Inbreeding depression and genetic variability in agricultural traits and resistance to phytopathogens in exotic maize populations / Depressão por endogamia e variabilidade genética em características agrícolas e resistência a fitopatógenos em populações exóticas de milho

The effect known as depression by inbreeding refers to the reduction on the average value of quantitative traits, related to plant reproduction and physiology, due to the homozygosis of deleterious alleles. This study evaluated the inbreeding depression and the genetic variability of agricultural traits and of the resistance to phytopathogens in inbred families of two exotic maize populations. The experiments were done in the experimental area of the Universidade Federal de Goiás, Regional Jataí, in the second harvest 2015. Fifty and 40 FS1 of NAP5 and NAP7 populations, respectively, were evaluated interplanting one row with a mixture of base population (family of Germanic siblings) at every ten plots to estimate depression by inbreeding of the traits evaluated. The experimental design was randomized blocks, with three replications. The following traits were evaluated: PH ­ plant height (cm), EH ­ ear height (cm), MF ­ male flowering (days), BP ­ number of broken plants, LP ­ number of lodged plants, KW ­ kernel weigh (kg plot-1), ET­ resistance to Exserohilum turcicum, WS(White Spot) ­ resistance to Pantoea ananatis, CS(Corn Stunt) ­ resistance to the corn stunt, PP ­ resistance to Puccinia polysora andCZ ­ resistance toCercospora zea-maydis. The greatest estimates of depression by inbreeding in the agricultural traits were observed for kernel production, with values of 51.2 and 38.9% for the populations NAP5 and NAP7, respectively. Among the traits of resistance to phytopathogens, the greatest estimate was observed for the stunting complex, with values of -58.9% in NAP5 and -74.2% in NAP7. Both populations under study presented genetic potential to be used in breeding programs with recurrent selection and, after some selection cycles, lineages with good agricultural standard and resistance to phytopathogens can be obtained.

O efeito denominado depressão por endogamia refere-se à redução do valor médio dos caracteres quantitativos, relacionados com a reprodução e a fisiologia da planta, devido ao estado de homozigose dos alelos deletérios. O objetivo deste trabalho foi avaliar a depressão por endogamia e a variabilidade genética de caracteres agronômicos e de resistência a fitopatógenos em famílias endogâmicas de duas populações exóticas de milho. Os experimentos foram realizados na área experimental da Universidade Federal de Goiás, Regional Jataí, na safrinha 2015. Foram avaliadas 50 e 40 FS1 das populações NAP5 e NAP7, respectivamente, intercalando a cada dez parcelas uma linha com a mistura da população base (família de irmãos germanos) para estimar a depressão por endogamia dos caracteres avaliados. Os experimentos foram instalados em delineamento de blocos casualizados, com três repetições. Foram avaliados os seguintes caracteres: PH ­ altura de planta (cm), EH ­ altura de espiga (cm), MF ­ florescimento masculino (dias), BP ­ número de plantas quebradas, LP ­ número de plantas acamadas, KW ­ produção de grãos (kg parcela-1), ET - resistência a Exserohilum turcicum, WS (White Spot) - resistência a Pantoea ananatis, CS (Corn Stunt) - resistência ao complexo de enfezamento, PP - resistência a Puccinia polysora e CZ - resistência a Cercospora zea-maydis. As maiores estimativas de depressão por endogamia nos caracteres agronômicos foram observadas para produção de grãos, com valores de 51,2 e 38,9% para as populações NAP5 e NAP7, respectivamente. Nos caracteres de resistência a fitopatógenos, a maior estimativa foi observada para o complexo de enfezamento, com valores de -58,9% na NAP5 e -74,2% na NAP7. As duas populações em estudo apresentaram potencial genético para serem utilizadas em programas de melhoramento com seleção recorrente e após alguns ciclos de seleção extrair linhagens com bom padrão agronômico e resistentes a fitopatógenos

Genetic variability and yield potential of three semiexotic maize (Zea mays L) populations / Variabilidade genética e potencial produtivo em três populações semiexóticas de milho (Zea mays L)

The rapid increase of the maize crop in the last decades in Brazil, mainly in the Central West region, has encouraged the second crop (usually maize after soybean) in the same year. For that reason the need for the exploitation of new sources of germplasm seems to be apparent to attend the challenge to create new cultivars (populations or hybrids) adapted to the extremely varying environments. Following this principle, the objective of the present work was directed to the study of genetic variability and yield potential of three semiexotic populations (CRE-01, CRE-02, CRE-03) under the condition of second crop in the Southwest region of the State of Goiás (Brazil). In addition, one cycle of recurrent selection with half-sib families was completed in each population. Half-sib families from each population (200, 180 and 180, respectively) were evaluated in completely randomized block experiments with three replications in Jataí (GO). Parameters estimates were obtained for ear yield (EY), grain yield (GY), plant height (PH), ear height (EH), ear length (EL) and ear diameter (ED). The population means for GY were 5.68 t/ha, 5.83 t/ha and 5.83 t/ha, which were around 70% of the hybrid check. The coefficients of heritability (family mean basis) varied from 0.36 to 0.70; 0.47 to 0.69; and 0.39 to 0.68 for the respective populations. Estimates of the additive genetic variance for grain yield (g/plant) were 316.1, 266.4 and 258.4; and the expected gain from selection were 11.8%, 10.1% and 9.3%, respectively.

O rápido aumento da cultura do milho nas últimas décadas no Brasil, principalmente na região Centro-oeste, causou incentivo para o milho "safrinha" (segunda cultura, geralmente milho após soja) no mesmo ano agrícola. Por esta razão, a necessidade de explorar novas fontes de germoplasma parece óbvia para atender ao desafio de criar novas cultivares (populações ou híbridos) adaptadas aos ambientes extremamente variáveis. Seguindo esta diretriz, o objetivo do presente trabalho foi direcionado ao estudo da variabilidade e do potencial produtivo de três populações semiexóticas (CRE-01, CRE-02, CRE-03) sob a condição de cultura de "safrinha" na região Sudoeste do Estado de Goiás (Brasil). Além disso, foi completado um ciclo de seleção recorrente com famílias de meios irmãos em cada população. As famílias de meios irmãos de cada população (200, 180 e 180, respectivamente) foram avaliadas experimentalmente em blocos casualizados com três repetições em Jataí (GO). Foram obtidas estimativas de parâmetros para produção de espigas (EY) e de grãos (GY), altura da planta (PH) e da espiga (EH) e comprimento (EL) e diâmetro (ED) da espiga. As médias populacionais para GY foram, respectivamente, 5,68 t/ha, 5,83 t/ha e 5.83 t/ha, equivalendo a cerca de 70% do híbrido testemunha. Os coeficientes de herdabilidade (médias de famílias) variaram de 0,36 a 0,70; 0,47 a 0,69; 0.39 a 0,68 para as respectivas populações. As estimativas da variância aditiva para produção de grãos (g/planta) foram 316,1; 266,4 e 258,4; e os ganhos esperados por seleção foram de 11,8%, 10,1% e 9.3%, respectivamente, para as três populações.