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Genética da reação da soja a Fusarium solani f.sp. glycines. / Genetics of soybean reaction to Fusarium solani f.sp. glycines.Vanoli Fronza 04 April 2003 (has links)
Na última década, a podridão vermelha das raízes da soja (PVR), ou síndrome da morte súbita, causada pelo fungo Fusarium solani f.sp. glycines, tornou-se uma doença que é motivo de preocupação para os sojicultores, técnicos e pesquisadores nas regiões onde esta doença já foi constatada, sendo a única estratégia de controle viável a utilização de cultivares resistentes. Diante disto, o principal objetivo do presente trabalho foi o estudo do controle genético da reação da soja a PVR por meio de técnicas de genética clássica e molecular. Foi utilizada a geração F2 de um dialelo 5x5, sem os recíprocos, envolvendo cinco cultivares: Forrest, MG/BR-46 (Conquista), IAC-4, FT-Cristalina e FT-Estrela, sendo as duas primeiras mais resistentes a PVR que IAC-4, considerada moderadamente resistente e, as duas últimas, altamente suscetíveis. Além de testes de inoculação com as cultivares, foram conduzidos três experimentos com a geração F2: um em telado (semeadura em julho de 2001) e dois em casa de vegetação (semeadura em setembro de 2001 e julho de 2002), sendo os dois primeiros em blocos ao acaso e o terceiro no delineamento inteiramente casualizado. O patógeno foi inoculado com grãos de sorgo colonizados, colocando-se três grãos no fundo de cada cova, no momento da semeadura, fazendo-se cinco covas por vaso, cada qual constituindo uma parcela com cinco plantas. Em cada experimento, foram avaliadas individualmente 50 plantas de cada genitor e 150 plantas de cada cruzamento F2, entre os 30 e 40 dias após a emergência, utilizando-se uma escala de notas de 1 a 5 para a severidade dos sintomas foliares da PVR. A porcentagem de incidência da doença em cada parcela e um índice de doença também foram calculados. Nas análises de variância com os dados de médias de parcelas, observaram-se diferenças altamente significativas entre os genitores e entre populações F2 para a severidade e índice de doença dos sintomas foliares, na maioria dos casos, embora os genitores resistentes e suscetíveis não foram muito contrastantes. As cultivares Forrest e Conquista comportaram-se sempre como resistentes, e Cristalina e Estrela como suscetíveis, enquanto que IAC-4 apresentou comportamento instável. Pela análise dialélica de Jinks-Hayman reafirmou-se a influência do ambiente sobre o controle da resistência à manifestação dos sintomas foliares da PVR, a qual foi controlada quantitativamente. Nos experimentos de 2001, constatou-se apenas a ação de efeitos gênicos aditivos. Porém, no experimento conduzido em telado, a resistência demonstrou controle por genes recessivos, enquanto que na casa de vegetação, na maior parte, por genes dominantes. No experimento de 2002 constatou-se a presença de efeitos gênicos aditivos e de dominância, predominando o efeito destes últimos. Assim, com base no experimento de 2002, para o grupo de cultivares estudado, os parâmetros genéticos calculados permitiram verificar que: o grau médio de dominância indicou a presença de sobredominância; predominaram genes recessivos no grupo dos genitores; pelo menos três locos ou blocos gênicos que exibiram dominância foram responsáveis pelo controle da resistência a PVR; as herdabilidades estimadas no sentido restrito foram médias (0,33 a 0,62) e, no sentido amplo, altas (0,90 a 0,96), confirmando a presença de dominância; a resistência foi controlada, na maior parte, por genes dominantes e a ordem decrescente de dominância das cultivares foi a seguinte: 'Conquista', 'Cristalina', 'Forrest', 'Estrela' e 'IAC-4'; a exclusão de 'Cristalina', por suspeita de apresentar distribuição de genes correlacionada com 'Conquista' e 'Estrela', melhorou a adequação dos dados de índice de doença ao modelo genético aditivo-dominante de Jinks-Hayman. A utilização de cinco marcadores moleculares microssatélites (Satt163, Satt309, Satt354, Satt371 e Satt570), relatados como ligados a cinco QRLs da PVR, indicou a provável presença de multialelismo nestes locos, o que não invalidou a adequação dos dados ao modelo de Jinks-Hayman. Pela análise de ligação entre 126 indivíduos F2 do cruzamento 'Conquista' x 'Estrela' com os marcadores Satt163 e Satt354, no experimento conduzido em telado, houve ligação fraca (P<0,10) entre estes locos e os respectivos QRLs, havendo tendência dos alelos recessivos serem os responsáveis pelo controle da resistência nestes dois locos, concordando com os resultados da análise dialélica para este experimento. / In order to study the genetic control of soybean resistance to sudden death syndrome (SDS) by classical and molecular genetic techniques a 5x5 diallel with the F2 generation, without the reciprocals, was carried out. The following parents were used: 'Forrest', 'MG/BR-46 (Conquista)', 'IAC-4', 'FT-Cristalina' and 'FT-Estrela'. The first two cultivars are more resistant to SDS than 'IAC-4', that is considered to be moderately resistant to SDS, and the last two cultivars are highly susceptible. Tests of inoculation were done with the cultivars and three experiments with the F2 generation (two in 2001 and one in 2002) were carried out, all of them in greenhouses. The fungus was inoculated by three colonized sorghum grains placed at the bottom of the holes at the planting. It was used five-holes/clay pot, which one was considered a plot with five plants. In each experiment with the F2 generation 50 single plants of each parent and 150 single plants of each F2 population were evaluated between 30 and 40 days after emergency by using a scale (1 to 5) based on foliar severity symptoms. The disease incidence and a disease index also were calculated for each plot. In the ANOVAs with data plot average for severity and disease index highly significant differences were detected among the treatments in almost all cases, although the resistant and the susceptible parents did not differ too much. The parents 'Forrest' and 'Conquista' were always more resistant than the others. 'Cristalina' and 'Estrela' were the most susceptible parents, while 'IAC-4' was unstable. Jinks-Hayman's analysis reaffirmed the environment effect on the genetic control of the resistance to SDS foliar symptoms, which was quantitatively controlled. In the 2001 experiments there was observed only additive genic effects, but in one experiment recessive genes had controlled the resistance, while in the other, in major part, dominant genes had controlled the resistance to SDS. In the 2002 experiment it was showed mainly dominance effects and also some additive genic effects. In the last experiment, for the group of parents used, the genetic parameters indicated that: the average degree of dominance showed the presence of overdominance; there were more recessive than dominants genes in the group of the parents; at least three loci or genic blocks that exhibited dominance were responsible for the genetic control of the resistance to SDS; the heritability in the narrow-sense had middle values (0.33 to 0.62), and in the broad-sense had high values (0.90 to 0.96), reinforcing the presence of dominance effects; the resistance to SDS was controlled, mostly, by dominant genes; the decreasing order of dominance of the parents were: 'Conquista', 'Cristalina', 'Forrest', 'Estrela' and 'IAC-4'; and the exclusion of 'Cristalina' of the diallel for disease index by suspect of gene correlated distribution with 'Conquista' and 'Estrela' improved the fitting of the data to Jinks-Hayman's additive-dominant model. Five microsatellite markers (Satt163, Satt309, Satt354, Satt371 and Satt570), reported as linked to five SDS QRLs, were used and showed the possibility of occurrence of multiallelism in those loci, but this evidence did not invalidate the fitting of the data to Jinks-Hayman's model. The molecular analysis in 126 plants of 'Conquista' x 'Estrela' cross with the markers Satt163 and Satt354, in the first experiment of 2001, showed the tendency of weakly association (P<0,10), between those loci and the QRLs. This analysis showed also tendency that the recessive genes controlled the resistance to SDS in both loci, in according to the results obtained in the diallel analysis for this experiment.
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Mapeamento de QRL para Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae em maracujá-amarelo (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg.). / QRL mapping for Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae in the yellow passion fruit (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg.)Frederico de Pina Matta 07 March 2005 (has links)
Dando continuidade aos trabalhos realizados no Departamento de Genética da ESALQ/USP, referentes aos estudos de mapeamento de genes de resistência à bacteriose em maracujá-amarelo, foram realizados dois novos experimentos de inoculação envolvendo uma população obtida a partir do cruzamento entre IAPAR-06 e IAPAR- 123, ambos acessos pertencentes ao Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR). Essa população F1, composta de 160 indivíduos, foi utilizada para a construção dos mapas de ligação com base em marcadores AFLP, utilizando tanto marcas com segregação 1:1 quanto marcas bi-parentais 3:1, as quais serviram de ponte para a integração dos mapas construídos para cada genitor. Para a avaliação fenotípica, 104 indivíduos, além dos genitores, foram inoculados por dois isolados de Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae, em dois experimentos distintos. Foi constatado que a resistência à bacteriose é poligênica e há, pelo menos, três locos quantitativos (QRL) envolvidos. Testes quanto à metodologia de mensuração das lesões foliares também foram realizados. Foi verificado que, independente da metodologia de avaliação fenotípica, os resultados foram equivalentes quanto ao mapeamento de QRL. De acordo com as diferentes datas de avaliação e/ou idades das folhas, QRL com diferentes efeitos foram detectados ou, até mesmo, QRL foram alocados em diferentes grupos de ligação. Os dados oriundos do presente estudo corroboram resultados obtidos em trabalho anterior envolvendo a mesma população de mapeamento. A utilização de um segundo isolado bacteriano possibilitou a detecção de um novo QRL. As limitações do uso de marcadores dominantes para fins de mapeamento de locos quantitativos são discutidas. / Continuing the studies carried out in the Genetics Department at ESALQ/USP concerning the mapping of resistance genes for the bacterial disease in yellow passion fruit, two new assays were conducted involving a population derived from a cross between IAPAR-06 and IAPAR-123, both accessions belonging to Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR). This F1 population, composed of 160 individuals, was used for constructing genetic maps based on AFLP markers, using both markers with segregation 1:1 and with biparental 3:1, which act as a bridge to integrate the maps constructed for each of the parents. For phenotypic evaluation, 104 individuals plus the parents were inoculated with two isolates of Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae in two different assays. It was seen that the resistance to bacterial disease is polygenic, and there are at least three quantitative loci (QRL) involved. Tests regarding methods for measuring leaf lesions were also carried out. It was seen that, irrespective of the methodology used for phenotypic evaluation, the results were identical for QRL mapping. Different evaluation times and/or leaf ages resulted in detection of QRL with different effects, and even QRL allocated on different linkage groups. Data derived from the present study corroborate results obtained previously involving the same mapping population. The use of a second bacterial isolate did allow a new QRL to be detected. The limitations of using of dominant markers for mapping quantitative loci are discussed.
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Estrutura genética de populações de Euterpe edulis Mart. submetidas à ação antrópica utilizando marcadores alozímicos e microssatélites. / Genetic structure of Euterpe edulis Mart. populations submitted to human exploitation using allozymic and microsatellite markers.Rudimar Conte 22 April 2004 (has links)
O palmiteiro (Euterpe edulis Mart.) é uma espécie nativa da Mata Atlântica cujas populações naturais encontram-se degradadas pelo extrativismo. Considerando a escassez de informações relativas às conseqüências genéticas da exploração de palmito, o objetivo deste estudo foi avaliar o impacto do processo de exploração sobre os níveis de diversidade, estrutura genética e tamanho efetivo de populações da espécie. Também foram estudados aspectos genéticos do recrutamento de plantas e o sistema reprodutivo da espécie. O estudo foi realizado em duas localidades do Estado de Santa Catarina, nos municípios de São Pedro de Alcântara e Ibirama. Em cada localidade foram escolhidas duas áreas de ocorrência natural de E. edulis, uma sem influência antrópica e outra que sofreu exploração de palmito, totalizando quatro populações. Os sistemas de exploração foram: (i) extrativismo - onde todos os indivíduos acima de 2 m de altura são cortados, incluindo plantas reprodutivas; and (ii) manejo - onde somente indivíduos acima de 9 cm de DAP são cortados, com a manutenção de 50 plantas reprodutivas por hectare. Em cada população foram examinadas plântulas, jovens e adultos, usando oito locos microssatélites e dez locos alozímicos. Os resultados revelaram que a espécie se reproduz por alogamia ( m t = 0,996 para microssatélites e m t = 1,000 para isoenzimas), porém a ocorrência de cruzamentos entre indivíduos aparentados (até 5%) e cruzamentos biparentais (10%) indica a ocorrência de cruzamentos não aleatórios. Em locos alozímicos, observaram-se as seguintes amplitudes de variação das estimativas de diversidade entre as categorias: A : 3,05 a 3,15; e H : 0,416 a 0,431; o H : 0,378 a 0,403. Em locos microssatélites, a variação observada foi a seguinte: A : 14,12 a 14,72; e H : 0,781 a 0,785; o H : 0,678 a 0,709. Nas populações não exploradas, houve um aumento na freqüência de heterozigotos na direção do estádio adulto, o que sugere a ação da seleção favorecendo o aumento de heterozigotos. Valores altos e significativos do índice de fixação ( f ) foram observados, especialmente nos marcadores microssatélites, indicando desvios do equilíbrio de Hardy-Weinberg. De modo geral, ambos os marcadores revelaram um aumento dos valores de f nas populações exploradas, especialmente entre as plântulas. As estimativas ST G e ST R não revelaram alterações na estrutura genética das populações exploradas e demostraram uma divergência genética inferior a 5% na maioria das comparações aos pares, em ambos os marcadores. O tamanho efetivo ( e N ) dos indivíduos adultos por hectare foi superior a 110 nas populações não pertubadas, enquanto nas populações exploradas, o tamanho efetivo por hectare foi reduzido para 45, sob manejo, e 14, sob extrativismo. Porém, o tamanho efetivo total das populações exploradas ainda é elevado, o que explica a manutenção dos altos níveis de diversidade nessas populações. Finalmente, a informação genética conjunta desses marcadores demonstrou que os efeitos da exploração foram pouco pronunciados até o momento em relação aos níveis de diversidade e estrutura genética das populações de E. edulis. Entretanto, a redução da população de cruzamentos resultou em alterações no comportamento reprodutivo dos indivíduos, promovendo um aumento nos níveis de endogamia nas coortes mais jovens das populações exploradas. Contudo, os resultados obtidos neste estudo indicaram questões adicionais a serem estudadas. Em função do elevado nível de variabilidade dos locos microssatélites observado em E. edulis, recomenda-se aumentar o tamanho das amostras visando otimizar a informação genética proporcionada por esses marcadores. Além disso, novos estudos são necessários sobre os efeitos do manejo tecnificado, uma vez que os resultados obtidos podem ter sido influenciados por outros eventos de exploração ocorridos no passado e pelas populações existentes nas proximidades devido ao elevado fluxo gênico da espécie. / Heart-of-palm tree (Euterpe edulis Mart.; Arecaceae) is a native species of the Atlantic forest whose natural populations are degraded by extractivism. Regarding the relative scarcity of information on the genetic consequences of palm heart exploitation, the aim of this study was to investigate the effects of two exploitation systems - extractivism and management - on the levels of variability, genetic structure and effective size of Euterpe edulis Mart. populations. We also investigated genetic aspects of the plant recruitment and the reproductive system of the species. Four natural populations of E. edulis with different histories of disturbance were surveyed in the districts of São Pedro de Alcântara and Ibirama, Santa Catarina, Brazil. At both sites, we sampled an undisturbed and an exploited population. The exploitation systems were: (i) extractivism - where most individuals higher than 2 m are harvested, including reproductive plants; and (ii) management - where only individuals with more than 9 cm of DBH are harvested, with the maintainance of 50 reproductive plants per ha. Three categories of plants, from seedlings to adults, were examined using eight microsatellite loci and ten allozyme loci. Results demonstrated the preferentially allogamic behaviour of the species ( m t = 0.996 for microsatellites and m t = 1.000 for allozymes), but the occurrence of matings among related individuals (5%) and biparental matings (10%) indicated the existence of non-random matings in this species. For allozymic loci, the following diversity estimates were obtained among the categories: A : 3.05 to 3.15; e H : 0.416 to 0.431; o H : 0.378 to 0.403. For microsatellites, the estimates were as follows: A : 14.12 to 14.72; e H : 0.781 to 0.785; o H : 0.678 to 0.709. In undisturbed populations, there was an increase in heterozygote frequency towards the adult stages, suggesting the action of natural selection favouring such heterozygote increase. Highly significant values of fixation index ( f ) were observed, mainly at microsatellite loci, indicating departures from Hardy-Weinberg expectation. Both markers displayed an increase of f values in the exploited populations, especially for seedlings. The estimates of interpopulation genetic variation ( ST G ; ST R ) revealed that more than 95% of the molecular genetic variability of the species is distributed within populations, and there was no evidence of changes in genetic structure of the exploited populations. Effective size ( e N ) per hectare of the adult individuals was higher than 110 in the two undisturbed populations, while in the exploited populations the effective size per hectare was reduced to 45 under management, and 14 under extractivism. However, the total effective size of the exploited populations was still high, which explains the maintenance of high diversity levels in these populations. Finally, the genetic information from both markers displayed small pronounced effects of the exploitation process on variability and population genetic structure of E. edulis, with the exception of an increase in the inbreeding levels among seedlings and juveniles of the exploited populations. However, our results raised further questions for study. Because of the hypervariability of microssatellite loci used in this work, we would recommend an increase in the sample size (>100) in order to optimize the genetic information provided by these markers. Moreover, new investigations are necessary on the effects of management, since the results from this study could have been influenced by other exploitation events that have occurred in the past and by the existence, due to the high gene flow of the species, of surrounding undisturbed populations.
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Relações genéticas entre produtividade de óleo e podridão vermelha das raízes em soja / Genetic relations between oil yield and sudden death syndrome (SDS) in soybeanInocencio Junior de Oliveira 19 May 2011 (has links)
A demanda por óleos vegetais tem sido crescente, principalmente para utilização como fonte de energia renovável na forma de biodiesel. Somando-se a isso, a podridão vermelha das raízes da soja (PVR), ou síndrome da morte súbita, causada pelo fungo Fusarium solani f.sp. glycines, tornou-se uma doença preocupante para os sojicultores, técnicos e pesquisadores, sendo uma estratégia recomendada a adoção de um sistema de controle integrado em que a utilização de cultivares tolerantes é um componente indispensável. Assim, este trabalho teve por objetivo verificar a possibilidade de se reunir em uma mesma planta de soja genes para alta produtividade de óleo e para tolerância a PVR. O sistema genético compreendeu um dialelo parcial 7x7, envolvendo sete genitores com alta produtividade de óleo e sete genitores tolerantes a PVR. A maioria dos genitores compreendeu linhagens experimentais desenvolvidas no Setor de Genética Aplicada às Espécies Autógamas (ESALQ/USP). Os experimentos envolveram as plantas F2, na safra 2008/2009 e progênies F2:3, na safra 2009/2010, para avaliação de caracteres agronômicos, do teor de óleo e produtividade de óleo em campo experimental; já a avaliação da reação a PVR foi realizada em progênies F2:4, em casa de vegetação com inoculação artificial do patógeno, por meio de uma escala de notas para a severidade dos sintomas radiculares. Além disso, por meio de marcadores microssatélites fez-se um estudo de genética de associação entre os marcadores e os caracteres reação a PVR e teor de óleo em três populações. Os resultados evidenciaram a existência de variabilidade nos genitores e nas progênies para todos os caracteres avaliados. O genitor com a maior capacidade geral de combinação e média de teor de óleo foi a cultivar A 7002; por outro lado, os menores valores foram verificados em PI 520733 e IAC 100. Os cruzamentos mais produtivos em óleo foram aqueles que envolveram o genitor A 7002, exceto quando este foi cruzado com IAC 100. Dez cruzamentos (USP 70004 com USP 14-10-38, USP 14-01-20, USP 14-13-16 e M-Soy 8001; USP 14-10-38 com USP 70057 e USP 70080; M-Soy 8001 com USP 70006, USP 70080 e USP 70123; e USP 14-01-20 x USP 70006) destacaram-se por originar a maioria de suas progênies com as melhores características em todos os caracteres, ou seja, apresentaram ciclo precoce ou semi-precoce, altura média, plantas eretas e com valor agronômico bom ou médio, alta produtividade de grãos e de óleo, alto teor de óleo e tolerância a PVR. Nenhum cruzamento originou a maioria de suas progênies com as piores características em todos os caracteres. Teor de óleo apresentou baixa correlação genética com altura da planta na maturidade, acamamento, valor agronômico, produtividade de grãos e reação a PVR. PVR apresentou baixa correlação genética com acamamento, produtividade de grãos, teor de óleo, produtividade de óleo; entretanto, foi possível obter progênies com alta produtividade de grãos e de óleo e tolerantes a PVR. Os marcadores microssatélites mostraram-se polimórficos e, foram associados dois locos SSR ao caráter teor de óleo e outros dois locos ao caráter reação a PVR. / The demand for vegetable oils has increased, mainly because of its use as a renewable energy source like biodiesel. Moreover, the sudden death syndrome (SDS) in soybean, caused by the fungus Fusarium solani f.sp. glycines, has become a worrying disease for soybean producers, technicians and researchers, and the adoption of an integrated control system using tolerant cultivars as an essential component has been a recommended strategy. This work aimed to verify the possibility of gathering genes for high oil yield and tolerance to SDS in the same soybean plant. The genetic system comprised a partial diallel 7x7 involving seven parents with high oil yield and seven parents tolerant to SDS. Most of the parents were experimental lines developed at the Sector of Genetics Applied to Self-Pollinated Species (ESALQ/USP). The 2008/2009 trials involved the F2 plants, and the 2009/2010 trials involved the evaluation of F2:3 progenies traits, such as agronomic characters, oil content and oil yield in the experimental field; whereas the analysis of the SDS reaction was tested in F2:4 progenies, in a greenhouse with artificial inoculation of the pathogen through a rating scale for severity of radicular symptoms. Moreover, a study of genetic association among microsatellite markers and the characters reaction to SDS and oil content in three populations was performed. The results showed the existence of variability in parents and progenies for all characters. The parent who had the highest general combining ability and average oil content was the cultivar A 7002; on the other hand, the lowest values were found in PI 520733 and IAC 100. The crosses that originated the best oil content progenies have involved the parent A 7002, except when it was crossed with IAC 100. Ten crosses (USP 70004 with USP 14-10-38, USP 14-01-20, USP 14-13-16 and M-Soy 8001; USP 14-10-38 with USP 70057 and USP 70080; M-Soy 8001 with USP 70006, USP 70080 and USP 70123; USP 14-01-20 x USP 70006) distinguished from the others by originating the majority of their progenies with the best features in all traits, in other words, showed early and semi-early maturity, medium height, upright plants, good or average agronomic value, high grain and oil yield, high oil content and tolerance to SDS. None of the crosses originated the majority of their progeny with the worst characteristics in all traits. Oil content showed low genetic correlation with plant height at maturity, lodging, agronomic value, yield and reaction to SDS. SDS showed a low genetic correlation with lodging, grain yield, oil content, oil yield. However, it was possible to obtain progenies with high grain and oil yield and tolerance to SDS. The microsatellite markers were polymorphic and, moreover, two SSR loci were associated with the character oil content and other two loci to the character SDS reaction.
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Agronomic performance in Paspalum interspecific hybrids subjected to nitrogen application rates or in mixture with temperate legumesMotta, Eder Alexandre Minski da January 2018 (has links)
Plicatula is a taxonomic group within of the genus Paspalum that contains interesting species considering their phenotypic diversity for forage traits, and some of these species have been improved through artificial interspecific hybridization. Nitrogen (N) is an important limiting factor to produce biomass. Forage legumes contribute with symbiotic N2 fixation and can increase biomass yield and the nutritive value of the pastures. The objectives of this thesis were: (i) evaluate dry matter yield (DMY), N use efficiency (NUE), nutritive value, cold tolerance and plant persistence in hybrids of Paspalum plicatulum x P. guenoarum subjected to N application rates, (ii) compare biomass yield and nutritive value of the grass–legume system to a grass–N fertilizer system, and (iii) select the best hybrids for new steps within the breeding program. The study was conducted from September 2015 to May 2017. The experimental design was a randomized complete block in split-plot arrangement with three replicates. Treatments were five N rates (0, 60, 120, 240, and 480 kg N ha-1 N), and one grass-legumes mixture (Trifolium repens + Lotus corniculatus) as whole plots, and six genotypes (1020133, 102069, 103084, 103061, P. guenoarum ecotype Azulão and Megathyrsus maximus cv. Aruana used as a control) as subplots. Nitrogen rates of 240 and 480 kg N ha-1 increased Total-DMY, Leaf-DMY, cold tolerance and persistence but decreased NUE. Higher NUE was obtained with N rates between 60 and 120 kg N ha-1. Total-DMY for grass-legume mixture was similar to the N rates of 60 and 120 kg N ha-1. Hybrid 1020133 had Total-DMY similar to Azulão and Aruana, as well as Leaf-DMY greater than Aruana. Hybrid 1020133 showed greater cold tolerance and exhibited greater NUE at 60 kg N ha-1 than the other genotypes. At the N rate of 480 kg N ha-1 increased crude protein (27%) and digestibility (4%) and decreased neutral (6%) and acid (7%) detergent fiber compared to the 0 kg N ha-1. Grass-legume mixture showed greater nutritive value compared to N-fertilized grass. Hybrid 103061 had greater crude protein and digestibility and lower neutral and acid detergent fiber than Azulão and Aruana. Therefore, there is opportunity to increase DMY, NUE, cold tolerance and plant persistence, and improve the nutritive value through genotype selection and N management. In addition, grass-legume mixture showed greater nutritive value than N-fertilized grass and can be an alternative practice to replace to the application of N fertilizer up to the rate of 120 kg N ha-1. Hybrids 1020133 and 103061 should be indicated for new studies, such as seed production and animal performance.
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Caracterização genética e morfoagronômica de germoplasma de Stylosanthes guianensis (Aubl.) Sw. / Genetic and morpho-agronomic characterization of Stylosanthes guianensis (Aubl.) Sw. germplasm.KARIA, Cláudio Takao 21 August 2008 (has links)
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Previous issue date: 2008-08-21 / Plant genetic resources maintained ex situ, in germplasm banks, are few used in agricultural systems and genetic plant breeding programs. One of the main reasons of this incipient use is the difficulty to obtain information about stored accessions, especially the characterization and preliminary evaluation data. Stylosanthes guianensis is a predominantly self-pollinated and diploid species, which has a great number of this stored accessions and potential for use in agricultural systems. There are approximately one thousand accessions of the S. guianensis in Embrapa‟s germplasm bank. Moreover, only one genotype of this species is now available to commercial growers in Brazil, the cultivar Mineirão. To promote the use of these resources, this study aimed to characterize accessions of S. guianensis, stored in the germplasm bank of Embrapa, using morpho-agronomic traits and microstellites markers (SSR). In morpho-agronomic characterization 535 accessions were evaluated using 23 quantitative traits. The data were analyzed by a principal component analysis (PCA), the Ward's agglomerative hierarchical clustering method, and by univariate analysis of variance, associated to a Tukey test for comparisons among means of the established groups. Thirteen similarity accession groups were established, five of them were considered the ones with the highest potential use in agricultural systems. Regarding these potential groups, it is possible to reduce from 535 to 126 accessions to be thoroughly evaluated. The molecular characterization was made in 437 accessions, using seven microsatellites fluorescent primers, and the detection of the DNA fragments generated by PCR (Polimerase Chain Reaction) was accomplished by a capillary electrophoresis. The seven loci provided 45 alleles (6.43 alleles/locus), of which four were private alleles. Both, principal coordinates analysis and cluster analysis, in this case, by UPGMA agglomerative method, showed a tendency to group accessions together by botanical varieties (canescens, guianensis and pauciflora), except for the microcephala variety. The correlation between the genetic and morpho-agronomic dissimilarities was highly significant, however, it was of low magnitude (r = 0.23, P ≤ 0.0001). This indicates that both evaluations are important and should be performed to achieve a more complete characterization of these accessions and, possibly, of the species. Taking account the germplasm accessions with agronomic potential, selected based on the morpho-agronomic evaluation, several of them presented significant genetic dissimilarities to the Mineirão cultivar. These accessions should be better assessed for agronomic traits, and crossed with this cultivar in breeding programs of the species. The results of this research will allow increasing the efficiency and effectiveness of the germplasm bank activities, helping the choice of genotypes to be tested in agronomic evaluations, and stimulating further researches with these genetic resources. / Os recursos genéticos vegetais armazenados ex situ, em geral, são pouco utilizados nos sistemas de produção e no melhoramento genético de plantas. Um dos principais motivos deste uso incipiente é a dificuldade de se obterem as informações sobre os acessos armazenados, sobretudo os dados de caracterização e avaliação preliminar. A espécie Stylosanthes guianensis, diplóide e preferencialmente autógama, possui grande quantidade desses acessos e potencial de utilização em sistemas agrícolas. Somente no Banco de Germoplasma da Embrapa existe uma coleção com cerca de mil acessos registrados de S. guianensis. Por outro lado, apenas um genótipo dessa espécie é hoje comercializado no Brasil, a cultivar Mineirão. Para promover a utilização desses recursos, o presente trabalho teve como objetivo caracterizar os acessos de S. guianensis, armazenados no Banco de Germoplasma da Embrapa, utilizando-se caracteres morfoagronômicos e marcadores de locos microssatélites (SSR). Na caracterização morfoagronômica, foram avaliados 535 acessos acerca de 23 caracteres quantitativos. Os dados correspondentes foram estatisticamente investigados empregando-se a análise de componentes principais, a análise de agrupamento, pelo método aglomerativo de Ward, e a análise de variância (univariada), associada ao teste de Tukey, para comparar as médias dos grupos identificados. Foram estabelecidos treze grupos de acessos similares, dos quais, cinco foram considerados de maior potencial para a utilização nos sistemas agrícolas. Considerando-se apenas os grupos potenciais, é possível reduzir o número de acessos a serem avaliados mais detalhadamente, de 535 para 126 acessos. Na caracterização genético-molecular foram considerados 437 acessos da coleção, utilizando-se sete primers microssatélites, marcados com fluorescência, e a detecção dos fragmentos de DNA obtidos via PCR (reação da polimerase em cadeia) foi feita por meio da técnica de eletroforese em capilar. Os sete locos produziram 45 alelos (6,43 alelos/loco), dos quais quatro foram alelos privados. Tanto na análise de coordenadas principais, como na análise de agrupamento, neste caso pelo método UPGMA, os acessos demonstraram tendência de se reunirem em grupos, conforme as variedades botânicas da espécie (canescens, guianensis e pauciflora), exceto para a variedade microcephala. A correlação entre as dissimilaridades genéticas e morfoagronômicas foi altamente significativa, porém, de baixa magnitude (r = 0,23; P ≤ 0,0001), indicando que ambas as avaliações são importantes e devem ser realizadas para a melhor caracterização desses acessos e, possivelmente, da espécie. Considerando-se os grupos com potencial agronômico, selecionados na avaliação morfoagronômica, identificaram-se acessos geneticamente bastante dissimilares da cultivar Mineirão, que devem ser mais bem avaliados agronomicamente, para compor possíveis cruzamentos com essa cultivar, em programas de melhoramento da espécie. Assim, os resultados deste trabalho permitirão aumentar a eficiência e a eficácia das atividades no Banco de Germoplasma em estudo, subsidiar a escolha de genótipos a serem testados em avaliações agronômicas, podendo, ainda, estimular outras pesquisas com esses recursos genéticos.
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