Genetic parameters and simultaneous selection for root yield, adaptability and stability of cassava genotypes

The objective of this work was to estimate genetic parameters and to evaluate simultaneous selection for root yield and for adaptability and stability of cassava genotypes. The effects of genotypes were assumed as fixed and random, and the mixed model methodology (REML/Blup) was used to estimate genetic parameters and the harmonic mean of the relative performance of genotypic values (HMRPGV), for simultaneous selection purposes. Ten genotypes were analyzed in a complete randomized block design, with four replicates. The experiment was carried out in the municipalities of Altamira, Santarém, and Santa Luzia do Pará in the state of Pará, Brazil, in the growing seasons of 2009/2010, 2010/2011, and 2011/2012. Roots were harvested 12 months after planting, in all tested locations. Root yield had low coefficients of genotypic variation (4.25%) and broad-sense heritability of individual plots (0.0424), which resulted in low genetic gain. Due to the low genotypic correlation (0.15), genotype classification as to root yield varied according to the environment. Genotypes CPATU 060, CPATU 229, and CPATU 404 stood out as to their yield, adaptability, and stability.

Biometric analysis of protein and oil contents of soybean genotypes in different environments

The objective of this work was to identify by biometric analyses the most stable soybean parents, with higher oil or protein contents, cultivated at different seasons and locations of the state of Minas Gerais, Brazil. Forty-nine genotypes were evaluated in the municipalities of Viçosa, Visconde do Rio Branco, and São Gotardo, in the state of Minas Gerais, from 2009 to 2011. Protein and oil contents were analyzed by infrared spectrometry using a FT-NIR analyzer. The effects of genotype, environment, and genotype x environment interaction were significant. The BARC-8 soybean genotype is the best parent to increase protein contents in the progenies, followed by BR 8014887 and CS 3032PTA276-3-4. Selection for high oil content is more efficient when the crossings involve the Suprema, CD 01RR8384, and A7002 genotypes, which show high mean phenotypic values, wide adaptability, and greater stability to environmental variation.

Efeito de períodos de semeadura e das condições de armazenamento sobre a qualidade de grãos de feijão para o cozimento

A conservação adequada pode manter as características do grão recém-colhido por mais tempo, assegurando o valor comercial do produto estocado. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de períodos de semeadura na qualidade de cozimento de grãos de feijão da cultivar TPS Nobre, quando armazenados em diferentes condições de temperatura, de umidade e tempo de estocagem. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com três repetições. Os tratamentos consistiram da combinação de três períodos de semeadura, com três ambientes de armazenamento e três tempos de armazenamento dos grãos (0, 3 e 6 meses). A interpretação dos resultados permitiu inferir que as porcentagens de grãos normais e de grãos duros revelaram comportamento diferenciado em função do ambiente e do tempo de armazenamento. Constatou-se maior porcentagem de grãos duros após seis meses de armazenamento, realizado sob temperatura média do ar de 12 °C e umidade relativa de 45%-50% e também quando os grãos foram resultantes de semeadura realizada tardiamente (21/10/03). A absorção de água e o tempo de cozimento dos grãos de feijão foram alterados em função do período de semeadura, das condições e do tempo de armazenamento, caracterizando a existência de efeitos da interação genótipos x ambientes na qualidade para o cozimento dos grãos. Sendo assim, maior ou menor tempo para a absorção de água ou para o cozimento podem ser requeridos em função da qualidade dos grãos no momento da colheita ou das condições de temperatura e de umidade de armazenamento.

Qualidade nutricional e tecnológica de genótipos de feijão cultivados em diferentes safras agrícolas

O feijão é um dos alimentos mais produzidos em todo o território nacional, sendo intensa a busca por cultivares produtivas, adaptadas ao local de cultivo e com boas características culinárias. Assim, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o comportamento de genótipos de feijoeiro, quanto ao teor de proteína, tempo para cozimento e capacidade de hidratação dos grãos. O experimento foi desenvolvido em três safras, correspondendo às épocas da seca 2005, das águas 2005 e da seca 2006. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com 24 tratamentos, representados pelos genótipos de feijoeiro dos grupos comerciais Carioca e Preto, com quatro repetições. Os grãos de feijão produzidos na safra das águas 2005 tiveram maior tempo médio para cozimento, menor teor de proteína bruta e maior tempo para máxima hidratação. Os genótipos LP 98-20 e CNFC 9494 (Grupo comercial Carioca), como também as cultivares Graúna e IAC Una (Grupo comercial Preto) destacaram-se quanto ao menor tempo para cozimento nas três safras estudadas, enquanto Gen 96A10, CNFC 9484 (Ambos do grupo comercial Carioca) e CNFP 10138 (Grupo comercial Preto) destacaram-se em relação aos demais pela baixa porcentagem de grãos de casca dura e menor tempo para a máxima hidratação dos grãos.

Adaptabilidade e estabilidade fenotípica de genótipos de cenoura

Avaliaram-se a adaptabilidade e a estabilidade fenotípica de dez genótipos de cenoura, nove de polinização aberta [Alvorada (FELTRIN); Tropical (ISLA); Brasília (ISLA); Nova Brasília (ISLA); Carandaí (SVS); Brasília (SVS); Brazlândia (HORTEC); HT-2000 (HORTEC), e Brasília-RL (SAKATA)] e o híbrido AF-845 (SAKATA), em semeaduras, de janeiro e março, em São José do Rio Pardo (SP), janeiro e fevereiro, em Ponta Grossa (PR), e na primeira e última semana de fevereiro, em São Gotardo (MG), e Carandaí (MG), totalizando oito experimentos (SJRP-JAN; SJRP-MAR; PG-JAN; PG-FEV; SG-FEV'; SG-FEV''; C-FEV', e C-FEV''), que foram implementados em blocos casualizados com quatro repetições. Os dados foram submetidos à análise de variância individual e conjunta, e à análise de adaptabilidade e de estabilidade. Dos oito ambientes testados, apenas C-FEV'', PG-JAN e SG-FEV'' foram considerados favoráveis ao cultivo de cenoura, com destaque para C-FEV''. Entre genótipos, na maioria dos ambientes, 'Brazlândia' se destacou tanto na produtividade total, quanto na produtividade comercial de raízes. Na análise de adaptabilidade, 'Brazlândia' e 'Brasília-RL' indicaram possuir desempenho mais do que proporcional à melhoria promovida pelo ambiente, sendo indicados para semeaduras em ambientes favoráveis. O híbrido AF-845 mostrou ter pequena capacidade em responder às variações ambientais, não sendo indicado para nenhum dos ambientes estudados. Os genótipos de cenoura, em geral, apresentaram estabilidade de comportamento nos ambientes estudados.

Adaptabilidade e estabilidade fenotípica de cultivares de cenoura

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Seleção de progênies de meios-irmãos do composto Isanão VF-1 de milho na safra e safrinha

O aumento significativo da produção de milho na segunda safra no Brasil, principalmente no centro-sul do país, têm estimulado os programas de melhoramento da cultura a selecionar genótipos que sejam adaptáveis às condições climáticas das diferentes épocas de semeadura. Nesse sentido, o objetivo do presente trabalho foi quantificar a interação progênies x épocas de semeadura e verificar seus reflexos no progresso genético com o uso de índice de seleção multivariado para seleção de progênies do Composto Isanão VF-1 de milho. As semeaduras foram realizadas na segunda safra em 2004 e na primeira safra do ano agrícola 2004/05. Foram utilizadas 71 progênies de meios irmãos avaliadas em blocos ao acaso, com três repetições. Os caracteres avaliados foram: altura de plantas, altura de espigas, tombamento, prolificidade e rendimento de grãos. Realizaram-se a decomposição da interação progênies x épocas e foram estimados os ganhos pelo índice de seleção descrito por Mulamba e Mock. Houve predomínio da interação do tipo simples para maioria dos caracteres, exceto para prolificidade, que revelou 86% de interação do tipo complexa. Pelo índice de Mulamba e Mock, os ganhos proporcionais mais adequados para o conjunto de caracteres avaliados foi obtido pelos pesos econômicos atribuídos por tentativas. Os ganhos preditos foram de 1,41, 0,86, -13,03, 9,54 e 16,12% para altura de planta, altura de espiga, tombamento, prolificidade e rendimento de grãos, respectivamente.

Produtividade, estabilidade e adaptabilidade em progênies de Myracrodruon urundeuva F.F. & M.F. Allemão – Anacardiaceae

The use and inadequate exploitation of natural resources is restricting the occurrence of aroeira (Myracrodruon urundeuva F.F. & M.F. Allemao), which now is on the FAO list of endangered species. This exploitation causes a decrease in the genetic base of M. urundeuva populations, which makes it difficult to find genotypes with stability and adaptability to different growing conditions. This study aimed at estimating the genetic variation and productivity, stability and adaptability of progenies of a M. urundeuva natural population, from the Ecological Station of Paulo de Faria - SP, under different planting systems. DBH (diameter at breast height) was evaluated in four progeny tests of M. urundeuva: i) planted with Anandenanthera falcata and Guazuma ulmifolia (TP-AMA); ii) single (TP-ASO); iii) planted with annual crops (TP-SAF) and iv) planted with Corymbia citriodora (TP-EUCA), installed in Selviria-MS. The experimental design consisted of complete randomized blocks with three replications and a variable number of plants per plot in each of the four planting systems. From the joint analysis of the planting systems studied, it was found that: i) there were variations among planting systems particularly in TP-SAF; ii) only in TP-EUCA it was possible to detect variations among the progenies; iii) the effects of the genotype x environment interaction were not significant. Thereby, the harmonic mean of genotypic values (MHVG), the relative performance of genotypic values from the mean of each site (PRVG) and the harmonic mean of the relative performance of genotypic values (MHPRVG) for DBH showed, respectively: progenies with greater stability, adaptability, and stability and simultaneous adaptability within different planting systems. The use of these selection criteria provided a more refined selection of the best progenies of M. urundeuva under the different planting systems studied.

Avaliação final de clones IAC de cana-de-açúcar da série 1982, em latossolo roxo da região de Ribeirão Preto

Doze clones de cana-de-açúcar, provenientes de hibridações realizadas em 1982, foram avaliados em três experimentos, em latossolo roxo, da região de Ribeirão Preto (SP). Para tanto, utilizou-se o delineamento em blocos ao acaso, com seis repetições, efetuando-se a análise estatística com a média das quatro colheitas (1. º, 2.º, 3.º e 4.º cortes). Avaliaram-se as produtividades de cana e açúcar, pol% cana, fibra% cana, população de colmos e intensidade de florescimento. Considerando-se essas características, assim como a curva de maturação dos clones, e tomando-se como padrões as variedades SP70-1143, SP71-1406, IAC64-257 e RB76-5418, o clone IAC82-2045 apresentou um desempenho equivalente, caracterizando-se como material de alta produtividade agrícola, boa riqueza, com a maturação do meio para o final de safra, podendo ser incluído em novos estudos de manejo varietal para outras condições paulistas. Ainda se destacou, com algumas restrições, indicadas pela interação ambiente x clone para a produtividade agrícola, o clone IAC82-2120, com boa riqueza e possibilidade de ser colhido a partir de junho. Estimando-se os parâmetros genéticos, observou-se, mediante a componente da variância genótipo x ambiente, a significativa resposta dos genótipos a ambientes específicos, mais acentuadamente para os caracteres produtivi-dade agrícola e produtividade média de açúcar, e menos expressiva para teor de sacarose.

Comparação de métodos de adaptabilidade e estabilidade relacionados à produtividade de grãos de cultivares de milho

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Testes multiambientais na seleção de genótipos de arroz utilizando o modelo de regressão nos sítios ou locais

A análise da interação genótipo x ambiente utilizda no melhoramento de plantas tem sofrido mudanças na última década, melhorando a sua eficiência quanto à seleção dos genótipos sob diferentes condições ambientais. O objetivo deste trabalho foi analisar a produtividade e estabilidade de 12 genótipos de arroz em oito ambientes, durante os anos 2005 e 2006, na Colômbia. O delineamento utilizado foi o de blocos ao acaso com quatro repetições. Os parâmetros de estabilidade fenotípica e o agrupamento dos ambientes foram estimados pelo estudo da interação genótipo x ambiente, segundo o método SREG (Regressão nos sítios ou locais) e seu gráfico biplot (GGE). As análises estatísticas indicaram diferenças significativas (com 5% de probabilidade de erro) entre genótipos e entre ambientes e significância (com 5% de probabilidade de erro) da interação genótipo x ambiente, sugerindo uma resposta diferente dos genótipos nos vários ambientes. No método SREG, os dois primeiros componentes principais da interação explicaram 75,29% da interação. Os genótipos 400094, 350361 e a variedade Fedearroz 50 foram considerados os de maior produtividade. Segundo o gráfico biplot GGE, os ambientes La Libertad e Escobal foram os mais favoráveis para o cultivo do arroz.

A Bayesian approach for assessing the stability of genotypes

Several statistical models can be used for assessing genotype X environment interaction (GEI) and studying genotypic stability. The objectives of this research were to show how (i) to use Bayesian methodology for computing Shukla's phenotypic stability variance and (ii) to incorporate prior information on the parameters for better estimation. Potato [Solanum tuberosum subsp. andigenum (Juz. & Bukasov) Hawkes], wheat (Triticum aestivum L.), and maize (Zea mays L.) multi environment trials (MET) were used for illustrating the application of the Bayes paradigm. The potato trial included 15 genotypes, but prior information for just three genotypes was used. The wheat trial used prior information on all 10 genotypes included in the trial, whereas for the maize trial, noninformative priors for the nine genotypes was used. Concerning the posterior distribution of the genotypic means, the maize MET with 20 sites gave less disperse posterior distributions of the genotypic means than did the posterior distribution of the genotypic means of the other METs, which included fewer environments. The Bayesian approach allows use of other statistical strategies such as the normal truncated distribution (used in this study). When analyzing grain yield, a lower bound of zero and an upper bound set by the researcher's experience can be used. The Bayesian paradigm offers plant breeders the possibility of computing the probability of a genotype being the best performer. The results of this study show that although some genotypes may have a very low probability of being the best in all sites, they have a relatively good chance of being among the five highest yielding genotypes.

Estudo da interação genótipo × ambiente sobre características de crescimento de bovinos de corte utilizando-se inferência bayesiana

The objective of this study was to evaluate the genotype x environment interaction for weaning and yearling weights, daily weight gain from weaning to 12 months of age and the growth performance in Canchim (5/8 Charolais + 3/8 Zebu) beef cattle estimated by a principal components analysis including those three traits. The environment was defined by season of birth (first and second semesters of the year). Genetic parameters were estimated by bayesian method with the Gibbs sampler using bivariate analyses (considering the trait in each of the two seasons as a different one) and models that included the fixed effects of year and month of birth, sex and age of cow (linear and quadratic) and the random effects of animal and residual. The results suggested that genetic evaluation and selection in Canchim beef cattle for the traits studied should consider the genotype and season of birth interaction.

Genetic effects on preweaning weight gain of Nelore-Hereford calves according to different models and estimation methods

Additive and nonadditive genetic effects on preweaning weight gain (PWG) of a commercial crossbred population were estimated using different genetic models and estimation methods. The data set consisted of 103,445 records on purebred and crossbred Nelore-Hereford calves raised under pasture conditions on farms located in south, southeast, and middle west Brazilian regions. In addition to breed additive and dominance effects, the models including different epistasis covariables were tested. Models considering joint additive and environment (latitude) by genetic effects interactions were also applied. In a first step, analyses were carried out under animal models. In a second step, preadjusted records were analyzed using ordinary least squares (OLS) and ridge regression (RR). The results reinforced evidence that breed additive and dominance effects are not sufficient to explain the observed variability in preweaning traits of Bos taurus x Bos indicus calves, and that genotype x environment interaction plays an important role in the evaluation of crossbred calves. Data were ill-conditioned to estimate the effects of genotype x environment interactions. Models including these effects presented multicolinearity problems. In this case, RR seemed to be a powerful tool for obtaining more plausible and stable estimates. Estimated prediction error variances and variance inflation factors were drastically reduced, and many effects that were not significant under ordinary least squares became significant under RR. Predictions of PWG based on RR estimates were more acceptable from a biological perspective. In temperate and subtropical regions, calves with intermediate genetic compositions (close to 1/2 Nelore) exhibited greater predicted PWG. In the tropics, predicted PWG increased linearly as genotype got closer to Nelore. ©2006 American Society of Animal Science. All rights reserved.

Produtividade, estabilidade e adaptabilidade em progênies de Myracrodruon urundeuva F.F. & M.F. Allemão-Anacardiaceae

The use and inadequate exploitation of natural resources is restricting the occurrence of aroeira (Myracrodruon urundeuva F.F. & M.F. Allemão), which now is on the FAO list of endangered species. This exploitation causes a decrease in the genetic base of M. urundeuva populations, which makes it difficult to find genotypes with stability and adaptability to different growing conditions. This study aimed at estimating the genetic variation and productivity, stability and adaptability of progenies of a M. urundeuva natural population, from the Ecological Station of Paulo de Faria-SP, under different planting systems. DBH (diameter at breast height) was evaluated in four progeny tests of M. urundeuva: i) planted with Anandenanthera falcata and Guazuma ulmifolia (TP-AMA); ii) single (TP-ASO); iii) planted with annual crops (TP-SAF) and iv) planted with Corymbia citriodora (TP-EUCA), installed in Selvíria-MS. The experimental design consisted of complete randomized blocks with three replications and a variable number of plants per plot in each of the four planting systems. From the joint analysis of the planting systems studied, it was found that: i) there were variations among planting systems particularly in TP-SAF; ii) only in TP-EUCA it was possible to detect variations among the progenies; iii) the effects of the genotype x environment interaction were not significant. Thereby, the harmonic mean of genotypic values (MHVG), the relative performance of genotypic values from the mean of each site (PRVG) and the harmonic mean of the relative performance of genotypic values (MHPRVG) for DBH showed, respectively: progenies with greater stability, adaptability, and stability and simultaneous adaptability within different planting systems. The use of these selection criteria provided a more refined selection of the best progenies of M. urundeuva under the different planting systems studied.