Hot pepper (Capsicum chinense, Jacq.) inheritance of reaction to powdery mildew

The pepper species C. chinense has been considered one of the most important resistance sources to powdery mildew Capsicum spp. However, the inheritance in this species was unknown. The purpose of this work was to study its reaction inheritance. Two powdery mildew resistant parents, 'Pimenta Cheiro' 1 and PI 152225 and two moderately susceptible ones, 'Pimenta Doce' IH-1761 and 'Pimenta Índio', were used to obtain three F1 and their respective F2 generations: 'Pimenta Doce' IH-1761 FONT FACE=Symbol>´ /FONT> 'Pimenta Cheiro' 1, 'Pimenta Índio' FONT FACE=Symbol>´ /FONT> PI 152225 and 'Pimenta Doce' IH-1761 FONT FACE=Symbol>´ /FONT> PI 152225. The powdery mildew epidemy was natural using inoculum from a highly-sporulating susceptible pepper host. Powdery mildew host reaction evaluations were carried out during the fruiting stage using a rating system based on disease severity scales varying from 1 (resistant) to 5 (highly susceptible). The experimental design was completely randomized. The following genetic parameters were estimated: gene action, heritability coefficient and expected selection gain in the F3 generation. The transgressive segregation in F2 indicated oligogenic inheritance. Results show the presence of additive, dominant, and epistatic gene action. The dominant and epistatic effects detected in crosses presented negative values, tending towards susceptibility. The heritability and selection gain estimates were moderate, with values of 35.5% and 1.7% for 'Pimenta Doce' IH 1761 FONT FACE=Symbol>´ /FONT> 'Pimenta Cheiro' 1, from 50.4% to 3.5% for 'Pimenta Índio' FONT FACE=Symbol>´ /FONT> PI 152225, and 49% and 2.7% for the 'Pimenta Doce' IH 1761 FONT FACE=Symbol>´ /FONT> PI 152225 crosses, respectively. These gene action results are favorable for breeding programs and exploration of hybrids.

A espécie de pimenta C. chinense tem sido considerada uma das mais importantes fontes de resistência ao oídio, porém a herança dessa resistência ainda é desconhecida. O objetivo deste trabalho foi obter informações sobre a herança dessa reação. Dois progenitores resistentes, Pimenta Cheiro 1 e PI 152225 e dois moderadamente suscetíveis, Pimenta Doce IH-1761 e Pimenta Índio, foram utilizados na obtenção de três híbridos e respectivas gerações F2: Pimenta Doce IH-1761 × Pimenta Cheiro 1, Pimenta Índio ´ PI 152225 e Pimenta Doce IH-1761 × PI 152225. A epidemia de oídio ocorreu de maneira natural a partir de inóculo mantido em plantas de pimentão suscetíveis. As avaliações das reações ao oídio foram feitas na fase de frutificação, através de uma escala de notas de 1 (resistente) a 5 (altamente suscetível). O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado. Foram estimados: tipo de ação gênica, coeficiente de herdabilidade e ganho de seleção esperado em F3.. A segregação transgressiva em F2 indicou que a herança é oligogênica e o tipo de ação gênica envolveu os componentes aditivos, dominantes e epistáticos. Os efeitos de dominância e epistasia detectadas nos cruzamentos se mostraram negativos para a suscetibilidade. Os valores de herdabilidade e ganho de seleção foram moderados, sendo de 35,5% e 1,7% para o cruzamento Pimenta Doce IH-1761 FONT FACE=Symbol>´ /FONT> Pimenta Cheiro 1, de 50,4% e 3,5% para Pimenta Índio FONT FACE=Symbol>´ /FONT> PI 152225 e de 49,0% e 2,7% para Pimenta Doce IH 1761 FONT FACE=Symbol>´ /FONT> PI 152225. Os resultados sobre ação gênica favorecem programas de melhoramento visando variedades híbridas.

Hot pepper (Capsicum chinense, Jacq.) inheritance of reaction to powdery mildew

The pepper species C. chinense has been considered one of the most important resistance sources to powdery mildew Capsicum spp. However, the inheritance in this species was unknown. The purpose of this work was to study its reaction inheritance. Two powdery mildew resistant parents, 'Pimenta Cheiro' 1 and PI 152225 and two moderately susceptible ones, 'Pimenta Doce' IH-1761 and 'Pimenta Índio', were used to obtain three F1 and their respective F2 generations: 'Pimenta Doce' IH-1761 FONT FACE=Symbol>´ /FONT> 'Pimenta Cheiro' 1, 'Pimenta Índio' FONT FACE=Symbol>´ /FONT> PI 152225 and 'Pimenta Doce' IH-1761 FONT FACE=Symbol>´ /FONT> PI 152225. The powdery mildew epidemy was natural using inoculum from a highly-sporulating susceptible pepper host. Powdery mildew host reaction evaluations were carried out during the fruiting stage using a rating system based on disease severity scales varying from 1 (resistant) to 5 (highly susceptible). The experimental design was completely randomized. The following genetic parameters were estimated: gene action, heritability coefficient and expected selection gain in the F3 generation. The transgressive segregation in F2 indicated oligogenic inheritance. Results show the presence of additive, dominant, and epistatic gene action. The dominant and epistatic effects detected in crosses presented negative values, tending towards susceptibility. The heritability and selection gain estimates were moderate, with values of 35.5% and 1.7% for 'Pimenta Doce' IH 1761 FONT FACE=Symbol>´ /FONT> 'Pimenta Cheiro' 1, from 50.4% to 3.5% for 'Pimenta Índio' FONT FACE=Symbol>´ /FONT> PI 152225, and 49% and 2.7% for the 'Pimenta Doce' IH 1761 FONT FACE=Symbol>´ /FONT> PI 152225 crosses, respectively. These gene action results are favorable for breeding programs and exploration of hybrids.

A espécie de pimenta C. chinense tem sido considerada uma das mais importantes fontes de resistência ao oídio, porém a herança dessa resistência ainda é desconhecida. O objetivo deste trabalho foi obter informações sobre a herança dessa reação. Dois progenitores resistentes, Pimenta Cheiro 1 e PI 152225 e dois moderadamente suscetíveis, Pimenta Doce IH-1761 e Pimenta Índio, foram utilizados na obtenção de três híbridos e respectivas gerações F2: Pimenta Doce IH-1761 × Pimenta Cheiro 1, Pimenta Índio ´ PI 152225 e Pimenta Doce IH-1761 × PI 152225. A epidemia de oídio ocorreu de maneira natural a partir de inóculo mantido em plantas de pimentão suscetíveis. As avaliações das reações ao oídio foram feitas na fase de frutificação, através de uma escala de notas de 1 (resistente) a 5 (altamente suscetível). O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado. Foram estimados: tipo de ação gênica, coeficiente de herdabilidade e ganho de seleção esperado em F3.. A segregação transgressiva em F2 indicou que a herança é oligogênica e o tipo de ação gênica envolveu os componentes aditivos, dominantes e epistáticos. Os efeitos de dominância e epistasia detectadas nos cruzamentos se mostraram negativos para a suscetibilidade. Os valores de herdabilidade e ganho de seleção foram moderados, sendo de 35,5% e 1,7% para o cruzamento Pimenta Doce IH-1761 FONT FACE=Symbol>´ /FONT> Pimenta Cheiro 1, de 50,4% e 3,5% para Pimenta Índio FONT FACE=Symbol>´ /FONT> PI 152225 e de 49,0% e 2,7% para Pimenta Doce IH 1761 FONT FACE=Symbol>´ /FONT> PI 152225. Os resultados sobre ação gênica favorecem programas de melhoramento visando variedades híbridas.

Inheritance of reaction to Leveillula taurica (Lev.) Arn. in Capsicum annuum L.

The use of fungicides to control powdery mildew in sweet pepper has been ineffective and genetic resistance is the best alternative. Resistance sources identified in Capsicum annuum L. are rare and unsatisfactory. The purpose of this work was to study the inheritance of C. annuum reaction to powdery mildew. Three homozygous powdery mildew resistant parents, HV-12, Chilli and /124 and three susceptible lines, 609, 442 and 428 were used to obtain seven F1's and respectively their generations F2: HV-12 x 609, 442 × HV-12, 428 × HV-12, Chilli × 609, /124 × 609, Chilli × HV-12 and /124 × HV-12. The powdery epidemic was natural using inoculum from highly sporulating susceptible pepper host. Powdery mildew host reaction evaluations were carried out during the fruit production using a rating system based on disease severity scales varying from 1 (resistant) to 5 (highly susceptible). The experimental design was completely randomized. The following genetic parameters were estimated: locus numbers, gene action, heritability coefficient, expected selection gain and observed progress in F3 generation, and possibly allelic relationship among resistance genes of different resistance sources. The HV-12×609 cross was the only one that showed absence of dominance. Other genetically analyzed crossings showed dominant and epistatic effects. Resistance was characterized as being due to at least four pairs of genes. The heritability and selection gains estimates were high. The resistance mechanisms of /124, Chilli and HV-12 showed differences in their expression.

O uso de fungicidas no controle do oídio do pimentão tem se mostrado ineficaz, sendo a resistência genética a melhor alternativa. As fontes de resistência identificadas em Capsicum annuum L. são raras e não satisfatórias. O objetivo deste trabalho foi estudar a herança da reação de C. annuum ao oídio. Três progenitores resistentes e homozigóticos, HV-12, Chilli e /124 e três suscetíveis, 609, 442 e 428 foram usados na obtenção de sete híbridos e respectivas gerações F2: HV-12 × 609, 442 × HV-12, 428 × HV-12, Chilli × 609, /124 × 609, Chilli × HV-12 e /124 × HV-12. A epidemia de oídio ocorreu de maneira natural a partir de inóculo mantido em plantas de pimentão suscetíveis. As avaliações das reações ao oídio foram feitas na fase de frutificação, através de uma escala de notas de 1 (resistente) a 5 (altamente suscetível). O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado. Foram estimados, os números de locos, ação gênica, coeficiente de herdabilidade, ganho de seleção esperado e o progresso observado em F3 e possíveis relações de alelismo entre os genes que governam a resistência. O cruzamento HV-12 × 609 foi o único em que a reação de resistência mostrou ausência de dominância. Nos demais cruzamentos detectaram-se efeitos dominantes e epistáticos. A herança foi caracterizada sendo governada por no mínimo quatro pares de genes. As herdabilidades e ganhos de seleção estimados foram altos. O mecanismo de resistência dos progenitores resistentes /124, Chilli e HV-12 mostraram diferenças de expressão e natureza genética.

Inheritance of reaction to Leveillula taurica (Lev.) Arn. in Capsicum annuum L

The use of fungicides to control powdery mildew in sweet pepper has been ineffective and genetic resistance is the best alternative. Resistance sources identified in Capsicum annuum L. are rare and unsatisfactory. The purpose of this work was to study the inheritance of C. annuum reaction to powdery mildew. Three homozygous powdery mildew resistant parents, HV-12, Chilli and /124 and three susceptible lines, 609, 442 and 428 were used to obtain seven F1's and respectively their generations F2: HV-12 x 609, 442 × HV-12, 428 × HV-12, Chilli × 609, /124 × 609, Chilli × HV-12 and /124 × HV-12. The powdery epidemic was natural using inoculum from highly sporulating susceptible pepper host. Powdery mildew host reaction evaluations were carried out during the fruit production using a rating system based on disease severity scales varying from 1 (resistant) to 5 (highly susceptible). The experimental design was completely randomized. The following genetic parameters were estimated: locus numbers, gene action, heritability coefficient, expected selection gain and observed progress in F3 generation, and possibly allelic relationship among resistance genes of different resistance sources. The HV-12×609 cross was the only one that showed absence of dominance. Other genetically analyzed crossings showed dominant and epistatic effects. Resistance was characterized as being due to at least four pairs of genes. The heritability and selection gains estimates were high. The resistance mechanisms of /124, Chilli and HV-12 showed differences in their expression.

O uso de fungicidas no controle do oídio do pimentão tem se mostrado ineficaz, sendo a resistência genética a melhor alternativa. As fontes de resistência identificadas em Capsicum annuum L. são raras e não satisfatórias. O objetivo deste trabalho foi estudar a herança da reação de C. annuum ao oídio. Três progenitores resistentes e homozigóticos, HV-12, Chilli e /124 e três suscetíveis, 609, 442 e 428 foram usados na obtenção de sete híbridos e respectivas gerações F2: HV-12 × 609, 442 × HV-12, 428 × HV-12, Chilli × 609, /124 × 609, Chilli × HV-12 e /124 × HV-12. A epidemia de oídio ocorreu de maneira natural a partir de inóculo mantido em plantas de pimentão suscetíveis. As avaliações das reações ao oídio foram feitas na fase de frutificação, através de uma escala de notas de 1 (resistente) a 5 (altamente suscetível). O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado. Foram estimados, os números de locos, ação gênica, coeficiente de herdabilidade, ganho de seleção esperado e o progresso observado em F3 e possíveis relações de alelismo entre os genes que governam a resistência. O cruzamento HV-12 × 609 foi o único em que a reação de resistência mostrou ausência de dominância. Nos demais cruzamentos detectaram-se efeitos dominantes e epistáticos. A herança foi caracterizada sendo governada por no mínimo quatro pares de genes. As herdabilidades e ganhos de seleção estimados foram altos. O mecanismo de resistência dos progenitores resistentes /124, Chilli e HV-12 mostraram diferenças de expressão e natureza genética.

Diallel analyses and estimation of genetic parameters of hot pepper (Capsicum chinense Jacq.)

The degree of heterosis in the genus Capsicum spp. is considered high; however, most of the studies refer to the species Capsicum annuum L. In spite of the potential use of F1 hybrids in pungent peppers of the species Capsicum chinense, few studies are available which assess the magnitude of heterosis in this species . This study was carried out to assess heterosis and its components in F1 hybrids from a diallel cross between hot pepper lines (Capsicum chinense) and to obtain data on the allelic interaction between the parents involved in the crosses. Trials were made in Rio Branco-Acre, Brazil, from March through October 1997. A randomized complete block design with fifteen treatments and three replications was used. The treatments were five C. chinense accessions (from the Vegetable Germplasm Bank of the Universidade Federal de Viçosa - BGH/UFV) and 10 F1 hybrids derived from single crosses between them (reciprocals excluded). Diallel analyses were performed for total yield, fruit length/diameter ratio, fruit dry matter per plant, Xanthomonas campestris pv. vesicatoria incidence, capsaicin yield per plant and number of seeds per fruit. Non-additive genetic effects were larger than additive effects for all the traits assessed. Epistasis was detected for fruit dry matter per plant, capsaicin yield per plant and number of seeds per fruit. In these cases, epistasis seemed to be largely responsible for heterosis expression. Dominant gene action, ranging from incomplete dominance to probable overdominance, was responsible for heterosis in those traits where no epistatic genetic action was detected.

Embora o grau de heterose no gênero Capsicum seja considerável, a maioria dos estudos refere-se à espécie Capsicum annuum L., sendo pouco frequentes os estudos na espécie Capsicum chinense. Objetivou-se com esse trabalho, avaliar a heterose e seus componentes em híbridos F1 provenientes de um cruzamento dialélico de pimentas pungentes, da espécie C. chinense, bem como obter informações sobre o modo de interação alélica entre os genitores envolvidos no referido cruzamento. O trabalho foi conduzido em RioBranco-Acre, de março a outubro de 1997. O delineamento utilizado foi o de blocos completos casualizados com três repetições. Utilizaram-se 15 tratamentos, sendo 5 introduções de Capsicum chinense Jacq. (provenientes do Banco de Germoplasma de Hortaliças da Universidade Federal de Viçosa- BGH/UFV) e 10 híbridos F1 resultantes do cruzamento entre esses genitores (sem distinção dos recíprocos). Os caracteres estudados foram produção total, relação comprimento/diâmetro de fruto, matéria seca de frutos por planta, incidência de Xanthomonas campestris pv. vesicatoria, rendimento de capsaicina por planta e número de sementes por fruto. Constatou-se a importância e predominância de efeitos gênicos não aditivos para todos os caracteres avaliados. O efeito de epistasia foi importante para matéria seca de frutos por planta, rendimento de capsaicina por planta e número de sementes por fruto. Nestes casos, a epistasia parece ser, em grande parte, responsável pela expressão da heterose. Para as demais características, onde não se detectou ação gênica epistática, a heterose se explica pela ação gênica dominância, nos seus mais variados graus, de dominância incompleta à provável sobredominância.

Diallel analyses and estimation of genetic parameters of hot pepper (Capsicum chinense Jacq.)

The degree of heterosis in the genus Capsicum spp. is considered high; however, most of the studies refer to the species Capsicum annuum L. In spite of the potential use of F1 hybrids in pungent peppers of the species Capsicum chinense, few studies are available which assess the magnitude of heterosis in this species . This study was carried out to assess heterosis and its components in F1 hybrids from a diallel cross between hot pepper lines (Capsicum chinense) and to obtain data on the allelic interaction between the parents involved in the crosses. Trials were made in Rio Branco-Acre, Brazil, from March through October 1997. A randomized complete block design with fifteen treatments and three replications was used. The treatments were five C. chinense accessions (from the Vegetable Germplasm Bank of the Universidade Federal de Viçosa - BGH/UFV) and 10 F1 hybrids derived from single crosses between them (reciprocals excluded). Diallel analyses were performed for total yield, fruit length/diameter ratio, fruit dry matter per plant, Xanthomonas campestris pv. vesicatoria incidence, capsaicin yield per plant and number of seeds per fruit. Non-additive genetic effects were larger than additive effects for all the traits assessed. Epistasis was detected for fruit dry matter per plant, capsaicin yield per plant and number of seeds per fruit. In these cases, epistasis seemed to be largely responsible for heterosis expression. Dominant gene action, ranging from incomplete dominance to probable overdominance, was responsible for heterosis in those traits where no epistatic genetic action was detected.

Embora o grau de heterose no gênero Capsicum seja considerável, a maioria dos estudos refere-se à espécie Capsicum annuum L., sendo pouco frequentes os estudos na espécie Capsicum chinense. Objetivou-se com esse trabalho, avaliar a heterose e seus componentes em híbridos F1 provenientes de um cruzamento dialélico de pimentas pungentes, da espécie C. chinense, bem como obter informações sobre o modo de interação alélica entre os genitores envolvidos no referido cruzamento. O trabalho foi conduzido em RioBranco-Acre, de março a outubro de 1997. O delineamento utilizado foi o de blocos completos casualizados com três repetições. Utilizaram-se 15 tratamentos, sendo 5 introduções de Capsicum chinense Jacq. (provenientes do Banco de Germoplasma de Hortaliças da Universidade Federal de Viçosa- BGH/UFV) e 10 híbridos F1 resultantes do cruzamento entre esses genitores (sem distinção dos recíprocos). Os caracteres estudados foram produção total, relação comprimento/diâmetro de fruto, matéria seca de frutos por planta, incidência de Xanthomonas campestris pv. vesicatoria, rendimento de capsaicina por planta e número de sementes por fruto. Constatou-se a importância e predominância de efeitos gênicos não aditivos para todos os caracteres avaliados. O efeito de epistasia foi importante para matéria seca de frutos por planta, rendimento de capsaicina por planta e número de sementes por fruto. Nestes casos, a epistasia parece ser, em grande parte, responsável pela expressão da heterose. Para as demais características, onde não se detectou ação gênica epistática, a heterose se explica pela ação gênica dominância, nos seus mais variados graus, de dominância incompleta à provável sobredominância.