Made available in DSpace on 2014-07-29T14:52:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Paula Pereira Torga.pdf: 781054 bytes, checksum: 44527a523a51d10dd76cb056750adbc4 (MD5) Previous issue date: 2011-04-14 / Genotypes x environments interaction (GxE) have many implications in a plant breeding program. Its importance becomes most obvious and pronounced in the final evaluation phase of lines for recommendation of new cultivars. At this stage, final tests on networking called value of cultivation and use (VCU) trials are carried out, in different locations, seasons and years, which allows a detailed study of GxE. The interaction can be controlled with a detailed study, and it does not negatively affect in the recommendation, providing a most secure selection and recommendation. There are some ways to mitigate the effect of GxE interaction, among them can be cited: i) the identification of cultivars with greater adaptability and phenotypic stability; ii) environmental stratification; and iii) the decomposition of the interaction to verify which factors (locations, season or years) is more expressive. The aim of this work was to study the GxE interaction in details, using VCU trials of common black bean, analyzing adaptability and phenotypic stability, environmental stratification and decomposition of GxE interaction. It makes possible to have most secure decision in the conduction of tests as the selection and recommendation of cultivars with the purpose to guide the common bean breeding program at Embrapa Rice and Beans. Data for grain yield (kg.ha-1) from the VCU trials of black beans, conducted during the years 2003 and 2004, in 69 environments of Central (43 environments) and Central-South regions (26 environments) from Brazil were analyzed in the following States: Distrito Federal, Goiás, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Tocantins, Paraná, Santa Catarina, Sao Paulo and Rio Grande do Sul. Complete block design with three replications and plots of four rows with four meters long were used. Each test consisted of 13 genotypes of common black beans: eight elite lines (TB 9409, TB 9713, CNFP 10138, CNFP 7966, CNFP 7972, 7994 CNFP, CNFP 8000, CNFP 9328) and five cultivars (BRS Valente, FT Nobre, Diamante Negro, IPR Uirapuru, FT Soberano). First were done the phenotypic adaptability and stability analysis for region, to identify lines with specific and wide adaptation, using the methodologies of Annicchiarico and AMMI (additive main effects model and multiplicative interaction), with data from 69 trials. The lines with higher specific adaptation in each region were not coincident using the methodologies of Annicchiarico and AMMI. It was not possible identify genotypes with similar patterns of stability specific or broad using methodologies of Annicchiarico and AMMI (MPEA). The methodologies of Annicchiarico and AMMI (MPEAP) presented estimates of broad and specific adaptation very similar. Based on the methods Annicchiarico and AMMI (MPEAP) lines with more specific adaptation were CNFP 8000 and CNFP 7994, respectively, in the Central and Mid-South regions, and CNFP 8000 was more widely adaptated. To check which of the environmental factors (local, season or years) the interaction with common black bean genotypes is more expressive, and identify materials with broad and specific adaptation to sowing seasons, it was performed an analysis of variance with the decomposition of GxE in genotype x year, genotype x season and genotype x location. This analysis was performed by region, using first, 18 trials of Central region and 12 trials of the Central-South region, which allowed a partial isolation of factors and, later, the analysis using eight trials of each region, which allowed a complete isolation of the factors. The results showed that for Central Region was more important to evaluate the genotypes in different seasons and years than at different locations. For Central-South Region were more important evaluations of genotypes in different locations and years than at different seasons. For the Central Region, most genotypes had specific adaptation, but it was possible to identify lines widely adapted. In South-Central region the most genotypes showed widely adapted, but some lines showed strong specific adaptation. The line CNFP 8000 was the most widely adapted when we considered the two sowing season and the two regions. To evaluate the similarity among the locations assessed, it was performed environmental stratification analysis by sowing season for each region separately, using data from 27 trials from Central Region and 24 trials from Central-South Region. We used four different methods: i) traditional, proposed by Lin, complemented by simple fraction analysis of GxE interaction; ii) factor analysis; iii) Pearson correlation estimate; and iv) ecovalence. The results for the Central Region indicated Morrinhos as redundant using all four methodologies and for this reason, it was recommend to remove this local from the network of lines evaluation of Embrapa Rice and Beans. For the Central-South region, it was not detected the presence of similarity between locations and, because of this, all places will remain in the network of lines evaluation. / A interação genótipos x ambientes (GxA) tem inúmeras implicações em um programa de melhoramento de plantas e, na fase de avaliação final das linhagens, para a indicação de novas cultivares, sua importância se torna mais evidente e bastante pronunciada. Nesta fase são conduzidos os ensaios finais em rede, denominados de valor de cultivo e uso (VCU), em diferentes locais, safras e anos, o que permite um estudo detalhado da interação GxA. Com esse detalhamento a interação pode ser controlada, não interferindo negativamente na indicação, proporcionando uma seleção e recomendação mais seguras. Existem algumas maneiras de se atenuar o efeito da interação GxA, entre elas podem-se citar: identificação de cultivares com maior adaptabilidade e estabilidade fenotípica; ii) estratificação de ambientes; e iii) decomposição desta interação, para verificar com qual dos fatores (locais, épocas ou anos) ela é mais expressiva. O objetivo do presente trabalho foi estudar, de forma detalhada, a interação GxA, em ensaios de VCU de feijoeiro-comum com grãos pretos, realizando análises de adaptabilidade e estabilidade fenotípica, de estratificação ambiental e de decomposição da interação GxA, para orientar o programa de melhoramento do feijoeiro-comum da Embrapa Arroz e Feijão e, possibilitar tomadas de decisão mais seguras, tanto na condução dos ensaios, quanto na seleção e indicação de cultivares. Foram utilizados dados de produtividade de grãos (kg ha-1),provenientes dos ensaios de VCU de feijão preto, conduzidos nos anos de 2003 e 2004, em 69 ambientes das Regiões Central (43 ambientes) e Centro-Sul (26 ambientes) do Brasil, nos seguintes Estados: Distrito Federal, Goiás, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Tocantins, Paraná, Santa Catarina, São Paulo e Rio Grande do Sul. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos completos ao acaso, com três repetições e parcelas de quatro linhas com quatro metros de comprimento. Cada ensaio foi constituído por 13 genótipos de feijoeiro-comum com grãos pretos: oito linhagens elite (TB 9409, TB 9713, CNFP 10138, CNFP 7966, CNFP 7972, CNFP 7994, CNFP 8000, CNFP 9328) e cinco cultivares (BRS Valente, FT Nobre, Diamante Negro, IPR Uirapuru, FT Soberano). Primeiramente foram realizadas as análises de adaptabilidade e estabilidade fenotípica por Região, visando identificar linhagens com adaptação específica e ampla, utilizando-se as metodologias de Annicchiarico e AMMI (modelo de efeitos principais aditivos e interação multiplicativa), com os dados dos 69 ensaios. As linhagens com maior adaptação específica em cada região não foram coincidentes utilizando-se as metodologias de Annicchiarico e AMMI. Não foi possível identificar genótipos com padrão de estabilidade específica ou ampla similares utilizando as metodologias de Annicchiarico e AMMI (MPEA). As metodologias de Annicchiarico e AMMI (MPEAP) apresentaram estimativas de adaptação específica e ampla muito semelhantes. Com base nos métodos Annicchiarico e AMMI (MPEAP) as linhagens com maior adaptação específica são CNFP 8000 e CNFP 7994, respectivamente, na Região Central e Centro-Sul, e com maior adaptação ampla foi identificada a CNFP 8000. Para verificar com qual dos fatores ambientais (locais, épocas ou anos) a interação de genótipos de feijoeiro-comum do grupo preto, é mais expressiva, e identificar materiais com adaptação ampla e específica às épocas de semeadura, foi realizada uma análise de variância com a decomposição da interação GxA em genótipos x anos, genótipos x épocas e genótipos x locais. Esta análise foi realizada por Região, utilizando-se primeiramente 18 ensaios da Região Central e 12 da Região Centro-Sul, que permitiram o isolamento parcial dos fatores e, posteriormente, com oito ensaios de cada região, que permitiram o isolamento total dos fatores. Os resultados mostraram que, para a Região Central, é mais importante avaliar os genótipos em diferentes épocas em vários anos do que em diferentes locais. Já para a Região Centro-Sul são mais importantes as avaliações dos genótipos em diferentes locais e anos do que em diferentes épocas. Para a Região Central, a maioria dos genótipos apresentou adaptação específica, mas foi possível identificar linhagens de adaptação ampla. Na Região Centro-Sul a maioria dos genótipos apresentou adaptação ampla, mas alguns mostraram forte adaptação específica. A linhagem CNFP 8000 foi a de maior adaptação ampla quando foram consideradas as duas épocas de semeadura e as duas regiões conjuntamente. Para avaliar a existência de similaridade entre os locais, foram realizadas análises de estratificação ambiental por época de semeadura, para cada região, utilizando-se dados de 27 ensaios da Região Central e de 24 da Região Centro-Sul. Foram utilizadas quatro diferentes metodologias: i) tradicional, proposta por Lin, complementada pela análise da fração simples da interação GxA; ii) análise de fatores; iii) estimativa da correlação de Pearson; e iv) ecovalência. Os resultados obtidos para a Região Central indicaram Morrinhos, como redundante, pelas quatro metodologias utilizadas e, devido a isto, recomendou-se a retirada desse local da rede de avaliação de linhagens da Embrapa Arroz e Feijão. Para a Região Centro-Sul não foi detectada a presença de similaridade entre os locais e, devido a isto, todos permanecerão na rede de avaliação de linhagens.

A soja é uma cultura de importância econômica fundamental e o Brasil está entre os principais produtores mundiais. A ferrugem asiática, causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi, é uma doença relativamente recente no Brasil e pode causar grandes perdas na cultura da soja, representadas pela diminuição da produtividade e pelas despesas com aquisição e aplicação de fungicidas. Já existem algumas fontes de genes de resistência vertical para esta doença, mas também já existem casos de quebra de resistência de alguns destes genes principais. A tolerância, definida como a capacidade da planta em suportar o ataque do patógeno sem apresentar perdas significativas, é uma estratégia complementar que pode ser utilizada no controle da ferrugem. O objetivo desta pesquisa foi estudar a tolerância à ferrugem asiática em genótipos experimentais derivados de 45 cruzamentos em dialelo 10 x 10 do Setor de Genética Aplicada às Espécies Autógamas do Departamento de Genética/ESALQ/USP por meio de métodos de estimação do efeito ferrugem e da estabilidade fenotípica em combinações de manejos de fungicidas, locais e anos agrícolas, além de identificar linhagens promissoras para inclusão em futuros programas de melhoramento. Os delineamentos experimentais utilizados foram blocos aumentados de Federer nos anos 2011/12 e 2012/13 e blocos ao acaso estratificados em conjuntos em 2013/14. Em cada ano e local foram realizados dois experimentos: manejo 1, com aplicações de fungicidas para o controle da ferrugem e outras doenças fúngicas, incluindo as doenças de final de ciclo; manejo 2, com apenas o controle de outras doenças fúngicas, excluindo-se a ferrugem. O contraste entre estes dois manejos com fungicidas permitiu uma estimativa da tolerância. Além disso, foram utilizadas as medidas de estabilidade-bmg (Pi) e ecovalência (Wi) para quantificar a tolerância relativa entre genótipos. Foram pesquisadas 225 progênies F2:7 em 2011/12; 675 linhagens F7:8 em 2012/13 e as melhores 225 linhagens F7:9 em 2013/14. Os resultados obtidos permitiram concluir que: a) houve evidências claras de tolerância à ferrugem asiática entre e dentro de cruzamentos; b) a estratégia de utilizar a comparação entre diferentes manejos de fungicidas para estimar a tolerância (efeito ferrugem) foi útil para a seleção, mas sofreu instabilidade, apresentando baixas correlações entre anos agrícolas; c) os métodos da estabilidade baseada no melhor genótipo (bmg) e da ecovalência complementaram as informações obtidas do efeito ferrugem e auxiliaram na seleção de linhagens tolerantes; d) avaliações iniciais da severidade de ferrugem (nota de ferrugem NF1) apresentaram baixa precisão, tornando recomendável concentrar as avaliações da severidade após maior tempo de infecção (NF2 e NF3) para melhor eficácia na estimação da tolerância; e) a tolerância estimada pelo peso de cem sementes mostrou baixa correlação com a tolerância estimada para produtividade de grãos, de maneira que o uso combinado dos dois critérios melhorou a eficiência da seleção para tolerância e produtividade; f) na seleção simulada foram identificadas 48 linhagens promissoras para tolerância à ferrugem e produtividade, correspondente a um porcentual de seleção de cerca de 22%. / Soybean is an economically important culture and Brazil is among the largest world producers. Asian rust, caused by the fungus Phakopsora pachyrhizi, is a relatively new disease in Brazil and can cause large losses in this culture, represented by yield decreases and increases in costs for fungicide applications. There are some sources of vertical resistance genes for this disease, but there are also cases of resistance breakdown for some of these main genes. Tolerance, defined as the capacity of plants to endure a pathogen attack without significant losses, is a complementary strategy that can be used to control rust. The objective of this research was to study tolerance to Asian rust in experimental genotypes derived from 45 crosses in a 10 x 10 diallel design developed at the Sector of Applied Genetics to Self- Pollinated Crops, Department of Genetics/ESALQ/USP through methods of estimation of the rust effect and of phenotypic stability in combinations of fungicide managements, locations and years, besides identifing promising lines for inclusion in future breeding programs. The experimental designs used were Federer\'s augmented blocks in 2011/12 and 2012/13 and a randomized block design stratified in sets in 2013/14. In each year and location two experiments were performed: management 1, with the application of fungicides to control rust and other fungal diseases, including late season leaf diseases; management 2, only controlling other fungal disease, excluding rust. The contrast between these two managements allowed for an estimate of tolerance. Besides that, the stability based on the best genotype (Pi) and ecovalence (Wi) measurements were also used to estimate relative tolerance between genotypes. In 2011/12 225 F2:7 progenies were evaluated; in 2012/13 675 F7:8 lines were evaluated and the best 225 F7:9 lines were evaluated in 2013/14. The results let to the following conclusions: a) there was clear evidence of tolerance to Asian rust among and within crosses; b) the strategy of comparing different fungicide managements to estimate tolerance (rust effect) was useful, but suffered instability, presenting low correlations among years; c) the methods of superiority or stability based on the best genotype (bmg) and ecovalence complemented the information based on the rust effect and aided in the selection of tolerant lines; d) initial evaluations for rust severity (rust score NF1) had low precision and it was recommended to concentrate on rust tolerance evaluations after longer periods of infection (NF2 and NF3); e) tolerance estimated by means of hundred-seed weights had low correlation with tolerance estimated by seed yield, therefore the combined use of both criteria improved the efficiency of selection for tolerance and seed yield; f) in the simulated selection 48 promising lines were identified for rust tolerance and seed yield, corresponding to approximately 22% selection percentage.