RESUMO
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.
RESUMO
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.
RESUMO
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.
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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.