Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-08-17T12:29:26Z No. of bitstreams: 1 Ulisses Vieira Guimaraes.pdf: 877634 bytes, checksum: cafb89d2c3ac8722437ff1ee2a838a65 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-17T12:29:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ulisses Vieira Guimaraes.pdf: 877634 bytes, checksum: cafb89d2c3ac8722437ff1ee2a838a65 (MD5) Previous issue date: 2010-02-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The objective of this study was to assess the magnitude of the interaction between genotypes of cane sugar and environments and the adaptability and stability to the character of total sugar recovered (TSR) using the methodology proposed by Wricke (1965), Eberhart and Russell (1966), Cruz, Torres and Vencovsky (1989) and Annic-chiarico (1992). It was evaluated eight genotypes of sugar cane cultivated in Usina Trapiche in the State of Pernambuco and Usina Serra Grande in the State of Ala-goas. The experimental design was a randomized block design with four blocks during the period 2004 to 2008, referring to cuts, sugarcane, ratoon, second ratoon cane and fourth leaf, respectively. It was observed differences among genotypes within each environment. The evaluation of genotypes, has highlighted the G8 genotype to obtain the average productivity of TSR above the overall average, adaptable and suitable for all types of environments, according to Eberhart and Russell (1966), Cruz et al. (1989) and Annichiarico (1992), and high stability by the methods listed above and Wricke (1965). The G5 was the most productive, adaptable to all types of envi-ronments, but as it presents low stability, its behavior is unpredictable. At unfavorable environments, the genotype G4 was the best, with high productivity and good rre-sponse to environmental changes. It was noted a strong association between the results of the methods Eberhart and Russell (1966) and Cruz et al. (1989), which are based on linear regression analysis and simple linear regression bissegmented re-spectively. The use of methods of adaptability and stability in combination can be interesting and add information about the performance of genotypes evaluated, how-ever, the use of these methods, based on the same statistic is not recomendable. / O objetivo deste trabalho foi o de avaliar a magnitude da interação entre genótipos de cana-de-açúcar e ambientes e a adaptabilidade e estabilidade para o caráter açúcares totais recuperados (ATR) por meio dos métodos propostos por Wricke (1965), Eberhart e Russell (1966), Cruz, Torres e Vencovsky (1989) e Annicchiarico (1992). Foram avaliados oito genótipos de cana-de-açúcar cultivados na Usina Trapiche no Estado de Pernambuco e Usina Serra Grande no Estado de Alagoas. O delineamento estatístico utilizado foi o de blocos ao acaso com quatro repetições durante o período de 2004 a 2008, referentes aos cortes: cana-planta, cana-soca, cana-ressoca e quarta folha, respectivamente. Verificou-se a existência de diferenças significativas entre os genótipos dentro de cada ambiente. Dos genótipos avalia-dos, tem-se em destaque o genótipo G8 por obter a média de produtividade de ATR acima da média geral, adaptável e recomendado para todos os tipos de ambientes, segundo os métodos Eberhart e Russel (1966), Cruz et al. (1989) e Annichiarico (1992), e alta estabilidade segundo os métodos já citados e Wricke (1965). O G5 foi o mais produtivo, adaptável a todos os tipos de ambientes, no entanto apresenta baixa estabilidade, isto é, seu comportamento é imprevisível. Em ambientes desfavoráveis, se destaca o genótipo G4, com alta produtividade e responde bem às mu-danças ambientais. Notou-se uma forte associação entre os resultados dos métodos Eberhart e Russell (1966) e Cruz et al. (1989), sendo estes baseados em análise de regressão linear simples e regressão linear bissegmentada, respectivamente. A utilização de métodos de análise de adaptabilidade e estabilidade de forma combinada pode ser interessante e agregar informações a respeito do comportamento dos genótipos avaliados, no entanto, o uso desses métodos, baseados em mesma estatística, é desaconselhável.

The aim of this work was to evaluate the performance of sweet potato (Ipomoea batatas L.) clones cultivated in three counties of Sergipe, Brazil. The experimental design was randomized blocks with three replications. We tested 28 accessions and three cultivars (Brazlândia Branca, Brazlândia Rosada and Palmas) of sweet potato grown in three counties of the Sergipe State (São Cristóvão, Malhador e Canindé de São Francisco). The analyzed variables were: dry weight of aerial part, dry matter content of aerial part, total root yield, total yield of marketable roots, weight per root, root form, resistance to soil insects, dry matter content of roots, starch content in the roots, yield of starch, ethanol and ethanol per ton of root. We realized an analysis of variance per local and a joint analysis of variance to analyze the genotype x environment interaction. We observed for cultivar Brazlândia Branca and the accessions IPB-075, IPB-079 and IPB-087 values of total yield of roots from 27.83 to 43.01 t.ha-1, from 29.64 to 63.28 t.ha-1, from 30.44 to 41.67 t.ha-1, from 35.12 to 48.18 t.ha-1, respectively, and values of total yield of marketable roots from 27.70 to 42.41 t.ha-1, from 26.63 to 63.17 t.ha-1, from 26.77 to 41.66 t.ha-1, and from 30.86 to 46.28 t.ha-1, respectively and scores of resistance to soil insects from 1.20 to 1.81, from 1.53 to 2.02, from 1.59 to 1.88, and from 1.74 to 2.37, respectively. For ethanol yield the clones IPB-075, IPB-087 and the cultivar Palmas, with their respective values of intervals in the three environments, we observed values from 5910.39 to 8516.12 L.ha-1, from 5141.85 to 6937.63 L.ha-1 and from 5829.62 to 8211.77 L.ha-1 for São Cristóvão, Malhador and Canindé de São Francisco, respectively. There were significant differences for genotypes, environments and genotype x environment for all variables. Estimates of heritability (h2) were above 50% for all variables except for resistance to soil insects in the Malhador county (15.39%) and Canindé de São Francisco (40.41%). The values of the CVg/CVe ratio for dry weight of aerial part, total yield of roots, total yield of marketable roots, root form, resistance to soil insects, dry matter content of roots, starch content in roots and ethanol per ton of roots were high, justifying their use in breeding programs. All genotypes showed variability in each environment with exception for the variable resistance to soil insects in the Malhador county, and between environments, with exception for the variable dry weight of aerial part. / O objetivo do presente trabalho foi avaliar o desempenho de clones de batata-doce (Ipomoea batatas L.) cultivados em três municípios de Sergipe. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso, com três repetições. Testou-se 28 acessos e três cultivares (Brazlândia Branca, Brazlândia Rosada e Palmas) de batata-doce em três municípios do Estado de Sergipe (São Cristóvão, Malhador e Canindé de São Francisco). As variáveis analisadas foram: massa seca da parte aérea, teor de matéria seca da parte aérea, rendimento total de raízes, rendimento total de raízes comerciáveis, massa por raiz, formato de raiz, resistência a insetos de solo, teor de matéria seca das raízes, teor de amido nas raízes, rendimento de amido, etanol e etanol por tonelada de raiz. Realizou-se a análise de variância por local e a conjunta para analisar a interação genótipo x ambiente. Observou-se, para cultivar Brazlândia Branca e os acessos IPB-075, IPB-079 e IPB-087 valores de 27,83 a 43,01 t.ha-1, 29,64 a 63,28 t.ha-1, 30,44 a 41,67 t.ha-1, 35,12 a 48,18 t.ha-1 de rendimento total de raízes, respectivamente, de 27,70 a 42,41 t.ha-1, 26,63 a 63,17 t.ha-1, 26,77 a 41,66 t.ha-1, 30,86 a 46,28 t.ha-1 de rendimento total de raízes comerciáveis, respectivamente, e de 1,20 a 1,81, 1,53 a 2,02, 1,59 a 1,88, 1,74 a 2,37 de nota de resistência a insetos do solo, respectivamente. Para rendimento de etanol os clones IPB-075, IPB-087 e a cultivar Palmas, com respectivos intervalos de valores nos três ambientes, observou-se de 5.910,39 a 8.516,12 L.ha-1, 5.141,85 a 6.937,63 L.ha-1 e 5.829,62 a 8.211,77 L.ha-1 para São Cristóvão, Malhador e Canindé de São Francisco, respectivamente. Houve diferença significativa para genótipos, ambientes e genótipos x ambientes para todas as variáveis. As estimativas da herdabilidade (h²) apresentaram-se acima de 50% para todas as variáveis com exceção da variável resistência a insetos do solo em Malhador (15,39%) e Canindé do São Francisco (40,41%). Os valores da razão CVg/CVe para massa seca da parte aérea, rendimento total de raízes, rendimento total de raízes comerciáveis, formato de raiz, resistência a insetos do solo, teor de matéria seca das raízes, teor de amido nas raízes e etanol por tonelada de raiz foram altos, justificando sua utilização em programas de melhoramento. Todos os genótipos apresentaram variabilidade dentro de cada ambiente com exceção para a variável resistência a insetos de solo no ambiente de Malhador, e entre ambientes, com exceção para a variável massa seca da parte aérea.

O presente estudo teve por objetivo estudar os efeitos da interação genótipo x ambiente sobre as características peso à desmama, peso ao sobreano e ganho de peso da desmama ao sobreano em bovinos da raça Nelore. Foram analisados 58.032 registros de peso à desmama ajustados para 205 dias (PD), 46.032 registros de peso ao sobreano ajustados para 550 dias (PS) e 45.844 registros de ganho de peso da desmama ao sobreano ajustados para 345 dias (GP), originários de três rebanhos distintos. Os dados foram submetidos a dois métodos de análises: no primeiro, processaram-se análises unicaracterísticas para os rebanhos individuais e para o conjunto formado pelos três rebanhos, e análises tri-características para os dados de cada rebanho, em que as mesmas características foram consideradas como variáveis distintas. Foi utilizado o programa GIBBS2F90, sob abordagem bayesiana. As estimativas dadas pelas médias dos coeficientes de herdabilidade para PD, PS e GP variaram de 0,09 a 0,24, 0,24 a 0,44 e 0,09 a 0,31, respectivamente. Nesta mesma ordem, as correlações genéticas das mesmas características nos diferentes ambientes variaram de 0,88 a 0,93, 0,85 a 0,98 e 0,75 a 0,97. As correlações entre as DEPs dos touros nos ambientes variaram de 0,97 a 0,99, 0,69 a 0,95 e 0,77 a 0,98 para PD, PS e GP, respectivamente. No segundo método, utilizou-se um modelo de regressão aleatória para descrever alterações nos valores genéticos dos animais em função do gradiente ambiental, formado pelos grupos contemporâneos. As análises foram feitas pelo programa INTERGEN, também sob enfoque bayesiano. As estimativas dos coeficientes de herdabilidade para PD, PS e GP variaram de 0,06 a 0,44, 0,19 a 0,63 e 0,20 a 0,40, respectivamente. As correlações genéticas entre intercepto e inclinação das normas de reação foram de 0,75, para PD, 0,76 para PS e 0,34 para GP. As correlações entre os valores genéticos dos touros nos ambientes variaram de -0,38 a 0,99, 0,79 a 1,00 e 0,68 a 0,99 para PD, PS e GP, respectivamente. Os resultados de ambos os métodos apontaram efeito da interação genótipo x ambiente sobre as características nos rebanhos incluídos neste estudo, especialmente sobre a classificação dos touros. / The objective of the present study was to evaluate the genotype by environment interaction effect on weaning weight, post-weaning weight and post-weaning weight gain in Nellore cattle. It were analyzed 58,032 records of weaning weight adjusted for 205 days (PD), 46,032 records of post-weaning weight adjusted for 550 days (PS) and 45,844 records of post-weaning weight gain adjusted for 345 days (GP), originated from three distinct herds. Those data were analyzed applying two different methods: in the first proceeding, the data set of the three herds separately and the data set composed by all herds in one was submitted to single-trait analysis, while a three-trait analysis considered the same trait as a distinct variables in different herds. The variance components were estimated by GIBBS2F90, under bayesian inference. The estimates given by the means of heritability coefficients for PD, PS and GP ranged from 0.09 to 0.24, 0.24 to 0.44 and 0.09 to 0.31, respectively. In the same sequence, the genetic correlation among the same traits in different environments varied from 0.88 to 0.93, 0.85 to 0.98 and 0.75 to 0.97. The correlation between sire\'s EPDs in the environments ranged from 0.97 to 0.99, 0.69 a 0.95 and 0.77 to 0.98 for PD, PS and GP, respectively. In the second method, a random regression model was performed in order to describe changes in breeding values as a function of the gradient environment, arranged by contemporary groups. The analyses were performed by INTERGEN, also under bayesian inference. The estimates of heritability coefficients for PD, PS and GP ranged 0.06 to 0.44, 0.19 to 0.63 and 0.20 to 0.40, respectively. The genetic correlation between level and slope of reaction norms were 0.75 for PD, 0.76 for PS and 0.34 for GP. The correlation between sire\'s breeding values in the environments ranged from - 0.38 to 0.99, 0.79 to 1.00 and 0.68 to 0.99 for PD, PS and GP, respectively. The results of both methods shown effect of genotype by environment interaction over the traits in herds included in this study, especially over the ranking of sires.

Objetivou-se com o presente estudo foram caracterizar e definir ambientes homogêneos de produção de bovinos de corte compostos no Brasil com relação às variáveis climáticas e geográficas, utilizando técnicas exploratórias multivariadas. Verificar a presença de interação genótipo-ambiente (GxE) nas características peso ao nascimento (PN), peso a desmama (PD), ganho de peso da desmama ao sobreano (GP), perímetro escrotal (PE) e musculosidade (MUS). Pela análise de agrupamento não-hierárquico foram agrupadas as regiões similares com relação às variáveis ambientais. Foram formados seis grupos de fazendas. A inclusão do efeito de interação touro-grupo foi avaliada em análises uni-característica. Comparou-se um modelo com o efeito de interação touro-grupo com outro sem esse efeito. Incluir o efeito de interação touro-GEO no modelo de avaliação genética do PN, PD e PE não resultou melhor ajuste aos dados, no entanto não deve ser descartada a hipótese de se considerar outros tipos de efeitos de GxE. Foram estimados parâmetros genéticos por meio de análises multi-característica, considerando-se a mesma característica como diferente em cada grupo de fazendas. Foi verificada heterogeneidade de variância para todas as características. Os coeficientes de herdabilidade nos grupos de fazendas para PN, PD, GP, PE e MUS variaram de 0,15 a 0,25; 0,16 a 0,25; 0,10 a 0,20; 0,17 a 0,31 e 0,17 a 0,24, respectivamente. As correlações genéticas variaram de 0,19 a 0,90 para PN, -0,02 a 0,92 para PD, 0,31 a 0,93 para GP, 0,64 a 0,89 para PE e de 0,18 a 0,80 para MUS nos grupos fazendas. As diferentes estimativas de herdabilidade obtidas entre grupos de fazendas implicam resposta à seleção diferenciada conforme o ambiente em que os animais são criados e selecionados. Pelas correlações genéticas entre as características nas diversas regiões, constatou-se GxE, indicando que os melhores reprodutores para uma determinada região não são sempre os mesmos para as demais. Um modelo hierárquico de norma de reação sob abordagem Bayesiana também foi utilizado para estimação dos componentes de variância, parâmetros genéticos e verificação da existência de GxE. Os gradientes ambientais baseados nas soluções para o efeito de grupo de contemporâneos para PN, PD, GP e PE foram -6,45 a +4,75 kg, -65 a +65 kg, -72 a +112 kg e -6.5 a +5.5 cm, respectivamente. As estimativas de herdabilidade foram crescentes no gradiente ambiental, PN (0,04 a 0,55), PD (0,39 a 0,47), GP (0,01 a 0,43) e PE (0,21 a 0,23). A correlação entre o nível e a inclinação da norma de reação para PN e GP foi de alta magnitude, indicando que os animais de maior valor genético médio foram os que apresentaram maior resposta à melhoria das condições ambientais, caracterizando o efeito de escala da GxE. Para PD e PE, a correlação entre intercepto e inclinação foi baixa implicando reclassificação dos animais em ambientes diferentes. O modelo hierárquico de normas de reação foi útil para descrever alterações nos componentes de variância decorrentes do ambiente e para descrever a presença de GxE nas características estudadas de bovinos compostos. Existe variação genética com respeito à sensibilidade dos animais, o que possibilita a seleção de genótipos mais plásticos ou mais robustos. / The objectives of this study were to characterize and define homogenous production environments of composite beef cattle in Brazil in terms of climatic and geographic variables using multivariate exploratory techniques; to evaluate the presence of genotype by environment interaction (GxE) for birth weight (BW), weaning weight (WW), postweaning gain (PWG), scrotal circumference (SC) and muscling. Nonhierarchical cluster analysis was used to group farms located in regions with similar environmental variables into clusters. Six clusters of farms were formed. The effect of sire-cluster interaction was tested by single-trait analysis. The inclusion of sire-cluster interaction in the genetic evaluation model may not result in better fit to the data for BW, WW and SC. Genetic parameters were estimated by multiple-trait analysis considering the same trait to be different in each cluster. The heritability coefficient in the clusters for BW, WW, PWG, SC and muscling ranged from 0.15 to 0.25; 0.16 to 0.25; 0.10 to 0.20; 0.17 to 0.31 and 0.17 to 0.24, respectively. The genetic correlations ranged from 0.19 to 0.90 for BW, -0.02 to 0.92 for WW, 0.31 to 0.93 for PWG, 0.64 a 0.89 for SC and 0.18 to 0.80 for muscling in the clusters of farms. The different heritability estimates between groups of farms indicates that the response to selection varies with the environment in which animals are selected. The low genetic correlations between traits in the different regions demonstrated the presence of GxE, indicating that the best sires in a certain region are not the same for the other regions. A reaction norm hierarchical model using Bayesian approach was also used for estimation of variance components, genetic parameters and to verify the existence of GxE. Environmental gradients based in solutions for the effect of contemporary groups for BW, WW, PWG and SC were -6.45 to +4.75 kg, -65 kg to +65, -72 to +112 kg and -6.5 to +5.5 cm, respectively. Heritability estimates were increasing in the environmental gradient, BW (0.04 to 0.55), WW (0.39 to 0.47), PWG (0.01 to 0.43) and SC (0.21 to 0.23). The correlation between the level and slope of reaction norm for BW and PWG was of high magnitude, indicating that animals of higher average breeding value were the ones which presented a best response to environmental improvement, characterizing a scale effect on GxE. For WW and SC, the correlation between intercept and slope was low implying reranking of animals in different environments. The reaction norm hierarchical model has been useful to describe changes in the variance components due to the environment and to describe the presence of GxE traits in composite beef cattle. There is genetic variation with respect to the sensitivity of the animals, which enables the selection of genotypes most plastics or more robust.

As análises biplot que utilizam os modelos de efeitos principais aditivos com inter- ação multiplicativa (AMMI) requerem matrizes de dados completas, mas, frequentemente os ensaios multiambientais apresentam dados faltantes. Nesta tese são propostas novas metodologias de imputação simples e múltipla que podem ser usadas para analisar da- dos desbalanceados em experimentos com interação genótipo por ambiente (G×E). A primeira, é uma nova extensão do método de validação cruzada por autovetor (Bro et al, 2008). A segunda, corresponde a um novo algoritmo não-paramétrico obtido por meio de modificações no método de imputação simples desenvolvido por Yan (2013). Também é incluído um estudo que considera sistemas de imputação recentemente relatados na literatura e os compara com o procedimento clássico recomendado para imputação em ensaios (G×E), ou seja, a combinação do algoritmo de Esperança-Maximização com os modelos AMMI ou EM-AMMI. Por último, são fornecidas generalizações da imputação simples descrita por Arciniegas-Alarcón et al. (2010) que mistura regressão com aproximação de posto inferior de uma matriz. Todas as metodologias têm como base a decomposição por valores singulares (DVS), portanto, são livres de pressuposições distribucionais ou estruturais. Para determinar o desempenho dos novos esquemas de imputação foram realizadas simulações baseadas em conjuntos de dados reais de diferentes espécies, com valores re- tirados aleatoriamente em diferentes porcentagens e a qualidade das imputações avaliada com distintas estatísticas. Concluiu-se que a DVS constitui uma ferramenta útil e flexível na construção de técnicas eficientes que contornem o problema de perda de informação em matrizes experimentais. / The biplot analysis using the additive main effects and multiplicative interaction models (AMMI) require complete data matrix, but often multi-environments trials have missing values. This thesis proposed new methods of single and multiple imputation that can be used to analyze unbalanced data in experiments with genotype by environment interaction (G×E). The first is a new extension of the cross-validation method by eigenvector (Bro et al., 2008). The second, corresponds to a new non-parametric algorithm obtained through modifications of the simple imputation method developed by Yan (2013). Also is included a study that considers imputation systems recently reported in the literature and compares them with the classic procedure recommended for imputation in trials (G×E), it means, the combination of the Expectation-Maximization (EM) algorithm with the additive main effects and multiplicative interaction (AMMI) model or EM-AMMI. Finally, are supplied generalizations of simple imputation described by Arciniegas-Alarcón et al. (2010) that combines regression with lower-rank approximation of a matrix. All methodologies are based on singular value decomposition (SVD), so, are free of any distributional or structural assumptions. In order to determine the performance of the new imputation schemes were performed simulations based on real data set of different species, with values deleted randomly at different percentages and the quality of the imputations was evaluated using different statistics. It was concluded that SVD provides a useful and flexible tool for the construction of efficient techniques that circumvent the problem of missing data in experimental matrices.

A produtividade de grãos em milho é um caráter altamente complexo e muito dependente das condições ambientais. Neste trabalho de pesquisa, buscouse identificar regiões cromossômicas relacionadas à produtividade de grãos em milho por meio de análises de regressão múltipla stepwise, em vários ambientes. Os dados genotípicos advém da genotipagem de linhagens S2 por 163 locos RFLP, enquanto os dados fenotípicos foram obtidos de experimentos com repetições instalados em 11 locais distintos, nos quais foram avaliados os topcrosses das linhagens com quatro testadores diferentes. Foram selecionadas marcas associadas ao caráter nos diferentes ambientes, posteriormente comparadas a fim de verificar a consistência na expressão de genes das regiões detectadas. De maneira geral, observou-se que a maioria delas é ambiente-específica. Após a seleção das marcas, foi aplicado um índice de seleção de linhagens, baseado nos valores bj da regressão múltipla. O índice é composto pelo valor próprio das linhagens em topcrosses e por uma medida da complementaridade genotípica entre linhagens. As melhores linhagens, segundo o índice de seleção, foram agrupadas por testador e verificouse que a coincidência de linhagens entre locais variou de 48,5% a 80,0%. O emprego de marcadores permitiu verificar que a interação genótipo x ambiente foi devida à alta inconsistência na manifestação das regiões cromossômicas responsáveis pela produtividade de grãos em milho ao longo dos locais. Porém, a coincidência entre as linhagens indica que, mesmo na presença de interação, foi possível selecionar linhagens generalistas. / Grain yield in maize is a complex trait, highly dependent on environmental conditions. Identification of consistent chromosomal regions across environments related to this trait is desirable in the context of marker assisted selection. This work was aimed at identifying regions associated with maize grain yield by stepwise multiple regression analysis in several environments. Maize S2 lines were genotyped by 163 RFLP loci and topcrossed to four different testers. These top crosses were evaluated in 11 locations. Grain yield associated markers were identified for each environment and the consistency of expression of associated genes was verified. Most of the chromosome regions were environment specific. After marker identification for each environment, a selection index was applied, which was composed by the performance of a line in topcross and a measure of genetic complementarity. The best lines were grouped by tester across locations and the coincidence of superior lines varied from 48.5% to 80.0%. The use of molecular markers showed that genotype x environment interaction was due to a high expression inconsistency of chromosome regions related to grain yield in maize across environment. Nonetheless, the coincidence between superior lines indicated the possibility to selecting lines with good performance along environments, even in the presence of genotype x environment interaction.

É conhecido que a epistasia pode ter um efeito importante na dinâmica das populações e no processo evolutivo das espécies e que está envolvida na manifestação de fenômenos biológicos importantes, tais como sobredominância, depressão por endogamia e heterose. No entanto, a epistasia é considerada como um dos aspectos mais complexos da genética quantitativa, uma vez que há limitada informação sobre os seus efeitos nos caracteres quantitativos. As estimativas dos componentes genéticos da variação, através de métodos que desconsideram a epistasia, podem estar viesadas; assim, interpretações de parâmetros genéticos importantes, como coeficientes de herdabilidade e respostas esperadas com a seleção, podem não ser adequadas. Este estudo foi realizado com os objetivos de: i) verificar a presença da epistasia para produção de grãos e alguns caracteres morfológicos em milho, ii) estimar o efeito da interação da epistasia com o ambiente e iii) estimar os efeitos epistáticos em plantas F2 para os diversos caracteres. Cem progênies F2:3 foram obtidas do cruzamento entre as linhagens L-08-05F e L-38-05D e, em seguida, foram retrocruzadas com as linhagens genitoras e com a sua geração F1 , segundo o delineamento triple testcross. As progênies de retrocruzamentos foram avaliadas em diversos ambientes no município de Piracicaba/SP, nos anos agrícolas 2008/2009 e 2009/2010, através do delineamento -latice, em esquema fatorial, com duas repetições por ambiente. Os caracteres avaliados foram produção de grãos (PG), acamamento e quebramento (ACQ), florescimento masculino (FM), florescimento feminino (FF), intervalo entre florescimentos (IF), altura da planta (AP) e da espiga (AE) e a posição relativa da espiga (PRE). A presença de epistasia foi detectada para todos os caracteres, com exceção do acamamento e quebramento. Para produção de grãos, altura da planta e intervalo entre florescimentos a epistasia do tipo aditiva x dominante e/ou dominante x dominante foi mais importante que a epistasia aditiva x aditiva; entretanto, para florescimento masculino e feminino, altura da espiga e posição relativa da espiga, todos os tipos de epistasia foram importantes. A interação entre a epistasia com ambientes foi significativa apenas para florescimento feminino e intervalo entre florescimentos. Foram identificados efeitos epistáticos não-unidirecionais significativos em plantas F2 para todos os caracteres. Estimativas da variância genética aditiva, de dominância e da interação aditiva com ambientes foram significativas para todos os caracteres. As estimativas da variância aditiva e da interação aditiva com ambientes foram significativamente (P £ 0,05) maiores que as das variâncias de dominância, para a maioria dos caracteres. As magnitudes das estimativas dos coeficientes de herdabilidade variaram de mediano a alto. Os graus médios de dominância variaram de 0,35 para PRE a 0,93 para produção de grãos. Os resultados sugerem que, na população estudada, a epistasia constitui um componente importante da variância genética, de forma que as estimativas da variância aditiva e de dominância estão viesadas e, consequentemente, os graus médios de dominância e coeficientes de herdabilidade também estão viesados. / It is known that epistasis may have important effects in the populations dynamics and in the evolutionary process of the species, and that it is involved in manifestation of important biological phenomena, such as overdominance, inbreeding depression and heterosis. However, epistasis is considered one of the more complex aspects of quantitative genetics since little information are available on its effects on quantitative traits. The estimates of genetic components of variation through methods that ignore epistasis could be biased, so the interpretation of important genetic parameters such as heritability coefficients and expected responser to selection could not be adequate. The objectives of this study were: i) verify whether epistasis is present for grain yield and for some morphological traits, ii) estimate the effect of epistasis by environment interaction and iii) estimate the epistatic effects in F2 plants. One hundred F2:3 progenies were obtained from the cross between the inbreed lines L-08-05F and L- 38-05D and then, they were backcrossed to the parental lines and to the F1 generation, according to the triple testcross. The backcrosses progenies were evaluated in several environments in the city of Piracicaba/SP in the 2008/2009 and 2009/2010 growing seasons, through the -lattice design on a factorial scheme with two replications per environment. The evaluated traits were grain yield (GY), root and stalk lodging (PL), days to anthesis (DA) and days to silk emergence (SE), anthesis-silking interval (ASI), plant height (PH), ear height (EH), and ear placement (EP). The presence of epistasis was verified for all traits, except for root and stalk lodging. For the traits grain yield, plant height and anthesis-silking interval the additive x dominance and/or dominance x dominance epistasis were most important than additive x additive epistasis, however, for days to anthesis, days to silk emergence, ear height and ear placement, all types of epistasis were important. Epistasis by environment interaction was significant only for days to silk emergence and anthesis-silking interval. Significant epistatic effects were identified in F2 plants and they were not unidirectional. Estimates of additive, dominance and the additive by environment variance were significant for all traits. Estimates of additive variance and additive by environment variance were significantly (P £ 0,05) higher than those of dominance variance for most of the traits. The magnitudes of the estimates of the heritability coefficients ranged from intermediate to high. The average level of dominance ranged from 0,35 for EP to 0,93 for GY. The results suggest that in the population under study the epistasis is an important component of the genetic variance, therefore, estimates of additive and dominance variance are biased and, consequently, the average levels of dominance and heritability coefficients are also biased.

A interação QTL por ambientes (QE) têm sido relatada como uma das principais causas de insucesso da seleção assistida por marcadores moleculares (SAM). Estudos que visam o melhor entendimento da interação QE podem contribuir para o aumento da eficiência dos programas de SAM. O objetivo deste trabalho foi mapear QTL para produção de grãos (PG), prolificidade (PROL), peso de 500 grãos (P500), comprimento (CE) e diâmetro de espiga (DE), profundidade de grão (PROF), número de fileiras (NFil) e de grãos por fileira (NGFil) em uma população de milho tropical, verificar a importância da interação QE para estes caracteres e avaliar a estabilidade dos efeitos genéticos dos QTL mapeados. Uma população de 256 progênies F2:3 obtida do cruzamento entre duas linhagens de grupos heteróticos distintos e contrastantes para diversos caracteres foi avaliada em 13 ambientes. Os ambientes foram alocados em grupo de ambientes utilizando um método de agrupamento e o modelo AMMI, sendo que ambos os métodos levaram a identificação de três grupos de ambientes. O mapeamento de QTL foi realizado considerando um mapa genético com 177 marcadores microssatélites e mapeamento por intervalo composto expandido para múltiplos ambientes (mCIM). As médias de grupo de ambientes para cada caráter foram utilizadas nas análises. Foram mapeados 87 QTL, sendo 9 para PG, 9 para PROL, 14 para P500, 7 para CE, 9 para DE, 14 para PROF, 17 para NFil e 8 para NGFil. A maioria dos QTL mapeados localizou-se em regiões genômicas que ainda não foram reportados QTL, tanto para germoplasma temperado quanto tropical. A interação QTL por grupo de ambientes foi significativa para PG e não significativa para os componentes de produção. Para PG, as metodologias QQE biplot e AMMI foram utilizadas para estudar a interação QE dos efeitos genéticos dos QTL. As estimativas dos efeitos aditivos e de dominância dos QTL foram influenciadas pela interação QTL por grupo de ambientes, sendo que o padrão de interação foi específico para cada efeito genético. A expressiva interação QTL por grupo de ambientes para PG e o padrão específico de interação dos efeitos genéticos dos QTL impõe desafios adicionais à incorporação da SAM nos programas de melhoramento que visam o desenvolvimento de genótipos produtivos e com estabilidade de produção. / QTL by environment (QE) interaction has been reported as one of the main reasons for the unsuccessful of marker-assisted selection (MAS). Studies aimed to a better understanding of QE interaction could contribute to increase the efficiency of MAS programs. The objectives of this study were to map QTL for grain yield (GY), prolificacy (PROL), 500 Kernels weight (W500), ear length (EL), ear diameter (ED), kernel depth (KD), row number per ear (RN) and kernels per row number (KRN) in a tropical maize population, to assess the importance of QE interaction for these traits and to evaluate the stability of the genetic effects of mapped QTL. A population of two-hundred and fifty-six progenies obtained from the cross between two inbred lines, which belong to different heterotic groups and divergent for different traits, was evaluated in 13 environments. The environments were jointed into groups using a cluster method and an AMMI model. Both methods led to the identification of three groups of environments. The QTL mapping was performed considering a genetic map with 177 microsatellites markers and the multiple-environment composite interval mapping analysis (mCIM). The means from each group of environments of each trait were used in the analyses. Eighty seven QTL were mapped: 9 for GY, 9 for PROL, 14 for W500, 7 for EL, 9 for ED, 14 for KD, 17 for RN and 8 for KRN. Most of the mapped QTL was located in genomic regions that have not been reported QTL in both temperate and tropical germplasm. The QTL by group of environments interaction was significant for GY and not significant for yield components. For GY, QQE biplot and AMMI methodologies were used to study the QE interaction of the genetic effects of the QTL. The estimates of additive and dominance effects of QTL were affected by QTL by group of environments interaction and the interaction pattern was specific for each genetic effect. The large QTL by group of environments interaction for GY and the specific interaction pattern of the genetic effects of QTL impose additional challenges for the incorporation of MAS in breeding programs that aim to develop high yielding genotypes with grain yield stability.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:32:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Mario_Verissimo.pdf: 2275203 bytes, checksum: 1e9f6e7a42e4e72ac9bed0d2ab1a7189 (MD5) Previous issue date: 2012-02-24 / Brazil is the world leader in the production of sugarcane. This crop is of great importance to Brazil and to Rio Grande do Sul State, where the family farming has the largest area planted with sugarcane. There is increasing demand for technical information about the sugarcane cultivation in this State, with the aim at ethanol production. Genotype x environment interaction is one of the main factors to be evaluated in the development of the production systems. The objective of this research was to evaluate the agronomic performance of sugarcane genotypes in different environments of the Rio Grande do Sul State. The characters tons of stalks per hectare (TCH), tons of Brix per hectare (TBH), maturation, disease occurrence and cold tolerance of sugarcane genotypes were evaluated. Adaptability and stability was evaluated by methodology AMMI (Additive Main Effects and Multiplicative Interaction), based on the variables TBH and TCH. The results indicate that the genotype x environment interaction is significant, with genotypes broadly adapted and stable, as well as behavior specific genotypes to particular environments. Diseases such as brown rust, smut, leaf scald and red stripe incidence and striations were regionalized. The brown spot (Cercospora longipes) showed wide occurrence with high severity for some genotypes in certain environments. Regarding the cold tolerance, the genotypes showed different degrees of tolerance. The set of early maturity genotypes RB966928, RB925345, RB855156, RB975935, RB975944 and RB996961, and mid-late maturity RB987932, RB987935, RB935744 and RB008347 have good agronomic performance, which combined properly can be part of a system of sugarcane production to Rio Grande do Sul. / O Brasil é líder mundial na produção de cana-de-açúcar. Esta é uma cultura de grande importância socioeconômica para o Estado do Rio Grande do Sul, onde a agricultura familiar detém a maior área cultivada com cana. Atualmente, é crescente a dem/anda por informações técnicas sobre o cultivo da cana no RS, visando à produção de etanol. A interação genótipo ambiente é um dos principais fatores a ser avaliado no desenvolvimento de um sistema de produção. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho agronômico de genótipos de cana-de-açúcar em diferentes ambientes no Estado do Rio Grande do Sul. As características avaliadas foram; tonelada de colmo ha-1 (TCH), toneladas de Brix ha-1 (TBH), maturação, ocorrência de doenças e reação dos genótipos quanto à tolerância ao frio no período de colheita. Para análise da adaptabilidade e estabilidade foi utilizada a metodologia AMMI (Additive Main Effects and Multiplicative Interaction), com base nas variáveis TCH e TBH. Os resultados obtidos indicam que a interação genótipo ambiente é significativa, havendo genótipos de ampla adaptação e estáveis, assim como genótipos de comportamento específico a determinados ambientes. Doenças como ferrugem marrom, carvão, escaldadura e estrias foram de incidência regionalizada. A mancha parda (Cercospora longipes) foi a que apresentou ampla ocorrência, com alta severidade para alguns genótipos em determinados ambientes. Quanto ao frio, os genótipos apresentaram grau de tolerância diferenciado. O conjunto de genótipos de ciclo precoce RB966928, RB925345, RB855156, RB975935, RB975944 e RB996961; e de ciclo médio-tardio RB987932, RB987935, RB935744 e RB008347 apresentam bom desempenho agronômico, que combinados adequadamente podem fazer parte de um sistema de produção de cana-de-açúcar para o Rio Grande do Sul.

La forme, et donc l’architecture d’une plante ornementale en potcomme le rosier buisson détermine sa qualité visuelle et peut êtrecontrôlée via la création variétale et/ou l’utilisation de techniquesculturales comme l’application de facteurs environnementaux.Cependant, ces méthodes sont appliquées empiriquement etprennent rarement en compte l’interaction Génotype x Environnement(GxE). Dans un premier temps, cette étude a montré que, parmiles trois techniques culturales testées sur cinq à huit cultivarsde rosier buisson de formes contrastées, la restriction hydrique modifiait fortement l’architecture avec un effet compactant. Une forteinteraction GxE a également été montrée avec trois réponses architecturales,de faible à forte, pouvant s’expliquer en partie par desconcentrations différentes en cytokinines et acide salicylique entregénotypes.Dans un deuxième temps, l’analyse génétique par cartographiede l’architecture du rosier à partir de deux populationsconnectées en ségrégation et remontantes a montré que la plupartdes caractères architecturaux étudiés étaient contrôlés par un ouplusieurs QTLs à effets faibles dont certains étaient infl uencés parl’environnement et/ou par le fond génétique. L’introgression detels caractères dans d’autres fonds génétiques par exemple seradonc vraisemblablement diffi cile. Cette étude a souligné l’importancede prendre en compte les interactions GxE et QTLxE pourmieux raisonner les programmes de création/sélection, mais aussipour l’utilisation des techniques culturales dans le but de contrôler l / The shape and therefore the architecture of a potted ornamentalplant such as bush rose determines its visual quality. It can becontrolled by plant breeding and/or cultivation techniques suchas the environmental factor application. However, these methodsare used empirically and rarely take into account the Genotypex Environment interaction (GxE). Firstly, among three cultivationtechniques evaluated on fi ve to eight rose bush cultivars withcontrasted shapes, water restriction highly modifi ed the architectureleading to more compact plants. A high GxE interaction was revealedwith three architectural responses ranging from low to high. Theywere partly explained by different cytokinins and salicylic acidconcentrations between genotypes.Secondly, the genetic analysisby mapping of the bush rose architecture based on two connectedrepeat-blooming populations in segregation showed that most ofthe architectural traits were controlled by one or several QTLs withlow effects. Some of them were infl uenced by the environmentand/or by the genetic background. The introgression of such traitsin different genetic backgrounds for example will likely be diffi cult.This study underlined the importance of taking into considerationthe GxE and QTLxE interactions to better orientate breedingprograms but also to better use cultivation techniques in order to control plant architecture.