RESUMO: A interação genótipo x ambiente representa um grande desafio na identificação e seleção de genótipos responsivos às diversas condições de clima e solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar e selecionar pré-cultivares de feijão carioca e feijão carioca precoce com base na adaptabilidade, estabilidade e produtividade de grãos. Na safra 2014 foram conduzidos dois ensaios regionais de competição no estado de Pernambuco: feijão carioca (14 genótipos em Arcoverde, Belém de São Francisco, Caruaru e São João) e feijão carioca precoce (11 genótipos em Araripina, Arcoverde e Caruaru) e na safra de 2015 com feijão carioca precoce (11 genótipos, em Araripina, Arcoverde e Brejão). Os parâmetros foram estimados por meio de modelos mistos e a seleção foi realizada pelo método da Média Harmônica do Desempenho Relativo dos Valores Genéticos (MHPRVG), adotando-se três estratégias: i) seleção com base no valor genético predito, sem interação; ii) seleção com base no valor genético predito, considerando cada local; iii) seleção simultânea quanto à produtividade de grãos, adaptabilidade e estabilidade. Observou-se que os ambientes influenciaram na expressão fenotípica dos genótipos de feijão carioca e carioca precoce, configurando adaptação específica. Os genótipos BRS Notável, BRS Estilo e BRS Pérola, de feijão carioca, e CNFC 15875, BRS Notável e CNFC 15630, de feijão carioca precoce, apresentaram os melhores desempenhos nos ambientes testados, considerando-se, simultaneamente, a adaptabilidade a diferentes condições edafoclimáticas, estabilidade de desempenho e produtividade de grãos.

ABSTRACT: Genotype x environment interactions represent a major challenge in identifying and selecting genotypes responsive to different climate and soil conditions. This research evaluated and selected pre-cultivars of carioca bean and early carioca bean based on adaptability, stability, and grain yield. In the 2014 crop season, two regional competition trials were conducted in the state of Pernambuco: carioca beans (14 genotypes in Arcoverde, Belém de São Francisco, Caruaru and São João) and early carioca beans (11 genotypes in Araripina, Arcoverde, and Caruaru) and, in the 2015 crop season, with early carioca beans (11 genotypes in Araripina, Arcoverde, and Brejão). Parameters were estimated by mixed models, and the selection was performed using the Harmonic Mean of Relative Performance of Genetic Values (HMRPGV) method following three strategies: i) selection based on predicted genetic value with no interaction; ii) selection according to predicted genetic value considering each location; and iii) simultaneous selection for grain yield, adaptability, and stability. The environments influenced the phenotypic expression of the carioca and early carioca bean genotypes, representing a specific adaptation. The genotypes BRS Notável, BRS Estilo and BRS Pérola, of carioca beans, and CNFC 15875, BRS Notável and CNFC 15630, of early carioca beans, had the best results in the environments tested, regarding, simultaneously, adaptability to different soil and climate conditions, performance stability, and grain yield.

ABSTRACT One of the challenges of the energy sector is the identification of renewable resources with less impact on the environment and that are economically viable. This study aimed to estimate the genetic diversity of eleven full-sib families of elephant grass, using quantitative traits associated with bioenergy production. The trial followed a randomized blocks design, with four replications and each plot (family) consisting of five plants, totaling 220 genotypes. Five quantitative traits were measured: dry matter yield, dry matter percentage, plant height, stem diameter and number of tillers. The genetic diversity was estimated using multivariate methods (principal component analysis and hierarchical clustering). The analysis revealed a significant genetic diversity among the full-sib of elephant grass, with a greater variability observed for dry matter yield and number of tillers. The families 1, 2, 5, 7 and 8 exhibited superior genotypes for bioenergy production-related traits. The grouping analysis generated twenty clusters, enabling the differentiation of genotypes. Eight clusters comprised genotypes with a high dry matter yield and plant height, simultaneously, surpassing the overall mean for number of tillers.

RESUMO Um dos desafios do setor energético é a identificação de recursos renováveis com menor impacto ao meio ambiente e que sejam economicamente viáveis. Objetivou-se estimar a diversidade genética de onze famílias de irmãos completos de capim-elefante, utilizando-se características quantitativas associadas à produção de bioenergia. O ensaio foi conduzido em delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições, sendo cada parcela (família) composta por cinco plantas, totalizando 220 genótipos. Cinco características quantitativas foram mensuradas: produção de matéria seca, porcentagem de matéria seca, altura de planta, diâmetro de colmo e número de perfilhos. A estimativa da diversidade genética foi realizada por meio de métodos multivariados (componentes principais e agrupamento hierárquico). Observou-se que há diversidade genética em irmãos completos de capim-elefante, com maior amplitude de variabilidade para produção de matéria seca e número de perfilhos. As famílias 1, 2, 5, 7 e 8 apresentam genótipos superiores para características relacionadas à produção de bioenergia. Vinte grupos obtidos no agrupamento maximizaram a distinção dos genótipos. Oito grupos continham genótipos com alta produção de matéria seca e altura de planta, simultaneamente, além de valores acima da média geral para número de perfilhos.

ABSTRACT Elephant grass stands out among lignocellulosic biomass plants utilized for second-generation biofuel production due to several advantageous characteristics compared to other raw materials. Its short production cycle and ability to thrive in adverse soil and climate conditions contribute to its appeal. Additionally, breeders seek genotypes with high productivity potential and adaptability to various favorable cultivation environments. This study aimed to estimate genetic parameters, predict genetic values using mixed models (REML/BLUP), and evaluate stability and adaptability for energy biomass production in elephant grass genotypes. The experiment was conducted in Campos dos Goytacazes, RJ, Brazil, utilizing a two-replicate experimental block design that included 40 elephant grass genotypes. Four harvest assessments were performed between 2016 and 2019. Genetic parameter estimation and selection of superior genotypes based on genetic value using the REML/BLUP procedure were performed using Selegen software. Stability and adaptability analyses were obtained through the harmonic mean of genotypic values (HMGV), enabling the identification of stable and highly productive genotypes. Genotypes 17, 18, 32, 16, 36, 6, 15, 31, and 34 exhibited outstanding performance in terms of HMGV, indicating enhanced stability, adaptability, and simultaneous productivity, thus ensuring robustness in cultivation. These selected genotypes hold potential for future breeding programs aimed at improving elephant grass yield for biomass production.

Abstract The study of adaptability and yield stability is essential for the selection and recommendation of new cultivars. Thus, this study determined the adaptability and yield stability of black bean genotypes for cultivar recommendation using a GGE biplot. To this end, nine trials were carried out at different locations in the state of Rio de Janeiro. Eleven genotypes were evaluated in three growing seasons, in a randomized block design, with three replications. Adaptability and stability of grain yield were analyzed by the GGE biplot method. The effects of genotypes, environments and of the genotype - environment interaction were significant, which explained the different responses of the genotypes to the tested environments. The GGE biplot analysis revealed Macaé as an ideal district for testing and high yield, adaptability, and stability of performance were observed for genotype CNFP 15290, which can be recommended for grain production in the state of Rio de Janeiro.

RESUMO A seleção dos melhores genótipos é dificultada devido ao efeito da interação genótipos x ambientes. Na existência dessa interação, o estudo de adaptabilidade e estabilidade fornece subsídios para a seleção dos melhores genótipos. Sendo assim, os genótipos selecionados deverão associar alta produtividade, adaptabilidade às diversas condições ambientais e estabilidade de produção. Objetivou-se avaliar e selecionar pré-cultivares de feijão preto e roxo com base na adaptabilidade, estabilidade e produtividade de grãos. Os parâmetros foram estimados por meio de modelos mistos e a seleção pela Média Harmônica da Performance Relativa dos Valores Genotípicos (MHPRVG). Os ambientes infuenciaram na expressão fenotípica dos genótipos de feijão preto e roxo, confgurando adaptação específica. Os genótipos de feijão preto BRS Esteio, BRS FP 403, CNFP 15681 e CNFP 16459 e as linhagens de feijão roxo CNFRx 16340, CNFRx 16346 e CNFRx 16353 apresentaram as melhores performances, considerando-se, simultaneamente, a produtividade de grãos, adaptabilidade e estabilidade. O método MHPRVG proporcionou seleção otimizada de genótipos com elevada produtividade de grãos, previsibilidade e responsividade à melhoria do ambiente, e deve ser utilizado como estratégia de seleção de genótipos de feijão para plantios comerciais.

ABSTRACT Selecting the best genotypes is difficult, due to the genotype × environment interaction effect. When this interaction is present, the study of adaptability and stability can provide the selection of the best genotypes. Thus, the selected genotypes should associate high yield, adaptability to diferent environmental conditions, as well as production stability. This study aimed to evaluate and select black and purple bean precultivars based on adaptability, stability and grain yield. The parameters were estimated via mixed models and the selection using the Harmonic Mean of the Relative Performance of Predicted Genetic Values (HMRPGV) method. The environments infuenced the phenotypic expression of the black and purple bean genotypes, characterizing a specific adaptability. The black bean genotypes BRS Esteio, BRS FP 403, CNFP 15681 and CNFP 16459 and the purple bean inbred lines CNFRx 16340, CNFRx 16346 and CNFRx 16353 showed the best performance, when considering, simultaneously, grain yield, adaptability and stability. The HMRPGV method provided an optimized selection of genotypes with high grain yield, predictability and responsiveness to environmental improvements, and should be used as a selection strategy for common bean genotypes for commercial growing.

RESUMO Análise de trilha é uma metodologia capaz de desdobrar os coefficientes de correlação em efeitos diretos e indiretos, auxiliando o melhorista no estudo de caracteres quantitativos. Objetivou-se utilizar a metodologia para quantificar esses efeitos na produção de etanol teórico, exercidos pelas variáveis produção de matéria seca total e de colmo, sólidos solúveis na colheita e eficiência de extração de caldo, e na produção de colmo, pelas variáveis agronômicas altura média das plantas na colheita, número de dias até o forescimento, produção de biomassa verde e porcentagem de colmos na produção de biomassa verde. A variável sólidos solúveis apresentou os maiores efeitos total (0,8844) e direto (0,5969) sobre a produção teórica de etanol, indicando grande dependência da variável principal pela explicativa. O maior efeito indireto foi via produção de colmos (0,2820). As quatro variáveis consideradas como dependentes (altura média das plantas, número de dias até o forescimento, porcentagem de colmos na produção de biomassa verde e produção de biomassa verde) apresentaram valores positivos de efeito total sobre a produção de colmo. O maior efeito direto (0,8010) foi exercido pela produção de biomassa verde.

ABSTRACT Path analysis is a methodology able of splitting the correlation coefficients into direct and indirect effects, helping the breeder in the study of quantitative traits. This study aimed to use path analysis to quantify such effects on the yield of theoretical ethanol, exerted by the variables total and culm dry matter yield, soluble solids content at harvest and efficiency of broth extraction, and on culm yield, by the agronomic variables average plant height at harvest, number of days until flowering, green matter yield and percentage of culms in the green matter yield. The soluble solids content variable presented the greatest total (0.8844) and direct (0.5969) effects on the yield of theoretical ethanol, indicating a great dependence of the main variable by the explanatory variable. The largest indirect effect was via culm yield (0.2820). The four variables considered as dependent (average plant height, number of days until flowering, percentage of culms in the yield of green matter and green matter yield) showed positive values for the total effect on culm yield. The largest direct effect (0.8010) was exerted by the green matter yield.

RESUMO: A utilização de modelos mistos na avaliação de cruzamentos dialélicos é uma opção altamente oportuna para a fidedigna predição dos valores genéticos das progênies. Na cultura do pimentão, os híbridos são largamente explorados comercialmente, principalmente por suas características de importância econômica. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de híbridos resultantes de um dialelo parcial entre cinco linhagens de pimentão desenvolvidas para o sistema de cultivo hidropônico e dois híbridos simples, utilizando modelos mistos. Foram realizados cruzamentos no esquema de dialelo parcial entre as linhagens (L1B, L6, L7, L18 e L19) e os híbridos simples ‘Valdor’ e ‘Atlantis’. As plantas foram cultivadas em sistema hidropônico com substrato e irrigadas três vezes ao dia com solução nutritiva. Com base em modelos mistos, foram avaliadas as características: diâmetro médio de frutos (DF); comprimento médio de frutos (CF); número médio de frutos por planta (NFP); massa média de frutos (MMF); produção precoce (PP) e massa média de frutos por planta (MFP). A linhagem L6 foi a que expressou maior estimativa de capacidade geral de combinação para MFP, MMF e PP, revelando-se promissora para recomendação. O híbrido triplo que apresentou melhor capacidade específica de combinação para DF, MMF, MFP e PP, foi L6 x ‘Valdor’. Os híbridos triplos foram eficientes para incrementar a produtividade para as características de interesse com a aplicação da modelagem mista.

ABSTRACT: The use of mixed models for evaluating diallel crosses is a highly timely option to the reliable prediction of progeny genetic values. In the sweet pepper crop, hybrids are commercially explored on a large scale, mainly because of their characteristics of economic importance. This study aimed to assess the potential of hybrids obtained from a partial diallel among five sweet pepper lines developed for the hydroponic cultivation system and two simple hybrids, by applying mixed models. It was performed crosses in the partial diallel scheme among the (L1B, L6, L7, L18, and L19) lines and the simple hybrids ‘Valdor’ and ‘Atlantis’. Plants were cultivated in hydroponic system with substrate and irrigated three times a day using nutrient solution. On the basis of mixed models, the following traits were assessed: mean fruit diameter (FD), mean fruit length (FL), mean fruit number per plant (FNP), mean fruit mass (FM), early yield (EYIELD), and mean fruit mass per plant (FMP). The L6 line was the one that showed the highest estimate of general combination capacity for FMP, FM, and EYIELD, proving to be promising for recommendation. The hybrid that provided the best specific combining ability for FD, FM, FMP, and EYIELD was L6 x ‘Valdor’. Triple hybrids were efficient to maximize yield for the traits of interest by the use of the mixed model.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi determinar a eficiência da seleção simultânea quanto à produtividade, à estabilidade e à adaptabilidade, em genótipos de feijão dos grupos carioca e preto. Na safra 2016, dois experimentos foram realizados no Estado de Pernambuco: um do grupo carioca, com 20 genótipos, em Caruaru, Arcoverde e Belém de São Francisco; e outro do grupo preto, com 12 genótipos, em Caruaru e Arcoverde. Os parâmetros foram estimados por modelos mistos, e a seleção foi realizada pelo método da média harmônica do desempenho relativo dos valores genéticos, tendo-se adotado três estratégias: seleção com base no valor genético predito, sem interação; seleção com base no valor genético predito, tendo-se considerado cada local; e seleção simultânea quanto à produtividade, à estabilidade e à adaptabilidade de grãos. Os ambientes influenciaram a expressão fenotípica dos genótipos de feijão carioca, o que indica adaptação específica. A herdabilidade média quanto à produtividade de grãos apresentou valores de elevada magnitude para os genótipos de feijão preto, o que é condição favorável à seleção, e valores baixos para os de feijão carioca. Os genótipos de feijão preto CNFP 15684, 'BRS Esteio', CNFP 15678, CNFP 15697, CNFP 15695 e 'IPR Uirapuru' apresentam os melhores desempenhos nos ambientes testados, ao se considerarem simultaneamente o rendimento de produtividade de grãos, a adaptabilidade e a estabilidade.

Abstract: The objective of this work was to determine the efficiency of a simultaneous selection for yield, stability, and adaptability of bean genotypes of the carioca and black groups. In the 2016 harvest, two experiments were carried out in the state of Pernambuco, Brazil: one for the carioca group, with 20 genotypes, in the municipalities of Caruaru, Arcoverde, and Belém de São Francisco; and the other for the black group, with 12 genotypes, in the municipalities of Caruaru and Arcoverde. The parameters were estimated by mixed models, and selection was performed by the harmonic mean of the relative performance of genetic values, using three strategies: selection based on the predicted genetic value, without interaction; selection based on the predicted genetic value, considering each location; and simultaneous selection for grain yield, stability, and adaptability. The environments affected the phenotypic expression of the carioca bean genotypes, indicating specific adaptation. The average heritability for grain yield showed high values for black bean genotypes, which is a favorable condition for selection, and low values for carioca bean genotypes. The black bean genotypes CNFP 15684, 'BRS Esteio', CNFP 15678, CNFP 15697, CNFP 15695, and 'IPR Uirapuru' show the best performances in the studied environments, simultaneously considering grain yield, adaptability, and stability.

RESUMO: O uso de genótipos adaptados a diferentes regiões é uma das principais formas de aumentar a produtividade brasileira de feijão. O presente trabalho objetivou avaliar o desempenho genotípico de feijão carioca via modelos mistos. Foram avaliados 14 genótipos de feijão carioca em quatro locais do estado de Pernambuco (Arcoverde, Caruaru, Belém de São Francisco e São João) no ano de 2015. Os experimentos foram instalados em delineamento de blocos ao acaso com três repetições. Os parâmetros genéticos foram estimados pela metodologia REML/BLUP, e a seleção baseou-se no método da média harmônica da performance relativa dos valores genéticos (MHPRVG). A herdabilidade média dos genótipos apresentou magnitude moderada, aliada a alta acurácia seletiva, o que possibilita a seleção de indivíduos agronomicamente superiores. Os genótipos ‘BRS Notável’, CNFC 15480 e ‘IPR 139’ apresentaram boa adaptabilidade e estabilidade produtiva de grãos. Houve concordância entre as estatísticas μ ̂ + g ̂..., estabilidade de valores genéticos (MHVG), adaptabilidade de valores genéticos (PRVG) e estabilidade e adaptabilidade de valores genéticos (MHPRVG) na discriminação dos genótipos mais produtivos e com alta adaptabilidade e estabilidade, indicando que elas podem fazer parte de critérios seletivos na rotina dos programas de melhoramento do feijão.

ABSTRACT: Using genotypes adapted to different regions is one of the main ways to increase Brazilian bean yield. The aim of the present study was to assess the genotypic performance of Carioca beans through mixed models. Fourteen Carioca bean genotypes were assessed in four locations in Pernambuco State (Arcoverde, Caruaru, Belém de São Francisco and São João counties) in 2015. The experiments followed a completely randomized block design, with three repetitions. Genetic parameters were estimated according to the REML/BLUP methodology, whereas genotype selection was based on the harmonic mean of relative performance of genetic values method (MHPRVG). The mean genotype heritability had moderate magnitude, high selective accuracy, besides allowing selection of agronomically superior individuals. Genotypes ‘BRS Notável’, CNFC 15480 and ‘IPR 139’ showed good adaptability and grain yield stability. There was agreement among the statistics μ ̂ + g ̂…, stability (MHVG), adaptability (PRVG), and stability and adaptability of genetic values (MHPRVG) in the discrimination of the most productive genotypes, which presented high adaptability and stability. This outcome indicated that these genotypes can be part of the selection criteria regularly used in bean breeding programs.