Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade da seleção precoce de progênies de polinização aberta de erva-mate (Ilex paraguariensis) e classificar os melhores genitores e candidatos a clones. O germoplasma é composto por 140 progênies coletadas em áreas de distribuição natural da espécie na região Sul do Brasil e um genótipo comercial (testemunha). O experimento foi implantado em Ivaí, PR, em março de 1997, em blocos ao acaso, com dez repetições, e parcelas lineares de seis plantas. A massa comercial (kg por planta) com folhas e galhos menores que 7 mm foi colhida aos 2,5, 4,5, 6,5 e 18,7 anos de idade. A avaliação estatística foi realizada por meio do procedimento de modelos mistos com máxima verossimilhança restrita/melhor predição linear não viesada, por meio do programa Selegen. Elevada acurácia seletiva, efeitos significativos de progênies e variabilidade genética para a produção de massa comercial foram observados nas quatro idades de colheitas. A aplicação da seleção precoce para a produção de massa foliar é viável para as progênies na colheita aos 6,5 anos. A seleção das melhores árvores, seja para uso como genitoras em cruzamentos ou como candidatas à clonagem, proporciona ganhos significativos para o melhoramento de erva-mate.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the feasibility of early selection of open-pollinated yerba mate (Ilex paraguariensis) progenies, and to classify the best parents and candidates for clones. The germplasm is composed of 140 progenies collected from areas within the natural distribution of the species in Southern Brazil and a commercial genotype (control). The experiment was established in Ivaí, in the state of Paraná, Brazil, in March 1997, in randomized complete blocks, with ten replicates, and linear plots of six plants. The commercial mass (kg per plant) of leaves and branches smaller than 7 mm was harvested at 2.5, 4.5, 6.5, and 18.7 years of age. The statistical evaluation was performed using the mixed model procedure with restricted maximum likelihood/best linear unbiased prediction, using the Selegen software. High selective accuracy, significant progeny effects, and genetic variability for commercial mass production were observed for the four harvesting ages. The application of early selection for leaf mass production is feasible for yerba mate progenies harvested at 6.5 years. The selection of the best trees, either for use as parents or as candidates for cloning, provides significant gains for the genetic breeding of yerba mate.

ABSTRACT The selection of yerba mate superior genotypes, based on each plant leaf weight, is based on genetic parameters obtained from experimental plantations and it is practically impossible from the fourth year of age. Therefore, we estimate genetic parameters and check the feasibility of selection through notes and weight estimates of each tree at 18.5 years of age. The genetic material consists of a combined trial of provenances and progenies of half-sibs with 140 progenies from 7 provenances, installed in Ivaí, Paraná, Brazil, in a randomized block design with 10 repetitions. The genetic control of leaf production is of low magnitude (ĥ2a= 0.175042 ± 0.0393) revealing high influence of the environment. The additive genetic correlations between the real weight of leaves × notes and real weight of leaves × visually estimated weight were of high magnitude (higher than 88%). Thus, the selection based on the leaves weight can be carried out without major losses in genetic gains by both methodologies when the purpose is the sexual selection, in which case the sort order has no importance. In the case of vegetative propagation, aiming clonal plantations, in which only the plants with the highest genotypic values should be selected, the selection by means of notes and leaves weight estimates proved to be inefficient.

RESUMO A produção de biomassa comercial é uns dos principais indicadores para seleção de progênies e clones de erva-mate. Técnicas tradicionais para se obter tais informações dependem da colheita das árvores e apresentam, dentre outras limitações, elevado custo e reduzida praticidade. Assim, objetivou-se avaliar a eficiência de métodos indiretos, por meio de estimativa de biomassa comercial e escore de produtividade em função de diferentes procedências, sexo e morfotipos. Em um teste de progênies e procedências instalado em 1997, foram avaliadas em agosto de 2015 (dois anos após a última colheita) duas metodologias de análise visual. Para tanto, participaram cinco avaliadores treinados que determinaram, para cada planta, uma estimativa de biomassa comercial (kg), e uma nota, com base em um escore de produtividade (0-10). Para avaliação da produtividade pelas técnicas tradicionais, todas as plantas foram podadas e tiveram sua biomassa comercial (folhas e ramos finos menores de 7 mm de diâmetro) colhida e avaliada por meio de pesagem (Kg.planta-1). As avaliações foram realizadas em experimento instalado em blocos ao acaso, com cinco repetições, sete procedências e 126 progênies, totalizando 5292 plantas avaliadas. Os métodos avaliados foram eficientes na estimativa da biomassa comercial. Os avaliadores apresentaram boa acuidade nas estimativas, expressando de forma eficiente a maior produtividade determinada por comparação de médias entre as procedências, sexo das matrizes e morfotipos. As maiores correlações foram verificadas na análise geral das médias e a estimativa de biomassa comercial é a melhor metodologia para estimar a biomassa comercial aferida em plantas adultas de erva-mate.

ABSTRACT Commercial biomass production is one of the main indicators for selecting erva-mate (Ilex paraguariensis) progenies and clones. Traditional techniques to obtain such information depend on the harvesting of trees and there are some limitations involved, such as high cost and reduced convenience. Thus, in our research we evaluated the efficiency of indirect methods through commercial biomass estimation and score of productivity according to the different provenances, gender and morphotypes. In a provenances and progenies trial installed in 1997, two methodologies of visual analysis were evaluated in August 2015 (two years after the last harvest). For that reason, five expert evaluators determined, for each plant, an estimate of the commercial biomass (kg), and a grade, based on a score of productivity (0-10). In order to assess the productivity using traditional techniques, all plants were pruned and their commercial biomass (leaves and fine branches smaller than 7 mm diameter) were harvested and weighed (kg.plant-1). The evaluations were performed in a randomized-block experiment with five repetitions, seven different provenances and 126 progenies, totaling 5,292 evaluated plants. The methods utilized were effective to estimate the commercial biomass. The evaluators showed accuracy, expressing efficiently the largest productivity obtained when comparing the means of provenances, plants gender and morphotypes. The highest correlations were observed in the general analysis of the means, and the estimation of commercial biomass was considered the best methodology for estimating the commercial biomass assessed in adult erva-mate plants.

Ilex paraguariensis St. Hil. é uma espécie florestal de grande importância socioeconômica para os estados sulinos do Brasil. Objetivou-se com a presente pesquisa, avaliar o estado nutricional de procedências (Ivaí-PR e Barão de Cotegipe-RS) e suas respectivas progênies em Latossolo Vermelho distrófico, no município de Ivaí - PR. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso, com quatro repetições, tendo como tratamento duas procedências e cinco progênies. Analisaram-se os macronutrientes, micronutrientes, Al e Na. Os teores foliares de N, P, K, Ca e Mg foram considerados satisfatórios, sendo que os nutrientes N, P, Ca e Mg apresentaram diferença significativa para ambas as procedências analisadas. Dentro das procedências, as progênies de Ivaí, destacaram diferença significativa para os nutrientes N, P, K, Ca e Mg. Porém, para as progênies de Barão de Cotegipe, constatou-se diferença significativa apenas para os teores de Ca e Mg. Para as duas procedências, os teores foliares de Fe, Cu e Mn foram considerados satisfatórios. A concentração de Zn foi considerada baixa e a de B elevada. Os teores de Al foram considerados normais para a espécie. Quanto ao Na, não se observou diferença significativa entre procedências. Os teores de Zn, Fe, Cu, bem como de Al e Na, diferiram estatisticamente entre as progênies de Barão de Cotegipe e Ivaí. A procedência de Ivaí apresentou teores mais elevados tanto de macro como de micronutrientes, comparativamente à procedência de Barão de Cotegipe, indicando que um programa de melhoramento genético poderá refletir significativamente na melhoria da qualidade da erva-mate com fins de qualidade nutricional humana. Comparando as médias do peso da massa verde das procedências, há ganho significativo da copa da procedência de Barão de Cotegipe, o que não é acompanhado pelo peso da massa seca de 100 folhas.

Ilex paraguariensis St. Hil. is a forest species of great socioeconomic importance for the southern states of Brazil. This study aimed to assess the nutritional status of provenances (Ivaí, in Paraná state and Barão de Cotegipe, in Rio Grande do Sul state) and their progenies in a soil in the municipality of Ivaí, PR state. The experimental design was randomized blocks with four replications, taking as treatment two distinct provenances and five progenies. When analyzed, the macronutrients, micronutrients, Al and Na. Foliar N, P, K, Ca and Mg were considered satisfactory, and the N, P, Ca and Mg showed significant differences for both analyzed provenances. Within provenances, progenies of Ivaí highlighted significant differences for the nutrients N, P, K, Ca and Mg. But for the progenies of Barão de Cotegipe, a significant difference was found only for Ca and Mg. For both provenances, foliar Fe, Cu and Mn were considered satisfactory. The concentration of Zn was considered low and B high. Aluminum contents were considered normal for the species. In regard to Na, there was no significant difference among provenances. The contents of Zn, Fe, Cu and Al and Na differed among the progenies of Barão de Cotegipe and Ivaí. The provenance of Ivaí showed higher levels of both, macro and micronutrients, compared to Barão de Cotegipe, indicating that a breeding program could significantly improve the quality of mate for human nutrition purposes. Comparing the average weight of green mass of the provenances, there is a significant gain in the crown of Barão de Cotegipe provenance which is not accompanied by the dry weight of 100 leaves.

A erva-mate (Ilex Paraguariensis St. Hil.) possui crescimento considerável em solos ácidos e de baixa fertilidade. O conhecimento da relação entre solo e planta contribuirá com os programas de melhoramento genético ao serem selecionadas progênies hábeis na aquisição e assimilação de nutrientes. Neste trabalho objetivou-se avaliar a interferência da procedência e ou progênie nas relações estabelecidas entre os teores de Zn, Fe, Cu e Mn extraíveis do solo, obtidos pelas soluções extratoras Mehlich-1, na proporção 1:10, e EDTA a 1%, com os teores nas folhas de erva-mate. No experimento, foram utilizadas, como tratamento, as procedências de erva-mate, Ivaí - PR e Barão de Cotegipe - RS, com cinco progênies cada. As amostras estiveram distribuídas em 4 blocos ao acaso, totalizando 120 amostras de plantas relacionadas a 120 amostras de Latossolo Vermelho Distrófico. Os resultados foram analisados e ajustados em equações de regressão. Na procedência Ivaí foram evidenciadas correlações entre Zn e Mn do solo, com os teores nas folhas, para a progênie 04, em ambas as soluções extratoras. O Mn do solo se correlacionou com o Mn nas folhas, pelo EDTA, para as progênies 08 e 10, e pelo Mehlich-1, apenas para a progênie 10. Na procedência de Barão de Cotegipe as correlações ocorreram entre Zn, Fe e Cu do solo com os teores nas folhas, pelo EDTA, para as progênies 61, 65 e 69, respectivamente. Houve correlação para Mn e Cu, pelo Mehlich-1, para as progênies 53 e 69, respectivamente, e para Cu, pelo EDTA, para a progênie 53.

The mate tea tree (Ilex Paraguariensis St. Hil.) has considerable growth in acid a low fertility soils. The knowledge of soil and plant relation will contribute to genetic improvement programs, as highly capable progenies in nutrient acquisition may be selected. The objective of this study was to evaluate the interference of provenance and, or progenies, in relations established among the extractable contents of Zn, Fe, Cu and Mn, via Mehlich-1 (1:10); and EDTA (1%), with the corresponding contents in the mate tea tree leaves. In the experiment two provenances, Ivaí-PR and Barão de Cotegipe-RS, with five progenies each considered as treatments. The samples were distributed in four randomized blocks, totalizing 120 plant leaf samples, related to 120 soil samples of a Red Distrophic Latosol. The results were analyzed and fitted in regression equations. In Ivaí provenance Zn and Mn from the soil correlated with their contents in the leaves for progeny 04, for both extracts. For provenances 08 and 10, soil Mn via EDTA correlated with leaf Mn contents, while via Mehlich-1 only for progeny 10. In the provenance of Barão de Cotegipe, the correlations between soil and leaves for Zn, Fe and Cu occurred for the EDTA extract in the progenies 61, 65 and 69 respectively. For Mn and Cu, via Melich-1 the correlations occurred for progenies 53 and 69 respectively, and still for Cu, via EDTA, for progeny 53.

O objetivo deste trabalho foi determinar o teor de metilxantinas, cafeína e teobromina, e de compostos fenólicos, ácido clorogênico e ácido cafeico, em 51 progênies de erva-mate e estimar componentes de variância e herdabilidade. As progênies de erva-mate eram oriundas de cinco municipios brasileiros: Pinhão, Ivaí, Barão do Cotegipe, Quedas do Iguaçu e Cascavel. Essas progênies foram cultivadas na localidade de Ivaí. O conteúdo dos compostos foi obtido por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Na estimativa dos componentes da variância e dos parâmetros genotípicos, utilizou-se a metodologia de modelos mistos para a obtenção da melhor predição linear não viciada (BLUP) dos efeitos genotípicos e o processo da máxima verossimilhança restrita (REML), processados pelo programa Selegen - REML/BLUP. Os conteúdos de cafeína (0,248-1,663 %) e teobromina (0,106-0.807%) foram significativamente (p<0,05) diferentes em relação à localidade de origem, com elevada herdabilidade individual ( ĥ²>0,5). Foram determinados dois diferentes grupos de progênie para ácido clorogênico (1,365-2,281%) e ácido cafeico (0,027-0,037%), e seu conteúdo não foi significativamente diferente (p<0,05) em relação à localidade de origem. Os valores de herdabilidade individual foram de baixos a médios para ácido clorogênico ( ĥ²<0,4) e ácido cafeico ( ĥ²<0,3). O conteúdo dos compostos e os valores dos parâmetros genéticos poderão subsidiar os programas de melhoramento da erva-mate.

The objective of this work was to determine the contents of methylxanthines, caffeine and theobromine, and phenolic compounds, chlorogenic and caffeic acids, in 51 mate progenies (half-sib families) and estimate the heritability of genetic parameters. Mate progenies were from five Brazilian municipalities: Pinhão, Ivaí, Barão de Cotegipe, Quedas do Iguaçu, and Cascavel. The progenies were grown in the Ivaí locality. The contents of the compounds were obtained by high performance liquid chromatography (HPLC). The estimation of genetic parameters by the restricted maximum likelihood (REML) and the prediction of genotypic values via best linear unbiased prediction (BLUP) were obtained by the Selegen - REML/BLUP software. Caffeine (0.248-1.663%) and theobromine (0.106-0.807%) contents were significantly different (p<0.05) depending on the region of origin, with high individual heritability (ĥ²>0.5). The two different progeny groups determined for chlorogenic (1.365-2.281%) and caffeic (0.027-0.037%) acid contents were not significantly different (p<0.05) depending on the locality of origin. Individual heritability values were low to medium for chlorogenic (ĥ²<0.4) and caffeic acid (ĥ²<0.3). The content of the compounds and the values of genetic parameters could support breeding programs for mate.

Dezoito sistemas enzimáticos foram analisados em Ilex paraguariensis, utilizando eletroforese em gel de amido. Sete dos 12 sistemas que apresentaram atividade enzimática revelaram um ou mais locos polimórficos (PGI, GOT, MR, G-6PDH, MDH, NDH e 6-PGDH). Entretanto, as análises de segregação e desequilíbrio de ligação foram realizadas somente nos sistemas PGI, GOT, G-6PDH e 6-PGDH. A segregação destes locos foi regular, exceto para algumas árvores, que apresentaram distorções de segregação. Foram detectados indícios de desequilíbrio de ligação entre alguns locos, mas que não devem influenciar as estimativas multilocos.

Eighteen enzyme systems were examined in Ilex paraguariensis St. Hil. using starch gel electrophoresis. Seven out of 12 active isozyme systems revealed one or more polymorphic loci (PGI, GOT, MR, G-6PDH, MDH, NDH, and 6-PGDH). However, the segregation and linkage analyses were performed only for PGI, GOT, G-6PDH and 6-PGDH systems. Gene segregation at these loci was regular, except for a few trees that showed segregation distortion. Weak linkage disequilibrium between loci was detected, but it was not enough to influence the multilocus estimate.

O presente trabalho teve por objetivo comparar a eficiência do látice em relação aos delineamentos em blocos casualizados (DBC) e inteiramente casualizados (DIC) quanto aos caracteres altura e produção de massa verde em erva-mate (Ilex paraguariensis A. St. - Hil.). O experimento, conduzido na Fazenda Experimental do Canguiri, da Universidade Federal do Paraná, em Pinhais, PR, foi composto de cinco procedências, quatro com 13 e uma com 12 progênies de meias-irmãs. Cada progênie continha 54 plantas (nove parcelas de seis plantas). O experimento seguiu o modelo látice 8 x 8 com nove repetições balanceadas. As análises foram conduzidas usando-se tanto este modelo quanto os modelos DBC e DIC. Com relação ao caráter altura, a estimativa da eficiência do DBC em relação ao DIC (Êb/i) foi de 48,6%; do látice em relação ao DBC (Êl/b), de 61%; e do látice em relação ao DIC (Êl/i), de 139%. A estimativa da correlação intraclasse entre plantas dentro das parcelas (c²) foi de 9,4% para o DBC e zero para o látice. Para o caráter produção de massa verde, Êb/i, Êl/b e Êl/i foram de 14,3; 81,7; e 108%, respectivamente; e c², 16,9% para o DBC e 3,1% para o látice. Essas estimativas, associadas a uma estimativa de F de Snedecor altamente significativa dos dois caracteres, permitiram concluir que a capacidade de teste do DBC foi satisfatória para o caráter altura de plantas, mas insatisfatória para o caráter produção de massa verde.

The aim of the present work was to compare the efficiency of the lattice design with Random Block Design (RBD) and the latter with Completely Randomized Design (CRD), for plant height and fresh matter weight (biomass) traits in mate (Ilex paraguariensis A. St. - Hil.). The trial was performed at the Estação Experimental do Canguiri, Universidade Federal do Paraná, in Pinhais, Paraná State. Out of 64 half-sib progenies, 52 came from four different sites, 13 from each site, in the State of Paraná and 12 from a site in the State of Rio Grande do Sul. Each progeny consisted of 54 plants (nine plots with six plants per plot). An 8x8 lattice design model with nine balanced repetitions was used to carry out the trial. The analyses were performed also using RBD and CRD models. For plant height, the estimation of RBD efficiency compared to CRD (Êb/i); lattice compared to RBD (Êl/b); and lattice compared to CRD (Êl/i) were 48,6%; 61,0%; and 139%, respectively. The estimation of the intraclass correlation among plants within plots (c²) was 9,4% and zero for RBD and lattice, respectively. For fresh matter, Êb/I, Êl/b and Êl/i were 14,3%, 81,7% and 108%, respectively and c² were 16,9% for RDB and 3,1% for lattice. These estimations coupled with Snedecor's F tests showed high significance for the two traits, indicating efficiency of RBD in relation to CRD greater for plant height than for fresh matter.

Os objetivos deste trabalho foram estimar parâmetros genéticos e fenotípicos e realizar a predição de valores genéticos de matrizes e procedências de erva-mate (Ilex paraguariensis). Foram avaliadas 164 progênies de oito procedências, em três locais (Ivaí, PR, Guarapuava, PR e Rio Azul, PR), em relação ao caráter produção de massa foliar (PMF). Os componentes de variância, parâmetros genéticos e valores genéticos foram estimados pelo procedimento REML/BLUP individual (máxima verossimilhança restrita/melhor predição linear não viciada), realizando a análise multivariada para os três locais. Os coeficientes de herdabilidade individual, no sentido restrito, para o caráter PMF foram 0,15 em Ivaí, 0,62 em Guarapuava e 0,23 em Rio Azul. A baixa magnitude desses coeficientes em Ivaí e Rio Azul demanda a utilização de métodos de seleção que utilizem todos os efeitos aleatórios do modelo estatístico. O efeito de procedências foi significativo em Ivaí e Rio Azul, com correlação fenotípica intraclasse de 0,13 em Ivaí e de 0,09 em Rio Azul. As procedências apresentaram correlação genética de 0,95 entre os locais Ivaí e Rio Azul. Nesses locais, as procedências foram mais estáveis nos diferentes ambientes do que as progênies. Foram preditos os valores genéticos em relação a todas as procedências e matrizes em todos os locais quanto ao caráter avaliado. As melhores procedências são Barão de Cotegipe, Quedas do Iguaçu, Cascavel e Ivaí.

The objectives of this paper were to estimate genetic and phenotypic parameters and to predict breeding values for parents and provenances of Ilex paraguariensis. Eight provenances with 164 progenies were evaluated on three sites (Ivaí, PR, Guarapuava, PR and Rio Azul, PR) for the trait leaf weight (LW). All the variance components, parameters and breeding values were obtained by REML/BLUP (restricted maximum likelihood/best linear unbiased prediction) procedure at the individual level, through multivariate analysis involving the three sites. The individual strict sense heritabilities for the trait LW were 0.15 in Ivaí, 0.62 in Guarapuava and 0.23 in Rio Azul, demanding more sophisticated selection methods in Ivaí and Rio Azul. The provenance effect was significant in Ivaí and Rio Azul, with intraclass phenotypic correlation of 0.13 in Ivaí and 0.09 in Rio Azul. The provenances were more stable across sites than progenies with genetic correlation of 0.95 between the sites Ivaí and Rio Azul. Genetic values for all provenances and parents in all sites were predicted for the trait LW. The best provenances are Barão de Cotegipe, Quedas do Iguaçu, Cascavel and Ivaí.