Dissimilarity measures and hierarchical methods for the study of genetic diversity on soybean / Medidas de dissimilaridade e métodos hierárquicos para estudo da diversidade genética em soja

ABSTRACT

In analysis of the genetic diversity on soybean can be used agronomic, morphological and molecular traits, which are subjected to multivariate biometrical analysis. There are different multivariate methodologies available such as Euclidean distance, Mahalanobis distance and different hierarchical methods. However, studies that may assist in the choice of such methods are lacking. The aim of this paper was to evaluate the clustering standards of soybean genotypes using Euclidean and Mahalanobis distances, following different hierarchical methods. The experiment was conducted in "Capim Branco" farm which belongs to the Federal University of Uberlândia and were used a complete randomized block design composed of 15 soybean genotypes (nine breeding lines and six cultivars) and four replications. The agronomic traits evaluated were number of days to flowering and to maturity, height of the plant at flowering and at maturity, height of the insertion of the first pod, number of nodes on the main stalk in flowering and at maturity, number of grains per pod, total number of pods, severity of Asian rust, number of pustules and yield. The data were submitted to multivariate analysis in GENES program. The Mahalanobis distance or the Euclidean distance obtained by agronomic traits allows the determination of soybean genetic diversity. The use of the Euclidean distance in hierarchical methods allows a greater group differentiation. The UPGMA method and the nearest neighbor method shows a greater accuracy using the Mahalanobis distance and Euclidean distance.

RESUMO

Em estudos de diversidade genética de soja são utilizados caracteres agronômicos, morfológicos e moleculares que, por sua vez, são submetidos às análises biométricas multivariadas. Encontram-se disponíveis diferentes metodologias multivariadas, tais como as a distância Euclidiana, a distância de Mahalanobis e diferentes métodos hierárquicos. No entanto, são escassos os estudos que orientam para uma melhor escolha de tais análises em pesquisas com soja. O objetivo deste trabalho foi avaliar o padrão de agrupamento de genótipos de soja utilizando distância Euclidiana e Mahalanobis, seguindo diferentes métodos hierárquicos. O experimento foi realizado na Fazenda Capim Branco, da Universidade Federal de Uberlândia. Os tratamentos consistiram de 15 genótipos de soja (nove linhagens e seis cultivares) avaliados em delineamento de blocos completos casualizados com quatro repetições. Avaliaram-se os caracteres número de dias para o florescimento e maturidade, altura da planta no florescimento e na maturidade, altura de inserção da primeira vagem, número de nós na haste principal no florescimento e na maturidade, número de vagens com um, dois e três grãos, número total de vagens, produtividade de grãos, severidade da ferrugem asiática e número de pústulas. Os dados foram submetidos a análises multivariadas utilizando o Programa Genes. Tanto a distância generalizada de Mahalanobis como a distância Euclidiana, obtidas com caracteres agronômicos, permitem determinar a diversidade genética em soja. O uso da distância Euclidiana em métodos hierárquicos permite maior diferenciação de grupos. O método UPGMA e o métodos do vizinho mais próximo apresentam maior concordância no agrupamento de genótipos utilizando a distância de Mahalanobis e a distância Euclidiana.