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Determinação de caracteres associados à qualidade física e eficiência de descasque dos grãos de aveia (Avena sativa L.) / Determination of traits associated with physical quality and dehullin efficiency of oat grains (Avena sativa L.)

Antonow, Diovane January 2013 (has links)
A qualidade física dos grãos de aveia constitui caráter importante para a cultura, uma vez que determina o rendimento industrial de grãos em aveia, o qual é tão importante para a indústria de beneficiamento quanto o rendimento de grãos é para o agricultor. Entre as características relacionadas com a qualidade física de grãos em aveia destacam-se o peso do hectolitro, a porcentagem de grãos maiores que 2 mm e a porcentagem de cariopse. No Brasil, são poucos os trabalhos científicos que procuram estudar as relações entre os caracteres agronômicos e de qualidade física de grãos com caracteres associados à eficiência de descasque de grãos em aveia. Desta forma, os objetivos deste trabalho foram caracterizar genótipos de aveia branca (Avena sativa L.) quanto a caracteres relacionados à qualidade física e eficiência de descasque de grãos, assim como entender as associações entre essas características com outros caracteres agronômicos e de grãos. Dois experimentos foram conduzidos nos anos de 2011 e 2012, em Eldorado do Sul, RS, sendo o primeiro composto por 29 cultivares de aveia branca, oriundas do Programa de Melhoramento Genético de Aveia da UFRGS e duas cultivares de aveia norte americanas, adaptadas à região Sul do Brasil, e utilizadas como testemunhas. O segundo experimento foi composto por 45 linhagens e cinco cultivares testemunhas. Os componentes de variação experimental e médias foram estimados para os caracteres agronômicos e de qualidade física de grãos, bem como as associações entre esses caracteres. Houve diferença significativa entre os anos de cultivo para os dois experimentos, o caráter rendimento de grãos foi o mais variável entre anos e os caracteres relacionados ao tamanho do grão exibiram uma menor variação. As linhagens e cultivares desenvolvidas a partir da década de 1990 apresentaram valores mais elevados para os caracteres de qualidade de grãos e eficiência potencial de descasque. Sendo a cultivar URS Taura a mais estável para essas características, nos dois anos de experimento. Em geral, o peso do hectolitro foi o caráter com maior influência positiva sobre a porcentagem de cariopse, a eficiência potencial de descasque e a facilidade de descasque. Enquanto grãos de maior tamanho tenderam a apresentar menor eficiência potencial e facilidade de descasque. Genótipos de aveia superiores para esses dois caracteres de qualidade mostraram ser o resultados da combinação complexa de diferentes características associadas à qualidade dos grãos. / The physical quality of oat grains is an important trait to the crop for the reason that it determines the milling yield, which is as important for the grain millers as the grain yield is for the farmer. Among the traits related to the oat grain physical quality stand out the test weight, the percentage of grains larger than 2 mm and the caryopsis percentage. In Brazil, there are few scientific studies seeking to assess the relationships between agronomic traits and grain physical quality to grain dehulling efficiency on oats. Thus, the objectives of this study were to characterize oat genotypes (Avena sativa L.) regarding to traits related to grain physical quality and dehulling efficiency, as well as understand the associations between these traits with other agronomic and grain related traits. Two experiments were conducted in the years 2011 and 2012, in Eldorado do Sul, RS, the first one consisted of 29 oat cultivars derived from the UFRGS Oat Breeding Program and two North American oat cultivars, adapted to Southern Brazil, used as controls. The second experiment was composed by 45 oat lines and five oat cultivars. Experimental variation components and means were estimated for agronomic and grain physical quality traits, as well as the associations among these characters. Significant difference between the years of cultivation was detected for the two experiments, grain yield was the more variable trait between years and the traits related to grain size showed the lower variation. The oat lines and cultivars developed from the 1990s up showed higher values for the traits related to grain quality and dehulling efficiency. The oat cultivar URS Taura was the most stable genotype for these characteristics, in the two years of experimentation. In general, test weight was the trait with the largest positive influence on the percentage of caryopsis, the potential dehulling efficiency and dehulling facility. While larger grains tended to have lower dehulling potential efficiency and dehulling facility. Oat genotypes superior for these two grain quality traits showed to be the result of complex combination of different characteristics associated with grain quality.
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Caracterização do progresso da doença e herança da resistência à mancha negra (Pyrenophora chaetomioides Speg.) em aveia branca (Avena sativa L.) / Characterization of disease progress and inheritance of the resistance to black spot (Pyrenophora chaetomioides Speg.) on oats (Avena sativa L.)

Nunes, Sibila Trojahn January 2014 (has links)
A mancha negra das folhas, causada pelo fungo Pyrenophora chaetomioides, é uma das principais doenças da cultura da aveia branca. Os sintomas da mancha negra das folhas caracterizam-se por lesões escuras que se expandem com o decorrer do tempo. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar o progresso da doença, estimar a herança da resistência à mancha negra e analisar três metodologias de avaliação da resistência à esta doença. Os experimentos foram realizados durante os anos de 2012 e 2013, na Estação Experimental Agronômica da UFRGS. Em 2012, o progresso da doença foi avaliado em duas populações segregantes F2, através da análise de imagens digitais de um segmento de seis cm de comprimento da região central da lâmina da folha bandeira-1. A severidade de mancha negra foi estimada através do software ASSESS. No ano de 2013, o progresso da doença foi estimado em 34 genótipos de aveia, utilizando-se três metodologias de avaliação: análise visual da severidade de toda a folha bandeira-1, análise visual de um segmento central da lâmina da folha bandeira-1 e análise de imagens digitais do mesmo segmento central. Nos dois anos foram realizadas avaliações semanais da severidade da mancha negra e, a partir destes dados, a área sob a curva de progresso da doença (ASCPD) foi estimada. Em 2012, para as populações segregantes F2 e genitores, também foi estimada a curva de progresso da severidade e a taxa de infecção. Nas duas populações segregantes, foi verificada a presença de variabilidade genética para os caracteres ASCPD e taxa de infecção. O controle genético do caráter ASCPD foi estimado como devido a dois locos dominantes epistáticos, na população 1, enquanto que, na população 2, o controle do caráter taxa de infecção foi estimado em um loco dominante. As estimativas da herdabilidade no sentido amplo foram de 0,40 para o caráter ASPCD, na população 1, e de 0,76 para o caráter taxa de infecção, na população 2. Com base nos resultados do experimento realizado em 2013, foi verificada elevada associação entre os valores de ASCPD obtidos pelas duas metodologias que analisaram o segmento central da lâmina foliar. Desta forma, a avaliação visual da severidade é uma metodologia adequada, além de rápida e de fácil execução. Também verificou-se que a análise de somente um segmento central tende a subestimar a severidade que ocorreu sobre toda a lâmina foliar. Além disso, a diferença na classificação dos genótipos quanto à resistência, sugere que a severidade deve ser estimada para toda a lâmina da folha e não apenas para um segmento central. / Black leaf spot, caused by the fungus Pyrenophora chaetomioides, is one of the major diseases on oats. Black leaf spots symptoms are characterized by dark lesions which expand over time. This study aimed to characterize the disease progress, to estimate the inheritance of the resistance to black leaf spot and analyze three methodologies for assessing resistance to this disease. The experiments were conducted in 2012 and 2013, at the Agronomic Experiment Station of UFRGS. In 2012, the progress of the disease was evaluated in two F2 segregating populations, through the analysis of digital images of a six cm long segment at the central area of the of flag leaf-1 laminae. The severity of black spots was estimated through the software ASSESS. In 2013, the disease progress was estimated on 34 oat genotypes, using three evaluation methodologies: by visual estimation of the disease severity on all flag leaf-1 laminae, visual evaluation of a central segment of the flag leaf-1 laminae and by the analysis of digital images of the same central segment. In the two years, black leaf spot severity was assessed weekly and, from these data, the area under the disease progress curve (AUDPC) was estimated. In 2012, for the parental genotypes and F2 populations the severity progress curve and infection rate were also estimated. In the two segregating populations, genetic variability for the characters AUDPC and rate of infection was shown. The genetic control of the trait AUDPC was estimated as due to two dominant epistatic loci in the population 1. Whereas, in population 2, the control of the trait infection rate was estimated as due to a dominant locus. Broad sense heritabilities were estimated as 0.40 for the ASPCD trait, in population 1, and as 0.76 for the infection rate trait, in population 2. Based on the results from the experiment conducted in 2013, it was verified a strong association between AUDPC values obtained from the two methodologies of evaluation of the central segment of the leaf laminae. Therefore, visual evaluation of severity is an adequate methodology, besides of being a quick and easy one to carry out. It was also verified that the analysis of only a central segment tends to underestimate the severity that occurred on the whole leaf laminae. In addition, the difference in the classification of genotypes for the resistance suggests that severity must be estimated for the whole leaf laminae and not just for a central segment.
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Avaliação e melhoramento genético de trevo vermelho (Trifolium pratense L.) em duas regiões fisiográficas do Rio Grande do Sul

Montardo, Daniel Portella January 2002 (has links)
O trevo vermelho (Trifolium pratense L.) é uma leguminosa forrageira muito importante no Rio Grande do Sul, constituindo uma boa alternativa dentre as espécies forrageiras de inverno. Entretanto, como não existem cultivares desenvolvidas para as condições ambientais do Estado, a produção e, principalmente, a persistência dessas pastagens são comprometidas. Por isso o Departamento de Plantas Forrageiras e Agrometeorologia da UFRGS conduz um programa de melhoramento genético da espécie, buscando o desenvolvimento de populações melhor adaptadas às condições locais. O objetivo do trabalho foi avaliar, em dois ambientes contrastantes, Eldorado do Sul e Veranópolis, três populações de trevo vermelho selecionadas pelo referido programa, comparando-as com uma cultivar padrão. Em Eldorado do Sul foram implantados dois experimentos, um em 1999 e outro em 2000, enquanto em Veranópolis foi instalado apenas um, em 2000. Quanto à produção de matéria seca, os resultados variaram conforme o ano e o local. De modo geral, a cultivar padrão foi mais produtiva no primeiro corte, enquanto as populações selecionadas produziram mais forragem no final das estações de crescimento. Somente em Veranópolis o experimento foi avaliado por mais de um ano, com as populações selecionadas apresentando maior estabilidade produtiva que a cultivar padrão e produzindo mais forragem na segunda estação de crescimento. Em geral, as populações selecionadas também apresentaram maior persistência que o padrão. Ambos os locais mostraram-se favoráveis à avaliação e seleção para persistência do trevo vermelho, porém Veranópolis foi o mais adequado para a avaliação da produção de matéria seca.
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Genética e mapeamento molecular da resistência parcial à ferrugem da folha da aveia (Avena sativa L.)

Barbosa, Marta Martins January 2002 (has links)
A ferrugem da folha é a moléstia de maior importância econômica para a cultura da aveia e a resistência qualitativa, geralmente utilizada para o seu controle, apresenta pouca durabilidade. A utilização de resistência parcial, caracterizada pelo progresso lento da moléstia, tem sido reconhecida como alternativa para obtenção de genótipos com resistência mais durável. Os objetivos deste trabalho foram determinar o progresso da ferrugem, o controle genético da resistência, e identificar marcadores moleculares associados a essa resistência, em várias gerações e anos. Populações F2, F3, F4, F5 e F6 do cruzamento UFRGS7/UFRGS910906 (sucetível/parcialmente resistente) (1998, 1999 e 2000) e F2 do cruzamento UFRGS7/UFRGS922003 (1998), foram avaliadas a campo quanto à porcentagem de área foliar infectada, para determinar a área sob a curva do progresso da doença (ASCPD). Mapeamento molecular, com marcadores AFLP (amplified fragment length polymorphism), foi realizado em F2 e F6, do primeiro cruzamento, identificando marcadores associados à resistência quantitativa (“quantitative resistance loci” ou QRLs). Resultados de três anos evidenciaram alta influência do ambiente na expressão da resistência, apresentando, entretanto, variabilidade genética para resistência parcial nas populações segregantes. A distribuição de freqüências do caráter ASCPD nas linhas recombinantes F5 e F6 foi contínua, indicando a presença de vários genes de pequeno efeito em seu controle. Estimativas de herdabilidade variaram de moderada a alta. O mapa molecular F2 foi construído com 250 marcadores, em 37 grupos de ligação, e o mapa F6 com 86 marcadores em 17 grupos de ligação. Cinco QRLs foram identificados na F2 e três na F6. O QRL identificado na F6, pelo marcador PaaMtt340 apresentou consistência em dois ambientes.
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Herança genética e mapeamento molecular da tolerância à toxidade do alumínio em aveia (Avena sativa L.)

Oliveira, Paulo Henrique de January 2002 (has links)
A toxicidade do alumínio é um fator limitante para a obtenção de maior produtividade na cultura da aveia (Avena sativa L.). O desenvolvimento de genótipos tolerantes a altos níveis de toxidez ao alumínio é uma alternativa mais barata e viável para o cultivo em solos com subsolo ácidos. Os objetivos deste estudo foram avaliar genótipos de aveia quanto à reação ao alumínio tóxico em três soluções nutritivas, bem como, determinar a ação gênica, o número de genes, a herdabilidade do caráter e identificar marcadores moleculares associados a tolerância ao alumínio tóxico em genótipos de aveia. Oito genótipos foram avaliados em soluções nutritivas quanto à tolerância ao alumínio tóxico. A utilização de solução nutritiva foi eficiente para a discriminação dos genótipos de aveia quanto à tolerância ao alumínio. Os genótipos apresentaram variabilidade, sendo classificados como tolerantes, intermediários e sensíveis. A ação gênica aditiva foi a de maior importância, tanto na análise de média de gerações de oito cruzamentos, quanto na análise de um dialélico parcial envolvendo quatro genótipos. Em oito cruzamentos para determinação do número de genes envolvidos no caráter, através da análise do recrescimento da raiz principal de plantas em solução nutritiva, a segregação foi de apenas um gene com alelos múltiplos, sendo dois para tolerância (A1 e A2) e um para sensibilidade (a). A herdabilidade da característica foi alta, evidenciando que este caráter pode ser selecionado em programas de melhoramento, nas gerações iniciais. Na análise por microssatélites e AFLP, considerando as condições avaliadas, não foram identificados marcadores moleculares associados ao caráter.
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Seleção recorrente para rendimento de grãos em aveia (Avena sativa L.) : identificação do tipo de unidade experimental para a avaliação, da geração de seleção e da variabilidade dos genitores

Lange, Claudia Erna January 2003 (has links)
Seleção recorrente é um método indicado para o melhoramento de características quantitativas, como rendimento de grãos em aveia. Consiste em selecionar e recombinar de forma cíclica genótipos superiores de uma população geneticamente variável. Sua implantação depende do estabelecimento de uma estratégia que permita a condução das atividades inerentes ao método de forma compatível com a estrutura física e de mão-de-obra do programa. Este trabalho teve como objetivos investigar a possibilidade do uso de uma unidade experimental de tamanho reduzido para a condução das avaliações e seleção, indicar a geração de autofecundação a ser submetida à seleção e caracterizar a variabilidade dos genitores de uma população sintetizada pelo cruzamento dialélico de dez genótipos de aveia . Dados de três anos de ensaios mostram que unidades experimentais constituídas de uma única linha de três metros de comprimento reproduzem as classificações dos genótipos obtidas em parcelas de tamanho padrão para ciclo, estatura e rendimento de grãos. No entanto, o uso posterior de linhas como unidade experimental em ensaios que ocuparam uma área muito extensa, demonstrou que a variação de ambiente reduziu muito a eficiência da seleção. A avaliação da base genética para rendimento de grãos de aveia indica uma forte determinação de efeitos não aditivos. Nesta situação, a seleção em gerações mais avançadas de homozigose são mais adequadas. Porém, a seleção em geração F4 não apresentou vantagens sobre a realizada em F2 devido a grande variação de ambiente relacionada ao tamanho da área necessária para a condução dos ensaios. A estrutura da variabilidade fenotípica dos genitores confirma o caráter complementar dos genótipos em relação às características agronômicas e de adaptação pretendidas na população..
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Progresso genético e caracterização fenótipica e molecular em híbridos de milho provenientes de diferentes programas de melhoramento genético / Genetic progress and characterization phenotypic and molecular in hybrids of maize prooceding from different breeding programs

Bispo, Noryam Bervian January 2007 (has links)
O milho é uma das culturas que mais evoluiu nos últimos anos. A estimativa do progresso genético que a cultura obteve é importante para a análise de programas de melhoramento. O objetivo deste trabalho foi analisar o progresso genético do milho e a amplitude da variabilidade genética em 15 híbridos lançados em diferentes épocas, provenientes de três diferentes empresas de sementes. Desta forma, foi realizada a caracterização fenotípica e molecular dos híbridos em quatro ambientes e em duas densidades de semeadura. A avaliação fenotípica revelou um ligeiro progresso apenas para o caráter número total de espigas por parcela. Para os demais caracteres avaliados, não foi observado progresso genético evidente. A análise molecular, através de marcadores microssatélites, mostrou que os programas de melhoramento de milho exploram uma grande amplitude de variabilidade genética e que as empresas estão empregando germoplasma distinto, uma vez que o dendograma mostrou um agrupamento conforme as empresas. Os programas de melhoramento observados neste trabalho foram eficientes em produzir híbridos com características agronômicas superiores, como elevado rendimento de grãos, baixa estatura e baixa altura de inserção de espigas. / The maize is one of the cultures that more evolved in recent years. The estimate of the genetic progress in the culture is important for the analysis of breeding programs. The objective of this work was to analyze the genetic progress in maize and the amplitude of the genetic variability in 15 hybrids released at different times, proceeding from three different seed companies. Phenotypic and molecular characterization of the hybrids was done in four environments and two plant densities. The phenotypic evaluation showed a progress only for the trait number of ears per plot. For the other evaluated traits, genetic progress was not statistically observed. The molecular analysis, using microssatelites, showed that the maize breeding programs are exploring a large amplitude of genetic variability and that the companies are using distinct germoplasm, since the dendogram showed an agreement in the grouping of companies. The observed breeding programs in this work had been efficient in producing hybrids with superior agronomic traits, such as high grain yield, low plant height and low ear insertion.
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Herança da resistência parcial à ferrugem da folha em seis populações de aveia (Avena sativa L.) / Inheritance of partial resistance to crown rust in six populations of oats (Avena sativa L.)

Santos, Rodrigo Sampaio dos January 2009 (has links)
A ferrugem da folha é a principal moléstia da cultura da aveia branca. A resistência parcial é uma alternativa à resistência qualitativa, por ser potencialmente mais durável. Este trabalho teve como objetivos caracterizar o progresso da epidemia e a herança genética da resistência parcial à ferrugem da folha em genótipos brasileiros de aveia branca. Os estudos foram realizados em Eldorado do Sul, RS, nos anos de 2007 e 2008, em populações segregantes para esse caráter, derivadas do cruzamento entre linhagens parcialmente resistentes, desenvolvidas pelo Programa de Melhoramento Genético da UFRGS, e o cultivar suscetível, URS 22. Em 2007 foi avaliada a geração F2 de seis populações e, em 2008, a geração F2:3 de duas destas populações. Os resultados mostraram progresso lento da doença, com atraso no aumento da severidade da mesma, em genótipos com resistência parcial. O caráter possui herança genética quantitativa, com ação gênica aditiva, devendo estar sob o controle de um número de locos entre 3 e 9, havendo a presença de locos principais e modificadores. O número médio estimado do total de locos que governam o caráter é de 6,9, entre as seis populações, sendo que, destes 5,5 são locos de efeito principal e 1,4 de efeito modificador. Em uma das populações, com nível mais reduzido de resistência, foi verificada a superação da mesma, no período do estudo. Enquanto em outra, altamente resistente, a qual era controlada por seis locos principais e dois modificadores, mostrou evidências de superação da resistência em um loco principal, sem afetar o nível de resistência do seu genitor resistente. Embora níveis elevados da resistência tenham sido encontrados, em genitores e em genótipos segregantes, há indícios que a superação da resistência parcial em ambientes altamente favoráveis ao desenvolvimento da moléstia, como o Sul do Brasil, pode ocorrer rapidamente. A herdabilidade da característica foi média a elevada, indicando ser possível iniciar a seleção para resistência parcial à doença em gerações precoces e a seleção concomitante para outros caracteres de importância agronômica, uma vez que a resistência parcial não está fortemente associada a caracteres adaptativos, como estatura, ciclo e resistência à ferrugem do colmo. / Crow rust is the main and most destructive oat disease. Partial resistance to crown rust is a potentially more durable alternative to major gene resistance. This study aimed to determine the inheritance of partial resistance to crown rust in oat Brazilian genotypes and characterize the disease development progress on segregating populations. This study was conducted in Eldorado do Sul, Southern Brazil, on segregating populations, derived from the cross between partially resistant lines, developed by the UFRGS Oat Breeding Program, and the susceptible variety URS 22. Six F2 populations were evaluated in 2007 and two F2:3 populations were assessed in 2008. Partially resistant genotypes showed slow disease progress, as a result of the reduced rate of disease increase. Quantitative inheritance, due to additive gene action, was found to control partial resistance to crown rust on oats. A number between 3 to 9 loci seems to control this trait. On average, a total number of 6.9 loci explained the observed variation, corresponding 5.5 major loci and 1.4 modifier loci, on average. In one of the populations, one of the less resistant, the resistance was overcome during the duration of the study. While in another, with the highest level of partial resistance, which was probably controlled by 6 major and 2 minor loci, there indication of resistance breakdown in one of the major loci, without affecting the overall resistance level of the parental resistant genotype. Although high levels of resistance have been found in both parental and in segregating genotypes, there is evidence that the partial resistance overcoming may occur faster in environments highly favorable to the disease development, as Southern Brazil. Medium to high heritability estimates were found in partial resistance to oat crown rust, indicating that the selection to this trait can start as early as the F2 and F3 generations. Also, concomitant selection to other agronomic traits seems appropriate, since there was no strong association between partial resistance to oat crown rust and plant height, cycle and resistance to stem rust.
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Utilização de marcadores morfológicos para a seleção precoce de alfafa com aptidão ao pastejo e avaliação da fixação biológica de nitrogênio / Use of morphological markers in early selection of alfalfa with grazing aptitude and evaluation of biological nitrogen fixation

Brandoli, Marcelo Antonio Araldi January 2009 (has links)
O objetivo deste estudo foi selecionar marcadores morfológicos, capazes de discriminar precocemente plântulas de alfafa (Medicago sativa L.) Crioula com a finalidade de utilizá-los na seleção precoce de alfafa para aptidão ao pastejo e ainda avaliar a eficiência do processo simbiótico entre alfafa e bactéria, Sinorhizobium meliloti, em comparação à adubação nitrogenada na produção de matéria seca. A seleção, avaliação e caracterização de marcadores morfológicos ocorreram na casa de vegetação do Departamento de Plantas Forrageiras e Agrometeorologia da UFRGS, em Porto Alegre, RS, e a avaliação da eficiência do processo de fixação de nitrogênio atmosférico (FBN) foram realizadas na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, em Eldorado do Sul, RS. Os procedimentos utilizados na seleção de marcadores precoces constaram de experimentos que avaliaram as características morfológicas de alfafa como comprimento do 1°entrenó e o comprimento do 2° entrenó, assim como a simulação de pastejo onde as plantas eram submetidas a desfolhas frequentes (2cm) sob cortes semanais. As avaliações morfológicas dos marcadores evidenciaram diferenças (P<0,05), quando as plântulas de comprimento do 1° entrenó e 2° entrenó curto e longo, foram selecionadas, as quais apresentaram diferenças no seu comprimento (cm), freqüência (%) e estatura. Houve também diferença (P<0,05) quanto à sobrevivência das plantas (%) quando as populações de alfafa foram submetidas à simulação de pastejo. As avaliações revelaram que os marcadores morfológicos selecionados ainda no estágio de plântulas apresentam variabilidade para a aptidão ao pastejo. O marcador morfológico comprimento do 1° entrenó curto é o que apresenta maiores possibilidades de discriminar precocemente os genótipos contrastantes em relação a aptidão ao pastejo. Em nível de campo foi demonstrada a eficiência da estirpe SEMIA-116 recomendada para alfafa na produção MS em relação à testemunha. Porém pela análise da curva de diluição do teor de nitrogênio na parte aérea, evidenciou-se que a efetividade do rizóbio não maximizou à máxima produtividade, demonstrando assim, a possibilidade de se selecionar e testar a nível de campo estirpes mais eficientes. / The aim of this study was to select morphological markers capable to discriminate seedlings of Crioula alfalfa (Medicago sativa L.) in order to be used in early selection of alfalfa for grazing aptitude and also to evaluate the efficiency of the symbiotic process between alfalfa and the bacterium Sinorhizobium meliloti in comparison with nitrogen fertilization on dry matter production. The selection, evaluation and characterization of morphological markers was made in the greenhouse of the Department of Forage Plants and Agrometeorologia of UFRGS in Porto Alegre, RS, and the evaluation of the efficiency of the atmospheric nitrogen fixation was carried out at the Agronomic Experimental Station of Federal University of Rio Grande do Sul, in Eldorado do Sul, RS. The procedures used in the selection of early markers consisted of experiments that evaluated alfalfa morphological characteristics, such as length of 1st and 2nd internode and a simulation of grazing, with the plants being subjected to a continuous and heavy grazing (2cm ) by weekly cuts. Assessments of morphological markers showed differences (P <0.05) when the seedlings were selected based on short or long length of the 1st internode as well as for the length of the 2nd internode, showing differences in their length (cm), frequency (% ) and height. There were also differences (P <0.05) on the survival of plants (%) when the populations of alfalfa were subjected to simulated grazing. The evaluations revealed that the morphological markers selected in the stage of seedlings have variability in relation to grazing aptitude. The morphological marker short length of the 1st internode presents more opportunities to discriminate contrasting genotypes for grazing tolerance in early stages. In the field, it was shown the efficiency of strain SEMIA-116 recommended for alfalfa in the production DM compared to control. However, the analysis of the N dilution curve in shoots showed that the effectiveness of rhizobia did not maximize the productivity, thus demonstrating the possibility to select and test under field conditions strains more efficient.
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Melhoramento genético de Lotus corniculatus visando tolerância à toxidez por alumínio / Lotus corniculatus breeding for tolerance to aluminum toxicity

Santos, Armando Martins dos January 2009 (has links)
Solos ácidos com toxidez por Al são comuns, sendo geralmente destinados à pecuária. A utilização de leguminosas forrageiras adaptadas a esta situação minimizaria o uso de correção de acidez e ainda possibilitaria um aporte de N ao sistema via fixação biológica. A caracterização e a identificação de mecanismos de tolerância ao Al tóxico são os passos iniciais em um programa de seleção e melhoramento visando maior adaptação a esta condição de estresse. Este trabalho objetivou: (i) caracterizar genótipos de cornichão (L. corniculatus), espécies diplóides, inclusive da espécie modelo L. japonicus e linhas endogâmicas recombinantes (LER) de Lotus, quanto à tolerância ao Al tóxico; (ii) identificar o acúmulo de Al e exsudação radicular de ácidos orgânicos nas espécies cultivadas; e (iii) selecionar genótipos com respostas contrastantes ao Al tóxico, comparando-os através de caracteristicas agronômicas e moleculares. Os resultados da caracterização mostraram que as espécies modelo diplóides MG-20 e GIFU, a população UFRGS, e as cvs. San Gabriel e São Gabriel foram as mais produtivas de maneira geral. A população UFRGS apresentou ainda uma grande superioridade em situações de moderada acidez do solo (22,2% de Al), demonstrando um potencial de utilização em regiões onde se realize correção parcial do solo. Das 180 LERs testadas, 24 foram superiores e 39 foram inferiores a espécie modelo GIFU. Com relação à exsudação radicular de ácidos orgânicos, na ausência de Al observaram-se baixos níveis de exudação para todos os genótipos. Já na presença do Al, os resultados mostraram que o genótipo UFRGS, selecionado para tolerância ao Al (UF-T2), apresentou aumento significativo (pelo menos 50% superior) da exudação de ácido oxálico em relação aos demais genótipos, assim como a população UFRGS mostrou-se superior à cv. Draco em todas as avaliações. O resultado de dois ciclos de seleção massal visando tolerância ao Al mostrou incrementos na produção de matéria seca em todas as concentrações de Al testadas, enquanto que a seleção para sensibilidade ao Al pareceu estar relacionada com o baixo vigor das plantas, uma vez que na ausência de Al estes genótipos apresentaram menor acúmulo de matéria seca em relação às populações originais. A grande diversidade observada nos genótipos avaliados pode indicar que mecanismos de tolerância ao Al possam atuar em diferentes intensidades. A exudação de ácido oxálico parece ser um mecanismo que permite a manutenção do crescimento do cornichão em condições de Al tóxico, sendo que a seleção de um genótipo mais tolerante ao Al proporcionou aumentos significativos neste mecanismo de defesa. / Acid soils with aluminum (Al) toxicity are common, being generally destined for cattle livestock. The utilization of forage legumes adapted to this situation would minimize the use of agricultural liming materials and still allow a nitrogen input to the system via biological fixation. The characterization and identification of tolerance mechanisms to toxic Al are the initial steps in a selection and breeding program aiming a greater adaptation to this stress condition. This work was aimed to: (i) characterize cultivated populations of birdsfoot trefoil (tetraploid), model species (diploid) and recombinant inbred lines (RIL) of Lotus, regarding toxic Al tolerance; (ii) identify the accumulation of Al and root exudation of organic acids in the cultivated species; and (iii) select genotypes with contrasting responses to the toxic Al, comparing their morphological and molecular characteristics. The results of the characterization showed that the diploid genotypes, MG-20 and GIFU, and the cultivated UFRGS genotypes, San Gabriel and São Gabriel were the most productive in a general matter. The UFRGS genotype also presented a great superiority in situations of moderate soil acidity (22,2% of Al), demonstrating a utilization potential in regions where partial soil amelioration is done. Of the180 RILs tested, 24 were superior and 39 were inferior to the GIFU genotype. Regarding root exudation of organic acids, in the absence of aluminum, low levels of exudation were observed for all genotypes. However, in the presence of aluminum, the results showed that the UFRGS genotype selected for Al tolerance presented a significant increase (at least 50% higher) of oxalic acid exudation compared to the other genotypes, and the UFRGS genotype proved superior to the Draco genotype in all evaluations. The result of two mass selection cycles aiming Al tolerance showed increments in dry matter production in all of the toxic aluminum concentrations tested, while the selection for Al sensibility seemed to be related to the plants’ low vigor, since in the absence of Al these genotypes presented a lower accumulation of dry matter compared to the original populations. The great diversity observed in the evaluated genotypes may indicate that the Al tolerance mechanisms may act in different intensities. The exudation of oxalic acid is apparently a mechanism that permits the maintenance of the birdsfoot trefoil growth in different conditions of toxic Al, as well as the selection of a more tolerant genotype to aluminum permitted a significant increase in this defense mechanism.

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