Genome selection in fruit breeding: application to table grapes.

Genomic selection (GS) has recently been proposed as a new selection strategy which represents an innovative paradigm in crop improvement, now widely adopted in animal breeding. Genomic selection relies on phenotyping and high-density genotyping of a sufficiently large and representative sample of the target breeding population, so that the majority of loci that regulate a quantitative trait are in linkage disequilibrium with one or more molecular markers and can thus be captured by selection. In this study we address genomic selection in a practical fruit breeding context applying it to a breeding population of table grape obtained from a cross between the hybrid genotype D8909-15 (Vitis rupestris × Vitis arizonica/girdiana), which is resistant to dagger nematode and Pierce?s disease (PD), and ?B90-116?, a susceptible Vitis vinifera cultivar with desirable fruit characteristics. Our aim was to enhance the knowledge on the genomic variation of agronomical traits in table grape populations for future use in marker-assisted selection (MAS) and GS, by discovering a set of molecular markers associated with genomic regions involved in this variation. A number of Quantitative Trait Loci (QTL) were discovered but this method is inaccurate and the genetic architecture of the studied population was better captured by the BLasso method of genomic selection, which allowed for efficient inference about the genetic contribution of the various marker loci. The technology of genomic selection afforded greater efficiency than QTL analysis and can be very useful in speeding up the selection procedures for agronomic traits in table grapes.

Avaliação de produtividade, adaptabilidade e estabilidade genotípica de sorgo granífero em três ambientes.

Como a grande maioria das plantas cultivadas, a cultura do sorgo está sujeita a diferentes variações ambientais. Assim, a interação genótipos x ambientes presente no cultivo de sorgo granífero faz com que estudos de adaptabilidade e estabilidade sejam parte integrante dos programas de melhoramento vegetal. O trabalho teve por objetivo avaliar simultaneamente a adaptabilidade, estabilidade e produtividade de grãos de cultivares de sorgo avaliadas em três regiões. Foram avaliados 25 híbridos, com delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições, em Sete Lagoas, Pelotas e Nova Porteirinha. Em todos os locais foram mensurados dias de florescimento, altura de plantas e produtividade de grãos. Para cada característica, foram realizados análise de variância conjunta e teste de Scott & Knott (1974). Estimativas de adaptabilidade foram realizados somente para produtividade de grãos, por ser a característica mais influenciada pelo ambiente. A seleção de genótipos baseada na produtividade, adaptabilidade e estabilidade genotípica foi baseada, no método de Lin & Binns e MHPRVG. Os híbridos 1167053, 1096009, 1167048, 1167026, 10102041, 1099034, e 1099044 se destacaram, sendo os mais estáveis e com altura de planta dentro dos limites aceitáveis em todos os ambientes. A correlação entre os dois métodos de estabilidade foi de 98%, selecionando os mesmos híbridos. Entre as testemunhas o híbridos AG 1040 apresentou melhor desempenho. Vários híbridos apresentaram produtividade de grão acima das testemunha

Seleção para produtividade de grãos, adaptabilidade e estabilidade de sorgo granífero.

Para recomendação dos genótipos adequados para as regiões de cultivo, o estudo da adaptabilidade e da estabilidade dos genótipos é imprescindível nos programas de melhoramento de plantas. O objetivo deste trabalho foi selecionar genótipos de sorgo granífero com adaptabilidade e estabilidade produtiva a diversas regiões brasileiras e verificar a associação entre os métodos de Lin & Binns (1988), Wricke (1965), Annicchiarico (1992) e Zobel et al. (1988). Os experimentos foram conduzidos em oito ambientes produtores dessa cultura, sob delineamento de blocos ao acaso com três repetições. Foram avaliados 25 genótipos, sendo 23 pertencentes ao programa de melhoramento da Embrapa Milho e Sorgo e dois híbridos comerciais. Os dados de produtividade de grãos foram submetidos à análise conjunta e, após verificar interação genótipos x ambientes significativa, foram realizadas análises de adaptabilidade e estabilidade utilizando os métodos Lin & Binns (1988), Wricke (1965), Annicchiarico (1992) e Zobel et al. (1988). Os métodos de Annicchiarico (1992) e Lin & Binns (1988) foram concordantes entre si. A associação relativamente fraca do método AMMI com Wricke (1965) e Annicchiarico (1992) permite o uso combinado desses métodos em estudos de estabilida-de e adaptabilidade. Os híbridos 1170036, 1167048 e 1170064 se destacaram por possuírem desempenho superior, alta adaptabilidade e estabilidade e podem ser alternativas para futura recomendação para cultivo.

Selection between and within full-sib sugarcane families using the modified BLUPIS method (BLUPISM).

2016

Juvenile-mature genetic correlations in Pinus taeda clones propagated via somatic embryogenesis.

Objetivou-se com o presente trabalho, estimar a correlação genética entre idades de seleção (juvenil-adulta) e eficiência da seleção precoce para as características altura, diâmetro e volume de indivíduos de famílias de Pinus taeda propagados via embriogênese somática. O estudo foi realizado por meio de análise genético-estatística pelo procedimento de estimação de componentes de variância (Reml) e de predição de valores genéticos (Blup), usando-se o software Selegen-Reml/Blup. As correlações genéticas entre idades juvenis e idade de rotação foram realizadas aplicando o modelo linear desenvolvido por Lambeth (1980). Segundo os resultados do modelo estabelecido, a seleção precoce pode ser realizada em clones de Pinus taeda com alta eficiência de seleção. As idades de 4 a 6 anos são suficientes para selecionar clones de Pinus taeda propagados via embriogênese somática para colheita aos 8 e 12 anos e, as idades de 6 a 10 anos são suficientes para selecionar para colheita aos 20 anos. De acordo com as estimativas de correlação genotípicaa partir dos ambientes, a seleção de clones de Pinus taeda propagados via embriogênese somática deve ser praticada de forma específica para cada ambiente. Pode-se realizar a seleção de clones considerando o diâmetro, visto a alta correlação observada entre volume e diâmetro.

Predictive ability of Genomic Estimated Family Values (GEFV).

Genomic selection (GS) has been used to compute genomic estimated breeding values (GEBV) of individuals; however, it has only been applied to animal and major plant crops due to high costs. Besides, breeding and selection is performed at the family level in some crops. We aimed to study the implementation of genome-wide family selection (GWFS) in two loblolly pine (Pinus taeda L.) populations: i) the breeding population CCLONES composed of 63 families (5-20 individuals per family), phenotyped for four traits (stem diameter, stem rust susceptibility, tree stiffness and lignin content) and genotyped using an Illumina Infinium assay with 4740 polymorphic SNPs, and ii) a simulated population that reproduced the same pedigree as CCLONES, 5000 polymorphic loci and two traits (oligogenic and polygenic). In both populations, phenotypic and genotypic data was pooled at the family level in silico. Phenotypes were averaged across replicates for all the individuals and allele frequency was computed for each SNP. Marker effects were estimated at the individual (GEBV) and family (GEFV) levels with Bayes-B using the package BGLR in R and models were validated using 10-fold cross validations. Predicted ability, computed by correlating phenotypes with GEBV and GEFV, was always higher for GEFV in both populations, even after standardizing GEFV predictions to be comparable to GEBV. Results revealed great potential for using GWFS in breeding programs that select families, such as most outbreeding forage species. A significant drop in genotyping costs as one sample per family is needed would allow the application of GWFS in minor crops.

Divergência genética entre progênies de polinização aberta de Pinus caribaea var. hondurensis a partir de caracteres quantitativos.

Este trabalho foi realizado com o objetivo de estimar a divergência genética entre progênies de Pinus caribaea var. hondurensis, por meio de caracteres quantitativos. O experimento foi instalado em delineamento látice 10 x 10, triplo, com 100 tratamentos (96 progênies oriundas de polinização aberta de um pomar clonal da espécie e quatro testemunhas). Foram avaliados os caracteres: diâmetro a 1,30 m do solo, altura total de planta, volume cilíndrico, produção de resina total e resina por área de painel. Utilizou-se a distância generalizada de Mahalanobis (D2) e o método de otimização de Tocher. A maior distância genética observada entre as progênies foi de 100% (D2 = 65,51) e a menor foi de 0,09% (D2 = 0,15). O caractere volume foi o que mais contribuiu para a divergência genética entre os grupos avaliados. O agrupamento a partir do método de otimização de Tocher possibilitou a separação das progênies em quatro grupos, com concentração de 96,9% das progênies em um único grupo. Para que estas progênies possam ser incluídas em programas de melhoramento genético para produção de resina e madeira, cruzamentos controlados deverão ser priorizados entre indivíduos mais produtivos, que apresentaram maior divergência genética.

Divergência genética em genótipos de maracujazeiro azedo, com base em características físicas e químicas dos frutos.

2016

Produção de mudas de citros com diferentes combinações copa e porta-enxerto em viveiro protegido.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de mudas de laranjeiras doces 'Pera' e 'Westin', tangerineira-tangor 'Piemonte' e limeira-ácida 'Tahiti' enxertadas em 14 porta-enxertos de citros em viveiro protegido. As mudas de laranjeiras-doces 'Pera D-6' e 'Westin', tangerineira-tangor 'Piemonte' e limeira-ácida 'Tahiti CNPMF-02' foram avaliadas em viveiro protegido após a enxertia, em 11 porta-enxertos híbridos: citrandarins 'Indio', 'Riverside' e 'San Diego', citrumelo 'Swingle 4475', HTR-051, TSKC x (LCR x TR)-040 e 059, LVK x LCR-010 e 038, TSKC x CTTR-002 e TSKC x CTSW-041, além de trifoliata 'Flying Dragon', limoeiro ?Cravo Santa Cruz' e tangerineira ?Sunki Tropical?. Coletaram-se variáveis biométricas e fisiológicas, sendo o delineamento experimental em blocos ao acaso, em parcelas subdivididas, com 56 tratamentos, três repetições e dez plantas na parcela. Independentemente do porta-enxerto, a limeira-ácida 'Tahiti CNPMF-02' foi a copa mais vigorosa em viveiro, seguida da tangerineira-tangor 'Piemonte' e, por fim, pelas laranjeiras 'Pera-D6' e 'Westin'. A tangerineira 'Sunki Tropical' induziu maior crescimento vegetativo e de sistema radicular em combinação com todas as copas estudadas. O trifoliata 'Flying Dragon'e o híbrido HTR-051 necessitam de maior período para a formação das mudas em função do menor vigor desses genótipos, em combinação com todas as variedades copas avaliadas.

Avaliação de produtividade, adaptabilidade e estabilidade genotípica de sorgo granífero em três ambientes.

2016

Variação no estoque de carbono do solo na mudança do uso da terra para cana-de-açúcar em Mococa, SP, Brasil.

A mudança na cobertura e uso da terra (MUT) gerada pela expansão da cana-de-açúcar implica em relevantes alterações nos ciclos biogeoquímicos, incluindo os estoques de carbono (C) do solo, além das emissões de gases de efeito estufa (GEE). Objetivou-se, com este estudo, determinar as variações do estoque de C do solo na expansão (MUT) da cana-de-açúcar sobre áreas de pastagem e cultura anual na região de Mococa (SP), Brasil. O experimento foi conduzido em parcelas subdivididas com cinco repetições e sob delineamento inteiramente casualizado. Os tratamentos principais são em pares amostrais próximos, sendo o primeiro representado pelo uso da terra anterior à conversão e o segundo referente à cultura da cana-de-açúcar após a MUT. Os tratamentos secundários foram quatro profundidades de solo (0-10, 10-20, 20-60, 60-100 cm). A área de mata nativa apresentou o maior estoque de C no solo (228,6 Mg C ha-1), sendo muito superior comparado aos demais agrossistemas: pastagem, cana-pasto, cultura anual e cana-anual. Observa-se que a conversão de pastagem para cana-de-açúcar resultou em diferença significativa nos estoques de C do solo, de 102,3 para 76,3 Mg C ha-1 (25,4%) durante 8 anos. Em contrapartida, a variação dos estoques de C devido à conversão de cultura anual para cana-de-açúcar foi não significativa, variando de 116,2 para 121,2 Mg C ha-1 ao longo de 7 anos. Estes resultados indicam como a expansão da cana-de-açúcar impacta nesse importante aspecto e aponta para rotas de maior sustentabilidade do etanol de cana considerando-se a MUT.

Avaliação agronômica de acessos de milho da coleção núcleo com grãos dentados e semidentados de milho.

2016

Avaliação de híbridos de milho na Região Sul do Brasil, na safra 2015/2016.

2016

Comportamento da distribuição dos componentes morfológicos do perfil vertical de campos nativos, sob níveis de intensificação, em quatro de anos de monitoramento.

A pastagem nativa é caracterizada pela alta diversidade florística. Essa composição florística é marcada por espécies estivais que produzem essencialmente na primavera, verão e início do outono.

Indução de haploidia em milho: efeito do avanço de gerações e do grupo heterótico da população-fonte.

2016