Combining ability and heterosis in common bean cultivars

The objective of this work was to determine the combining ability and heterosis, for productivity and yield components, in diallel hybrids derived from crossings between BRSMG-Talismã, IPR Uirapuru, FT Soberano, BRS Campeiro, IAC Tybatã, and IPR Juriti parent cultivars. Fifteen hybrids were generated from diallel crosses, excluding reciprocals. The general and specific combining abilities were significant for plant height, number of pods per plant, number of seeds per plant, number of seeds per pod, 50-seed weight, and grain yield, indicating the occurrence of both additive and nonadditive genetic effects. The best strategy to be adopted is the use of BRS Campeiro, FT Soberano and BRSMG-Talismã cultivars in common bean breeding programs involving selection. The most promising combinations were 'IPR Uirapuru' x 'IAC Tybatã', 'IPR Uirapuru' x 'FT Soberano', 'BRS Campeiro' x 'IPR Juriti', and 'BRS Campeiro' x 'IAC Tybatã'. The parents of these hybrids presented high estimates of specific combining abilities. Hybridization of cultivars belonging to distinguished commercial groups propitiates higher heterosis values in the segregant population.

Genetic characterization and nitrogen fixation capacity of Rhizobium strains on common bean

This study aimed to genetically characterize four new Rhizobium strains, and to evaluate their nodulation and fixation capacity compared to commercial strains and to native rhizobia population of a Brazilian Rhodic Hapludox. Two experiments were carried out in randomized blocks design, under greenhouse conditions, in 2007. In the first experiment, the nodulation and nitrogen fixation capacity of new strains were evaluated, in comparison to the commercial strains CIAT-899 and PRF-81 and to native soil population. It was carried out in plastic tubes filled with vermiculite. DNA extractions and PCR sequencing of the intergenic space were made from the isolated pure colonies, in order to genetically characterize the strains and the native rhizobia population. In the second experiment, the nodulation and productivity of common beans Perola cultivar were determined, with the use of evaluated strains, alone or in mixture with PRF-81 strain. It was carried out in pots filled with soil. The native soil population was identified as Rhizobium sp. and was inefficient in nitrogen fixation. Three different Rhizobium species were found among the four new strains. The LBMP-4BR and LBMP-12BR new strains are among the ones with greatest nodulation and fixation capacity and exhibit differential responses when mixed to PRF-81.

Seleção fenotípica e assistida por marcadores moleculares de famílias de feijoeiro-comum com alta produtividade

O objetivo deste trabalho foi selecionar famílias de feijoeiro-comum, com alta produtividade de grãos, por meio de seleção fenotípica e de seleção assistida por marcadores moleculares (SAM). Foram avaliadas 394 famílias, de quatro populações, e seus seis genitores, no Município de Lavras, em dois experimentos: um na geração F3:4, na safra das águas de 2005/2006, em látice simples 20x20; e outro na geração F3:5, na safra da seca de 2006, em látice triplo 20x20. Foram estimados parâmetros genéticos e fenotípicos, e foi realizada a genotipagem das famílias, com marcadores microssatélites associados a QTL controladores da produção de grãos, previamente identificados. Também foram realizadas análises de associação por marcas simples, entre os marcadores e a produção de grãos, e foi obtido um índice para a SAM. A ampla variabilidade entre famílias e as altas estimativas de herdabilidade possibilitaram obter elevados ganhos com a seleção fenotípica. Os marcadores explicaram pequena percentagem da variação fenotípica e apresentaram alta interação QTL x ambiente e QTL x população. A SAM gerou baixos ganhos e a coincidência de famílias selecionadas pelas duas metodologias foi baixa, o que evidencia, neste caso, a ineficiência da SAM, principalmente pela pouca disponibilidade de marcadores ligados a QTL.

Indução de resistência sistêmica à antracnose em feijoeiro-comum pela raça delta avirulenta de Colletotrichum lindemuthianum

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial da raça delta avirulenta do fungo Colletotrichum lindemuthianum, como protetora contra raças virulentas deste fungo e quanto à capacidade de induzir resistência sistêmica em feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris). Quatro cultivares de feijoeiro foram avaliadas quanto às alterações nas atividades de beta 1,3 glucanase e quitinase, em dois estádios de desenvolvimento (V2 e R6), três dias após a aplicação de suspensão de esporos de C. lindemuthianum raça delta avirulenta, em comparação com aplicações de água e ácido salicílico. As plantas foram, então, infectadas com o patótipo virulento 33/95 de C. lindemuthianum em suspensão e, depois de cinco dias, foram reavaliadas quanto à atividade das enzimas. Observaram-se acréscimos significativos nas atividades da beta 1,3 glucanase e quitinase, após inoculação do fungo indutivo, nas duas avaliações, nos dois estádios de desenvolvimento. As atividades da beta 1,3 glucanase e da quitinase variaram entre as cultivares e entre os estádios de desenvolvimento das plantas. A correlação entre o índice de severidade da doença e a atividade das enzimas foi altamente significativa. O uso de C. lindemuthianum raça delta avirulenta diminuiu a severidade da doença e pode ter potencial para controlar a antracnose do feijoeiro.

Adaptabilidade e estabilidade de genótipos de feijoeiro-comum com grãos tipo carioca na Região Central do Brasil

O objetivo deste trabalho foi identificar genótipos de feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris) tipo carioca, com alta adaptabilidade e estabilidade de produção, na Região Central do Brasil, pelo uso de diferentes métodos. Foram conduzidos 45 ensaios de valor de cultivo e uso, com 16 genótipos, em blocos completos ao acaso, com três repetições, nos estados de Goiás, Distrito Federal, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul e Tocantins, nos anos de 2003 e 2004. Os dados de produtividade de grãos foram submetidos a análises de variância e de estabilidade e adaptabilidade pelos métodos de Lin & Binns, Annichiarico, Eberhart & Russell, Cruz et al., e AMMI (modelo de efeitos principais aditivos e interação multiplicativa). O método de Lin & Binns, modificado por Carneiro (trapézio quadrático ponderado pelo coeficiente de variação), e o de Annichiarico mostraram-se muito úteis ao programa de melhoramento genético, pois reúnem características como: simplicidade de utilização; separação dos ambientes em favoráveis e desfavoráveis; e identificação dos genótipos mais estáveis, entre os mais produtivos. A cultivar de feijão carioca BRS Estilo reúne alta adaptabilidade, estabilidade e produtividade de grãos na Região Central do Brasil. A cultivar Pérola, amplamente utilizada no País, também apresenta boa estabilidade e adaptabilidade.

Variação temporal de propriedades físicas do solo e crescimento radicular de feijoeiro em quatro sistemas de manejo

Os objetivos deste trabalho foram determinar a variação temporal da porosidade, da densidade e da resistência à penetração do solo, em quatro sistemas de manejo, e estudar seus efeitos sobre o crescimento radicular do feijoeiro (Phaseolus vulgaris). O experimento foi conduzido em Argissolo, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições. Os tratamentos foram: plantio direto há 10 anos, preparo convencional, plantio em solo escarificado recentemente (Esc. recente) e plantio direto sobre área escarificada há 1 ano (Esc. 1 ano). A escarificação reduziu a densidade média do solo e aumentou a porosidade total durante o ciclo do feijoeiro. A maior densidade ocorreu na camada de 0,10-0,15 m dos sistemas plantio direto e Esc. 1 ano. A resistência à penetração foi a propriedade que melhor caracterizou e diferenciou os sistemas de manejo, as camadas com impedimento e o efeito do tempo de amostragem, porém não afetou o crescimento radicular do feijoeiro. Os efeitos da escarificação sobre a densidade e a resistência à penetração desapareceram um ano após a escarificação, o que indica a reconsolidação do solo.

Toxicity of neem oil to Bemisia tabaci biotype B nymphs reared on dry bean

The objective of this work was to determine the most susceptible nymphal stage of Bemisia tabaci biotype B to neem (Azadirachta indica A. Juss.) oil applied to dry bean (Phaseolus vulgaris L.) in a screenhouse. A solution of commercial oil (Dalneem) extracted from neem seeds was sprayed directly on each nymphal instar at 0, 0.1, 0.25, 0.5, 1 and 2% concentrations for lethal concentration (LC) determination, and at 0, 0.5 and 1% concentrations for lethal time (LT) determination. The number of living and dead nymphs was recorded five days after spraying for LC determination, and daily during six days for LT determination. The LC50 estimated for fourth instar nymphs occurred at 0.56% concentration. For all instars, LC50 and LC95 were estimated at 0.32 and 2.78% concentrations, respectively. The estimated values of LT50 at 1% concentration were 2.46, 4.45, 3.02 and 6.98 days for the first to fourth instars, respectively. The LT50 occurred at five days for 0.5% and at four days for 1% concentration in all instars. A mortality rate of over 80% was observed on the 6th day for the first to third instars at 1% concentration. The first three nymphal stages were more susceptible to neem oil when compared to the fourth nymphal stage.

Comparação de métodos de análise de adaptabilidade e estabilidade fenotípica em feijoeiro-comum

O objetivo deste trabalho foi comparar métodos de estudo de adaptabilidade e estabilidade fenotípica de feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris). Foram utilizadas avaliações de produtividade em 71 ensaios, com 16 genótipos em cada um. A adaptabilidade e a estabilidade dos genótipos foi avaliada por meio de seis métodos, e a associação entre os métodos foi determinada pela correlação de Spearman. Os métodos de Cruz e de Eberhart & Russel apresentaram forte correlação entre si. Os métodos de Lin & Binns, Lin & Binns modificado e Annicchiarico também apresentaram alta correlação entre si. Correlações intermediárias foram observadas entre os métodos de Eberhart & Russel e da análise da interação multiplicativa dos efeitos principais aditivos (AMMI). A utilização conjunta de métodos que apresentaram alta correlação não é indicada. Dessa forma, apenas um dos métodos, entre os de Cruz, Eberhart & Russel e AMMI, deve ser utilizado em conjunto com Lin & Binns, Lin & Binns modificado ou Annicchiarico, visto que não houve correlação entre métodos desses dois grupos. Os métodos de Lin & Binns modificado e Annicchiarico são indicados para utilização isolada, pois são de utilização simples e permitem a classificação dos ambientes em favoráveis e desfavoráveis e a identificação dos genótipos mais estáveis e adaptados entre os mais produtivos.

Impact of direct seeding mulch-based cropping systems on soil nematodes in a long-term experiment in Madagascar

The objective of this work was to assess the effects of conventional tillage and of different direct seeding mulch-based cropping systems (DMC) on soil nematofauna characteristics. The long-term field experiment was carried out in the highlands of Madagascar on an andic Dystrustept soil. Soil samples were taken once a year during three successive years (14 to 16 years after installation of the treatments) from a 0-5-cm soil layer of a conventional tillage system and of three kinds of DMC: direct seeding on mulch from rotation soybean-maize residues; direct seeding of maize-maize rotation on living mulch of silverleaf (Desmodium uncinatum); direct seeding of bean (Phaseolus vulgaris)-soybean rotation on living mulch of kikuyu grass (Pennisetum clandestinum). The samples were compared with samples from natural fallows. The soil nematofauna, characterized by the abundance of different trophic groups and indices (MI, maturity index; EI and SI, enrichment and structure indices), allowed the discrimination of the different cropping systems. The different DMC treatments had a more complex soil food web than the tillage treatment: SI and MI were significantly greater in DMC systems. Moreover, DMC with dead mulch had a lower density of free-living nematodes than DMC with living mulch, which suggested a lower microbial activity.

Medidas da precisão experimental em ensaios com genótipos de feijão e de soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar a adequação das estatísticas herdabilidade, coeficiente de determinação, valor do teste F para genótipo, índice de diferenciação de Fasoulas e acurácia seletiva, como medidas do grau de precisão experimental em conjuntos de ensaios de competição de genótipos de feijão (Phaseolus vulgaris) e de soja (Glycine max). Foram usados os dados de produtividade de grãos de 72 e 216 ensaios de competição de genótipos de feijão e de soja, respectivamente, realizados no Estado do Rio Grande do Sul. Com base em 12 estatísticas, estimadas para cada ensaio, foram realizadas análises de correlação, de trilha e de agrupamento, e foi calculada a frequência de ensaios em cada classe de precisão experimental. As estatísticas acurácia seletiva, herdabilidade, coeficiente de determinação e valor do teste F para genótipo são mais adequadas do que o coeficiente de variação e a diferença mínima significativa pelo teste de Tukey, em percentagem da média, para se avaliar a precisão experimental, em ensaios de competição de genótipos de feijão e de soja. Por essas estatísticas, 88,89% dos ensaios de competição de genótipos de feijão e 75% dos ensaios de competição de genótipos de soja apresentaram precisão alta ou muito alta. Contudo, 2,78 e 10,19% dos ensaios de competição de genótipos de feijão e de soja, respectivamente, poderiam ser descartados, em razão da insuficiência na precisão experimental.

Índice de seleção para escolha de populações segregantes de feijoeiro-comum

Os objetivos deste trabalho foram determinar a viabilidade de uso de um índice de seleção baseado em somatório de variáveis padronizadas no melhoramento genético do feijoeiro-comum e identificar as populações segregantes mais promissoras em produtividade de grãos, porte da planta e resistência ao acamamento, simultaneamente. Foram avaliadas populações segregantes obtidas por cruzamentos em esquema de dialelo parcial (6x6). Os genitores utilizados foram divididos em dois grupos. No grupo I, foram utilizados genitores com grãos do tipo carioca, de porte semiereto a prostrado. No grupo II, foram utilizados genitores com porte ereto, porém com grãos fora do padrão comercial carioca. As gerações F2 e F3 das combinações híbridas foram avaliadas em experimentos com delineamento de blocos ao acaso, com três repetições e semeadura em novembro de 2007 e fevereiro de 2008, respectivamente. Os dados relativos à produtividade de grãos, à nota de porte e à nota de acamamento foram padronizados (Zij) por parcela. A partir do somatório de Zij, obteve-se o índice de seleção para as três características conjuntamente. Constatou-se que o índice de seleção possibilita selecionar populações segregantes superiores, considerando simultaneamente a produtividade de grãos e as notas de porte e de acamamento. As populações segregantes CV III 8511 x BRS 7762 Supremo, CV III 8511 x RP 166 e CV III 8511 x RP 26 são indicadas para programas de melhoramento a fim de obter linhagens produtivas com plantas eretas e menor acamamento.

Associação entre arquitetura de planta e produtividade de grãos em progênies de feijoeiro de porte ereto e prostrado

O objetivo deste trabalho foi avaliar se progênies de feijoeiro de porte ereto e prostrado de um mesmo grupo gênico apresentam o mesmo potencial produtivo. Realizaram-se cruzamentos entre uma cultivar de porte prostrado e três de porte ereto, e foram obtidas três populações até a geração F5, quando foi realizada a seleção de plantas eretas e prostradas de cada população. Essas plantas foram avaliadas em experimentos distintos. Nas gerações F5:6 F5:7 e F5:8, foram avaliados o porte da planta, com notas de 1 (ereta) a 9 (prostrada), e a produtividade de grãos. Foram estimados os ganhos esperados quanto à seleção para porte e a resposta correlacionada à produtividade de grãos, além dos ganhos quanto à seleção para produtividade de grãos e a resposta correlacionada ao porte. A correlação entre melhor porte e produtividade de grãos foi pequena e negativa. É possível selecionar progênies de feijoeiro, simultaneamente, para obtenção de maior produtividade e de melhor arquitetura.

Comunidade bacteriana como indicadora do efeito de feijoeiro geneticamente modificado sobre organismos não alvo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do feijoeiro geneticamente modificado quanto à resistência ao Bean Golden Mosaic Vírus, BGMV (Olathe M1-4), sobre organismos não alvo. De um experimento implantado no campo, em delineamento inteiramente casualizado, com dois tratamentos (Olathe Pinto e evento elite Olathe M1-4), dois períodos amostrais (estádio V4 e R6) e dez repetições, obtiveram-se células bacterianas cultivadas e não cultivadas da rizosfera e do solo não rizosférico, para as quais se procedeu à extração de DNA total. A região V6-V8 do 16S rDNA foi amplificada para a comunidade bacteriana total, e também realizou-se amplificação com iniciadores específicos para o subgrupo alfa (α) do filo Proteobacteria a partir de células não cultivadas. Foram obtidos dendrogramas comparativos entre a variedade Olathe Pinto (convencional) e o evento elite Olathe M1-4 (geneticamente modificado) utilizando-se o coeficiente de Jaccard e o método UPGMA (Unweighted pair-group method with arithmetic mean). Os agrupamentos obtidos dos perfis de 16S rDNA PCR-DGGE indicam alterações na comunidade bacteriana da rizosfera em função da transformação das plantas são mais notáveis nos perfis obtidos para alfa-proteobacteria. A origem das amostras e o estágio de desenvolvimento das plantas afetam a comunidade bacteriana.

Produtividade de culturas e resistência à penetração de Argissolo Vermelho sob diferentes manejos

O objetivo deste trabalho foi avaliar a relação entre parâmetros de plantas de soja e feijão e a resistência do solo à penetração de Argissolo Vermelho distrófico arênico sob semeadura direta e convencional. Em experimento implantado em 1989 em semeadura direta, foram aplicadas diferentes passadas de máquina de 10 Mg e realizados diferentes preparos do solo em delineamento inteiramente casualizado. Foram quantificados o índice de velocidade de emergência, o índice de área foliar, a altura e a produtividade de grãos de soja e de feijão e a resistência do solo à penetração. O índice de área foliar, a altura e a produtividade do feijão são influenciados pela resistência do solo à penetração em 46, 51 e 59%, respectivamente, enquanto 55% da variação da altura da soja é explicada pela resistência à penetração. Indica-se um valor crítico de resistência à penetração de aproximadamente 1,7 e 1,9 MPa no que se refere ao crescimento e à produtividade de grãos de feijão e de soja, respectivamente.

Consistência do padrão de agrupamento de cultivares de feijão conforme medidas de dissimilaridade e métodos de agrupamento

O objetivo deste trabalho foi avaliar a consistência do padrão de agrupamento de cultivares de feijão (Phaseolus vulgaris L.), obtido a partir da combinação de oito medidas de dissimilaridade e oito métodos de agrupamento. Treze cultivares de feijão foram avaliadas em nove experimentos conduzidos entre os anos agrícolas de 2000/2001 e 2004/2005, e agrupadas de acordo com caracteres de produção (produtividade de grãos, número de vagens por planta), de fenologia (número de dias da emergência ao florescimento e da emergência à colheita) e de morfologia (altura de inserção da primeira e da última vagem). Foram realizadas análises de variância, de correlação, de diagnóstico de multicolinearidade, de agrupamento e de comparação de médias. A consistência do padrão de agrupamento foi avaliada por meio do coeficiente de correlação cofenética. Há variabilidade na consistência do padrão de agrupamento das cultivares de feijão, obtido a partir da combinação de diferentes medidas de dissimilaridade e métodos de agrupamento. Maior consistência nos padrões de agrupamento de cultivares de feijão é verificada com o método da ligação média entre grupo, obtido a partir da matriz de distância euclidiana.