Seleção de famílias de maturação precoce em cana-de-açúcar via REML/BLUP

Abstract

Resumo: O objetivo deste trabalho foi selecionar famílias precoces e genitores de cana-de-açúcar oriundas de cruzamentos biparentais, via modelos mistos: REML/BLUP, sendo posteriormente avaliada a divergência genética nas famílias estudadas. Adotou-se a metodologia REML/BLUP, onde o REML estimou a variância genética e o BLUP a predisse os valores genéticos das famílias e dos genitores utilizados no presente estudo. A divergência genética foi estimada pela análise de agrupamento, método de Tocher, e por meio de dendrograma pelo método de vizinho mais próximo. Para este estudo foram utilizadas 80 famílias originadas da série RB03, provenientes de cruzamentos realizados na Estação da Serra do Ouro, Município de Murici, Alagoas, no ano de 2003. O trabalho foi conduzido em área experimental, localizado no Município de São Tomé, Paraná. O delineamento experimental foi em blocos incompletos, com cinco repetições por família. Cada parcela foi composta de dez plantas. Para seleção das famílias superiores foram consideradas as variáveis estatura de colmos (m), diâmetro de colmo (cm), número de colmos por touceira, Brix (%) cana, massa média de colmo (kg), tonelada de cana por hectare (TCH) e tonelada de Brix por hectare (TBH), e variáveis tecnológicas como; pol (%) cana, açúcares redutores totais - ART (%) cana, fibra (%) cana e pureza (%) cana. De acordo com os resultados obtidos, verificou-se que as variáveis analisadas apresentaram herdabilidade individual no sentido restrito (^h2a) de baixas a médias magnitudes, variando de 0,009 a 0,45, enquanto que em nível de famílias a herdabilidade média das famílias (^h2mf) variaram de 0,72 a 0,87. A variação genética entre as famílias foi explicada pelos efeitos genéticos aditivos e não aditivos. Para a variável Brix (%) cana houve predominância dos efeitos genéticos aditivos. Para fibra (%) cana houve predominância dos efeitos genéticos não aditivos. As variáveis diâmetro e estatura de colmos, número de perfilhos por touceira, massa média de colmo, tonelada de cana por hectare (TCH), tonelada de Brix por hectare (TBH), pol (%) cana, ART (%) cana e pureza (%) cana foram explicados tanto pelos efeitos genéticos aditivos e não aditivos. As cinco melhores famílias para TBH, foram 449, 1919, 5811, 6645, 1217 e 6114, tendo apresentado elevada capacidade específica de combinação (CEC). Os cinco melhores genitores para esta característica foram RB825336, SP80-1816, RB825548, RB855113 e RB845257. Verificou-se que as melhores famílias foram formadas de cruzamentos divergentes e com elevada CEC. O uso do método REML/BLUP permitiu estimar a variância genética e predizer os valores genotípicos das famílias e os valores genéticos dos genitores indicando os melhores para a seleção.

Abstract: The objectives of this work were to select precocious families and parents of sugarcane originated from biparental crosses, using mixed models: REML/BLUP, and also to study the genetic divergence of evaluated families. The REML/BLUP methodology was adopted, with the REML used for estimation of the genetic variance, and the BLUP for the estimation of genetic values of families and parents. The genetic divergence was obtained through cluster analysis, Tocher Method, and by the clustering by the nearest neighbor method. For this study, 80 full-sib families from RB03 series were used, originated from crosses made on Serra do Ouro Station, County of Murici, Alagoas, in 2003, together with four cultivated varieties. The experiment was installed in an experimental area, County of São Tomé, Paraná. The experimental design used was incomplete blocks, with five replications per family. Each replication was composed by five plants. For selection of superior families, the following characters were considered: stalk height (m), stem diameter (cm), number of stalks per clump, Brix % cane, mean mass of a stalk (kg), tons of canes per hectare (TCH), tons of Brix per hectare (TBH); and technological characters: pol % cane, recoverable total sugars - RTS, fiber % cane, and purity % cane. According to obtained results, the analyzed characters showed individual heritabilities (^h2a) from low to medium magnitudes, ranging from 0.009 to 0.45, while the heritabilities from family high (^h2mf) ranged from 0.72 to 0.87. Genetic variation between families were explained by additive and non additive genetic effects. For Brix % cane character, additive genetic effects was predominant. For fiber % cane, non additive effects were predominant. The genetic variance for the variables: stem diameter, stalk height, number of stalks per clump, mean mass of a stalk, TCH, TBH, pol % cane, RTS and purity % cane were explained both by additive and non additive effects. The five better families by TBH were 449, 1919, 5811, 6645, 1217 and 6114, with high Specific Combining Ability (SCA). The five better parents for this character were RB825336, SP80-1816, RB825548, RB855113 and RB845257. Divergence analysis showed that the best families were formed by divergent crosses with elevated SCA. The use of REML/BLUP method allowed the estimation of genetic parameters and to predict the genotypic values of families and the genetic values of parents, allowing the selection of the best families and parents.