.

Inbreeding depression in maize populations of reduced size

Inbreeding is a well known phenomenon in living beings and its immediate consequence is the decrease in the expression of quantitative traits, known as inbreeding depression. Selfing is the most common system of inbreeding in plant species; however, little has been studied with other less severe inbreeding systems, such that resulting from small population sizes. The present work consisted of the study of the inbreeding effect on quantitative traits as a consequence of reduced population size under panmixy. Three maize (Zea mays L.) populations were used in this study: P1 -- ITA, population derived from the variety IAC-Taiúba; P2 -- represented by 30 subpopulations already submmited to reduced size (N = 5); and P3 - population derived from the interpopulation cross ESALQ-PB2 x ESALQ-PB3. The subpopulations and the respective parental populations were evaluated in six experiments using completely randomized blocks with four replications in Piracicaba (SP) and Anhembi (SP), Brazil, from 1997 to 1999. Estimates of inbreeding depression and components of means were obtained for the two generations in the three populations for the following traits: plant height, ear height, ear length, ear diameter, and yield traits (total ear weight and total grain weight). In all populations and for all traits and sampling generations, means of subpopulations were always smaller than mean of the base populations, however the inbreeding depression levels were smaller than expected. The highest inbreeding depression was exhibited by the yield traits, while a very small depressive effect was observed for plant height and ear height in the first generation of reduced size in populations P1 and P3. The component A (expected mean of a random sample of completely homozygous lines) was always higher than d (contribution of the heterozygotes to the mean) for all traits and populations.

A endogamia é um fenômeno bastante conhecido nos seres vivos e sua consequência imediata é o decréscimo na expressão de caracteres quantitativos, conhecido por depressão por endogamia. A autofecundação é o sistema mais comum de endogamia nas espécies vegetais; entretanto, pouco tem sido estudado com outros sistemas menos severos de endogamia, como o que resulta de pequeno tamanho populacional. O presente trabalho teve por objetivo o estudo do efeito da endogamia em caracteres quantitativos, como conseqüência da redução do tamanho de população sob panmixia. Três populações de milho (Zea mays L.) foram utilizadas neste estudo: P1 -- ITA, população derivada da variedade IAC-Taiúba; P2 -- representada por 30 subpopulações previamente submetidas a tamanho reduzido (N = 5); P3 - população derivada do híbrido interpopulacional ESALQ-PB2 x ESALQ-PB3. As subpopulações e as respectivas populações parentais foram avaliadas em seis experimentos em blocos casualizados com quatro repetições em Piracicaba (SP) e Anhembi (SP) entre os anos de 1997 e 1999. Foram obtidas estimativas de depressão por endogamia e dos componentes de médias para as duas gerações nas três populações para os caracteres: altura da planta, altura da espiga, comprimento da espiga, diâmetro da espiga, peso de espigas e peso de grãos. Em todas as populações, para todos os caracteres e gerações de amostragem, as médias das subpopulações foram menores do que as médias das populações base, porém os níveis de depressão por endogamia foram menores do que o esperado. A partir das estimativas dos componentes A (média esperada de linhagens totalmente homozigóticas) e d (contribuição dos heterozigotos para a média), foi estimada a relação A/d, com valores maiores que 1,0 para todos os caracteres e populações.

Genetic correlation between traits in the ESALQ-PB1 maize population divergently selected for tassel size and ear height

Full-sib and selfed (S1) progenies were obtained from sub-populations of ESALQ-PB1, divergently selected for tassel size (T+ and T-) and ear height (E+ and E-), and used for estimating genetic and phenotypic correlation coefficients between traits. The analyzed traits were: EW- total ear weight (g/plant), PH- plant height (cm), EH- ear height (cm), TB- tassel branch number and TL- tassel length. The highest genetic (rG) and phenotypic (rF) correlation was observed for the combination PH x EH, as expected, with average of 0.800 and 0.778, respectively over sub-populations and locations. It is apparent that divergent selection for tassel size did not affect greatly the correlation between PH and EH in the full sib progenies, but in the inbred progenies the correlation was smaller in the sub-population selected for larger tassels. Genetic correlation between PH and EH with tassel traits was always positive but ranged from 0.020 to 0.668 in Piracicaba and from 0.06 to 0.309 in Rio Verde. Genetic correlation between PH and EH with yield (EW) also was positive in the range of 0.087 to 0.503. EH showed higher correlation with EW in relation to PH x EW and differences were larger in the sub-populations divergently selected for ear height. Correlation between tassel traits with other traits was positive in most of instances and a lack of consistency was observed among sub-populations. Generally the coefficients of genetic and phenotypic correlation differed substantially from the estimates in the base population ESALQ-PB1 before divergent selection for tassel size and ear placement. Divergent selection affected the correlation between traits under unpredicted and varying magnitudes.

Progênies de irmãos germanos e de autofecundação (S1) foram obtidas de sub-populações de ESALQ-PB1 após seleção divergente para tamanho do pendão (T+ e T-) e altura da espiga (E+ e E-) e utilizadas para estimar os coeficientes de correlação genética e fenotípica entre caracteres. Foram analisados os caracteres: EW- peso de espigas (g/planta), PH- altura da planta (cm), EH- altura da espiga (cm), TB- número de ramificações do pendão e TL- comprimento do pendão. Como esperado, as maiores correlações genéticas (rG) e fenotípicas (rF) foram observadas para a combinação PH x EH, com médias de 0,800 e 0,778 , respectivamente, em várias sub-populações e locais. Aparentemente, a seleção divergente para tamanho do pendão não afetou fortemente a correlação entre PH e EH nas progênies de irmãos germanos, mas nas progênies endogâmicas a correlação foi menor na sub-população selecionada para pendão grande. A correlação genética entre PH e EH com os caracteres do pendão foram sempre positivas mas variaram de 0,020 a 0,068 em Piracicaba e de 0,060 a 0,309 em Rio Verde. A correlação genética entre PH e EH com produção (EW) também foi positiva, na faixa de 0,087 a 0,503. EH mostrou maior correlação com EW em relação a PH x EW e as diferenças foram maiores nas sub-populações que sofreram seleção divergente para altura da espiga. A correlação entre os caracteres do pendão com outros caracteres foi positiva na maioria dos casos e uma falta de consistência foi observada entre sub-populações. Em geral, os coeficientes de correlação genética e fenotípica diferiram substancialmente das estimativas na população base ESALQ-PB1 antes da seleção divergente para tamanho do pendão e posição da espiga. A seleção divergente afetou a correlação entre caracteres sob magnitudes imprevisíveis e variáveis.

Partial diallel cross between exotic and adapted maize populations evaluated in acid soil A NAME="top"> /A>

In Brazil, acid soils represent a large portion of the agricultural area and the development of cultivars with tolerance to acidity has shown to be feasible. The identification of germoplasm potentially tolerant to acidity was the purpose of this work. Two distinct groups of maize (Zea mays L.) populations were crossed according to the partial diallel mating scheme: Group [1] with six adapted populations and Group [2] with seven exotic varieties. All varieties and crosses were evaluated under the condition of acid and low fertility soil. Traits analyzed were: EY- ear yield, PH- plant height and EH- ear height. Outstanding varieties per se, with yield higher than 3 t ha-1, were SUWAN-2, TAITINGA, TAIÚBA and IUBATÃ in Group [1]; and CUPURICO DMR, TUXPEÑO AMARILLO, and AMARILLO DENTADO in Group [2]. Heterosis and its components showed no significant variation for PH and EH; and only average heterosis was significant for EY. The general combining ability effects (g i and g j) showed significant variation (P 0.01) for all traits and were due mainly to the variation of variety effects. The higher estimates g i for EY were exhibited by WP 12 (0.178 t ha-1), TAIÚBA (0.176) and TAITINGA (0.161) in Group [1]; and for g j by CUPURICO DMR (0.300), TAITINGA TUXPEÑO AMARILLO (0.280) in Group [2], respectively. The variety cross TAITINGA x TUXPEÑO AMARILLO with mean yield of 4.34 t ha-1 and 25% of mid-parent heterosis may be indicated as an heterotic pattern. PH and EH were not considered as limiting to preclude the use of the outstanding populations. The varieties SUWAN 2, CUPURICO DMR, and TAITINGA were suggested to be used in maize breeding programs for acid soils.

No Brasil os solos ácidos representam uma grande parte da área agricultável e o desenvolvimento de cultivares com tolerância à acidez tem-se mostrado exequível. A identificação de germoplasma potencialmente tolerante à acidez foi o propósito deste trabalho. Dois grupos distintos de populações de milho (Zea mays L.) foram cruzados segundo o esquema de dialelo parcial: Grupo [1] com seis populações adaptadas e Grupo [2] com sete exóticas. As populações e seus híbridos foram avaliados sob condição de solo ácido e de baixa fertilidade. Os caracteres analisados foram: EY- peso de espigas, PH- altura da planta e EH- altura da espiga. As populações que sobressaíram, com produtividade per se acima de 3 t ha-1 foram SUWAN-2, TAITINGA, TAIÚBA e IUBATÃ no Grupo [1]; e CUPURICO DMR, TUXPEÑO AMARILLO, e AMARILLO DENTADO no Grupo [2]. A heterose e seus componentes mostraram variação não significativa para PH e EH; e somente a heterose média foi significativa para EY. Os efeitos de capacidade geral de combinação (g i e g j) mostraram variação significativa (P 0,01) para todos os caracteres e foram devidos principalmente à variação dos efeitos de variedades. As maiores estimativas de g i no Grupo [1] para EY (t ha-1) foram exibidas por WP 12 (0,178 t ha-1), TAIÚBA (0,176) and TAITINGA (0.161) no Grupo [1]; e para g j por CUPURICO DMR (0.300), TAITINGA TUXPEÑO AMARILLO (0.280) no Grupo [2], respectivamente. O híbrido interpopulacional TAITINGA x TUXPEÑO AMARILLO com produção média de 4,34 t ha-1 e 25% de heterose pode ser indicado como um padrão heterótico. A altura da planta e da espiga não foram consideradas limitantes para impedir o uso das populações mais promissoras. As variedades SUWAN 2, CUPURICO DMR e TAITINGA foram as mais promissoras para programas de mehoramento visando adaptação às condições de solo ácidos.

Partial diallel cross between exotic and adapted maize populations evaluated in acid soil A NAME="top"> /A>

In Brazil, acid soils represent a large portion of the agricultural area and the development of cultivars with tolerance to acidity has shown to be feasible. The identification of germoplasm potentially tolerant to acidity was the purpose of this work. Two distinct groups of maize (Zea mays L.) populations were crossed according to the partial diallel mating scheme: Group [1] with six adapted populations and Group [2] with seven exotic varieties. All varieties and crosses were evaluated under the condition of acid and low fertility soil. Traits analyzed were: EY- ear yield, PH- plant height and EH- ear height. Outstanding varieties per se, with yield higher than 3 t ha-1, were SUWAN-2, TAITINGA, TAIÚBA and IUBATÃ in Group [1]; and CUPURICO DMR, TUXPEÑO AMARILLO, and AMARILLO DENTADO in Group [2]. Heterosis and its components showed no significant variation for PH and EH; and only average heterosis was significant for EY. The general combining ability effects (g i and g j) showed significant variation (P 0.01) for all traits and were due mainly to the variation of variety effects. The higher estimates g i for EY were exhibited by WP 12 (0.178 t ha-1), TAIÚBA (0.176) and TAITINGA (0.161) in Group [1]; and for g j by CUPURICO DMR (0.300), TAITINGA TUXPEÑO AMARILLO (0.280) in Group [2], respectively. The variety cross TAITINGA x TUXPEÑO AMARILLO with mean yield of 4.34 t ha-1 and 25% of mid-parent heterosis may be indicated as an heterotic pattern. PH and EH were not considered as limiting to preclude the use of the outstanding populations. The varieties SUWAN 2, CUPURICO DMR, and TAITINGA were suggested to be used in maize breeding programs for acid soils.

No Brasil os solos ácidos representam uma grande parte da área agricultável e o desenvolvimento de cultivares com tolerância à acidez tem-se mostrado exequível. A identificação de germoplasma potencialmente tolerante à acidez foi o propósito deste trabalho. Dois grupos distintos de populações de milho (Zea mays L.) foram cruzados segundo o esquema de dialelo parcial: Grupo [1] com seis populações adaptadas e Grupo [2] com sete exóticas. As populações e seus híbridos foram avaliados sob condição de solo ácido e de baixa fertilidade. Os caracteres analisados foram: EY- peso de espigas, PH- altura da planta e EH- altura da espiga. As populações que sobressaíram, com produtividade per se acima de 3 t ha-1 foram SUWAN-2, TAITINGA, TAIÚBA e IUBATÃ no Grupo [1]; e CUPURICO DMR, TUXPEÑO AMARILLO, e AMARILLO DENTADO no Grupo [2]. A heterose e seus componentes mostraram variação não significativa para PH e EH; e somente a heterose média foi significativa para EY. Os efeitos de capacidade geral de combinação (g i e g j) mostraram variação significativa (P 0,01) para todos os caracteres e foram devidos principalmente à variação dos efeitos de variedades. As maiores estimativas de g i no Grupo [1] para EY (t ha-1) foram exibidas por WP 12 (0,178 t ha-1), TAIÚBA (0,176) and TAITINGA (0.161) no Grupo [1]; e para g j por CUPURICO DMR (0.300), TAITINGA TUXPEÑO AMARILLO (0.280) no Grupo [2], respectivamente. O híbrido interpopulacional TAITINGA x TUXPEÑO AMARILLO com produção média de 4,34 t ha-1 e 25% de heterose pode ser indicado como um padrão heterótico. A altura da planta e da espiga não foram consideradas limitantes para impedir o uso das populações mais promissoras. As variedades SUWAN 2, CUPURICO DMR e TAITINGA foram as mais promissoras para programas de mehoramento visando adaptação às condições de solo ácidos.

Genetic correlation between traits in the ESALQ-PB1 maize population divergently selected for tassel size and ear height

Full-sib and selfed (S1) progenies were obtained from sub-populations of ESALQ-PB1, divergently selected for tassel size (T+ and T-) and ear height (E+ and E-), and used for estimating genetic and phenotypic correlation coefficients between traits. The analyzed traits were: EW- total ear weight (g/plant), PH- plant height (cm), EH- ear height (cm), TB- tassel branch number and TL- tassel length. The highest genetic (rG) and phenotypic (rF) correlation was observed for the combination PH x EH, as expected, with average of 0.800 and 0.778, respectively over sub-populations and locations. It is apparent that divergent selection for tassel size did not affect greatly the correlation between PH and EH in the full sib progenies, but in the inbred progenies the correlation was smaller in the sub-population selected for larger tassels. Genetic correlation between PH and EH with tassel traits was always positive but ranged from 0.020 to 0.668 in Piracicaba and from 0.06 to 0.309 in Rio Verde. Genetic correlation between PH and EH with yield (EW) also was positive in the range of 0.087 to 0.503. EH showed higher correlation with EW in relation to PH x EW and differences were larger in the sub-populations divergently selected for ear height. Correlation between tassel traits with other traits was positive in most of instances and a lack of consistency was observed among sub-populations. Generally the coefficients of genetic and phenotypic correlation differed substantially from the estimates in the base population ESALQ-PB1 before divergent selection for tassel size and ear placement. Divergent selection affected the correlation between traits under unpredicted and varying magnitudes.

Progênies de irmãos germanos e de autofecundação (S1) foram obtidas de sub-populações de ESALQ-PB1 após seleção divergente para tamanho do pendão (T+ e T-) e altura da espiga (E+ e E-) e utilizadas para estimar os coeficientes de correlação genética e fenotípica entre caracteres. Foram analisados os caracteres: EW- peso de espigas (g/planta), PH- altura da planta (cm), EH- altura da espiga (cm), TB- número de ramificações do pendão e TL- comprimento do pendão. Como esperado, as maiores correlações genéticas (rG) e fenotípicas (rF) foram observadas para a combinação PH x EH, com médias de 0,800 e 0,778 , respectivamente, em várias sub-populações e locais. Aparentemente, a seleção divergente para tamanho do pendão não afetou fortemente a correlação entre PH e EH nas progênies de irmãos germanos, mas nas progênies endogâmicas a correlação foi menor na sub-população selecionada para pendão grande. A correlação genética entre PH e EH com os caracteres do pendão foram sempre positivas mas variaram de 0,020 a 0,068 em Piracicaba e de 0,060 a 0,309 em Rio Verde. A correlação genética entre PH e EH com produção (EW) também foi positiva, na faixa de 0,087 a 0,503. EH mostrou maior correlação com EW em relação a PH x EW e as diferenças foram maiores nas sub-populações que sofreram seleção divergente para altura da espiga. A correlação entre os caracteres do pendão com outros caracteres foi positiva na maioria dos casos e uma falta de consistência foi observada entre sub-populações. Em geral, os coeficientes de correlação genética e fenotípica diferiram substancialmente das estimativas na população base ESALQ-PB1 antes da seleção divergente para tamanho do pendão e posição da espiga. A seleção divergente afetou a correlação entre caracteres sob magnitudes imprevisíveis e variáveis.