Methods of analysis and number of replicates for trials with large numbers of soybean genotypes

ABSTRACT: The aim of this study was to evaluate the experimental precision of different methods of statistical analysis for trials with large numbers of soybean genotypes, and their relationship with the number of replicates. Soybean yield data (nine trials; 324 genotypes; 46 cultivars; 278 lines; agricultural harvest of 2014/15) were used. Two of these trials were performed at the same location, side by side, forming a trial with six replicates. Each trial was analyzed by the randomized complete block, triple lattice design, and use of the Papadakis method. The selective accuracy, least significant difference, and Fasoulas differentiation index were estimated, and model assumptions were tested. The resampling method was used to study the influence of the number of replicates, by varying the number of blocks and estimating the precision measurements. The experimental precision indicators of the Papadakis method are more favorable as compared to the randomized complete block design and triple lattice. To obtain selective accuracy above the high experimental precision range in trials with 324 soybean genotypes, two repetitions can be used, and data can be analyzed using the randomized complete block design or Papadakis method.

RESUMO: O objetivo deste estudo foi avaliar a precisão experimental de diferentes métodos de análise estatística para ensaios com grande número de genótipos de soja e sua relação com o número de repetições. Foram usados dados de produtividade de grãos de soja (nove ensaios, 324 genótipos, 46 cultivares, 278 linhagens, safra agrícola de 2014/15). Dois destes ensaios foram realizados no mesmo local, lado a lado, constituindo um ensaio com seis repetições. Cada ensaio foi analisado pelos delineamentos de blocos ao acaso, látice triplo e uso do método de Papadakis. Foram estimados a acurácia seletiva, diferença mínima significativa e índice de diferenciação de Fasoulas, e, ainda foram testados os pressupostos do modelo. O método de reamostragem foi usado para estudar a influência do número de repetições, variando o número de blocos e estimando as medidas de precisão. Os indicadores de precisão experimental do método de Papadakis são mais favoráveis, quando comparados com os delineamentos de blocos ao acaso e látice triplo. Para obter acurácia seletiva acima da faixa de alta precisão experimental em ensaios com 324 genótipos de soja, pode-se usar duas repetições e analisar os dados, usando o delineamento de blocos completos ao acaso ou método de Papadakis.

Methods of analysis and number of replicates for trials with large numbers of soybean genotypes / Métodos de análise e número de repetições para ensaios com grande número de genótipos de soja

The aim of this study was to evaluate the experimental precision of different methods of statistical analysis for trials with large numbers of soybean genotypes, and their relationship with the number of replicates. Soybean yield data (nine trials; 324 genotypes; 46 cultivars; 278 lines; agricultural harvest of 2014/15) were used. Two of these trials were performed at the same location, side by side, forming a trial with six replicates. Each trial was analyzed by the randomized complete block, triple lattice design, and use of the Papadakis method. The selective accuracy, least significant difference, and Fasoulas differentiation index were estimated, and model assumptions were tested. The resampling method was used to study the influence of the number of replicates, by varying the number of blocks and estimating the precision measurements. The experimental precision indicators of the Papadakis method are more favorable as compared to the randomized complete block design and triple lattice. To obtain selective accuracy above the high experimental precision range in trials with 324 soybean genotypes, two repetitions can be used, and data can be analyzed using the randomized complete block design or Papadakis method.

O objetivo deste estudo foi avaliar a precisão experimental de diferentes métodos de análise estatística para ensaios com grande número de genótipos de soja e sua relação com o número de repetições. Foram usados dados de produtividade de grãos de soja (nove ensaios, 324 genótipos, 46 cultivares, 278 linhagens, safra agrícola de 2014/15). Dois destes ensaios foram realizados no mesmo local, lado a lado, constituindo um ensaio com seis repetições. Cada ensaio foi analisado pelos delineamentos de blocos ao acaso, látice triplo e uso do método de Papadakis. Foram estimados a acurácia seletiva, diferença mínima significativa e índice de diferenciação de Fasoulas, e, ainda foram testados os pressupostos do modelo. O método de reamostragem foi usado para estudar a influência do número de repetições, variando o número de blocos e estimando as medidas de precisão. Os indicadores de precisão experimental do método de Papadakis são mais favoráveis, quando comparados com os delineamentos de blocos ao acaso e látice triplo. Para obter acurácia seletiva acima da faixa de alta precisão experimental em ensaios com 324 genótipos de soja, pode-se usar duas repetições e analisar os dados, usando o delineamento de blocos completos ao acaso ou método de Papadakis.

Methods of analysis and number of replicates for trials with large numbers of soybean genotypes / Métodos de análise e número de repetições para ensaios com grande número de genótipos de soja

The aim of this study was to evaluate the experimental precision of different methods of statistical analysis for trials with large numbers of soybean genotypes, and their relationship with the number of replicates. Soybean yield data (nine trials; 324 genotypes; 46 cultivars; 278 lines; agricultural harvest of 2014/15) were used. Two of these trials were performed at the same location, side by side, forming a trial with six replicates. Each trial was analyzed by the randomized complete block, triple lattice design, and use of the Papadakis method. The selective accuracy, least significant difference, and Fasoulas differentiation index were estimated, and model assumptions were tested. The resampling method was used to study the influence of the number of replicates, by varying the number of blocks and estimating the precision measurements. The experimental precision indicators of the Papadakis method are more favorable as compared to the randomized complete block design and triple lattice. To obtain selective accuracy above the high experimental precision range in trials with 324 soybean genotypes, two repetitions can be used, and data can be analyzed using the randomized complete block design or Papadakis method.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar a precisão experimental de diferentes métodos de análise estatística para ensaios com grande número de genótipos de soja e sua relação com o número de repetições. Foram usados dados de produtividade de grãos de soja (nove ensaios, 324 genótipos, 46 cultivares, 278 linhagens, safra agrícola de 2014/15). Dois destes ensaios foram realizados no mesmo local, lado a lado, constituindo um ensaio com seis repetições. Cada ensaio foi analisado pelos delineamentos de blocos ao acaso, látice triplo e uso do método de Papadakis. Foram estimados a acurácia seletiva, diferença mínima significativa e índice de diferenciação de Fasoulas, e, ainda foram testados os pressupostos do modelo. O método de reamostragem foi usado para estudar a influência do número de repetições, variando o número de blocos e estimando as medidas de precisão. Os indicadores de precisão experimental do método de Papadakis são mais favoráveis, quando comparados com os delineamentos de blocos ao acaso e látice triplo. Para obter acurácia seletiva acima da faixa de alta precisão experimental em ensaios com 324 genótipos de soja, pode-se usar duas repetições e analisar os dados, usando o delineamento de blocos completos ao acaso ou método de Papadakis.(AU)

Combining ability of wheat parents in two generations / Capacidade de combinação entre genitores de trigo em duas gerações

The objective of this study were to estimate the general ability and specific combining ability in ten wheat genotypes in two generations (F1 and F2) to indicate parents and hybrid combinations that are promising to achieve new favorable combinations. Ten wheat genotypes were hybridized in a complete diallel, without reciprocals, totaling 45 hybrid combinations. F1 hybrids and the F2 populations and parents were evaluated in a randomized block design with three replicates in spaced plant. The effect of general combining ability (GCA) was greater than specific combining ability (SCA) in both generations, regardless of the characters evaluated. The best performances of the CGC to grain yield per plant (GYP), number of kernels per spike (NKS), number of spikes per plant (NSP) and plant height (PH) were observed for the parents Fundacep 50, Pampeano, BRS Figueira and UTF 0605, respectively. Promising hybrid combinations (high magnitude of SCA in both generations and high average for the character and at least one parent presenting desirable GCA) were selected. The association of GCA with the performance of characters GYP (F1 = F2 = 0.75 and 0.81), NKS (F1 = F2 = 0.61 and 0.60) and PH (F1=0.99 and F2= 0.98) showed to be a reliable criterion for choice of parents, regardless of generation evaluated.

O trabalho teve como objetivo estimar a capacidade geral e específica de combinação de dez genótipos de trigo em duas gerações (F1 e F2) a fim de indicar genitores e combinações híbridas promissoras. Dez genótipos de trigo foram hibridados em forma de dialélo completo, sem os recíprocos, totalizando 45 combinações híbridas. Os híbridos F1, populações F2 e os genitores foram avaliados em delineamento de blocos casualizados com três repetições, em planta espaçada. O efeito da capacidade geral de combinação (CGC) foi superior à capacidade específica de combinação (CEC) em ambas às gerações para todos os caracteres avaliados. O melhor desempenho da CGC para rendimento de grãos por planta (RGP), número de grãos por espiga (NGE), número espigas por planta (NEP) e estatura de planta (EP) foi observado para os genitores Fundacep 50, Pampeano, BRS Figueira e UTF 0605, respectivamente. Combinações híbridas promissoras (elevada magnitude da CEC em ambas as gerações, média elevada  para o caráter e pelo menos um dos genitores apresentando CGC desejável) foram selecionadas. A CGC foi positivamente associada com o desempenho dos caracteres PGP (F1=0,75 e F2=0,81), NGE (F1=0,61 e F2=0,60) e EP (F1=0,99 e F2=0,98) em ambas as gerações avaliadas, indicando ser um critério confiável para escolha de genitores.

Combining ability of wheat parents in two generations / Capacidade de combinação entre genitores de trigo em duas gerações

The objective of this study were to estimate the general ability and specific combining ability in ten wheat genotypes in two generations (F1 and F2) to indicate parents and hybrid combinations that are promising to achieve new favorable combinations. Ten wheat genotypes were hybridized in a complete diallel, without reciprocals, totaling 45 hybrid combinations. F1 hybrids and the F2 populations and parents were evaluated in a randomized block design with three replicates in spaced plant. The effect of general combining ability (GCA) was greater than specific combining ability (SCA) in both generations, regardless of the characters evaluated. The best performances of the CGC to grain yield per plant (GYP), number of kernels per spike (NKS), number of spikes per plant (NSP) and plant height (PH) were observed for the parents Fundacep 50, Pampeano, BRS Figueira and UTF 0605, respectively. Promising hybrid combinations (high magnitude of SCA in both generations and high average for the character and at least one parent presenting desirable GCA) were selected. The association of GCA with the performance of characters GYP (F1 = F2 = 0.75 and 0.81), NKS (F1 = F2 = 0.61 and 0.60) and PH (F1=0.99 and F2= 0.98) showed to be a reliable criterion for choice of parents, regardless of generation evaluated.

 O trabalho teve como objetivo estimar a capacidade geral e específica de combinação de dez genótipos de trigo em duas gerações (F1 e F2) a fim de indicar genitores e combinações híbridas promissoras. Dez genótipos de trigo foram hibridados em forma de dialélo completo, sem os recíprocos, totalizando 45 combinações híbridas. Os híbridos F1, populações F2 e os genitores foram avaliados em delineamento de blocos casualizados com três repetições, em planta espaçada. O efeito da capacidade geral de combinação (CGC) foi superior à capacidade específica de combinação (CEC) em ambas às gerações para todos os caracteres avaliados. O melhor desempenho da CGC para rendimento de grãos por planta (RGP), número de grãos por espiga (NGE), número espigas por planta (NEP) e estatura de planta (EP) foi observado para os genitores Fundacep 50, Pampeano, BRS Figueira e UTF 0605, respectivamente. Combinações híbridas promissoras (elevada magnitude da CEC em ambas as gerações, média elevada  para o caráter e pelo menos um dos genitores apresentando CGC desejável) foram selecionadas. A CGC foi positivamente associada com o desempenho dos caracteres PGP (F1=0,75 e F2=0,81), NGE (F1=0,61 e F2=0,60) e EP (F1=0,99 e F2=0,98) em ambas as gerações avaliadas, indicando ser um critério confiável para escolha de genitores.