Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2015-11-04T15:30:38Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Miriam Suzane Vidotti - 2015.pdf: 1671672 bytes, checksum: 08f31cfb7a6ed7c17a0a63b010b31e83 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-11-05T10:11:48Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Miriam Suzane Vidotti - 2015.pdf: 1671672 bytes, checksum: 08f31cfb7a6ed7c17a0a63b010b31e83 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-05T10:11:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Miriam Suzane Vidotti - 2015.pdf: 1671672 bytes, checksum: 08f31cfb7a6ed7c17a0a63b010b31e83 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-02-12 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The upland rice has a high potential for expansion in the Brazilian savannahs region, where soils have limiting factors to yields, such as low phosphorus (P) availability. Considering the costs and the natural reserves scarcity, a suitable alternative is to explore the genetic resources to develop cultivars with P deficiency tolerance and P-use efficiency. Given the polygenic inheritance of these traits, a strategy is to concentrate the favorable alleles gradually through recurrent selection. The objectives of this study were to estimate genetic and phenotypic parameters, and evaluate progenies from CNA9/3/1 recurrent selection population of upland rice for the tolerance to P deficiency in the soil. In 2011/12 crop year, in Santo Antônio de Goiás-GO and Sinop-MT, two contrasting trials were conducted within each location: low and high P-level determined by the clay content of the soil, and without discrimination of other crop practices. The simple square lattice design 14 x 14 was adopted, with 189 S0:2 progenies and seven checks, with plots consisted of four 3-m-long rows. Grain yield (GY, in kg ha-1), plant height (PH, cm) and days-to-flowering (DF, in days) were evaluated. The individual variance analysis by location and by P-level were obtained, well as their phenotypic, genetic and environmental correlations. Only for PG, genetic and phenotypic parameters were estimated from joint analysis of variance within each P-level, and involving locations and P-levels. Estimates of the expected response to selection were obtained for the two P-levels, considering the direct, indirect and general selection criteria, and also the Harmonic Mean of Relative Performance (𝑀𝐻𝑃𝑅) and Tolerance Index (𝐼𝑇) of the genotypes identified as efficient and responsive from a graphic dispersion of adjusted means. The overall average of the GY was reduced significantly in 27% for P deficiency in the soil and the genetic variance among S0:2 progenies (𝜎̂𝑝 2) was narrowed in 63%. Highly significant diferences (p≤0.01) were observed among progenies, demonstrating the presence of sufficient genetic variability for GY, in this population, to obtain genetic progress in both P-levels. The progenies showed performance significantly (p≤0.01) below the of checks and also a significant interaction (p≤0.01) with locations, in both P-levels. The genotype x Plevel interaction was significant (p≤0.01) and the phenotypic correlation (√R2) between Plevels was low (0.44). In this sense, the expected response to selection demonstrated that progenies must be evaluated in P-deficient environments to obtain effective genetic gain in this environment. The genetic correlations between traits were significant (p≤0.01) and are favorable for the selection of genotypes with tolerance to P deficiency, short plant height and early cycle. However, there is a greater difficulty in increasing the yield potencial, since there the genetic correlation between this trait and PH was significant (p≤0.01) and positive (𝑟𝐺= 0.385). From the graphic dispersion of S0:2 progeny means have been identified 57 efficient and responsive to the presence of P in the soil, and for the selection within this group, the 𝑀𝐻𝑃𝑅 was more appropriate than 𝐼𝑇, because considering simultaneously these two attributes. / O arroz de terras altas possui um elevado potencial de expansão na região de cerrado brasileiro, onde os solos possuem fatores limitantes a produção, como a baixa disponibilidade de fósforo (P). Considerando os custos de produção e a escassez de recursos naturais, uma alternativa adequada é explorar os recursos genéticos afim de desenvolver cultivares tolerantes à deficiência e mais eficientes no uso do P. Tendo em vista a natureza poligênica desses caracteres, a seleção recorrente é uma alternativa que permite concentrar gradualmente os alelos favoráveis. O objetivo deste estudo foi estimar parâmetros genéticos e fenotípicos e avaliar progênies da população CNA9/3/1 de seleção recorrente de arroz de terras altas, quanto a tolerância à deficiência de P no solo. Em 2011/12, em Santo Antônio de Goiás-GO e em Sinop-MT, foram conduzidos dois experimentos contrastantes por local: baixo e alto nível de P, estabelecidos pelo teor de argila do solo, e sem a discriminação dos demais fatores. Foi adotado o delineamento látice quadrado simples 14 x 14, com 189 progênies S0:2 e sete testemunhas, com parcelas de 4 linhas de 3 m de comprimento. Foram avaliados os caracteres produção de grãos (PG, em kg ha-1), altura de planta (AP, em cm) e dias para o florescimento (DF, em dias). Foram obtidas as análises de variância individual por local e por nível de P para esses caracteres e as respectivas correlações fenotípicas, genéticas e ambientais. Somente para PG, foram realizadas as análises de variância conjunta dentro de cada nível de P e, posteriormente, envolvendo níveis e locais, foram estimados os parâmetros genéticos e fenotípicos. Foram obtidas as estimativas da resposta esperada com a seleção direta, indireta e geral considerando os dois níveis de P no solo, além da Média Harmônica da Performance Relativa (𝑀𝐻𝑃𝑅) e do Índice de Tolerância (IT) para os genótipos identificados como eficientes e responsivos a partir de uma distribuição gráfica de médias ajustadas. A deficiência de P no solo reduziu expressivamente a média geral em 27% para PG, além de estreitar a estimativa da variância genética entre progênies S0:2 (𝜎̂𝑝 2) em 63%. Foram observadas diferenças altamente significativas (p≤0,01) entre as progênies, evidenciando a presença de variabilidade genética suficiente na população para progresso genético em PG sob ambos os níveis de P. Essas apresentaram desempenho significativamente (p≤0,01) inferior ao das testemunhas e, também, interação significativa (p≤0,01) com locais, em ambos os níveis de P. Verificou-se que o efeito da interação de genótipo x nível de P foi significativo (p≤0,01) e a correlação fenotípica (√R2) entre níveis de P foi baixa (0,44). Nesse sentido, a resposta esperada com a seleção demonstrou que as progênies devem ser avaliadas em ambientes com deficiência de P para que o ganho genético nesse ambiente seja efetivo. As correlações genéticas entre os caracteres avaliados foram significativas (p≤0,01) e demonstraram ser favoráveis para a seleção de genótipos tolerantes à deficiência de P, porte baixo e ciclo precoce. Porém, existe maior dificuldade de se incrementar o potencial produtivo, visto que houve uma significativa (p≤0,05) correlação positiva entre esse caráter e AP ( 𝑟𝐺= 0,385). A partir da dispersão gráfica das progênies S0:2 foram identificadas 57 eficientes e responsivas à presença de P, sendo que para a seleção dentro desse grupo, 𝑀𝐻𝑃𝑅 demonstrou ser um critério mais adequado que 𝐼𝑇 ao se considerar simultaneamente esses dois atributos.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-12-01T10:57:01Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Odilon Peixoto de Morais Júnior - 2013.pdf: 2379319 bytes, checksum: e48602a211183d753b05be7362d82c91 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-12-04T14:18:16Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Odilon Peixoto de Morais Júnior - 2013.pdf: 2379319 bytes, checksum: e48602a211183d753b05be7362d82c91 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-04T14:18:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Odilon Peixoto de Morais Júnior - 2013.pdf: 2379319 bytes, checksum: e48602a211183d753b05be7362d82c91 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-03-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Rice (Oryza sativa L.) is the most important cereal in the world as a major component of the staple food of the world’s population. The increase of the yield potential of new upland rice cultivars has been became highlighted as a main challenge for the plant breeding in this millennium. The increasing mean yield of cultivars becomes more difficult to identify superior genotypes, because the contrasts among elite-lines are becoming smaller. This highlights the importance of developing improved populations with high frequency of favorable alleles and genetic variability. The recurrent selection is a method based on population breeding and the main characteristic is obtaining long-term results. Using the recurrent selection population CNA6 of upland rice, the objectives of this study were: (i) to obtain estimates of genetic and phenotypic parameters among S0:2 progenies for grain yield (PG, in kg ha-1) and plant height (AP, in cm), in four selection cycles; (ii) to determine the influence of the progeny x location interaction on estimates of genetic and phenotypic parameters; (iii) to estimate the genetic progress of the population along the four cycles of recurrent selection for PG, AP and days-to-flowering (DF, in days); and (iv) to evaluate the genetic potential of this population through the expected proportion of superior lines after each selection cycle. It was used the data set from yield trials of S0:2 progenies in the years 2000/01, 2003/04, 2006/07 and 2009/10 from Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa). In each cycle, the trials were carried out in some locations (Santo Antônio de Goiás-GO; Paragominas-PA; Primavera do Leste, MT; Sinop-MT; Teresina-PI and Vilhena-RO). The experimental design was augmented block of Federer, without replicate within location and with at least three checks. The plots were composed by four rows with five meters long, spacing of 0.30 m, and density of 60 seeds per meter. In each cycle, the data set from PG and AP were subjected to individual analysis of variance for Santo Antônio de Goiás-GO, the unique common location in all cycles, and joint analysis of variance for all locations. Estimates of phenotypic, genotypic and environment correlations among three traits studied was obtained. The average gains per cycle, and average annual gains and total were estimated, as also the weighted coefficients of determination and gains among cycles and the total gain based on contrasts among estimated averages for each cycle. In addition, the expected proportions of superior inbred lines after each selection cycle were obtained, using the average of the checks as standard. Estimates of genetic correlations between PG and AP were -0.42 and between AP and DF the -0.11 , both significant (p0,01), and no correlation was detected among PG and DF. Thus, within this population progenies with higher grain yield had lower plant height, and cycle may be early, medium or late. Estimates of genetic variance among S0:2 progenies suggested that genetic variability was maintained along the cycles of selection for the traits PG and AP. After unfolding of the genotype x location interaction (GxL) was observed predominance of the crossover interaction for PG and AP. Finally, it was found that the GxL interaction affected the estimates of genetic and phenotypic parameters for both traits, due to the wide geographic distribution of the target environments, which the recurrent selection program aims to obtain genetic gains in medium and long term. The results show clearly the efficiency of recurrent selection program in the progress of the population mean for grain yield and plant height, with significant genetic gains observed during the four cycles of selection. The genetic potential of the population to develop superior inbred lines increased during to selection cycles for grain yield and plant height. Despite the absence of genetic gain for days-to-flowering, the genetic potential for this trait was kept in the population during the four cycles elapsed. / O arroz (Oryza sativa L.) é o cereal mais importante do mundo, sendo o componente principal da dieta básica da população mundial. O incremento do potencial produtivo em novas cultivares de arroz de terras altas vem se destacando como um dos principais desafios para o melhoramento genético da cultura neste milênio. À medida que se aumenta a produção média das cultivares, torna-se mais difícil identificar genótipos superiores, visto que as diferenças a serem detectadas são cada vez menores. Isto ressalta a importância do desenvolvimento de populações melhoradas com alta frequência de alelos favoráveis e variabilidade genética. A seleção recorrente apresenta-se como um método que tem como base funcional o melhoramento populacional, sendo sua principal característica a obtenção de resultados em longo prazo. A partir da população de seleção recorrente CNA6 de arroz de terras altas, este trabalho teve como objetivos (i) obter estimativas de parâmetros genéticos e fenotípicos entre progênies S0:2 para produção de grãos (PG, em kg ha-1) e altura de plantas (AP, em cm), em quatro ciclos de seleção; (ii) determinar a influência do componente da interação entre progênies e locais sobre as estimativas de parâmetros genéticos e fenotípicos; (iii) estimar o progresso genético da população ao longo de quatro ciclos de seleção recorrente para PG, AP e dias para florescimento (DF, em dias); e (iv) avaliar o potencial genético dessa população por meio da probabilidade de se gerar linhagens superiores após cada ciclo de seleção. Foi utilizado um conjunto de dados provenientes de ensaios de rendimentos de progênies S0:2 nos anos agrícolas de 2000/01, 2003/04, 2006/07 e 2009/10 da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa). Em cada ciclo de seleção foram conduzidos ensaios em diferentes locais (Santo Antônio de Goiás-GO; Paragominas-PA; Primavera do Leste-MT; Sinop-MT; Teresina-PI e Vilhena-RO). O delineamento experimental adotado foi em blocos aumentados de Federer, sem repetição dentro de local e com mínimo de três testemunhas em cada ciclo. Em cada ciclo de seleção, os dados de PG e AP foram submetidos à análise de variância individual para Santo Antônio de Goiás-GO, o único local comum em todos os ciclos, e análise de variância conjunta com todos os locais. Foram obtidas estimativas de correlações fenotípicas, genéticas e ambientais entre os três caracteres estudados. Foram estimados os ganhos genéticos médios relativos por ciclo, ganhos médios anuais e totais relativos, como também os coeficientes de determinação ponderados e os ganhos entre ciclos e o ganho total com base nos contrastes entre as médias estimadas para cada ciclo. Além disso, foram obtidas as proporções esperadas de linhagens superiores após cada ciclo de seleção, adotando a média das testemunhas como padrão. As estimativas de correlações genéticas entre PG e AP foram -0,42 e entre AP e DF de -0.11, ambas significativas (p0,01), e nenhuma correlação foi detectada entre PG e DF. Assim, dentro dessa população as progênies mais produtivas apresentavam menor porte, podendo ser de ciclo precoce, médio ou tardio. As estimativas de variância genética entre progênies S0:2 sugeriram que a variabilidade genética foi mantida ao longo dos ciclos de seleção para os caracteres PG e AP. Pela decomposição da interação genótipo x local (GxL) foi verificado predominância da parte complexa da interação para os caracteres PG e AP. Por fim, verificou-se que a interação GxL afetou as estimativas de parâmetros genéticos e fenotípicos para ambos os caracteres, em função da ampla distribuição geográfica dos ambientes alvos, os quais o programa de seleção recorrente do arroz de terras altas visa obter ganhos com seleção a médio e longo prazo. Os resultados revelaram claramente a eficiência do programa de seleção recorrente no progresso da média da população, para PG e AP, com ganhos genéticos significativos observados durante os quatro ciclos de seleção. O potencial genético da população em gerar linhagens superiores aumentou ao longo dos ciclos de seleção para PG e AP. Apesar da ausência de ganho genético em DF, o potencial genético para este caráter foi mantido na população durante os quatro ciclos decorridos.