The terroir of Brazilian Coffea canephora: Characterization of the chemical composition.

FTIR spectroscopy and multivariate analysis were used in the chemical study of the terroirs of Coffea canephora. Conilon coffees from Espírito Santo and Amazon robusta from Matas of Rondônia, were separated by PCA, with lipids and caffeine being the markers responsible for the separation. Coffees from Bahia, Minas Gerais, and São Paulo did not exhibit separation, indicating that the botanical variety had a greater effect on the terroir than geographic origin. Thus, the genetic factor was investigated considering the conilon and robusta botanical varieties. This last group was composed of hybrid robusta and apoatã. The DD-SIMCA favored the identification of the genetic predominance of the samples. PLS-DA had a high classification performance regarding the conilon, hybrid robusta, and apoatã genetic nature. Lipids, caffeine, chlorogenic acids, quinic acid, trigonelline, proteins, amino acids, and carbohydrates were identified as chemical markers that discriminated the genetic groups.

Authentication and discrimination of new Brazilian Canephora coffees with geographical indication using a miniaturized near-infrared spectrometer.

New Brazilian Canephora coffees (Conilon and Robusta) of high added value from specific origins have been protected by geographical indication to guarantee their origin and quality. Recently, benchtop near-infrared (NIR) spectroscopy combined with chemometrics has demonstrated its usefulness to discriminate them. It was the first study, however, and therefore the possibility exists to develop a new portable NIR method for this purpose. This work assessed a miniaturized NIR as a cheaper spectrometer to discriminate and authenticate new Brazilian Canephora coffees with certified geographical origins and to differentiate them from specialty Arabica. Discriminant chemometric and class modeling techniques have been applied and have obtained good predictive ability on external test sets. In addition, models with similar classification purpose were compared with those obtained in previous research carried out with benchtop NIR for the same samples, obtaining comparable results. In this context, the portable method was used as a laboratory technique and has the advantage of being cheaper than benchtop NIR spectrometer. Furthermore, it brings a high possibility to be implemented in small coffee cooperatives, industries or control agencies in the future that do not have high economic resources.

Direct solid sample analysis using synchronous fluorescence spectroscopy coupled with chemometric tools for the geographical discrimination of coffee samples.

This work aims the study chemometric methods for the classification of the origin of coffee samples. Samples of finely pulverized coffee grains were analyzed by synchronous molecular fluorescence spectroscopy to carry out the classification. The spectral data of the samples were obtained in triplicate in two offsets: 10 nm (with emission wavelengths from 240 nm to 600 nm) and 40 nm (from 240 nm to 560 nm), all with 1 nm resolution. Different strategies were performed using the spectra obtained with the offsets of 10 nm and 40 nm and fused data at mid-level (10 nm + 40 nm). The performances of linear and nonlinear methods were compared, the best results were obtained from the raw data from the fusion at low-level of the 10 nm and 40 nm offset spectra with the Pareto optimization criterion.

Coffea canephora breeding: estimated and achieved gains from selection in the Western Amazon, Brazil / Melhoramento do Coffea canephora: ganhos de seleção estimados e realizados na Amazônia Ocidental

ABSTRACT: Gain from selection is an important criterion in quantifying the efficiency of breeding programs. This study quantified the selection gain estimated under experimental conditions and realized gain achieved in the field, seeking to interpret the efficiency of the Coffea canephora selection. For that purpose, we considered experiments that began in 2004 with directed hybridizations to obtain new hybrid progenies. From a breeding population composed of 288 hybrid individuals, 12 genotypes were selected in experimental conditions from 2005 to 2012, with amplitude in the estimated gains from 127.70 to−19.19%. Those genotypes were evaluated from 2012 to 2018 in clonal tests in four environments of the Western Amazon. The environment that exhibited the greatest correlation between the predicted genetic values and the realized genetic gain observed in the field was the environment of Ouro Preto do Oeste, RO (0.67), the location in which the plants were selected, followed by the environments of Alta FlorestaD´Oeste, RO (0.44), Rio Branco, AC (0.43), and Porto Velho, RO (0.37).Experimental conditions showed that the effect due to dominance deviations was approximately three times greater than the additive effect. Nine clones exhibited higher genetic gains in the experimental conditions and at field, and two clones exhibited lower estimated gains and lower field performance.The clone G17-P7 exhibited high genetic gain under experimental conditions and low field performance. The selection in experimental conditions was positively correlated with plant performance in the field (r=0.55), which allows reduction of the original breeding population to a set of more promising clones to be grown in multiple environments, optimizing time and resources.

RESUMO: O ganho com a seleção é um dos critérios mais importantes para avaliar a eficiência de programas de melhoramento de plantas. O objetivo desse trabalho é quantificar a associação entre o ganho de seleção estimado em condições experimentais e o ganho de seleção realizado em campo, buscando quantificar a eficiência do melhoramento do Coffea canephora. Para isso, foram considerados experimentos iniciados com a hibridação direcionada para obtenção de progênies no ano de 2004, a avaliação de testes de progênies em condições experimentais no período de 2005 a 2012, e avaliações em diferentes ambientes da Amazônia Ocidental no período de 2012 a 2018. De uma população composta por 288 indivíduos estruturados em nove progênies de irmãos completos foram selecionados 12 genótipos com amplitude de 127,70 a -19,19% em suas estimativas de ganho com a seleção, para serem avaliados em quatro ambientes da Amazônia Ocidental. O ambiente que apresentou maior correlação entre os valores genéticos preditos e o ganho realizado foi Ouro Preto do Oeste - RO (0,67), local em que as plantas foram selecionadas, seguido pelos ambientes de Alta Floresta D´Oeste - RO (0,44), Rio Branco - AC (0,43) e Porto Velho - RO (0,37). Avaliações em condições experimentais mostraram que os efeitos devido aos desvios de dominância foram aproximadamente três vezes maiores do que os efeitos aditivos. Nove clones apresentaram maiores estimativas de ganho em condições experimentais e nos ensaios de campo, e dois clones apresentaram menores estimativas em ambas condições. O clone G17-P7 apresentou altas estimativas de ganho em condições experimentais e baixo desempenho em campo. A seleção em único ambiente esteve positivamente correlacionada com o desempenho dos cafeeiros em campo (r=0,55), permitindo reduzir a população de melhoramento original em um conjunto de clones de maior potencial agronômico.

Adaptability and stability of Coffea canephora Pierre ex Froehner genotypes in the Western Amazon / Adaptabilidade e estabilidade de genótipos de Coffea canephora Pierre ex Froehner na Amazônia Ocidental

ABSTRACT: The development of Coffea canephora cultivars is based on the characterization of genotype × environment interaction, which is interpreted to quantify the differential behavior of clones at different cultivation sites. The objective of this research was to study the genotype x environment interaction aiming to select clones of broad and specific adaptation to different environments of the Western Amazon. Twelve clones with hybrid characteristics of the botanical varieties Conilon and Robusta and four open pollinated clones, had their performance evaluated in comparison with four controls. The genotype × environment interaction was interpreted based on the environmental quality index, the non-parametric estimator of Lin and Binns, 1988 and on the dispersion of the centroid method. Effects of the genotypes, environment, and genotype × environment interaction were all significant (p<0.01). The environmental quality index (Ij) classified three environments as favorable for coffee production. In terms of the Lin and Binn's estimator (Pi), hybrid genotypes 16, 10, 13, 09 and 14 presented lower Pi indices than others, and were classified as being more stable. Five clones of low adaptability, seven clones of specific adaptability to favorable or unfavorable environments and two clones of broad adaptability to all environments were identified interpreting the dispersion of the centroid method.

RESUMO: O desenvolvimento de novas cultivares de Coffea canephora fundamenta-se na caracterização do comportamento diferenciado dos clones em diferentes locais de cultivo. O objetivo deste trabalho foi estudar a interação genótipo x ambientes visando selecionar clones de adaptação ampla e específica à diferentes ambientes da Amazônia Ocidental. Doze clones com características híbridas das variedades botânicas Conilon e Robusta e quatro clones provenientes de polinização aberta tiveram seu desempenho avaliado em comparação com quatro testemunhas. Os métodos utilizados para quantificar a interação genótipo x ambientes foram o estimador não paramétrico de Lin & Binns e a dispersão do método centroide. A análise de variância indicou que os efeitos de genótipos, de ambiente e da interação G x A foram significativos (p<0,01). O índice de qualidade ambiental (Ij) permitiu classificar três ambientes favoráveis em relação a sua contribuição para o desempenho das plantas. Os genótipos híbridos 16, 10, 13, 9 e 14 apresentaram menores índices de Pi, tendo sido ranqueados como mais estáveis, apresentando produtividade média superior ao desempenho das testemunhas. Cinco clones de baixa adaptabilidade, sete clones de adaptabilidade específica a ambientes favoráveis ou desfavoráveis e dois clones de ampla adaptabilidade foram identificados interpretando a dispersão no plano do método centroide.

Acaricidal activity of extracts from different structures of Piper tuberculatum against larvae and adults of Rhipicephalus microplus / Atividade acaricida de extratos de diferentes estruturas de Piper tuberculatum sobre larvas e adultos de Rhipicephalus microplus

ABSTRACT The strategies to control the cattle tick, Rhipicephalus microplus are based mainly on the use of synthetic pesticides. However, the emergence, establishment, and development of resistance of ticks is rendering the main chemical groups ineffective. Finding new molecules to effectively control infestations by R. microplus is necessary to maintain the productivity of cattle herds, particularly of taurine breeds established in equatorial and tropical regions of the world. Ethanol extracts from the leaves, stems, and fruits of Piper tuberculatum were evaluated in bioassays at concentrations of 50, 25, 12.50, 6.25, 3.12 and 1.56 mg mL-1. The concentrations lethal to 50% of the individuals (LC50) of tick larvae after 24 hours of exposure were 3.62, 3.99 and 5.30 mg mL-1 for fruit, stem and leaf extracts, respectively. Against the engorged females, the highest efficacy rates were obtained at the concentration of 50 mg mL-1, corresponding to 71.57%, 68.38% and 37.03% of the fruit, leaf and stem extracts, respectively. The main effect of the ethanol extracts was on the egg hatching rate of ticks, with a reduction of 55.63% for the fruit and leaf extracts, and 20.82% for the stem extract. The results show that P. tuberculatum is a promising source of molecules for use as active ingredients in pesticide formulations for R. microplus control.

RESUMO Estratégias de controle do carrapato dos bovinos, Rhipicephalus microplus, fundamentam-se na utilização de pesticidas. Os principais grupos químicos utilizados atualmente mostram-se ineficazes devido ao surgimento de populações resistentes. A pesquisa de novas moléculas com eficiência acaricida é uma necessidade para manutenção da produtividade dos rebanhos bovinos estabelecidos em regiões de clima tropical. Avaliamos a atividade de Piper tuberculatum para o controle de fêmeas ingurgitadas e larvas de R. microplus através de bioensaios de imersão de adultos e de pacotes de larvas. As concentrações avaliadas foram de 50; 25; 12,50; 6,25; 3,12 e 1,56 mg mL-1 de extrato etanólico de folha, talo e fruto de P. tuberculatum. As concentrações letais para 50% dos indivíduos (CL50) após 24 horas de exposição de larvas de R. microplus foram 3,62; 3,99 e 5,30 mg mL-1 para os extratos etanólicos de fruto, talo e folha, respectivamente. Para fêmeas ingurgitadas, a maior eficácia resultou da concentração de 50 mg mL-1 de extrato de fruto (71.57%). O principal efeito dos extratos etanólicos de P. tuberculatum foi sobre a eclodibilidade, com uma redução de 55.63% para extratos de fruto e folha. P. tuberculatum mostra-se promissora como fonte de moléculas candidatas a uso em pesticidas, em formulações destinadas ao controle das infestações de R. microplus.

Genetic progress with selection of Coffea canephora clones of superior processed coffee yield / Progresso genético com a seleção de clones de Coffea canephora para produção superior de café beneficiado

ABSTRACT: The aim of this study was to select Coffea canephora clones of superior processed coffee productivity based on the estimates of the genetic parameters and of genetic progress with the plant selection. For this, the production of processed coffee from 130 clones was evaluated from 2014 to 2016 in a clonal test, installed in randomized complete blocks with four plants per plot and six replications, spaced 3 × 2m at the experiment station Embrapa Rondônia in the municipality of Ouro Preto do Oeste - RO. The estimation of genetic parameters and prediction of genotypic values were performed using REML/BLUP procedure (Restricted Maximum Likelihood/Best Unbiased Linear Prediction). Estimates of the genetic parameters confirmed the predominance of the genetic component in the expression of this trait, indicating the possibility of obtaining gains with the plant selection. Genetic progress of processed coffee productivity from the selection of 10% of the best clones was 49.88%, which is equivalent to an increase in average productivity from 42.57 bags.ha-1 to 66.95 bags.ha-1. The use of the harmonic mean of the genetic values helped to identify the clones of superior performance, with higher adaptability and stability for the northern region of Brazil.

RESUMO: O objetivo desse trabalho foi mensurar o progresso genético da produtividade de café beneficiado a partir da seleção de clones de Coffea canephora, com a obtenção de estimativas dos parâmetros genéticos e de ganhos com a seleção ao longo de três safras. Para isso, a produção de café beneficiado de 130 clones foi avaliada nas safras de 2014, 2015 e 2016 em ensaio clonal instalado em blocos completos casualizados, com quatro plantas por parcela e seis repetições, em espaçamento de 3 x 2m na estação experimental da Embrapa Rondônia no município de Ouro Preto do Oeste - RO. A estimação dos parâmetros genéticos e predição dos valores genotípicos foram realizadas utilizando procedimento REML/BLUP (máxima verossimilhança restrita/melhor predição linear não-viesada). As estimativas dos parâmetros genéticos quantificaram predominância do componente genético na expressão dessa característica, indicando a possibilidade de obtenção de ganhos com a seleção de plantas. O progresso genético da produtividade de café beneficiado com a seleção de 10% dos melhores clones foi de 49,88%, que equivale a um incremento na produtividade média de 42,57 sacas.ha-1 para 66,95 sacas.ha-1. A média harmônica da performance relativa dos valores genotípicos (MHPRVG) permitiu identificar clones de desempenho superior estável em condições tropicais da região Amazônica.

Selection of Coffea canephora parents from the botanical varieties Conilon and Robusta for the production of intervarietal hybrids / Seleção de genitores de Coffea canephora das variedades botânicas Conilon e Robusta visando à produção de híbridos intervarietais

ABSTRACT: The objective of this research was to quantify the genetic divergence of potential Coffea canephora parents, with the goal of developing progenies that associate the best traits of the Conilon and Robusta botanical varieties for hybrid vigor expression. Thus, 10 morphological and productive characteristics of 130 clones of Conilon and Robusta botanical varieties and their intervarietal hybrids were evaluated over 2 years. The experiment was conducted in a randomized block design with four replicates of four plants per plot. For selection of parents, the main component analysis was used to associate values with reference points obtained from the average of each botanical variety. The first two principal components allowed for the separation of the botanical varieties representing the variability contained in the original data with 76% for the first year and 69% for the second year. Although, the genotype × years interaction had significant effects, there were minor differences in the grouping from one year to the next, which is associated with the higher repeatability estimates observed in this study. It was observed that crosses with the 16-1-81I, 9-1-82L, and 13-1-61I parents of the botanical variety Robusta and the 167I, 890E, and 130I parents of the Conilon botanical variety presented greater potential for obtaining selection gains.

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi quantificar a divergência genética entre matrizes de C. canephora visando desenvolver progênies que associem características das variedades botânicas Conilon e Robusta à expressão do vigor do híbrido. Para isso, foram avaliadas dez características morfológicas e produtivas de 130 clones das variedades botânicas Conilon, Robusta e de híbridos intervarietais, ao longo de dois anos, em delineamento de blocos casualizados com quatro repetições de quatro plantas por parcela. Para seleção de genitores foi utilizada a técnica de componentes principais associada a pontos referenciais obtidos a partir da média de cada variedade botânica. Os dois primeiros componentes principais permitiram a separação das variedades botânicas e dos híbridos intervarietais com uma representação da variabilidade contida nos dados originais de 76% no primeiro ano e 69% no segundo ano. Apesar da significância da interação genótipos x anos, observou-se pouca diferença no agrupamento ao longo do tempo, o que está associado às maiores estimativas de repetibilidade observadas nesse estudo. Observou-se que as matrizes 16-1-81I, 9-1-82L e 13-1-61I da variedade botânica Robusta e as matrizes 167I, 890E e 130I da variedade botânica Conilon apresentaram maior potencial para a obtenção de ganhos com a seleção.

Diversity of frugivorous flies (Tephritidae e Lonchaeidae) in three municipalities in southern Bahia / Diversidade de moscas frugívoras (Tephritidae e Lonchaeidae) em três municípios da região sul da Bahia

The main goal of this paper was to know the species diversity of frugivorous flies (Tephritidae and Lonchaeidae) in Ilhéus, Uruçuca and Wenceslau Guimarães, municipalities in southern Bahia. In each sampled place five McPhail traps were used containing 5% corn hydrolyzed protein (Bio Anastrepha(c)), from July 2011 through December 2012. The captured adults were placed in plastic pots containing 70% alcohol, until identification, characterized according to diversity indexes of Shannon-Wiener, Margalef and equitability, and categorized according to the total number of captured flies: 2.24% species of genus Neosilba McAlpine (Lonchaeidae), and 97.76% species of genus Anastrepha Schiner, with 12 species reported, and Ceratitis capitata . The index fly/trap/day (FTD) oscillated from zero to 1.35 with the highest capture in March and April 2012, coinciding with the fructification period. The frugivorous flies captured were Anastrepha antunesi Lima, A. bahiensis Lima, A. consobrina (Loew), A. ­distincta Greene, A. ­fraterculus (Wied.), A. ­grandis (Macquart), A. ­leptozona Hendel, A. ­obliqua (Macquart), A. parallela (Wied.), A. ­serpentina (Wied.), A. ­sororcula Zucchi, A. zenildae Zucchi, C. capitata (Wied.), Neosilba glaberrima (Wied.) and Neosilba zadolicha McAlpine & Steyskal. Anastrepha fraterculus was the species with the highest index of frequency, dominance, abundance and constancy. It is the first register of A. consobrina in the state of Bahia.(AU)

O principal objetivo deste estudo foi conhecer a diversidade de espécies de moscas frugívoras (Tephritidae e Lonchaeidae) em Ilhéus, Uruçuca e Wenceslau Guimarães, municípios da região sul da Bahia. No período de julho/2011 a dezembro/2012, foram instaladas cinco armadilhas do tipo McPhail em cada local de amostragem, tendo como atrativo alimentar proteína hidrolisada de milho (Bio Anastrepha(c)) a 5%. Os adultos capturados nas armadilhas, após a triagem, foram acondicionados em potes plásticos com álcool etílico 70% até a identificação. Cada espécie de Anastrepha foi caracterizada pelos índices de diversidade de Shannon-Wiener, Margalef e equitabilidade e categorizada quanto à sua dominância, abundância, frequência e constância na comunidade. Do total de moscas capturadas, 2,24% corresponderam a exemplares de Neosilba McAlpine (Lonchaeidae) e 97,76% a exemplares de moscas-das-frutas, com registro de 12 espécies de Anastrepha e C. capitata . O índice mosca/armadilha/dia (MAD) variou de 0 a 1,35, com maior captura nos meses de março e abril de 2012, coincidindo com o período de frutificação. Registraram-se as ocorrências de Anastrepha antunesi Lima, A. bahiensis Lima, A. ­consobrina (Loew), A. distincta Greene, A. ­fraterculus (Wied.), A. ­grandis (Macquart), A. leptozona Hendel, A. obliqua (Macquart), A. ­parallela (Wied.), A. ­serpentina (Wied.), A. sororcula Zucchi, A. ­zenildae Zucchi, Ceratitis capitata (Wied.), Neosilba glaberrima (Wied.) e Neosilba zadolicha McAlpine & Steyskal. Anastrepha fraterculus atingiu os índices máximos de dominância, frequência, constância e abundância. Registrou-se, pela primeira vez, a espécie A. consobrina no estado da Bahia.(AU)

Adaptabilidade e estabilidade da produção de café beneficiado em Coffea canephora / Adaptability and stability of Coffea canephora coffee bean yield

O objetivo deste trabalho foi comparar a capacidade discriminatória de métodos para seleção e recomendação de clones de cafeeiros da espécie Coffea canephora, considerando a interação genótipos x anos na distribuição da produtividade de café beneficiado, nos períodos de 2000 a 2004 e de 2007 a 2011. O efeito significativo da interação genótipos x anos indicou que existem clones que apresentaram desempenho não consistente ao longo do tempo. Os métodos de LIN & BINNS (1988) e ANNICCHIARICO (1992) apresentaram resultados similares, de modo que um deles pode ser utilizado em substituição ao outro. O método de EBERHART & RUSSEL (1966) identificou parte dos clones de adaptação específica, enquanto que os métodos, MHPRVG e centroide permitiram caracterizar os clones de maior adaptabilidade e estabilidade, apresentando resultados complementares. A seleção de plantas baseada na distribuição da produtividade de café beneficiado ao longo do tempo permitiu selecionar clones de desempenho superior sem acentuar a bienalidade.

This research aimed to compare methods of selecting Coffea canephoraclones, considering the genotypes x years interaction, based on data of processed coffee yield obtained from 2000 to 2004 and 2007 to 2011. The significant clones x seasons (CS) interaction, indicates that the genotypes showed no consistent performance over the years. The LIN & BINNS (1988) and ANNICCHIARICO (1992) methods showed similar results indicating that one method may be used to replace the other. The EBERHART & RUSSEL (1966) identified some of the specific adaptability clones. The MHPRVG and centroid methods allowed to select clones of higher adaptability and stability. The plant selection based on the distribution of coffee productivity over time allowed the selection of superior clones without accentuate biannuality.

Selection of arabica coffee progenies tolerant to heat stress / Seleção de progênies de café arábica tolerantes ao calor

Due to high temperatures, practically all coffee farms in the state of Rondonia are of the C. canephora species. Thus, importing arabica coffee from other states becomes necessary for composition of blends, as well as for the specialty or gourmet coffee market. The purpose of this study was to select arabica coffee genotypes that exhibit satisfactory agronomic performance under high temperature conditions. The experiment was conducted in OuroPreto do Oeste, RO, Brazil, with mean annual temperature of 25.8°C and mean annual rainfall of 2300mm year-1. The experiment was composed of 114 arabica coffee genotypes, with 103 progenies and eleven control cultivars, provided by EPAMIG. A randomized block experimental design was used with three replications, spacing of 3.0x1.0 meters and five plants per plot. All the crop seasons showed significant difference for the green coffee yield trait. In joint analysis, significant differences were detected among progenies and control cultivars. In the average of the four harvests, green coffee yield was 32.38 bags ha-1. The cultivars 'CatuaíVermelho IAC 15', 'Obatã IAC 1669-20' and 'Catucaí Amarelo 2SLCAK' stood out, achieving yields greater than 40 bags ha-1. The gain obtained from selection was 14.33 bags ha-1, which is equivalent to an increase of 44.04% in production of green coffee. The progeny H514-7-10-6-2-3-9 stood out with an average yield of 51.20 bags ha-1. In regard to maturation cycle, 56% of the progenies were classified as early maturity and 44% as medium maturity. Late maturity genotypes were not observed.

Devido às temperaturas elevadas, basicamente, todas as lavouras de café no estado de Rondônia são da espécie C. canephora. Desse modo, a importação de café arábica de outros estados faz-se necessária para a composição dos blends, além do mercado de cafés especiais ou gourmets. O objetivo deste trabalho foi selecionar genótipos de café arábica que apresentam desempenho agronômico satisfatório sob condições de temperaturas elevadas. O experimento foi instalado em Ouro Preto do Oeste-RO, com temperaturas médias anuais de 25,8°C e precipitação pluvial média de 2.300mm ano-1. O experimento foi composto por 114 genótipos de café arábica, sendo 103 progênies e onze cultivares testemunhas, fornecidas pela EPAMIG. O delineamento foi blocos casualizados com três repetições, espaçamento de 3,0 x 1,0 metros, com cinco plantas por parcela. Todas as safras demonstraram diferença significativa para a característica produtividade de café beneficiado. Na análise conjunta, foram detectadas diferenças significativas entre progênies e entre cultivares testemunhas. Na média das quatro colheitas, a produtividade de café beneficiado foi de 32,38 sacas ha-1. Destaques para as cultivares 'Catuaí Vermelho IAC 15', 'Obatã IAC 1669-20' e 'Catucaí Amarelo 2SLCAK' que alcançaram produtividades acima de 40 sacas ha-1. O ganho de seleção obtido foi de 14,33 sacas ha-1, que equivale a um aumento de 44,04% na produção de café beneficiado. Destaque para a progênie H514-7-10-6-2-3-9, com produtividade média de 51,20 sacas ha-1. Quanto ao ciclo de maturação, 56% das progênies foram classificadas como ciclo precoce e 44% de ciclo intermediário. Não foi observado genótipo de ciclo tardio.

Capacidade produtiva e progresso genético de pinhão-manso / Productive capacity and genetic progress of physic nut

O objetivo do presente estudo foi estimar parâmetros genéticos e avaliar o progresso genético dos principais componentes da produção de grãos do pinhão-manso. Para isso, foram avaliadas quatro procedências de pinhão-manso em ensaio de blocos ao acaso, utilizando três repetições de 36 plantas, em espaçamento de 3x2m. O número de cachos por planta foi uma das características mais importantes para a produção de grãos. A uniformidade de maturação dos frutos apresentou efeito ambiental predominante, sendo bastante limitado o progresso genético a ser obtido com a seleção baseada nesta característica. O progresso genético estimado com a seleção de procedências pode ser considerado pequeno: 11%, 7% e 18% no 1°, 2° e 3° anos pós-plantio, respectivamente. A seleção dos 30 melhores indivíduos dentro de procedências permitiu a obtenção de ganhos de 29%. O melhoramento dessa oleaginosa deve considerar estratégias de geração de variabilidade, como a recombinação de indivíduos divergentes e introdução de novos acessos.

The objective of this study was to estimate genetic parameters and evaluate the genetic progress of Jatropha curcas L. agricultural traits from 2008 to 2011. Four Brazilian provenances were evaluated in a randomized block design using three replicates of 36 plants at a spacing of 3x2m. The number of bunches was one of the most important traits for grain production. The fruit ripening uniformity showed predominant environmental effect, being very limited the genetic progress to be achieved by plant selection. The estimated genetic progress with the selection of provenances may be considered low: 11%, 7% and 18% at 1th, 2th and 3th years respectively. The selection of the 30 best individuals within provenances provided a genetic progress of 29%. The genetic improvement of this oil crop should consider strategies to increase the genetic variability by breeding and introduction of new genotypes.

Estimates of genetic parameters for physic nut traits based in the germplasm two years evaluation / Estimativa de parâmetros genéticos de caracteres de pinhão-manso em dois anos de avaliação do banco de germoplasma

In spite of increasingly widespread interest in planting physic nut, breeding efforts are still in its infancy. In that context, an important resource recently established aiming future breeding efforts was the assembly of a germplasm bank with near 200 accessions. The objective of this study was to estimate genetic parameters, repeatibility coefficients and genetic correlation between seven traits, measured in 110 accessions (half sib families) of this germplasm bank in different stages of development. The results show that higher relative values of additive variance were only found for yield and height, and the existence of low environmental variation (either of temporary or permanent nature) among plots within blocks. Given the high repeatibility values found for all traits, on average three measurements are necessary to predict, accurately and efficiently, the true breeding value of an individual. Based on the results of genetic correlations, breeding effort should initially be use track trees with increased stem diameter, elevated number of branches and canopy volume so as to increase the chances of finding an exceptionally highly productive tree.

Apesar do crescente interesse no plantio do pinhão manso, os esforços de melhoramento ainda estão em seu início. Nesse contexto, um importante recurso recentemente estabelecido visando a futuros trabalhos de melhoramento foi a montagem de um banco de germoplasma com cerca de 200 acessos. O objetivo deste estudo foi estimar parâmetros genéticos, coeficientes de repetibilidade e correlações genéticas entre sete características, mensuradas em 110 acessos (famílias de meios-irmãos) desse banco de germoplasma em diferentes estágios de desenvolvimento. Os resultados demonstram que valores elevados de variância genética aditiva foram encontrados apenas para produção e altura e a existência de baixa variação ambiental (tanto de natureza temporária quanto permanente) entre parcelas dentro de blocos. Dado os altos valores de repetibilidade encontrados para todas as características, em média três mensurações são necessárias para se predizer, acurada e eficientemente, o real valor de melhoramento de um indivíduo. Baseado nos resultados de correlações genéticas, esforços de melhoramento devem inicialmente ser usados para se identificar árvores de elevado diâmetro de caule, elevado número de ramos e volume de copa, de modo a aumentar as chances de se encontrar árvores excepcionalmente produtivas.

Componentes primários e secundários do rendimento de óleo de pinhão-manso / Primary and secondary yield components of the oil in physic nut (Jatropha curcas L.)

A definição dos critérios para seleção de materiais é especialmente importante para o cultivo do pinhão-manso (Jatropha curcas L.), pois subsidia a caracterização dos ideótipos mais adequados para o plantio e o progresso genético com a prática da seleção. O objetivo deste trabalho foi estimar, por meio de análise de trilha com diagrama em cadeia, os efeitos diretos e indiretos de sete características vegetativas e quatro características de qualidade da matéria-prima sobre o rendimento de óleo de pinhão-manso com 38 meses de cultivo. A produtividade de grãos e o teor de óleo apresentaram efeito direto e positivo sobre o rendimento de óleo, e o volume de copa mostrou-se como um dos principais componentes de efeito indireto e positivo sobre a variável principal. Na população de melhoramento avaliada, as estimativas dos efeitos diretos e indiretos indicaram que a seleção de plantas de maior rendimento de óleo deve considerar genótipos de maior produtividade de grãos e maior volume de copa, mantendo-se a variabilidade para as outras características avaliadas.

The definition of the most suitable plant selection criteria is especially important for Jatropha curcas L. as subsidies the genetic progress estimates and the ideotype characterization, described in terms of the traits that are thought to enhance genetic yield potential. The objective of this study was to estimate the direct and indirect effects of seven vegetative traits and four seed quality traits on J. curcas oil yield. The traits grain yield and the weight of the nuts showed direct and positive effect on the oil yield. The tree volume showed the major indirect and positive effect on the main variable through grain yield. The development of J. curcas with higher oil yield in the evaluated population has to consider the selection of plants with higher yield and tree volume, maintaining the variability of the grain quality traits.

Anaplasma marginale infection in cattle from south-western Amazonia / Infecção por Anaplasma marginale em bovinos na Amazônia Sul Ocidental, Brasil

The present study provides the first epidemiological data regarding infection by Anaplasma marginale in cattle reared in south-western Brazilian Amazonia. One simple procedure was adapted for the extraction of DNA from blood clots collected in seven microregions of Rondônia State and two mesoregions of Acre State. PCR method was used to asses the frequency of A. marginale infections in 4 to12-month-old cattle. The cattle infection was investigated by polymerase chain reaction (PCR) using the specific primer "msp5" for A. marginale. The DNA amplifications revealed that the mean frequency of A. marginale infection was 98.6 percent (1,627/1,650) in samples from Rondonia, and 92.87 percent (208/225) in samples from Acre. The high frequency of A. marginale infections in 4 to 12-month-old cattle indicate a situation of enzootic stability in the studied areas and are comparable to those detected by immunodiagnosis in different endemic regions in Brazil. The DNA extraction of clotted blood method described here can be used for epidemiological studies on anaplasmosis and other bovine hemoparasites.

O presente estudo fornece os primeiros dados epidemiológicos relativos a infecção por Anaplasma marginale em bovinos criados na Amazônia Sul Ocidental brasileira. Foi adaptado um procedimento simples para a extração de DNA a partir de coágulos sanguíneos coletados em sete microrregiões do estado de Rondônia e duas mesoregiões do estado do Acre. A técnica da reação em cadeia da polimerase (PCR) foi aplicada para avaliar a freqüência da infecção por A. marginale em bovinos com idade entre 4 e 12 meses. Após a extração do DNA de cada amostra, a infecção nos bovinos foi investigada pela amplificação do gene "msp5" de A. marginale. As técnicas de amplificação do DNA revelaram que a freqüência de infecção por A. marginale foi de 98,6 por cento (1.627/1.650) nas amostras provenientes de Rondônia e de 92,87 por cento (208/225) nas amostras do Acre. A alta freqüência da infecção por A. marginale nos animais com idade entre 4 e 12 meses indica uma situação de estabilidade enzoótica nas regiões estudadas, as quais são comparáveis às detectadas por técnicas de imunodiagnóstico em outras regiões endêmicas no Brasil. A extração do DNA através do método aqui descrito pode ser utilizado em estudos epidemiológicos sobre a anaplasmose bovina e outros hemoparasitas.

Método para mapeamento de locos controladores de características oligogênicas / Genetic mapping of oligogenic traits using maximum likehood functions

Características oligogênicas de distribuição discreta e expressão governada por poucos genes de maior efeito têm se mostrado importantes na condução dos programas de melhoramento, com destaque para a resposta de resistência das plantas às doenças. Métodos tradicionais de detecção de QTL's, que pressupõem normalidade e herança governada por múltiplos fatores, não deveriam ser utilizados para mapeamento dessas características de distribuição discreta e interação epistática predominante. O objetivo deste trabalho é avaliar os resultados de um método para mapeamento e detecção de locos controladores da expressão de características oligogênicas, OTL's (Oligogenic Trait Loci). Esse método, definido como MMCO (Método de Mapeamento de Características Oligogênicas), utiliza funções de verossimilhança para obtenção de estimativas de ligação fatorial entre locos marcadores e locos controladores de características oligogênicas. Os resultados indicam que o método foi adequado para detecção de OTL's em populações F2 relativamente pequenas, compostas por 200 indivíduos, e que a determinação a priori do padrão de herança é condição necessária para a utilização dessa estratégia, que se diferencia por atender as pressuposições de análise, não necessitar de informação prévia de ordenamento entre as marcas e por permitir a obtenção de estimativas a partir da informação contida em todas as classes genotípicas.

Oligogenic traits are distinguished by their heritage ruled by higher effect genes and by their importance for cultivated plants, with emphasis to the plant disease resistance inheritance. The qualitative nature and epistatic interaction of these traits results in a heritage pattern that should not be interpreted through traditional QTL detection strategies. The objective of this work was to propose a method for Oligogenic Traits Loci (OTL) detection. This method, defined as Oligogenic Trait Mapping Method (OTMM) uses maximum likehood probability functions to obtain adjusted "r" estimates that express the distance among the molecular markers and the OTL loci. The results show that the method was adequate for OTL detection even in relatively small F2 populations. The prior definition of the oligogenic heritage pattern is one the main requirements of this method that focus in the attainment of the analysis presumptions without previous markers order information.

Selection among and within and combined selection in oil palm families derived from Dura x Dura / Seleção entre e dentro e seleção combinada em famílias de dendê oriundas do cruzamento Dura x Dura

Oil palm, in view of the worldwide consumed oil, is a perennial crop of great importance. Nevertheless, the genetic improvement is still incipient. In this study we applied the selection among and within families and the combined selection, based on the phenotypic values and phenotypic performance (Pi statistic), to verify which strategy obtained the highest genetic gains. Five full-sib families were evaluated in randomized blocks, with five replicates and 12 plants per plot, over five years of successive harvests. The total number of bunches and the total fruit yield per year plant-1 were evaluated. Values of 1.00 and 0.25 for the ratio between the environmental variance among plots and the environmental variance among plants within the plot for both traits, respectively, were adequate for the estimation of the genetic parameters. The existence of genetic variability in the population Dura was verified for both evaluated traits. The combined selection, based either on the phenotypic values or on the underlying Pi statistic, resulted in the highest genetic gains. Despite the satisfactory gains since it translates the true yield potential of the evaluated genotypes and their performance stability.

O dendê é uma cultura perene de grande importância devido à produção de óleo que é consumido mundialmente. Contudo, o melhoramento genético ainda é incipiente. Neste trabalho foram utilizadas a seleção entre e dentro de famílias e a seleção combinada, a partir dos valores fenotípicos e da performance fenotípica (estatística Pi), visando verificar com qual das estratégias foi obtido maior ganho genético. Avaliaram-se cinco famílias de irmãos-completos em blocos casualizados, com cinco repetições e 12 plantas por parcela, durante cinco anos de colheitas sucessivas. O número total de cachos e a produção total de frutos por ano planta-1 foram avaliados. Valores de 1,00 e 0,25 para a razão entre a variância ambiental entre parcelas e a variância ambiental entre plantas dentro da parcela, respectivamente para ambas as características, foram adequados para a estimação dos parâmetros genéticos. Verificou-se a existência de variabilidade genética na população Dura para as duas características avaliadas. A seleção combinada, tanto baseada nos valores fenotípicos ou fundamentada na estatística Pi, proporcionou maiores ganhos genéticos. Embora a seleção entre e dentro de famílias tenha proporcionado ganhos satisfatórios, recomenda-se o processo de seleção baseado na estatística Pi, pois a mesma irá traduzir o verdadeiro potencial produtivo dos genótipos avaliados e a sua estabilidade de comportamento.

A priori choice of hybrid parents in plants.

Plant breeding deals with high-yielding genotypes. However, how best to choose parents of these genotypes remains an unsolved question. Here, we focus on a priori choice based on parental distances by means of agronomic and molecular data. Despite numerous theoretical and empirical studies, a priori choice continues to be a controversial procedure. Both success and failure are commonly reported. We looked at these ambiguous results in order to investigate their possible causes. A total of 139 articles on genetic divergence were sampled to examine aspects such as type and number of markers utilized. We suggest that the mean number of 160, 281 and 25 for RAPD and RFLP markers, and SSR loci, respectively, which we found in these papers, should be increased for accurate analysis. A second sample composed of 54 articles was used to evaluate the divergence-heterosis association. Most of them (28) detected positive divergence-heterosis association, whereas 26 revealed negative or inconclusive results. We examined several causes that influence a priori choice positively and negatively.

Characterization, regulation, and phylogenetic analyses of the Penicillium griseoroseum nitrate reductase gene and its use as selection marker for homologous transformation.

Penicillium griseoroseum has been studied because of its efficient pectinases production. In this work, the Penicillium griseoroseum nitrate reductase gene was characterized, transcriptionally analyzed in different nitrogen sources, and used to create a phylogenetic tree and to develop a homologous transformation system. The regulatory region contained consensus signals involved in nitrogen metabolism and the structural region was possibly interrupted by 6 introns coding for a deduced protein with 864 amino acids. RT-PCR analysis revealed high amounts of niaD transcript in the presence of nitrate. Transcription was repressed by ammonium, urea, and glutamine showing an efficient turnover of the niaD mRNA. Phylogenetics analysis showed distinct groups clearly separated in accordance with the classical taxonomy. A mutant with a 122-bp deletion was used in homologous transformation experiments and showed a transformation frequency of 14 transformants/microg DNA. All analyzed transformants showed that both single- and double-crossover recombination occurred at the niaD locus. The establishment of this homologous transformation system is an essential step for the improvement of pectinase production in Penicillium griseoroseum.