Genetic parameters and path analysis of traits of upland cotton for the brazilian semi-arid region / Parâmetros genéticos e análise de trilha de caracteres de algodoeiro herbáceo para região do semi-árido brasileiro

Upland cotton fiber is one of the most used natural fibers in the production of textile materials worldwide. For this reason, the selection of genotypes that meet the industry's requirements is one of the main goals of cotton breeding programs. This study aimed to estimate the phenotypic and genotypic correlations among fiber traits and identify the direct and indirect effects of these traits on seed cotton yield of upland cotton genotypes in the semi-arid Brazilian Northeast. This study assessed 21 upland cotton genotypes from a complete diallel cross without reciprocals. The design was randomized blocks, with three replications and 21 treatments. The experiment was conducted in the municipality of Patos - PB, in 2015. The statistical analysis consisted of analysis of variance by the F test, phenotypic and genotypic correlation analysis, and path analysis. The studied materials revealed genetic variability for all traits. Path analysis has shown that the traits fiber elongation, fiber strength, and fiber fineness have a direct positive effect on seed cotton yield.

A fibra do algodoeiro herbáceo é uma das fibras naturais mais utilizadas na produção de materiais têxteis no mundo. Portanto, a seleção de genótipos que atendam às exigências desta indústria é um dos principais objetivos dos programas de melhoramento do algodoeiro. O objetivo deste estudo foi estimar as correlações fenotípicas e genotípicas entre as características tecnológicas da fibra e identificar os efeitos diretos e indiretos destas características sobre a produtividade de algodão em caroço de genótipos de algodoeiro herbáceo no semiárido nordestino. Foram avaliados 21 genótipos de algodoeiro herbáceo provenientes de um cruzamento dialélico completo sem os recíprocos. O delineamento utilizado foi blocos completos ao acaso, com três repetições. O experimento foi conduzido no município de Patos - PB, em 2015. As análises estatísticas consistiram de análise de variância pelo teste F, análise de correlação fenotípica e genotípica e análise de trilha. Todas as características apresentaram variabilidade genética entre os genótipos estudados. A correlação fenotípica foi positiva entre CSP, COMP, UNF e RES. Foram observados efeitos indiretos de ALON, COMP e FIN sobre PROD, por meio das variáveis FIN, RD e +b.

Análise biométrica de frutos de umbuzeiro do semiárido brasileiro / Biometrical analysis of umbu fruits from brazilian semi-arid

A demanda por frutos de umbuzeiro é grande no Nordeste brasileiro, no entanto, plantios comerciais são ausentes e a produção é obtida de forma extrativista. Assim, estratégias voltadas para a identificação e seleção de genótipos superiores para o estabelecimento de um programa de melhoramento para a cultura são necessárias. A coleta, a caracterização e a avaliação do germoplasma são etapas essenciais para se obter êxito nesse processo. Esse trabalho teve por objetivo avaliar características físicas de frutos de 58 acessos de umbuzeiro, coletados na Paraíba e no Rio Grande do Norte. Foram avaliadas as seguintes características: comprimento, largura e peso do fruto, porcentagem de casca, porcentagem de semente e rendimento de polpa. Foram estimados os componentes de variância e as proporções da variação fenotípica referente à diferença entre municípios (PMun), diferença entre acessos dentro municípios (PAcessos/Mun) e diferença entre frutos dentro de acessos (PFrutos/Acessos). Houve variação fenotípica significativa para todos os caracteres avaliados nos municípios de Juazeirinho, Campina Grande, Serra Branca, Boqueirão e Caturité, o mesmo não ocorrendo para os demais municípios avaliados. A análise de correlação entre caracteres de frutos demonstrou relações importantes, as quais auxiliarão o melhoramento genético da espécie.

The demand for umbu fruits in Northeast Brazil is very large, however, commercial production is non-existent and all fruits are obtained throughextractivism. Thus, strategies toward identifying and selecting superior genotypes in order to establish a breeding program for this culture are necessary. Collection, characterization and germplasm evaluation are essential steps in order for this process to succeed. The objective of this work was to evaluate physical characteristics of umbu fruits from 58 accessions collected at Paraiba and Rio Grande do Norte states. The following traits were analyzed: fruit length, fruit width, fruit weight, skin percentage, seed percentage and pulp yield. The components of variance and the phenotypic variation among all locals (PMun), among accessions within locals (PAcessos/Mun) and among fruits within accessions (PFrutos/Acessos) were estimated. The coefficients of phenotypic correlations were also calculated. Significant phenotypic differences for all evaluated traits were detected at Juazeirinho, Campina Grande, Serra Branca, Boqueirão and Caturité. This behavior was not found in the others cities. The correlation analysis showed interesting relations among some fruit traits that will facilitate the genetic breeding of umbuzeiro.

Otimização do mapeamento genético vegetal de populações duplo-haplóide via simulação computacional / Optimization of vegetal genetic mapping of double-haploid populations via computational simulation

O mapeamento genético é um passo necessário para entender a organização genômica e a relação entre genes e o fenótipo. Um dos principais problemas está em encontrar a ordem, o espaçamento correto dos marcadores em um mapa genético, assim como o número de indivíduos a compor uma população. Deste modo, o objetivo deste estudo foi avaliar o nível de saturação do genoma e o tamanho ideal de populações simulada duplo-haplóide para a construção de mapas de ligação mais confiáveis por meio de simulação computacional. Foram simulados genomas parentais e populações duplo-haplóide considerando marcadores moleculares do tipo dominante, espaçados de forma equidistante a 5, 10 e 20 cM. Os tamanhos das populações geradas foram de 100, 200, 300, 500, 800 e 1000 indivíduos, com dez grupos de ligação cada e 100 repetições por amostra. Procedeu-se a análise de todas as populações geradas obtendo um genoma analisado o qual foi comparado com o genoma simulado inicialmente. Observou-se que o tamanho ideal de populações duplo-haplóide para mapeamento genético foi de no mínimo 200, 500 e 1000 indivíduos para genomas saturados, medianamente saturados e com baixa saturação. Populações de mesmo tamanho tendem a produzir mapas com maior acurácia em níveis de saturação do genoma mais elevados.

Genetic mapping is a necessary step to understand the genomic organization and the relationship between genes and phenotypes. A major problem is to find the order, the correct spacing of the markers in a genetic map, and the number of individuals to compose a population. Thus, the objective of this study was to evaluate the saturation level of the genome and the optimal size of simulated double-haploid populations for the construction reliable linkage maps by means of computer simulation. Parental genomes and double-haploid populations were simulated considering dominant molecular markers, spaced equidistantly at 5, 10 and 20 cM. The sizes of the generated populations were 100, 200, 300, 500, 800 and 1000 individuals, with ten linking groups and 100 replicates per sample. It was proceeded the analysis of all generated population obtaining a genome which was compared with the first simulated genome. It was observed that the optimal size of double-haploid populations for genetic mapping has been at least 200, 500 and 1000 individuals for saturated genomes, medium unsaturated and low saturation. Populations of the same size tend to produce maps with greater accuracy in higher levels of genome saturation.

Early selection of full-sib potato families / Seleção precoce de famílias de irmãos-completos de batata

Clonal selection is the preferred breeding method used in potatoes (Solanum tuberosum L.). However this selection procedure is only efficient for more advanced generations and shows no good results when applied in the seedling up to the second clonal generation. This study assessed the feasibility of selection in early generations of full-sib potato families and compares the selection method among and within families with the combined selection under different selection intensities. Six experiments were conducted from the first (C1) until the third clonal generation (C3). In C1 a randomized complete block design with four replications of 25 plants was used. In the remaining generations RCB was employed with three replications of 10 plants. Genetic variances were lower between families than within families, for all traits, but the heritabilities between families were almost always larger. The expected gains from selection between and within families were superior to gains from the combined selection in any intensity of selection. The selection of families should have weaker intensity than selection among clones within families. The selection of families was more efficient when based on the average of environments.

A seleção clonal é o método de melhoramento preferencialmente usado no melhoramento da batata (Solanum tuberosum L.). Contudo, esse método de seleção somente é eficiente em gerações avançadas e não apresenta bons resultados quando aplicado da geração seedling até a segunda geração clonal. Objetivou-se, neste trabalho, verificar a viabilidade da seleção de famílias em gerações precoces e comparar o método de seleção entre e dentro de famílias com a seleção combinada, sob diferentes intensidades de seleção. Seis experimentos foram conduzidos desde a primeira (PGC) até a terceira geração clonal. Na PGC, o delineamento foi DBC com quatro repetições e parcelas de 25 plantas. Nas demais gerações, empregaram-se DBC com três repetições e parcelas de 10 plantas. As variâncias genéticas entre famílias foram menores que dentro de famílias para todas as características, mas as herdabilidades entre famílias foram quase sempre maiores. Os ganhos esperados com a seleção entre e dentro de famílias foram superiores aos ganhos com a seleção combinada, sob qualquer intensidade. A seleção entre famílias deve ter intensidade mais fraca que a seleção entre clones dentro de famílias, sendo ela mais eficiente, quando baseada na média dos ambientes.

Seleção de clones de batata com resistência múltipla à pinta preta e aos vírus X e Y / Selection of potato clones for multiple resistances to early blight, PVY and PVX

O objetivo do presente trabalho foi selecionar clones de batata com elevado desempenho agronômico e resistência à pinta preta e aos vírus X e Y. Para tanto, foram realizados 57 cruzamentos entre clones portadores dos alelos Ry adg e Rx1, e a cultivar 'Chiquita', resistente à pinta preta (Alternaria solani). Na safra das águas de 2004, 57 famílias clonais foram avaliadas em campo e 331 clones selecionados considerando a aparência de tubérculos. Desse total de clones, avaliados em mais dois experimentos no verão de 2005, 180 foram selecionados por meio do marcador SCAR RYSC3 como portadores do alelo Ry adg,. Também foram realizadas uma avaliação de desempenho agronômico na safra de inverno de 2006 e uma avaliação de resistência à pinta preta nas safras de verão de 2007 e 2008. Paralelamente, foi utilizado um marcador CAPS visando à seleção de clones portadores do gene Rx1. Dessa forma, combinando os resultados dos marcadores moleculares com os de campo, agrupados via índices de seleção, foi possível selecionar 20 clones de alto desempenho agronômico, resistentes à pinta preta e portadores do alelo Ry adg. Devido a problemas apresentados pelo marcador CAPS, apenas sete destes foram analisados e um identificado como portador do alelo Rx1.

The purpose of this study was to select potato clones with high agronomic performance and resistant to early blight, Potato Virus Y (PVY) and Potato Virus X (PVX). Crossings were done among progenitors carrying the Ry adg and Rx1 alleles for resistance to PVY and PVX and the cultivar 'Chiquita', which presents high levels of resistance to early blight (Alternaria solani). In the rainy season of 2004, 57 clonal families were evaluated in the field and 331 clones were selected based on tuber appearance. These clones were field evaluated in two trials in the rainy season of 2005 and 180 clones were selected for Ry adg allele with the SCAR marker designed RYSC3. Another agronomic evaluation was done in the winter season of 2006 and early blight was evaluated in the rainy seasons of 2007 and 2008. Simultaneously a CAPS marker was used to select for the presence of Rx1 allele. Combining the results from these experiments we were able to select 20 clones presenting high agronomic performance, resistance to early blight and carrying the Ry adg allele. The use of CAPS marker has practical difficulties due to production of poor amplification products to be digested with the DdeI enzyme and should be changed for another marker which shows more efficiency.