Accurate genomic prediction of Coffea canephora in multiple environments using whole-genome statistical models.

Genomic selection has been proposed as the standard method to predict breeding values in animal and plant breeding. Although some crops have benefited from this methodology, studies in Coffea are still emerging. To date, there have been no studies describing how well genomic prediction models work across populations and environments for different complex traits in coffee. Considering that predictive models are based on biological and statistical assumptions, it is expected that their performance vary depending on how well these assumptions align with the true genetic architecture of the phenotype. To investigate this, we used data from two recurrent selection populations of Coffea canephora, evaluated in two locations, and single nucleotide polymorphisms identified by Genotyping-by-Sequencing. In particular, we evaluated the performance of 13 statistical approaches to predict three important traits in the coffee-production of coffee beans, leaf rust incidence and yield of green beans. Analyses were performed for predictions within-environment, across locations and across populations to assess the reliability of genomic selection. Overall, differences in the prediction accuracy of the competing models were small, although the Bayesian methods showed a modest improvement over other methods, at the cost of more computation time. As expected, predictive accuracy for within-environment analysis, on average, were higher than predictions across locations and across populations. Our results support the potential of genomic selection to reshape traditional plant breeding schemes. In practice, we expect to increase the genetic gain per unit of time by reducing the length cycle of recurrent selection in coffee.

Diversity among genotypes of conilon coffee selected in Espírito Santo state / Diversidade entre genótipos de café conilon selecionados no estado do Espírito Santo

The use of multivariate techniques for factor analysis is an efficient alternative for coffee breeding programs. This study aimed to evaluate the genetic diversity of 60 genotypes of conilon coffee based on agronomic performance in the northern state of Espírito Santo and to estimate the relative contribution of different agronomic characteristics towards the diversity of the species. The data were collected in an experiment conducted on the Experimental Farm of Bananal do Norte (Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extenção Rural ­ INCAPER) in the southern state of Espírito Santo, and 12 agronomic characteristics were evaluated over four sequential harvests (4 years). Significant differences between the genotypes were observed for all of the characteristics, indicating the possibility of exploiting the high genetic variability to classify the genotypes into different groups based on their similarities. Of the agronomic characteristics, the duration of the ripening cycle was the variable that contributed the most to the variability among the 60 genotypes, with a relative contribution of 70.02%.

A utilização de técnicas multivariadas de análise de fatores é uma alternativa eficiente utilizada no melhoramento genético do cafeeiro. O presente trabalho objetivou avaliar a divergência genética de 60 clones de café conilon, selecionados pelo seu desempenho no norte do Estado do Espírito Santo, e estimar a contribuição relativa de diferentes características agronômicas para a diversidade da espécie. Os dados foram coletados em experimento conduzido na Fazenda Experimental Bananal do Norte (INCAPER), considerando 12 características agronômicas, avaliadas através de médias de quatro safras. Diferenças significativas entre os genótipos foram observadas para todas as características avaliadas, indicando a possibilidade de exploração da alta variabilidade genética para a classificação dos genótipos em diferentes grupos homogêneos, baseado em suas similaridades. Dentre as características agronômicas, a duração do ciclo de maturação foi a variável que mais contribuiu para a variabilidade entre os 60 genótipos, com contribuição relativa de 70,02%.

Potencial genético de um sintético de milho de grãos duros para formação de híbridos / Genetic potential of a flint maize synthetic for hybrid production

O objetivo deste estudo foi determinar através das estimativas de parâmetros genéticos o potencial de um sintético de milho de gräos duros e de ciclo semiprecoce, para a formaçäo de híbridos e/ou melhoramento intrapopulacional. Foram utilizadas 142 progênies endogâmicas S2 do Sin EEL Flint, em cruzamentos topcrosses com um Sintético heteroticamente contrastante. Essas progênies topcrosses foram avaliadas utilizando-se o delineamento em látice simples 12 x 12, e em dois locais de teste. Os maiores valores médios para PED foram observados para os topcrosses n.º 101 (12069kg ha-1) e nº 72 (11068Kg ha-1), tendo o primeiro apresentado comportamento específico para Londrina, e o segunda demonstrado comportamento superior nos dois ambientes. Os valores das estimativas dos parâmetros estudados foram semelhantes aos encontrados em alguns estudos conduzidos em condiçöes tropicais. O grupo de progênies S2 da Sin EEL Flint conduziu a valores médios de , CVg e h² similares aos encontrados na literatura para outros genótipos. Observa-se que esse Sintético possui suficiente variabilidade genética e potencial para extraçäo de linhagens para formaçäo de híbridos e como germoplasma em programas de melhoramento