ABSTRACT
Wheat breeders frequently use generation mean analysis to obtain information on the type of gene action involved in inheriting a trait to choose the helpful breeding procedure for trait improvement. The present study was carried out to study the inter-allelic and intra-allelic gene action and inheritance of glaucousness, earliness and yield traits in a bread wheat cross between divergent parents in glaucousness and yield traits; namely Mut-2 (P1) and Sakha 93 (P2). The experimental material included six populations, i.e. P1, P2, F1, F2, BC1, and BC2 for this wheat cross. A randomized complete block design with three replications was used, and a six parameters model was applied. Additive effects were generally more critical than dominance for all studied traits, except for plant height (PH) and grain yield/plant (GYPP). The duplicate epistasis was observed in spike length; SL, spikes/plant; SPP and days to heading; DTH. All six types of allelic and non-allelic interaction effects controlled SL, GYPP, DTH and glaucousness. All three types of epistasis, i.e. additive x additive, additive x dominance, and dominance x dominance, are essential in determining the inheritance of four traits (SL, GYPP, DTH and glaucousness). Dominance × dominance effects were higher in magnitude than additive × dominance and additive × additive in most traits. The average degree of dominance was minor than unity in six traits (glaucousness, grains/spike, spike weight, days to maturity, 100-grain weight and SL), indicating partial dominance and selection for these traits might be more effective in early generations. Meanwhile, the remaining traits (PH, SPP, GYPP and DTH) had a degree of dominance more than unity, indicating that overdominance gene effects control such traits and it is preferable to postpone selection to later generations. The highest values of [...].
Os criadores de trigo frequentemente usam a análise da média de geração para obter informações sobre o tipo de ação do gene envolvida na herança de uma característica para escolher o procedimento de melhoramento útil para o aprimoramento da característica. O presente estudo foi conduzido para estudar a ação do gene interalélico e intraalélico e a herança de características de glaucosidade, precocidade e produção em um cruzamento de trigo mole entre pais divergentes em glaucosidade e características de produção; nomeadamente Mut-2 (P1) e Sakha 93 (P2). O material experimental incluiu seis populações, ou seja, P1, P2, F1, F2, BC1 e BC2 para este cruzamento de trigo. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com três repetições e aplicado um modelo de seis parâmetros. Os efeitos aditivos foram geralmente mais críticos do que a dominância para todas as características estudadas, exceto para altura da planta (AP) e rendimento de grãos / planta (GYPP). A epistasia duplicada foi observada no comprimento da ponta; SL, espigas / planta; SPP e dias para o cabeçalho; DTH. Todos os seis tipos de efeitos de interação alélica e não alélica controlaram SL, GYPP, DTH e glaucosidade. Todos os três tipos de epistasia, ou seja, aditivo x aditivo, aditivo x dominância e dominância x dominância, são essenciais na determinação da herança de quatro características (SL, GYPP, DTH e glaucosidade). Os efeitos de dominância × dominância foram maiores em magnitude do que aditivo × dominância e aditivo × aditivo na maioria das características. O grau médio de dominância foi menor do que a unidade em seis características (glaucosidade, grãos / espiga, peso da espiga, dias até a maturidade, peso de 100 grãos e SL), indicando dominância parcial, e a seleção para essas características pode ser mais eficaz nas gerações iniciais. Enquanto isso, os traços restantes (PH, SPP, GYPP e [...].
Subject(s)
Plant Breeding/methods , Triticum/growth & development , Triticum/geneticsABSTRACT
Abstract Wheat breeders frequently use generation mean analysis to obtain information on the type of gene action involved in inheriting a trait to choose the helpful breeding procedure for trait improvement. The present study was carried out to study the inter-allelic and intra-allelic gene action and inheritance of glaucousness, earliness and yield traits in a bread wheat cross between divergent parents in glaucousness and yield traits; namely Mut-2 (P1) and Sakha 93 (P2). The experimental material included six populations, i.e. P1, P2, F1, F2, BC1, and BC2 for this wheat cross. A randomized complete block design with three replications was used, and a six parameters model was applied. Additive effects were generally more critical than dominance for all studied traits, except for plant height (PH) and grain yield/plant (GYPP). The duplicate epistasis was observed in spike length; SL, spikes/plant; SPP and days to heading; DTH. All six types of allelic and non-allelic interaction effects controlled SL, GYPP, DTH and glaucousness. All three types of epistasis, i.e. additive x additive, additive x dominance, and dominance x dominance, are essential in determining the inheritance of four traits (SL, GYPP, DTH and glaucousness). Dominance × dominance effects were higher in magnitude than additive × dominance and additive × additive in most traits. The average degree of dominance was minor than unity in six traits (glaucousness, grains/spike, spike weight, days to maturity, 100-grain weight and SL), indicating partial dominance and selection for these traits might be more effective in early generations. Meanwhile, the remaining traits (PH, SPP, GYPP and DTH) had a degree of dominance more than unity, indicating that overdominance gene effects control such traits and it is preferable to postpone selection to later generations. The highest values of narrow-sense heritability and genetic advance were recorded by glaucousness trait followed by SL and SPP, indicating that selection in segregating generations would be more effective than other traits.
Resumo Os criadores de trigo frequentemente usam a análise da média de geração para obter informações sobre o tipo de ação do gene envolvida na herança de uma característica para escolher o procedimento de melhoramento útil para o aprimoramento da característica. O presente estudo foi conduzido para estudar a ação do gene interalélico e intraalélico e a herança de características de glaucosidade, precocidade e produção em um cruzamento de trigo mole entre pais divergentes em glaucosidade e características de produção; nomeadamente Mut-2 (P1) e Sakha 93 (P2). O material experimental incluiu seis populações, ou seja, P1, P2, F1, F2, BC1 e BC2 para este cruzamento de trigo. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com três repetições e aplicado um modelo de seis parâmetros. Os efeitos aditivos foram geralmente mais críticos do que a dominância para todas as características estudadas, exceto para altura da planta (AP) e rendimento de grãos / planta (GYPP). A epistasia duplicada foi observada no comprimento da ponta; SL, espigas/planta; SPP e dias para o cabeçalho; DTH. Todos os seis tipos de efeitos de interação alélica e não alélica controlaram SL, GYPP, DTH e glaucosidade. Todos os três tipos de epistasia, ou seja, aditivo x aditivo, aditivo x dominância e dominância x dominância, são essenciais na determinação da herança de quatro características (SL, GYPP, DTH e glaucosidade). Os efeitos de dominância × dominância foram maiores em magnitude do que aditivo × dominância e aditivo × aditivo na maioria das características. O grau médio de dominância foi menor do que a unidade em seis características (glaucosidade, grãos / espiga, peso da espiga, dias até a maturidade, peso de 100 grãos e SL), indicando dominância parcial, e a seleção para essas características pode ser mais eficaz nas gerações iniciais. Enquanto isso, os traços restantes (PH, SPP, GYPP e DTH) tiveram um grau de dominância maior do que a unidade, indicando que os efeitos do gene de superdominância controlam tais traços e é preferível adiar a seleção para gerações posteriores. Os maiores valores de herdabilidade no sentido restrito e avanço genético foram registrados pelo traço de glaucosidade seguido por SL e SPP, indicando que a seleção em gerações segregadas seria mais eficaz do que outros caracteres.
ABSTRACT
Wheat breeders frequently use generation mean analysis to obtain information on the type of gene action involved in inheriting a trait to choose the helpful breeding procedure for trait improvement. The present study was carried out to study the inter-allelic and intra-allelic gene action and inheritance of glaucousness, earliness and yield traits in a bread wheat cross between divergent parents in glaucousness and yield traits; namely Mut-2 (P1) and Sakha 93 (P2).The experimental material included six populations, i.e. P1, P2, F1, F2, BC1, and BC2 for this wheat cross. A randomized complete block design with three replications was used, and a six parameters model was applied. Additive effects were generally more critical than dominance for all studied traits, except for plant height (PH) and grain yield/plant (GYPP). The duplicate epistasis was observed in spike length; SL, spikes/plant; SPP and days to heading; DTH. All six types of allelic and non-allelic interaction effects controlled SL, GYPP, DTH and glaucousness. All three types of epistasis, i.e. additive x additive, additive x dominance, and dominance x dominance, are essential in determining the inheritance of four traits (SL, GYPP, DTH and glaucousness). Dominance × dominance effects were higher in magnitude than additive × dominance and additive × additive in most traits. The average degree of dominance was minor than unity in six traits (glaucousness, grains/spike, spike weight, days to maturity, 100-grain weight and SL), indicating partial dominance and selection for these traits might be more effective in early generations. Meanwhile, the remaining traits (PH, SPP, GYPP and DTH) had a degree of dominance more than unity, indicating that overdominance gene effects control such traits and it is preferable to postpone selection to later generations. The highest values of narrow-sense heritability and genetic advance were recorded by glaucousness trait followed by SL and SPP, indicating that selection in segregating generations would be more effective than other traits.
Os criadores de trigo frequentemente usam a análise da média de geração para obter informações sobre o tipo de ação do gene envolvida na herança de uma característica para escolher o procedimento de melhoramento útil para o aprimoramento da característica. O presente estudo foi conduzido para estudar a ação do gene interalélico e intraalélico e a herança de características de glaucosidade, precocidade e produção em um cruzamento de trigo mole entre pais divergentes em glaucosidade e características de produção; nomeadamente Mut-2 (P1) e Sakha 93 (P2). O material experimental incluiu seis populações, ou seja, P1, P2, F1, F2, BC1 e BC2 para este cruzamento de trigo. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com três repetições e aplicado um modelo de seis parâmetros. Os efeitos aditivos foram geralmente mais críticos do que a dominância para todas as características estudadas, exceto para altura da planta (AP) e rendimento de grãos / planta (GYPP). A epistasia duplicada foi observada no comprimento da ponta; SL, espigas/planta; SPP e dias para o cabeçalho; DTH. Todos os seis tipos de efeitos de interação alélica e não alélica controlaram SL, GYPP, DTH e glaucosidade. Todos os três tipos de epistasia, ou seja, aditivo x aditivo, aditivo x dominância e dominância x dominância, são essenciais na determinação da herança de quatro características (SL, GYPP, DTH e glaucosidade). Os efeitos de dominância × dominância foram maiores em magnitude do que aditivo × dominância e aditivo × aditivo na maioria das características. O grau médio de dominância foi menor do que a unidade em seis características (glaucosidade, grãos / espiga, peso da espiga, dias até a maturidade, peso de 100 grãos e SL), indicando dominância parcial, e a seleção para essas características pode ser mais eficaz nas gerações iniciais. Enquanto isso, os traços restantes (PH, SPP, GYPP e DTH) tiveram um grau de dominância maior do que a unidade, indicando que os efeitos do gene de superdominância controlam tais traços e é preferível adiar a seleção para gerações posteriores. Os maiores valores de herdabilidade no sentido restrito e avanço genético foram registrados pelo traço de glaucosidade seguido por SL e SPP, indicando que a seleção em gerações segregadas seria mais eficaz do que outros caracteres.
Subject(s)
Triticum/genetics , Bread , Phenotype , Crosses, GeneticABSTRACT
Com o objetivo de testar modelos genéticos alternativos ao aditivo-dominante em populações multirraciais, foram utilizadas informações do peso ao sobreano (PS) de 35.931 novilhos, filhos de 752 touros e 30.535 vacas das raças Aberdeen Angus (A) e Nelore (N) e de diversos grupos genéticos possíveis por meio do cruzamento entre elas. Foram testados cinco diferentes modelos (M) genéticos: o M1 continha o efeito genético fixo aditivo direto (AD), heterozigótico direto (HD), epistático direto (ED) e aditivo-conjunto direto (ACD); o M2, igual ao M1, menos o efeito ACD; o M3, igual ao M1, menos o efeito ED; o M4, igual ao M1, menos os efeitos ED e ACD; e o M5, igual ao M1, menos os efeitos HD, ED e ACD. Os modelos foram submetidos a três métodos de análise diferentes: método dos quadrados mínimos (MQM), regressão de cumeeira (RC) e máxima verossimilhança restrita (REML). O método de RC produziu estimativas de coeficientes com magnitudes e sinais explicados biologicamente. As estimativas dos efeitos, das (co)variâncias, dos parâmetros e dos valores genéticos diferiram entre os modelos, indicando a importância da correta escolha do modelo de análise, devendo-se ter conhecimento prévio do fenômeno estudado e sua interpretação biológica e sempre preceder à escolha de um modelo de análise genética multirracial o estudo da relação existente entre as variáveis independentes. Importantes efeitos adicionais ao efeito AD foram acrescentados pelas inclusões dos efeitos HD e ED aos modelos de análise. A notação matemática dos efeitos ACD, aplicada atualmente na literatura e testada neste estudo, não foi capaz de explicar a complementaridade entre raças como esperado, havendo problemas com casos de multicolinearidade entre os efeitos estudados.
In order to evaluate alternative genetic models to the additive dominant model, weights at yearling (PS) of 35,931 animals, sired by 752 bulls and 30,535 cows of Aberdeen Angus (A) and Nellore (N) breeds and the genetic groups from their crosses were used. Five different genetic models (M) were tested: M1, containing the direct additive fixed genetic effect (DA), heterozygote direct (HD), epystatic direct (ED), and direct joint additive direct (DJA); M2 was equal to M1, excluding DJA effect; M3 was equal to M1, excluding ED effect; M4 was equal M1, excluding ED and ACD effects, and M5 was equal to M1, excluding HD, ED, and DJA effects. The models were analyzed by different methods: Least Square Means Method (MQM), Ridge Regression Method (RC), and Restricted Maximum Likelihood Method (REML). Estimated coefficients by RC showed magnitude and sign which were biologically explained. The estimates of the covariances, parameters, and genetic values varied among the models, indicating the importance of the correct choice of the model for analysis, being necessary a previous knowledge of the studied phenomenon and its biological interpretation. Besides, it should always be considered the relationship between the independent variables before choosing a multibreed genetic analysis model. Important additional effects to the DA effect were considered by the inclusion of the HD and ED effects to the models for analysis. The DJA math notation, currently used in the literature and tested in the present study, was not able to explain the breed complementarity, due to the multi colinearity among the studied effects.
Subject(s)
Cattle , Employee Performance Appraisal , Genetics/trends , Epistasis, Genetic , Body Weight/physiologyABSTRACT
Normalmente, ocorre incompatibilidade nos cruzamentos entre feijoeiros de origem andina com mesoamericanas. Há dúvidas no controle genético do caráter. Singh & Gutiérrez (1984) relataram que no controle do caráter estão envolvidos dois genes e ocorre epistasia recessiva dupla. Vilarinho (2004) apresentou resultados, relatando que não seriam apenas dois genes. Para melhor elucidar o controle genético desse caráter foi realizado o presente trabalho. Para isso, a cultivar de origem andina 'Jalo EEP 558' foi cruzada com a 'Small White', que é mesoamericana, porém compatível com a anterior. A cultivar de origem mesoamericana 'Mulatinho da Vagem Roxa' também foi cruzada com a 'Small White'. As gerações F1 desses dois híbridos foram cruzadas entre si. As sementes resultantes foram semeadas no campo e avaliada a ocorrência ou não da incompatibilidade. Constatou-se a segregação de três plantas normais para uma incompatível. Esse resultado evidencia que são dois genes, DL1 e DL2, e que o genótipo das cultivares envolvidas são: 'Jalo EEP 558' dl1dl1DL2DL2 ; 'Mulatinho da Vagem Roxa' DL1DL1dl2dl2 ; 'Small White' dl1dl1dl2dl2.
Crosses between Andean and Mesoamerican common beans are usually incompatible. There are doubts about the genetic control of the trait. Singh & Gutiérrez (1984) reported that two genes are involved in the trait control and that double recessive epistasis occurs. On the other hand, Vilarinho (2004) presented results indicating that more than two genes are involved. The present study was carried out to clarify the genetic control of this trait. For this purpose, the Andean cultivar 'Jalo EEP 558' was crossed with 'Small White', which is Mesoamerican, but compatible with the former one. The Mesoamerican cultivar 'Mulatinho da Vagem Roxa' was also crossed with 'Small White'. The F1 generation of these two hybrids was crossed with each other. The resulting seeds were sown on the field and the occurrence of incompatibility was evaluated. Segregation of 3 (normal) to 1 (incompatible) plants was observed, indicating that there are two genes, DL1 and DL2, as reported by Singh & Gutiérrez (1984), and that the genotype of the cultivars involved are: 'Jalo EEP 558' dl1dl1DL2DL2 ; 'Mulatinho da Vagem Roxa' DL1DL1dl2dl2 ; 'Small White' dl1dl1dl2dl2.
ABSTRACT
The aim of this work was at calculating allele frequency color polymorphism in a population of sunflower caterpillar, Chlosyne lacinia saundersi (Doubleday) from Londrina, Paraná State, Brazil. Allele frequency in insect populations can be used as genetic marker to compare populations from different geographical and host origins. There are three phenotypes conditioned by two loci interacting epistatically. The phenotypes are: rufa (oranged colored larvae), bicolor (black larvae with dorsal orange stripes) and nigra, larvae with the body entirely black, sometimes with dorsal yellow dots, best seen in the fourth and fifth instars. Samples were taken independently in an attempt to obtain all combinations of crossing among genotypes. The genetic mechanism of this polymorphism is well known. A Chi-Square test (chi2) was used to estimate the ideal sample size. The frequencies stabilized, with over 800 fourth and fifth instars larvae even with increased sample size. The allele frequencies were calculated based on the frequency of each phenotype. The allele R of rufa locus had a frequency near 7.0 percent and the allele r near 93.0 percent, the allele B (bicolor) had a frequency around 31.8 percent and allele b frequency near 68.2 percent.
A freqüência de alelos de polimorfismo de coloração da lagarta-do-girassol, Chlosyne lacinia saundersi (Doubleday) foi calculada em uma população, com o objetivo de usar o polimorfismo como marcador genético para comparar populações de diferentes regiões ou oriundas de diferentes hospedeiros. Existem três fenótipos condicionados por dois locos interagindo epistaticamente: rufa, lagartas alaranjadas; bicolor, lagartas pretas com listras dorsais alaranjadas e nigra, lagartas pretas, às vezes com pontuações amareladas, sendo que esse polimorfismo torna-se bem visível a partir do quarto estádio.O mecanismo genético desse polimorfismo é bem conhecido. As amostras foram obtidas de modo independente na tentativa de se incluirem todos os cruzamentos entre os genótipos. Utilizou-se o teste de Qui-Quadrado (chi2) para estimar com precisão o tamanho ideal da amostra. A partir de 800 espécimes de quarto e quinto ínstares, as freqüências estabilizaram. As freqüências gênicas foram calculadas com base na freqüência de cada fenótipo. O alelo R do locus rufa ocorreu na freqüência de 7 por cento e o alelo r teve freqüência de 93 por cento. O alelo B do locus bicolor teve freqüência de 31,8 por cento e o alelo b teve freqüência em torno de 62,2 por cento.