Dissimilarity between Andropogon lateralis ecotypes under different defoliation frequencies and heights / Dissimilaridade entre ecótipos de Andropogon lateralis submetidos a diferentes frequências de desfolha e alturas de corte

Andropogon lateralis Nees is a native grass of southern Brazil and is one of the most frequent specie found in native grasslands. The species is widely distributed and has a high degree of phenotypic plasticity, which makes it highly adaptable to different edaphoclimatic conditions and management. This study aimed to evaluate the behavior of twelve ecotypes of A. lateralis, collected in different regions of the state of Rio Grande do Sul and cut to three different heights and subjected to two different defoliation frequencies. From September to February, the ecotypes were evaluated for total dry matter, leaf and stem yields. In addition, total, vegetative and reproductive tillers and plant height were measured. These characteristics are important for the selection of superior genotypes in terms of genetic variability and forage production. Total dry matter and leaf dry matter are characteristics with agronomic importance and they showed the highest correlation (r = 0.77), enabling an indirect selection for one of these characteristics. The natural selection of plants resulted in distinct structural, morphological and productive characteristics with heterogeneity that allows the selection and grouping according to the characteristics, ecotypes with superior agronomic characteristics can be included in breeding programs.

Andropogon lateralis Nees é uma gramínea nativa do sul do Brasil e uma das espécies mais frequentes na flora dos campos nativos da região. Possui ampla distribuição e alto grau de plasticidade fenotípica, tornando-o adaptável as condições edafoclimáticas e a práticas de desfolha. Este estudo teve como objetivo avaliar a dissimilaridade entre doze ecótipos de A. lateralis N., coletados em diferentes regiões do Rio Grande do Sul, submetidos a duas frequências de desfolha e três alturas de corte. No período de setembro a fevereiro, os ecótipos foram avaliados quanto à produção de matéria seca total, de lâminas foliares e de colmo. Além disso, foram medidos o número de perfilhos totais, vegetativos e reprodutivos e a altura das plantas. Essas características são importantes para a seleção de genótipos superiores em termos de variabilidade genética e produção de forragem. A matéria seca total e a matéria seca foliar são características com importância agronômica e apresentaram a maior correlação (r = 0,77), possibilitando uma seleção indireta para uma dessas características. A seleção natural das plantas resultou em características estruturais, morfológicas e produtivas distintas com uma heterogeneidade que permite a seleção e agrupamento de acordo com as características, ecótipos com características agronômicas superiores podem ser incluídos em programas de melhoramento.

Multivariate analysis reveals genetic diversity in Paspalum notatum Flügge

The objective of this study was to evaluate 94 Paspalum notatum genotypes over two growing seasons to estimate genetic dissimilarity through agronomic traits and the distance between genotypes. This information is used to create an ideotype from the best averages obtained for the set of characteristics evaluated. Seven apomitic, three sexual, and 81 hybrid genotypes were compared with native genotypes "André da Rocha", "Bagual", and cultivar "Pensacola" as controls. There is genetic variability in P. notatum for the studied characteristics, and distinct genotypes with superior characteristics can be used in new combinations between apomictic and sexual plants to obtain hybrids. The characters with the greatest relative contribution to the dissimilarity between the genotypes were tiller density, stem dry mass, and leaf dry mass yield. Thus, these characteristics are suitable criteria to infer genetic distance studies in P. notatum. The selection index based on the ideotype is an auxiliary tool in the breeding process. The ideotype must be based on characteristics of interest according to the objective of the breeding program, as well as on the breeder's prior knowledge in relation to culture.

Intraspecific tetraploid hybrids of Paspalum notatum: agronomic evaluation of segregating progeny

For many decades, animal production in southern Brazil has been based on native forage grasses. Paspalum notatum Flügge (bahiagrass) is one of the most frequently used native grass in southern Brazil. The native germplasm of P. notatum is tetraploid and displays apomictic reproduction; hence, chromosome doubling of sexual diploid accessions is required to facilitate hybridization. The main goal of this study was to evaluate forage production and other agronomical evaluation of P. notatum intraspecific hybrids in order to obtain new varieties that could be registered and/or protected and launched as new cultivars in the future. Three tetraploid sexual genotypes were crossed with the ecotypes Bagual and André da Rocha. Biomass production (leaf, stem, and inflorescence fractions), plant growth habit, plant height, number of tillers, and frost damage were evaluated in the resulting hybrids. The general combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA) were calculated for the six families generated. We evaluated 196 hybrids and the most productive yielded 42 % more total dry mass than the most productive parent (ecotype Bagual), and Bagual production was seven-fold higher than that of cultivar Pensacola. The highest GCA values were observed for Bagual and Q4205. No correlation was observed between leaf coloration and the frost effect or regrowth in the following winter. Similarly, no correlation between plant growth habit and dry mass production was observed. The reproduction mode of the most productive hybrids are currently being analyzed in larger plots to identify apomictic and sexual genotypes for future registration and protection.

Intraspecific tetraploid hybrids of Paspalum notatum: agronomic evaluation of segregating progeny

For many decades, animal production in southern Brazil has been based on native forage grasses. Paspalum notatum Flügge (bahiagrass) is one of the most frequently used native grass in southern Brazil. The native germplasm of P. notatum is tetraploid and displays apomictic reproduction; hence, chromosome doubling of sexual diploid accessions is required to facilitate hybridization. The main goal of this study was to evaluate forage production and other agronomical evaluation of P. notatum intraspecific hybrids in order to obtain new varieties that could be registered and/or protected and launched as new cultivars in the future. Three tetraploid sexual genotypes were crossed with the ecotypes Bagual and André da Rocha. Biomass production (leaf, stem, and inflorescence fractions), plant growth habit, plant height, number of tillers, and frost damage were evaluated in the resulting hybrids. The general combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA) were calculated for the six families generated. We evaluated 196 hybrids and the most productive yielded 42 % more total dry mass than the most productive parent (ecotype Bagual), and Bagual production was seven-fold higher than that of cultivar Pensacola. The highest GCA values were observed for Bagual and Q4205. No correlation was observed between leaf coloration and the frost effect or regrowth in the following winter. Similarly, no correlation between plant growth habit and dry mass production was observed. The reproduction mode of the most productive hybrids are currently being analyzed in larger plots to identify apomictic and sexual genotypes for future registration and protection.(AU)

Caracteres forrageiros de diferentes espécies do gênero Paspalum no Rio Grande do Sul: uma meta-análise / Forage characters of different Paspalum species in Rio Grande do Sul: a meta-analysis

The objective of this study was to evaluate, through meta-analysis, the forage characteristics of various species of the genus Paspalum and to use them to select the best ecotypes that can be used in artificial hybridization as parents and hybrids for pasture production and natural pasture recovery systems. Data were obtained from studies conducted by the Department of Forage Plants and Agrometeorology of the Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Database comprised tests conducted with ecotypes and/or hybrids of Paspalum spp. in plots for evaluating total dry mass production, leaf dry mass production, and stem dry mass production by means of cuts. Total dry mass production, which included leaves and stems, differed between the ecotypes and hybrids. Hybrid H12 was the most divergent of all evaluated accessions. The greatest genetic divergence occurred due to dry mass production. Hybrids showed high total dry mass production, comprised mainly of leaves. Hybrid H12 and the accession of Paspalum lepton 28E were identified as the most dissimilar based on the generalized Mahalanobis distance using Tochers method. Total dry mass production is the characteristic that most contributed to the detection of genetic variability.

O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de meta-análise, a variabilidade dos caracteres forrageiros de espécies do gênero Paspalum e utilizá-los para selecionar os melhores ecótipos para serem utilizados em hibridações artificiais como genitores e híbridos para serem empregados em sistemas de produção a pasto e recuperação de pastagens naturais. Os dados foram obtidos a partir ensaios, do Departamento de Plantas Forrageiras e Agrometeorologia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. A base de dados foi composta por ensaios conduzidos com ecótipos e/ou híbridos do gênero Paspalum, em parcelas, avaliando por meio de cortes a produção de massa seca total, de folhas e colmos. Houve diferença entre ecótipos/híbridos para produção de matéria seca total, de folhas e colmos. O híbrido H12 foi o mais divergente dos acessos avaliados. A maior divergência genética ocorreu devido à produção de massa seca. Os híbridos apresentam elevada produção de massa seca total, sendo esta composta principalmente por folhas. O método de Tocher utilizando a distância generalizada de Mahalanobis identifica o híbrido H12 e o acesso de Paspalum lepton 28E como os mais dissimilares. A produção de massa seca total é o caractere que mais contribui para a detecção da variabilidade genética.

Caracteres forrageiros de diferentes espécies do gênero Paspalum no Rio Grande do Sul: uma meta-análise / Forage characters of different Paspalum species in Rio Grande do Sul: a meta-analysis

The objective of this study was to evaluate, through meta-analysis, the forage characteristics of various species of the genus Paspalum and to use them to select the best ecotypes that can be used in artificial hybridization as parents and hybrids for pasture production and natural pasture recovery systems. Data were obtained from studies conducted by the Department of Forage Plants and Agrometeorology of the Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Database comprised tests conducted with ecotypes and/or hybrids of Paspalum spp. in plots for evaluating total dry mass production, leaf dry mass production, and stem dry mass production by means of cuts. Total dry mass production, which included leaves and stems, differed between the ecotypes and hybrids. Hybrid H12 was the most divergent of all evaluated accessions. The greatest genetic divergence occurred due to dry mass production. Hybrids showed high total dry mass production, comprised mainly of leaves. Hybrid H12 and the accession of Paspalum lepton 28E were identified as the most dissimilar based on the generalized Mahalanobis distance using Tochers method. Total dry mass production is the characteristic that most contributed to the detection of genetic variability.(AU)

O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de meta-análise, a variabilidade dos caracteres forrageiros de espécies do gênero Paspalum e utilizá-los para selecionar os melhores ecótipos para serem utilizados em hibridações artificiais como genitores e híbridos para serem empregados em sistemas de produção a pasto e recuperação de pastagens naturais. Os dados foram obtidos a partir ensaios, do Departamento de Plantas Forrageiras e Agrometeorologia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. A base de dados foi composta por ensaios conduzidos com ecótipos e/ou híbridos do gênero Paspalum, em parcelas, avaliando por meio de cortes a produção de massa seca total, de folhas e colmos. Houve diferença entre ecótipos/híbridos para produção de matéria seca total, de folhas e colmos. O híbrido H12 foi o mais divergente dos acessos avaliados. A maior divergência genética ocorreu devido à produção de massa seca. Os híbridos apresentam elevada produção de massa seca total, sendo esta composta principalmente por folhas. O método de Tocher utilizando a distância generalizada de Mahalanobis identifica o híbrido H12 e o acesso de Paspalum lepton 28E como os mais dissimilares. A produção de massa seca total é o caractere que mais contribui para a detecção da variabilidade genética.(AU)

Forage performance of Paspalum hybrids from an interspecific cross / Desempenho forrageiro de híbridos de Paspalum obtidos por meio de cruzamentos interespecíficos

The goal of this study was to assess the variability of Paspalum plicatulum x P. guenoarum interspecific hybrids in terms of agronomic performance and their tolerance to cold conditions, as well as to estimate the correlation of different phenotypic characters associated with forage production. Twenty hybrids plants were used, besides one access P. guenoarum , one of P. plicatulum and the cultivar 'Pensacola' ( P. notatum ). Assessments were performed on individual plants, in a completely randomized design with five repetitions. Paspalum genotypes presented variability in total dry matter, leaf dry mass, leaf: stem ratio, and tolerance to cold. We suggest selection of the hybrids 08Q01 and 08Q44 for new stages within a forage improvement program. Estimates of phenotypic correlation may aid in the selection of genotypes with better agronomic traits.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar a variabilidade de híbridos interespecíficos de Paspalum plicatulum x P. guenoarum por meio do desempenho agronômico e tolerância ao frio, bem como estimar as correlações fenotípicas de diferentes caracteres ligados à produção de forragem. Foram utilizados 20 híbridos, um acesso de P. guenoarum , um de P. plicatulum e a cultivar 'Pensacola' ( P. notatum ). As avaliações foram realizadas em plantas individuais, em delineamento completamente casualizado, com cinco repetições. Os genótipos de Paspalum apresentam variabilidade para massa seca total, massa seca de folhas e relação folha: colmo e na tolerância ao frio. É possível selecionar os híbridos 08Q01 e 08Q44 para novas etapas dentro de um programa de melhoramento de forrageiras. As estimativas de correlações fenotípicas podem auxiliar na seleção de genótipos com caracteres agronômicos superiores.(AU)

Adaptabilidade e estabilidade em genótipos apomíticos do gênero Paspalum / Adaptability and stability in apomictic genotypes of the genus Paspalum

O objetivo do trabalho foi analisar a adaptabilidade e estabilidade de genótipos apomíticos do gênero Paspalumfrente aos principais caracteres de interesse forrageiro avaliados em diferentes anos e locais. O experimento foi conduzido nos anos de 2010 e 2011 nos municípios de Eldorado do Sul e Augusto Pestana, RS, Brasil, em um delineamento experimental de blocos casualizados com três repetições. As análises de adaptabilidade e estabilidade foram calculadas pelo método Tradicional e pelo Eberhart e Russel. Os genótipos de P. guenoarumBaio e Azulão mostram alta produção de biomassa, mas ajustados a ambientes favoráveis e com reduzida estabilidade. O genótipo de P. lepton28C evidencia, na massa seca, total adaptabilidade específica a ambiente desfavorável e, na massa seca de folha, adaptabilidade geral com estabilidade.(AU)

The objective of this study was to analyze theadaptability and the stability in apomictic genotypes of the genusPaspalum across the main characters of forage interest evaluatedin different years and locations. The experiment was conducted inthe years 2010 and 2011 in the municipalities of Eldorado do Suland Augusto Pestana, RS, Brazil, in a randomized complete blockdesign with three replications. Analyses of adaptability and stabilitywere calculated by the Traditional and the Eberhart and Russelmethod. The genotypes of P. guenoarum Baio anda Azulão showshigh biomass production but adapted to favorable environments andreduced stability. The genotypes of P. lepton 28C show the total drymass specific adaptability to unfavorable environment and in the dryleaf adaptability with stability.(AU)

Sexual polyploidization in red clover

Because sexual polyploidization broadens genetic basis and supply plant breeders with more variability for the selection process, it can be useful in red clover breeding. This paper reports results of three crossing cycles, starting from a parental generation of tetraploid red clover plants (female parent), and diploids from the Quiñiqueli cultivar, selected for production of more than 1% of giant pollen grains (male parent) aiming to obtain tetraploid plants to be used in red clover breeding programs. Crosses in the next generations were performed by mutual cross-pollinations. Chromosome number chimerism and high pollen sterility were detected in F1, F2 and F3, but there was a trend towards increasing seed production and seed viability along the generations, probably due to successful competition between fertile and sterile gametes. The identification of fertile triploids, as well as their recurrent formation along the generations, indicates that triploid block is not complete in red clover, and that triploids may be successfully used as a bridge for the production of sexual polyploids.

Porque a poliploidização sexual amplia a base genética e proporciona aos melhoristas maior variabilidade para o processo de seleção, ela pode ser uma ferramenta útil ao melhoramento de trevo vermelho. Com o objetivo de obter plantas tetraplóides que possam ser utilizadas em programas de melhoramento de trevo vermelho, este trabalho relata resultados de três ciclos de cruzamentos, partindo de uma população parental de plantas tetraplóides de trevo vermelho, como genitores femininos, e de diplóides da cultivar Quiñiqueli, selecionados para produção de mais de 1% de grãos de pólen gigantes, como genitores masculinos. Nas outras gerações, os cruzamentos foram realizados por polinizações cruzadas mútuas. Quimerismo para número cromossômico e alta esterilidade de pólen foram detectados em F1 , F2 e F3, mas houve uma tendência para aumento da produção e viabilidade das sementes ao longo das gerações, provavelmente devido à competição bem sucedida entre gametas férteis e estéreis. A identificação de triplóides férteis, assim como sua formação recorrente ao longo das gerações, indica que o bloco triplóide não é completo em trevo vermelho e que triplóides podem ser utilizados com sucesso para a produção de poliplóides sexuais.

Sexual polyploidization in red clover

Because sexual polyploidization broadens genetic basis and supply plant breeders with more variability for the selection process, it can be useful in red clover breeding. This paper reports results of three crossing cycles, starting from a parental generation of tetraploid red clover plants (female parent), and diploids from the Quiñiqueli cultivar, selected for production of more than 1% of giant pollen grains (male parent) aiming to obtain tetraploid plants to be used in red clover breeding programs. Crosses in the next generations were performed by mutual cross-pollinations. Chromosome number chimerism and high pollen sterility were detected in F1, F2 and F3, but there was a trend towards increasing seed production and seed viability along the generations, probably due to successful competition between fertile and sterile gametes. The identification of fertile triploids, as well as their recurrent formation along the generations, indicates that triploid block is not complete in red clover, and that triploids may be successfully used as a bridge for the production of sexual polyploids.

Porque a poliploidização sexual amplia a base genética e proporciona aos melhoristas maior variabilidade para o processo de seleção, ela pode ser uma ferramenta útil ao melhoramento de trevo vermelho. Com o objetivo de obter plantas tetraplóides que possam ser utilizadas em programas de melhoramento de trevo vermelho, este trabalho relata resultados de três ciclos de cruzamentos, partindo de uma população parental de plantas tetraplóides de trevo vermelho, como genitores femininos, e de diplóides da cultivar Quiñiqueli, selecionados para produção de mais de 1% de grãos de pólen gigantes, como genitores masculinos. Nas outras gerações, os cruzamentos foram realizados por polinizações cruzadas mútuas. Quimerismo para número cromossômico e alta esterilidade de pólen foram detectados em F1 , F2 e F3, mas houve uma tendência para aumento da produção e viabilidade das sementes ao longo das gerações, provavelmente devido à competição bem sucedida entre gametas férteis e estéreis. A identificação de triplóides férteis, assim como sua formação recorrente ao longo das gerações, indica que o bloco triplóide não é completo em trevo vermelho e que triplóides podem ser utilizados com sucesso para a produção de poliplóides sexuais.

Tolerância ao frio e caracterização de híbridos entre leucaena leucocephala e L. diversifolia

The objective of this experiment was to identify material to be used as an alternative forage in the conditions of Southern Brazil. A population of hybrids between L. leucocephala and L. diversifolia (both tetraploid species, with 2n=104 chromosomes) in advanced generations was evaluated. The rate of growth in height, duration of flowering and frutification, number of flowers and legumes per inflorescence, seeds per legume, cold tolerance (expressed as foliage retention during winter) and regrowth ability in early spring were evaluated. A great intrapopulational variability was detected for all evaluated characteristics. Some individuals allying cold tolerance and desirable characteristics were identified to be used for further selection and breeding, which confirms the potentiality of Leucaena as a forage for Southern Brazil.

O objetivo deste experimento foi identificar material promissor para ser utilizado como uma forrageira alternativa nas condições do sul do Brasil. Uma população de híbridos, em gerações avançadas, entre Leucaena leucocephala e L. diversifolia (ambas espécies tetraplóides, com 2n=104 cromossomos) foi avaliada quanto à taxa de crescimento em altura, época de florescimento e frutificação, número de flores e de legumes por inflorescência e de sementes por legume, tolerância ao frio (expressa em retenção de folhas durante o inverno) e capacidade de rebrote após o inverno. Foi detectada grande variabilidade intrapopulacional para todas as características avaliadas. Foram identificados indivíduos, reunindo tolerância a frio com características desejáveis, que podem ser utilizados na continuidade dos trabalho de seleção e melhoramento e comprovam a potencialidade de Leucaena como espécie forrageira para o sul do Brasil.

Tolerância ao frio e caracterização de híbridos entre leucaena leucocephala e L. diversifolia

The objective of this experiment was to identify material to be used as an alternative forage in the conditions of Southern Brazil. A population of hybrids between L. leucocephala and L. diversifolia (both tetraploid species, with 2n=104 chromosomes) in advanced generations was evaluated. The rate of growth in height, duration of flowering and frutification, number of flowers and legumes per inflorescence, seeds per legume, cold tolerance (expressed as foliage retention during winter) and regrowth ability in early spring were evaluated. A great intrapopulational variability was detected for all evaluated characteristics. Some individuals allying cold tolerance and desirable characteristics were identified to be used for further selection and breeding, which confirms the potentiality of Leucaena as a forage for Southern Brazil.

O objetivo deste experimento foi identificar material promissor para ser utilizado como uma forrageira alternativa nas condições do sul do Brasil. Uma população de híbridos, em gerações avançadas, entre Leucaena leucocephala e L. diversifolia (ambas espécies tetraplóides, com 2n=104 cromossomos) foi avaliada quanto à taxa de crescimento em altura, época de florescimento e frutificação, número de flores e de legumes por inflorescência e de sementes por legume, tolerância ao frio (expressa em retenção de folhas durante o inverno) e capacidade de rebrote após o inverno. Foi detectada grande variabilidade intrapopulacional para todas as características avaliadas. Foram identificados indivíduos, reunindo tolerância a frio com características desejáveis, que podem ser utilizados na continuidade dos trabalho de seleção e melhoramento e comprovam a potencialidade de Leucaena como espécie forrageira para o sul do Brasil.

Seleção para aumento da produção de gametas não reduzidos e poliploidização sexual em trevo vermelho (Trifolium pratense L.)

Trevo vermellho (Trifolium pratense L.), leguminosa forrageira de excelente qualidade, não persiste bem no Rio Grande do Sul. Plantas mais estáveis e produtivas podem ser obtidas com o aumento da variabilidade genética da espécie, tornando-a mais persistente e adaptada às condições de calor que prevalecem nos meses de verão no Sul do Brasil. Poliplóides sexuais podem surgir em populações melhoradas e terem sua base genética ampliada. Neste trabalho, os objetivos foram: no Experimento 1 (Exp. 1), obter plantas poliplóides sexuais através de esquemas de cruzamentos unilaterais, na direção 4X ? 2X e verificar a fertilidade de sua descendência. No Experimento 2 (Exp. 2), cruzamentos bilaterais visaram aumentar a produção de gametas não reduzidos (2n) em plantas diplóides em três ciclos de seleção. No Exp. 1, a geração parental foi composta por plantas tetraplóides somáticas (genitores femininos) e plantas diplóides da cv. Quiñiqueli (genitores masculinos) selecionadas por produzirem de 1 até 9,07% de gametas não reduzidos. Em quatro gerações, a presença de indivíduos férteis triplóides indicaram que estes podem ser utilizados como uma ponte para a produção de plantas tetraplóides. No Exp. 2, no primeiro ciclo, foram selecionadas plantas das cultivares Quiñiqueli, Redland e Keenland, que produziram no mínimo 1% de pólen gigante. No segundo e terceiro ciclos, plantas com no mínimo 2% e 3% de produção de pólen 2n foram selecionadas, respectivamente. A porcentagem de produção aumentou de 1,67% na poplulação original para 8,97% na última geração de plantas selecionadas. O ganho de seleção foi de 437,12%, com diferencial de seleção de 7,3%. Os dados comprovaram que o método de detecção de gametas não reduzidos e o método de seleção são eficientes, tornado possível a obtenção de plantas poliplóides sexuais em etapas mais avançadas, a partir de populações selecionadas de trevo vermelho