A bracatinga (Mimosa scabrella Bentham) é uma leguminosa arbórea de ocorrência natural, no Brasil, entre as latitudes 21°30S (MG) e 29°40S (RS) sob baixas temperaturas. Sendo uma espécie perene, pioneira de rápido crescimento e melífera, é comercialmente utilizada para múltiplas finalidades (serraria, lenha, carvão, construção) em plantios puros e em sistemas agroflorestais. Sua cultura dispensa técnicas agressivas de preparo do solo e colheita mecanizada, resultando na manutenção da estrutura e condicionamento do solo, como também promove a recuperação de solos degradados pela fixação de nitrogênio pelo rhizobium sp associado às suas raízes. Em razão do potencial produtivo e econômico da bracatinga implantou-se um teste de progênies e procedências de bracatinga na Estação Experimental de Ciências Florestais (EECF/USP), em Itatinga/SP. Neste teste, estudaram-se os parâmetros genéticos e a potencialidade para melhoramento genético desta espécie para as características associadas à produtividade, qualidade da madeira e adaptação a um ambiente com temperaturas ligeiramente superiores as de sua região de origem. O teste foi delineado em Blocos de Famílias Compactas, com 9 procedências, 10 a 20 progênies por procedência. A taxa de sobrevivência das plantas (84%), a alta germinação das sementes (95%), assim como o florescimento e frutificação em todas as progênies do ensaio são indicativos da adaptabilidade destes materiais às condições edafoclimáticas locais. Dentre os caracteres avaliados, a forma do fuste, a circunferência a altura do peito e o potencial de florescimento mostraram-se como mais promissores à prática da seleção. Estes resultados evidenciam a possibilidade de melhoramento genético da bracatinga para viabilizar seu cultivo por pequenos produtores rurais, podendo incrementar sua renda e incentivando a recuperação de áreas marginais / The bracatinga (Mimosa scabrella Bentham) is a leguminous tree naturally occurring in Brazil, between latitudes 21°30\'S (state of Minas Gerais) and 29°40\'S (state of Rio Grande do Sul) at low temperatures. Being a perennial tree species, pioneer of rapid growth and meliferous, is commercially used for multiple purposes (sawmill, firewood, coal, construction) in monoculture and in agroforestry systems. Their culture release aggressive techniques of soil tillage and mechanized harvesting, resulting in the maintenance of the structure and conditioning of the soil, but also promotes the recovery of degraded soils by nitrogen fixation by Rhizobium sp associated with their roots. Due to the economic and productive potential of bracatinga, it was implemented a progenies and provenances test of bracatinga in the Itatinga Experimental Station (EECFA/USP) in Itatinga/SP. In this experiment, they were studied the genetic parameters and the potentiality for genetic improvement of this species for the characteristics associated with productivity, wood quality and adaptation to an environment with temperatures slightly above its region of origin. The trial was designed in a compact family block, with nine provenances, 10-20 progenies per provenance. The survival rate of plants (84%) and the high seed germination (95%), besides the flowering and fruiting in all progenies of the test, are indicative of the adaptability of these materials to the local soil and climatic conditions. Among the traits, the straightness of the stem, the circumference at breast height and flowering potential were shown to be most promising in the selection practice. These results demonstrate the possibility of genetic improvement of bracatinga to enable their cultivation by small farmers, increasing their income and encouraging the recovery of marginal areas.

This thesis concerns the development, estimation and investigation of a general anisotropic spatial correlation function, within model-based geostatistics, expressed as a Gaussian linear mixed model, and estimated using residual maximum likelihood (REML). The Matern correlation function is attractive because of its parameter which controls smoothness of the spatial process, and which can be estimated from the data. This function is combined with geometric anisotropy, with an extension permitting different distance metrics, forming a flexible spatial covariance model which incorporates as special cases many infinite- range spatial covariance functions in common use. Derivatives of the residual log-likelihood with respect to the four correlation-model parameters are derived, and the REML algorithm coded in Splus for testing and refinement as a precursor to its implementation into the software ASReml, with additional generality of linear mixed models. Suggestions are given regarding initial values for the estimation. A residual likelihood ratio test for anisotropy is also developed and investigated. Application to three soil-based examples reveals that anisotropy does occur in practice, and that this technique is able to fit covariance models previously unavailable or inaccessible. Simulations of isotropic and anisotropic data with and without a nugget effect reveal the following principal points. Inclusion of some closely-spaced locations greatly improves estimation, particularly of the Matern smoothness parameter, and of the nugget variance when present. The presence of geometric anisotropy does not adversely affect parameter estimation. Presence of a nugget effect introduces greater uncertainty into the parameter estimates, most dramatically for the smoothness parameter, and also increases the chance of non-convergence and decreases the power of the test for anisotropy. Estimation is more difficult with very “unsmooth" processes (Matern smoothness parameter 0.1 or 0.25) | non- convergence is more likely and estimates are less precise and/or more biased. However it is still often possible to fit the full model including both anisotropy and nugget effect using REML with as few as 100 observations. Additional simulations involving model misspecification reveal that ignoring anisotropy when it is present can substantially increase the mean squared error of prediction, but overfitting by attempting to model anisotropy when it is absent is less damaging. Further, plug-in estimates of prediction error variance are reasonable estimates of the actual mean squared error of prediction, regardless of the model fitted, weakening the argument requiring Bayesian approaches to properly allow for uncertainty in the parameter estimates when estimating prediction error variance. The most valuable outcome of this research is the implementation of an anisotropic Matern correlation function in ASReml, including the full generality of Gaussian linear mixed models which permits additional fixed and random effects, making publicly available the facility to fit, via REML estimation, a much wider range of variance models than has previously been readily accessible. This greatly increases the probability and ease with which a well-fitting covariance model can be found for a spatial data set, thus contributing to improved geostatistical spatial analysis. / http://proxy.library.adelaide.edu.au/login?url= http://library.adelaide.edu.au/cgi-bin/Pwebrecon.cgi?BBID=1297562 / Thesis (Ph.D.) -- University of Adelaide, School of Agriculture, Food and Wine, 2007

Submitted by Rodolfo Buzinaro null (rodolfobuzinaro@hotmail.com) on 2017-12-19T18:23:38Z No. of bitstreams: 1 Tese_Rodolfo_Buzinaro.pdf: 2463211 bytes, checksum: 329da6c1e9d431004c67fc291ea085f7 (MD5) / Approved for entry into archive by Alexandra Maria Donadon Lusser Segali null (alexmar@fcav.unesp.br) on 2017-12-20T09:37:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 buzinaro_r_dr_jabo.pdf: 2463211 bytes, checksum: 329da6c1e9d431004c67fc291ea085f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-20T09:37:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 buzinaro_r_dr_jabo.pdf: 2463211 bytes, checksum: 329da6c1e9d431004c67fc291ea085f7 (MD5) Previous issue date: 2017-11-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O nitrogênio é um dos elementos mais exigidos pela cultura do milho, pois está diretamente ligado à capacidade de produção agrícola desta espécie. Grande parte dos solos brasileiros agricultáveis possuem deficiência de nitrogênio ou este nutriente não está disponível em quantidades suficientes para suprir a necessidade da cultura, sendo necessário realizar aplicações suplementares de nitrogênio para se alcançar elevadas produtividades. As cultivares atuais de milho são altamente dependentes de adubação nitrogenada, pois foram desenvolvidas para ambientes otimizados, não sendo adaptadas para as condições de cultivo sob baixo nitrogênio. O uso de bactérias diazotróficas, as quais possuem a capacidade de fixar nitrogênio e disponibilizá-lo para as plantas, bem como a associação das plantas com essas bactérias, pode se tornar uma alternativa sustentável e economicamente viável para a produção de milho em sistemas agrícolas sob baixa utilização de nitrogênio. Com base no exposto, os objetivos deste trabalho foram identificar e caracterizar genótipos de milho eficientes no uso do nitrogênio e Azospirillum brasilense em ambientes contrastantes quanto a disponibilidade de nitrogênio no solo e selecionar parentais superiores de milho para eficiência no uso de Azospirillum brasilense. Foram utilizados como material genético 48 genótipos de milho obtidos em esquema de dialelo parcial, utilizando-se oito linhagens parentais pertencentes ao grupo heterótico I, e seis linhagens parentais pertencentes ao grupo heterótico II, todas provenientes do Departamento de Genética da ESALQ/USP. Os experimentos foram conduzidos em três safras (primeira safra 2013/2014 e 2014/2015 e segunda safra 2014) no delineamento de blocos casualizados com duas repetições e três testemunhas. Em cada safra foram realizados três experimentos, os quais eram diferenciados pela aplicação com A. brasilense, aplicação de nitrogênio em cobertura e sem nenhuma aplicação, respectivamente. Os caracteres avaliados foram altura de planta, altura de espiga, florescimentos masculino e feminino, tombamento, produtividade de grãos, peso médio de grãos, número de grãos por fileira, número de fileiras de grãos e, diâmetro e comprimento de espiga. Os índices de eficiência no uso de A. brasilense foram obtidos utilizando os dados referentes aos experimentos com A. brasilense e sem aplicação, para todos os caracteres avaliados. Pela análise dialélica os efeitos aditivos foram mais importantes do que os efeitos não-aditivos para a eficiência no uso de A. brasilense para a maioria dos caracteres, com exceção do peso médio de grãos sob inoculação. Os genótipos do grupo heterótico II apresentaram maior concentração e acúmulo de genes favoráveis para a EUAz eficiência. Os genitores 6 e 8 do grupo heterótico I e os genitores 2’ e 5’ do grupo heterótico II, são os que apresentaram melhores estimativas de capacidade geral de combinação, enquanto o cruzamento 8x6’ apresenta maior estabilidade e complementariedade gênica para eficiência no uso de A. brasilense para a produtividade de grãos. A partir das análises dialélicas por modelos mistos para a produtividade de grãos, as combinações 8 x 6’, 2 x 4’ e 1 x 2’ e os parentais envolvidos nesses cruzamentos foram selecionados para desenvolvimento de híbridos. Os genitores 1, 2, 8 do grupo heterótico I e 1’, 2’, 4’, 5’ e 6’ do grupo heterótico II foram selecionados para formar população base para o programa de melhoramento genético para eficiência no uso de Azospirillum brasilense. Pela análise GGE biplot, para a característica produtividade de grãos, constatou-se que os genótipos 11, 5, 12 e 19 são os mais promissores para a eficiência no uso de A. brasilense. O genótipo dialélico 11 é o mais próximo do “genótipo ideal” dentre o conjunto dos genótipos avaliados. Os ambientes sob aplicação de A. brasilense possuem maior capacidade de discriminar os genótipos. / The nitrogen is one of the elements most required by maize crop because it is directly related to the agricultural production capacity of this species. Most brazilian soils have nitrogen deficiency or it is not available in sufficient quantities to meet the need of the crop, and it is necessary to make supplemental nitrogen applications to reach high yields. The current maize cultivars are highly dependent on nitrogen fertilization since they were developed for optimized environments and were not adapted to the conditions under low nitrogen cultivation. The use of diazotrophic bacteria, which have the ability to fix nitrogen and make it available to plants, as well as the association of plants with these bacteria, can become an ecologically sustainable and economically viable alternative for the production of corn in agricultural systems under low or non-use of nitrogen. Thus, the objectives of this study were to identify and characterize efficient maize genotypes in the use of nitrogen and Azospirillum brasilense in contrasting environments regarding nitrogen availability in the soil and to select higher parental maize for efficiency in the use of Azospirillum brasilense. Were used as genetic material 48 diallelic genotypes were obtained in a partial diallel scheme, using eight lines belonging to the heterotic group I, and six lines belonging to the heterotic group II, all from the Department of Genetics of ESALQ / USP. The experiments were conducted in three crops in a randomized block design with two replicates and three controls. In each season, three experiments were carried out, in which they were differentiated by the application of A. brasilense, application of nitrogen in coverage and without any application, respectively. The evaluated traits were plant height, ear height, male and female blossoms, tipping, grain yield, mean grain weight, number of grains per row, number of rows of grain and diameter and length of the spike. The indices of efficiency in the use of A. brasilense were obtained using the data referring to the experiments with A. brasilense and without application, for all evaluated characters. By conventional diallel analysis the additive effects were more important than the non-additive effects for the efficiency in the use of A. brasilense for most of the characters, except for the average grain weight. The genotypes of the heterotic group II present greater concentration and consistency of genes favorable for this efficiency. The heterotic group I and the heterotic group I and the heterotic group I and the heterotic group II, are the ones that present the best estimates of overall combining ability, while the 8x6 'crossroads present greater stability and gene complementarity for efficiency in the use of A. brasilense. From diallel analyzes by mixed models the combination 8 x 6’, 2 x 4’, 1 x 2’ and parents involved in these crosses were selected for development of hybrids. The genitors 1, 2, 8 from the heterotic group I and 1’, 2’, 4’, 5’ and 6’ from the heterotic groups II were selected to explore basic population in A. brasilense-use efficiency breeding program. From the GGE biplot analysis, for the characteristic grain yield, it was contacted that the diallel genotypes 11, 5, 12 and 19 are the most promising for the efficiency in the use of A. brasilense. The diallelic genotype 11 is the closest to the "ideal genotype" among the set of diallel genotypes evaluated. The environments under application of A. brasilense have a greater ability to discriminate the genotypes.

Resumo: Clones com alta produtividade, adaptabilidade e estabilidade a vários ambientes são imprescindíveis para o desenvolvimento da heveicultura no Brasil. O objetivo do trabalho foi selecionar progênies com maior adaptabilidade e estabilidade a partir do diâmetro da planta a 50 cm do solo (DA50) e a produção de borracha seca (PBS, a partir do teste Hamaker Morris Mann modificado), de uma população de seringueira, aos três anos de idade, plantada em três ambientes distintos (Selvíria-MS, Votuporanga-SP e Colina-SP), utilizando-se do método MHPRVG (média harmônica da performance relativa dos valores genéticos) preditos por BLUP e estimar a variabilidade genética a partir de caracteres quantitativos, tais como: altura da planta (ATP), DA50, forma da planta (FOP), sobrevivência das progênies (SOP) e PBS dos três locais, aos dois e três anos de idade, pelo procedimento REML/BLUP visando a conservação dos recursos genéticos da espécie. As sementes utilizadas na produção das mudas dos testes de progênies foram, na sua maioria, coletadas de clones de origem Asiática provenientes da coleção de clones instalada na área experimental da Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios - APTA - Polo Regional de Votuporanga, Estado de São Paulo. As progênies foram instaladas nos três locais sob o delineamento de blocos ao acaso, compostos por 30 tratamentos (progênies), três repetições e parcelas lineares de 10 plantas, no espaçamento de 3,00 x 3,00 metros, totalizando 900 plantas úteis em cada local. O método da MHPRVG propiciou um ganho genético de 12,03 a 45,65% entre 10 progênies selecionadas a partir da PBS e permitiu a seleção de progênies com alto potencial produtivo predito. As 10 melhores progênies foram oriundas dos clones GT1, PB 28/59, PR 261, RRIM 606, PB 217, IAC 41, IAC 35, PR 255, RRIM 701 e IAC 301. Os caracteres ATP, DA50, FOP, SOP e a PBS ...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Clones with high yield, adaptability and stability for many environments are indispensables to the development of the rubber tree crop in Brasil. The paper objective was to select progenies with high adaptability and stability from the diameter gauges from 50 cm of height of soil (DA50) and dry rubber yield (PBS, from the Hamaker Morris Mann modified test), of genotypes from a rubber tree population, two and three years old, installed in three different locations (Selvíria-MS, Votuporanga-SP e Colina-SP), by the MHPRVG (Harmonic Average Performance Relative breeding values) method predicted by BLUP and to estimate the genetic variability from quantitative characters: total height of the plant (ATP), DA50, plant form (FOP), survival of progeny (SOP) and PBS of three locations, two and three years old, by REML/BLUP procedure, intending the genetic resources conservation of the specie. The seeds used on seedlings production of progenies tests were in majority collected on Asiatic clones origin from the clones installed in the experimental area of Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios - APTA - Votuporanga regional pole, State of São Paulo. The progenies were installed in a randomized block design of 30 treatments (progenies), three replications and 10 plants per plot, with spacing of 3,00 x 3,00 m, a total of 900 useful plants in each location. The method of MHPRVG provided a genetic gain ranging from 12,03 to 45,65% in 10 progenies to the PBS and allowed the selection of progenies with high yield potential predicted. The 10 best progenies were derived from clones GT1, CR 28/59, PR 261, RRIM 606, PB 217, IAC 41, IAC 35, PR 255, RRIM 701 and IAC 301. The characters ATP, DA50, FOP, SOP and PBS presented considerable coefficients of genetic variation, ranging from 1,25% for the ATP to 21,33% for PBS and medium heritability for DA50 and PBS being 0,23 and 0,80, respectively... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Mario Luiz Teixeira de Moraes / Coorientador: Enes Furlani Júnior / Banca: João Antonio da Costa Andrade / Banca: Paulo de Souza Gonçalves / Mestre

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2018-07-09T14:48:08Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Vinícius Jardel Szareski.pdf: 963556 bytes, checksum: 14bcb6669b75dd6e2c2a117e57201001 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-07-12T12:20:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Vinícius Jardel Szareski.pdf: 963556 bytes, checksum: 14bcb6669b75dd6e2c2a117e57201001 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-07-12T12:22:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Vinícius Jardel Szareski.pdf: 963556 bytes, checksum: 14bcb6669b75dd6e2c2a117e57201001 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-12T12:35:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Vinícius Jardel Szareski.pdf: 963556 bytes, checksum: 14bcb6669b75dd6e2c2a117e57201001 (MD5) Previous issue date: 2017-04-06 / O presente estudo constou de dois experimentos onde teve como objetivo estimar a adaptabilidade e estabilidade fenotípica de genótipos de trigo para o caráter produção de sementes através de técnicas univariadas, multivariadas e modelos mistos, assim como, empregar um índice fenotípico de vigor das sementes (IFV) e proceder a adaptabilidade e estabilidade multicaráter para o vigor das sementes de trigo produzidas em regiões do Estado do Rio Grande do Sul. O primeiro estudo foi constituído de 42 genótipos de trigo cultivados em cinco ambientes, durante duas safras agrícolas. No segundo, foram utilizadas sementes de 30 genótipos cultivados em sete ambientes de cultivo. Em ambos estudos utilizou-se delineamento de blocos ao acaso organizado em esquema fatorial. Os dados foram submetidos às análises de adaptabilidade e estabilidade pelos métodos de Annicchiarico (1992), AMMI (Additive main effects and multiplicative interaction analysis), MHVG (média harmônica dos valores genotípicos), PRVG (adaptabilidade dos valores genotípicos) e MHPRVG (adaptabilidade e estabilidade através da média harmônica da performance relativa dos valores genotípicos) assim como foram aplicados os método baseado na máxima verossimilhança restrita (REML) e as predições foram obtidas pelo melhor preditor não viesado (BLUP). Verificou-se no primeiro estudo como ambientes favoráveis expressos pelo método univariado São Gabriel (I e II), Cachoeira do Sul (II), Passo Fundo (II) Santo Augusto (II) e São Luiz Gonzaga (II), para o método multivariado apenas Santo Augusto (I). Os genótipos CD 121 e TBIO Tibagi foram adaptados especificamente e estáveis pelos métodos univariado e multivariado. Os genótipos TBIO Sinuelo, Quartzo, BRS 327, Mirante, Topázio, Guamirim, TBIO Seleto, Ametista, TBIO Mestre e BRS Louro foram superiores através da abordagem por modelos mistos. No segundo estudo o método de AMMI expressa estabilidade específica ao ambiente de cultivo Cachoeira do Sul - RS para os genótipos Marfim e Marcante. Determina adaptabilidade específica aos genótipos ORS 1403, TBIO Sossego, Estrela Atria, ORS Vintecinco, ORS 1401, Esporão, LG Prisma, CD 1440, BRS 331, Celebra e TBIO Mestre para o índice fenotípico de vigor das sementes de trigo. A máxima verossimilhança restrita define que 51,8% do índice fenotípico de vigor das sementes é decorrente da interação genótipo x ambiente. / The present study consisted of two experiments that aimed to estimate the adaptability and phenotypic stability of wheat genotypes for the grain yield character through univariate, multivariate and mixed models, as well as to use a seed vigor phenotype index (IFV) and to proceed adaptability and multicarter stability for the vigor of wheat seeds produced in the state of Rio Grande do Sul. The first study consisted of 42 wheat genotypes grown in five environments during two crop seasons. For the second one, seeds from 30 wheat genotypes grown in seven growing environments were used. In both studies, a randomized block design was arranged in a factorial scheme. The data were submitted to the analyzes of adaptability and stability by the methods of Annicchiarico (1992), AMMI (Additive main effects and multiplicative interaction analysis), MHVG (the armonic mean no of the genotypic values), PRVG (adaptability of genotypic values) and MHPRVG (adaptability and stability through the harmonic mean relative performance of the genotypic values), as well as the methods based on the maximum restricted likelihood (REML) and the predictions were obtained by the best linear unibased predictor (BLUP). For the first study it was verified that the favorable environments expressed by the univariate method refer to São Gabriel (I and II), Cachoeira do Sul (II), Passo Fundo (II) and Santo Augusto (II) and São Luiz Gonzaga , for the multivariate method, only Santo Augusto (I) was favorable for wheat grain yield. The genotypes CD 121 and TBIO Tibagi were specifically adapted and stable by univariate and multivariate methods. The genotypes TBIO Sinuelo, Quartzo, BRS 327, Mirante, Topázio, Guamirim, TBIO Seleto, Amethyst, TBIO Mestre and BRS Louro were superior through the mixed models approach. In the second study the AMMI method expresses specific stability to the cultivation environment Cachoeira do Sul for the genotypes Marfim and Marcante. It determines specific adaptability to genotypes ORS 1403, TBIO Sossego, Estrela Atria, ORS Vintecinco, ORS 1401, Esporão, LG Prisma, CD 1440, BRS 331, Celebra and TBIO Master for the phenotype index of vigor of wheat seeds. The restricted maximum likelihood defines that 51,8% of the seed vigor phenotype index is due to the interaction genotypes x environments.

A bracatinga (Mimosa scabrella Bentham) é uma leguminosa arbórea de ocorrência natural, no Brasil, entre as latitudes 21°30S (MG) e 29°40S (RS) sob baixas temperaturas. Sendo uma espécie perene, pioneira de rápido crescimento e melífera, é comercialmente utilizada para múltiplas finalidades (serraria, lenha, carvão, construção) em plantios puros e em sistemas agroflorestais. Sua cultura dispensa técnicas agressivas de preparo do solo e colheita mecanizada, resultando na manutenção da estrutura e condicionamento do solo, como também promove a recuperação de solos degradados pela fixação de nitrogênio pelo rhizobium sp associado às suas raízes. Em razão do potencial produtivo e econômico da bracatinga implantou-se um teste de progênies e procedências de bracatinga na Estação Experimental de Ciências Florestais (EECF/USP), em Itatinga/SP. Neste teste, estudaram-se os parâmetros genéticos e a potencialidade para melhoramento genético desta espécie para as características associadas à produtividade, qualidade da madeira e adaptação a um ambiente com temperaturas ligeiramente superiores as de sua região de origem. O teste foi delineado em Blocos de Famílias Compactas, com 9 procedências, 10 a 20 progênies por procedência. A taxa de sobrevivência das plantas (84%), a alta germinação das sementes (95%), assim como o florescimento e frutificação em todas as progênies do ensaio são indicativos da adaptabilidade destes materiais às condições edafoclimáticas locais. Dentre os caracteres avaliados, a forma do fuste, a circunferência a altura do peito e o potencial de florescimento mostraram-se como mais promissores à prática da seleção. Estes resultados evidenciam a possibilidade de melhoramento genético da bracatinga para viabilizar seu cultivo por pequenos produtores rurais, podendo incrementar sua renda e incentivando a recuperação de áreas marginais / The bracatinga (Mimosa scabrella Bentham) is a leguminous tree naturally occurring in Brazil, between latitudes 21°30\'S (state of Minas Gerais) and 29°40\'S (state of Rio Grande do Sul) at low temperatures. Being a perennial tree species, pioneer of rapid growth and meliferous, is commercially used for multiple purposes (sawmill, firewood, coal, construction) in monoculture and in agroforestry systems. Their culture release aggressive techniques of soil tillage and mechanized harvesting, resulting in the maintenance of the structure and conditioning of the soil, but also promotes the recovery of degraded soils by nitrogen fixation by Rhizobium sp associated with their roots. Due to the economic and productive potential of bracatinga, it was implemented a progenies and provenances test of bracatinga in the Itatinga Experimental Station (EECFA/USP) in Itatinga/SP. In this experiment, they were studied the genetic parameters and the potentiality for genetic improvement of this species for the characteristics associated with productivity, wood quality and adaptation to an environment with temperatures slightly above its region of origin. The trial was designed in a compact family block, with nine provenances, 10-20 progenies per provenance. The survival rate of plants (84%) and the high seed germination (95%), besides the flowering and fruiting in all progenies of the test, are indicative of the adaptability of these materials to the local soil and climatic conditions. Among the traits, the straightness of the stem, the circumference at breast height and flowering potential were shown to be most promising in the selection practice. These results demonstrate the possibility of genetic improvement of bracatinga to enable their cultivation by small farmers, increasing their income and encouraging the recovery of marginal areas.

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Experimentos conduzidos no delineamento látice ou reticulado são bastante comuns no melhoramento genético vegetal em que diversos materiais genéticos são comparados, principalmente nas etapas iniciais do programa, visando explorar com maior intensidade a variabilidade genética disponível. Em situações de restrições espaciais e financeiras estes delineamentos se destacam por permitir a comparação de todas as progênies em teste estando ou não instaladas no mesmo bloco. O objetivo do trabalho foi a avaliação de testes de progênies de milho (Zea mays L.), em diferentes ambientes para o caráter produção de grãos em t.ha-1. Duzentas e cinquenta e seis progênies foram instaladas em 4 estações experimentais do município de Piracicaba em diferentes anos agrícolas. Os dados de produção de grãos obtidos pelos diferentes ambientes foram analisados de forma individual e conjunta, a fim de verificar presença da interação genótipo × ambiente. O delineamento usado foi, portanto, o látice quadrado 16 × 16, com duas repetições em cada local. Duas abordagens experimentais foram confrontadas, considerando a estrutura de blocos incompletos parcialmente balanceados do látice e a outra em que cada repetição do látice foi analisada como se fosse um bloco completo. Uma maneira de se analisar estruturas experimentais como esta é utilizando modelos mistos, por meio da inclusão de fatores de efeito aleatório e, fazendo o uso da máxima verossimilhança restrita (REML) para estimar os componentes de variância associados a tais fatores com um menor viés. Além dos componentes de variância, os EBLUPs (melhores preditores lineares não viesados empíricos) também foram calculados e a partir deles foi verificada a correlação entre os diferentes ambientes, e a porcentagem de progênies selecionadas comparando-se os resultados obtidos pelas duas abordagens do conjunto de dados. Análises estatísticas foram implementadas utilizando o software gratuito R, com o pacote estatístico lme4. / Experiments conducted in the lattice design are quite common in plant breeding in which several genetic materials are compared, especially in the early stages of the program, aiming to explore more intensively the genetic variability available. In situations of space and financial constraints these designs stand out for allowing the comparison of all progenies being tested whether or not installed in the same block. The aim of the study was the evaluation of maize (Zea mays L.) progeny tests in different environments for grain yield in t.ha-1. Two hundred and fifty six progenies were tested in four experimental stations in the city of Piracicaba, in different agricultural years. Grain production data obtained by different environments were analyzed individually and jointly in order to verify the presence of genotype × environment interaction. Therefore, the square lattice design with dimension 16 × 16 was used with two replications in each location. Two experimental approaches were compared, considering the partially balanced incomplete block structure of the lattice and the other in each repetition of the lattice was analyzed as if it were a complete block. One way to analyze experimental structures like this is with the use of mixed models, by adding random effect factors, and by making use of the restricted maximum likelihood (REML) for estimating the variance components associated with such factors with less bias. Besides the variance components, EBLUPs (empirical best linear predictor unbiased) were also calculated and from them was checked the correlation between the different environments, and the percentage of selected progenies comparing the results obtained by the two assembly approaches data. Statistical analyzes were implemented for the open-souce software R, using the statistical package lme4.

Experimentos conduzidos no delineamento látice ou reticulado são bastante comuns no melhoramento genético vegetal em que diversos materiais genéticos são comparados, principalmente nas etapas iniciais do programa, visando explorar com maior intensidade a variabilidade genética disponível. Em situações de restrições espaciais e financeiras estes delineamentos se destacam por permitir a comparação de todas as progênies em teste estando ou não instaladas no mesmo bloco. O objetivo do trabalho foi a avaliação de testes de progênies de milho (Zea mays L.), em diferentes ambientes para o caráter produção de grãos em t.ha-1. Duzentas e cinquenta e seis progênies foram instaladas em 4 estações experimentais do município de Piracicaba em diferentes anos agrícolas. Os dados de produção de grãos obtidos pelos diferentes ambientes foram analisados de forma individual e conjunta, a fim de verificar presença da interação genótipo × ambiente. O delineamento usado foi, portanto, o látice quadrado 16 × 16, com duas repetições em cada local. Duas abordagens experimentais foram confrontadas, considerando a estrutura de blocos incompletos parcialmente balanceados do látice e a outra em que cada repetição do látice foi analisada como se fosse um bloco completo. Uma maneira de se analisar estruturas experimentais como esta é utilizando modelos mistos, por meio da inclusão de fatores de efeito aleatório e, fazendo o uso da máxima verossimilhança restrita (REML) para estimar os componentes de variância associados a tais fatores com um menor viés. Além dos componentes de variância, os EBLUPs (melhores preditores lineares não viesados empíricos) também foram calculados e a partir deles foi verificada a correlação entre os diferentes ambientes, e a porcentagem de progênies selecionadas comparando-se os resultados obtidos pelas duas abordagens do conjunto de dados. Análises estatísticas foram implementadas utilizando o software gratuito R, com o pacote estatístico lme4. / Experiments conducted in the lattice design are quite common in plant breeding in which several genetic materials are compared, especially in the early stages of the program, aiming to explore more intensively the genetic variability available. In situations of space and financial constraints these designs stand out for allowing the comparison of all progenies being tested whether or not installed in the same block. The aim of the study was the evaluation of maize (Zea mays L.) progeny tests in different environments for grain yield in t.ha-1. Two hundred and fifty six progenies were tested in four experimental stations in the city of Piracicaba, in different agricultural years. Grain production data obtained by different environments were analyzed individually and jointly in order to verify the presence of genotype × environment interaction. Therefore, the square lattice design with dimension 16 × 16 was used with two replications in each location. Two experimental approaches were compared, considering the partially balanced incomplete block structure of the lattice and the other in each repetition of the lattice was analyzed as if it were a complete block. One way to analyze experimental structures like this is with the use of mixed models, by adding random effect factors, and by making use of the restricted maximum likelihood (REML) for estimating the variance components associated with such factors with less bias. Besides the variance components, EBLUPs (empirical best linear predictor unbiased) were also calculated and from them was checked the correlation between the different environments, and the percentage of selected progenies comparing the results obtained by the two assembly approaches data. Statistical analyzes were implemented for the open-souce software R, using the statistical package lme4.

<p>The focus of this thesis is on numerical algorithms for efficient solution of QTL analysis problem in genetics.</p><p>Firstly, we consider QTL mapping problems where a standard least-squares model is used for computing the model fit. We develop optimization methods for the local problems in a hybrid global-local optimization scheme for determining the optimal set of QTL locations. Here, the local problems have constant bound constraints and may be non-convex and/or flat in one or more directions. We propose an enhanced quasi-Newton method and also implement several schemes for constrained optimization. The algorithms are adopted to the QTL optimization problems. We show that it is possible to use the new schemes to solve problems with up to 6 QTLs efficiently and accurately, and that the work is reduced with up to two orders magnitude compared to using only global optimization.</p><p>Secondly, we study numerical methods for QTL mapping where variance component estimation and a REML model is used. This results in a non-linear optimization problem for computing the model fit in each set of QTL locations. Here, we compare different optimization schemes and adopt them for the specifics of the problem. The results show that our version of the active set method is efficient and robust, which is not the case for methods used earlier. We also study the matrix operations performed inside the optimization loop, and develop more efficient algorithms for the REML computations. We develop a scheme for reducing the number of objective function evaluations, and we accelerate the computations of the derivatives of the log-likelihood by introducing an efficient scheme for computing the inverse of the variance-covariance matrix and other components of the derivatives of the log-likelihood.</p>