Abstract The objective of this work was to determine the genetic correlations and the direct and indirect associations of agronomic traits and grain quality attributes with the percentage of whole grains in flood irrigated rice. The experiment was carried out in two environments, in a randomized complete block design with three replicates, using 23 irrigated rice genotypes. The evaluated traits were: percentage of whole grains, caryopsis length, caryopsis width, panicle length, panicle weight, 1,000 grain weight, days to flowering, percentage of chalky grains with white belly, total chalky area, total whiteness, vitreous whiteness, and defects in coloring. The percentage of grains with white belly and total chalky area were positively correlated, whereas the percentage of grains with white belly and vitreous whiteness were negatively correlated. The traits caryopsis width, percentage of chalky grains with white belly, panicle weight, and 1,000 grain weight showed indirect effects on whole-grain yield response according to total chalky area and total whiteness. Total chalky area and total whiteness are the factors that most negatively influence the percentage of whole grains according to the genotypic correlations and direct effects.

Resumo O objetivo deste trabalho foi determinar as correlações genéticas e as associações diretas e indiretas de caracteres agronômicos e atributos de qualidade de grãos com a percentagem de grãos inteiros em arroz irrigado por inundação. O experimento foi conduzido em dois ambientes, em delineamento de blocos ao acaso, com três repetições, tendo-se utilizado 23 genótipos de arroz irrigado. Os caracteres avaliados foram: percentagem de grãos inteiros, comprimento da cariopse, largura da cariopse, comprimento da panícula, peso da panícula, peso de mil grãos, dias para floração, percentagem de grãos com “barriga branca” e grãos gessados, área gessada total, brancura total, brancura vítrea e defeitos de coloração. A percentagem de grãos com “barriga branca” e área gessada total correlacionaram-se positivamente, enquanto a percentagem de grãos com “barriga branca” e gessada e brancura vítrea correlacionaram-se negativamente. Os caracteres largura da cariopse, percentual de grãos com “barriga branca” e gessada, peso da panícula e peso de mil grãos apresentaram efeitos indiretos sobre a resposta de rendimento de grãos inteiros de acordo com área total gessada e brancura total. Área total gessada e brancura total são os fatores que mais influenciam negativamente a percentagem de grãos inteiros de acordo com as correlações genotípicas e os efeitos diretos.

Abstract The objective of this work was to verify the correlations between carbon isotopic composition and traits of superior rice genotypes. Twenty genotypes were analyzed for morphology, micromorphology, anatomy, physiological performance, and carbon fingerprint. The plots consisted of 500 L plastic boxes sowed with rice, to allow of a plant density of 300 plants per square meter. Plant anatomy and physiological performance were evaluated using a microscope and an infrared gas analyzer, respectively. There is a correlation between rice water use efficiency (r = 0.45) and carboxylation efficiency (r = 0.39).

Resumo O objetivo deste trabalho foi verificar as correlações entre a composição isotópica de carbono e as características de genótipos superiores de arroz. Vinte genótipos foram analisados quanto à morfologia, à micromorfologia, à anatomia, ao desempenho fisiológico e à composição isotópica de carbono. As parcelas consistiram em caixas de plástico de 500 L com arroz semeado, para permitir a densidade de 300 plantas por metro quadrado. A anatomia e o desempenho fisiológico das plantas foram avaliados em microscópio e com analisador de gases por infravermelho, respectivamente. Há correlação entre a eficiência do uso da água do arroz (r = 0,45) e a eficiência da carboxilação (r= 0,39).

Abstract BRS A705 is an early-maturing cultivar developed by Embrapa, recommended for irrigated cultivation. The plants have high tillering and moderate resistance to the main diseases. This cultivar has short stature, which confers a greater tolerance to lodging. It presents high yield and long and fine grains of excellent quality. A A70 earlymaturing early maturing Embrapa cultivation diseases stature lodging quality A7

Abstract Cultivar BRS A706 CL is a new rice cultivar, resistant to herbicides of the chemical group of imidazolinones, with a yield potential of 15,635 kg ha-1. It has intermediate maturation, lodging tolerance, the stay green trait, moderate rice blast resistance, a high milling yield and premium grain quality.

Abstract BRS Pampa CL is a rice cultivar developed by Embrapa, recommended for irrigated cultivation in Rio Grande do Sul State, Brazil. It shows modern architecture, high tiller ing, early cycle, and tolerance to the imidazolinone herbicide Kifix®. It stands out for its high yield potential and excellent grain quality.

ABSTRACT. The high price of rice hybrid seeds is one of the major limiting factors for increasing the use of this technology. An important step toward minimizing high rice hybrid seed cost is developing techniques that help improve hybrid seed yield. Our goal was to determine the proportion of seeds of line A (receptor) and line R (pollinator) that, under mixed sowing, would allow optimized rice hybrid seed production and grain quality. Trials were performed for two growing seasons in the southern region of Brazil. The cultivar INTA Puita was used as a pollinator and line 464 A as receptor. The experimental design was a randomized block with four replications. Treatments included six proportions of seeds of the INTA Puita (0.75, 1.5, 3.0, 6.0, 12.0, and 24.00%) mixture with seeds of line 464 A (99.25, 98.50, 97.00, 94.00, 88.00, and 76%, respectively). By increasing the percentage of the pollinator seeds (INTA Puita CL) from 0.75 to 24% in the mixture with the receptor (line 464 A), we increased yield of INTA Puita CL grains (7 to 2676 kg ha-1) and hybrid seeds (279 to 1493 kg ha-1). The mixture of different proportions of INTA Puita CL (pollinator) with the receptor (line 464 A) did not change the rice grain quality or the production cost. The cost of production per kg of hybrid seeds decreased quadratically with the increasing percentage of the pollinator (INTA Puita CL), from US$ 6.71 to US$ 1.23. Revenue achieved from the commercialization of the grains of INTA Puita CL with hybrid seeds 464 A showed quadratic increases with the increased percentage of INTA Puita cl in the mixture. Our results showed a potential technique that could be used to improve hybrid seed production, reduce cost per kg of hybrid seed and improve revenue from producing rice hybrid seeds.

Resumo O objetivo deste trabalho foi analisar componentes de variâncias e herdabilidades, estimar o ganho de seleção e avaliar as diferentes pressões de seleção para atributos físicos de qualidade de grãos de famílias de gerações segregantes de arroz (Oryza sativa) irrigado, por meio da metodologia REML/BLUP. O experimento foi conduzido no Rio Grande do Sul, Brasil, onde foram realizadas seleções nas gerações segregantes F3, F4 e F5, nas safras 2015/2016, 2016/2017 e 2017/2018, em oito populações segregantes (famílias) oriundas de diferentes cruzamentos. Foram avaliados atributos físicos de qualidade intrínsecos, parâmetros genéticos e resposta à seleção, tendo-se utilizado diferentes pressões de seleção. Foram obtidas estimativas que apresentaram ganhos genéticos para os caracteres de qualidade dos grãos, principalmente para área calcárea total, alvura vítrea, alvura total, relação entre alvura vítrea e alvura total, e percentual de grãos inteiros e quebrados, em seleções nas primeiras gerações. As famílias utilizadas apresentam resultados satisfatórios, sendo superiores às cultivares-controle. Para a maioria dos caracteres, as estimativas de herdabilidade em sentido amplo são consideradas intermediárias, junto com os demais parâmetros, o que mostra a possibilidade de seleção genética para os atributos de qualidade do grão. A resposta à seleção com pressão de 10% é muito promissora para os atributos de qualidade de grãos de arroz.

Abstract The objective of this work was to analyze components of variances and heritabilities, estimate selection gain, and evaluate the different selection pressures for physical quality attributes of grains of families of segregating generations of irrigated rice (Oryza sativa), through the REML/BLUP methodology. The experiment was conducted in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, where selections were made in the F3, F4, and F5 segregating generations, in the 2015/2016, 2016/2017, and 2017/2018 crop seasons, in eight segregating populations (families) from different crosses. Intrinsic physical quality attributes, genetic parameters, and response to selection were evaluated using different selection pressures. The obtained estimates showed genetic gains for the characters related to grain quality, mainly for total chalky area, vitreous whiteness, total whiteness, ratio between vitreous whiteness and total whiteness, and percentage of whole grains and broken grains, in selections in early generations. The used families show satisfactory results, being superior to the control cultivars. For most characters, the estimates of broad-sense heritability are considered intermediate, together with the other parameters, showing the possibility of genetic selection for grain quality attributes. The response to selection with a pressure of 10% is very promising for rice grain quality attributes.

RESUMO É crescente a demanda por tipos especiais de arroz que apresentem, por exemplo, pericarpo preto ou vermelho, baixa amilose (subespécie japonica) ou aromático. No entanto, demandam de intenso processo de melhoramento genético para obtenção e indicação de novas cultivares promissoras geneticamente e adaptadas aos ambientes de cultivo. Neste sentido, com o objetivo de avaliar os genótipos dos tipos especiais de arroz irrigado, determinando a adaptabilidade e estabilidade destes através de modelos mistos. Primeiramente, realizou-se uma avaliação agronômica preliminar de genótipos para tipos especiais de arroz irrigado e, posteriormente, os genótipos promissores agronomicamente foram avaliados em ensaios multi-locais, visando verificar as interações com o ambiente. As análises estatísticas foram realizadas considerando modelos mistos, utilizando o software SELEGEN-REML/BLUP. Verificou-se alta variabilidade genotípica entre os genótipos para tipos especiais de arroz irrigado, obtendo-se alguns promissores agronomicamente e com boa adaptabilidade e estabilidade, com alta acurácia e eficiência de seleção através de modelos mistos. A ampla diversidade e variabilidade genética de arroz observada, remete novas perspectivas e oportunidades aos produtores para aquisição de alimentos de maior valor agregado para o mercado consumidor.

ABSTRACT There is an increasing demand for special types of rice that have black or red pericarp, low amylose (subspecie japonica) or aromatic. However, intense breeding process for obtaining and indicating genetically promising new cultivars and adapted to cultivation environments are demanded. In this sense, for evaluating the special types of irrigated rice genotypes, and determining the adaptability and stability of these using mixed models. First, a preliminary agronomic evaluation of genotypes for special types of irrigated rice was performed, and later, the agronomically promising genotypes were evaluated in multi-site trials, aiming at verifying the interactions with the environment. Statistical analyzes were performed considering mixed models, using the SELEGEN-REML/BLUP software. High genotypic variability among genotypes for special types of irrigated rice was observed, obtaining some agronomically promising and with good adaptability and stability, with high accuracy and selection efficiency using mixed models. The observed wide diversity and rice genetic variability presented new prospects and opportunities for producers for acquiring food of higher added value to consumer market.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi estimar os efeitos da interação genótipo x ambiente e o potencial genotípico de cultivares de arroz irrigado por inundação, lançadas entre 1972 e 2017, para o Rio Grande do Sul. Os experimentos foram realizados em campo, em todas as regiões agroclimáticas de cultivo de arroz irrigado por inundação do estado, entre os anos agrícolas de 2005/2006 e 2015/2016, no total de 60 ambientes, com 1.961 unidades experimentais. Vinte e cinco cultivares de arroz irrigado foram avaliadas quanto aos caracteres produtividade de grãos, altura de plantas, dias para o florescimento e qualidade de grãos inteiros após o beneficiamento. Os valores de adaptabilidade e estabilidade foram estimados por meio de modelos mistos. As cultivares de arroz BRS Pampa, BRS Pampeira e BRSCIRAD 302 apresentaram, simultaneamente, alta produtividade genotípica de grãos, adaptabilidade, estabilidade, bons atributos agronômicos e bom rendimento de grãos inteiros após o beneficiamento. 'BRSCIRAD 302' e 'BRS Pampa' apresentam alta estabilidade produtiva e podem ser recomendadas para cultivo em todas as regiões orizícolas do Rio Grande do Sul. 'BRS Pampeira' é responsiva às melhorias do ambiente e é indicada para condições de alta tecnologia.

Abstract: The objective of this work was to estimate the effects of genotype x environment interaction and the genetic potential of flood-irrigated rice cultivars, released between 1972 and 2017, for the state of Rio Grande do Sul, Brazil. The experiments were carried out in the field, in all agroclimatic regions of flood-irrigated rice crop in the state, between the 2005/2006 and 2015/2016 crop years, totaling 60 environments (trials), with 1,961 experimental units. Twenty-five cultivars of irrigated rice were evaluated for the traits grain yield, plant height, days to flowering, and whole grain quality after milling. The values of adaptability and stability were estimated with the aid of mixed models. The rice cultivars BRS Pampa, BRS Pampeira, and BRSCIRAD 302 showed simultaneously high-genotypic grain yield, adaptability, stability, good agronomic traits, and good whole-grain yield after milling. 'BRSCIRAD 302' and 'BRS Pampa' show high-yield stability and can be recommended for all rice cultivation regions of Rio Grande do Sul. 'BRS Pampeira' is responsive to environmental improvements and is indicated for high-technology conditions.

Abstract A partnership program of Embrapa and BASF resulted in the development of a new irrigated rice cultivar adapted to the Clearfield® production system in Rio Grande do Sul. The cultivar is tolerant to the imidazolinone herbicide kifix®. In field trials in Rio Grande do Sul it produced a mean yield of 8394 kg ha-1.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi determinar o progresso genético de atributos de qualidade de grãos de cultivares de arroz (Oryza sativa) irrigado por inundação no Rio Grande do Sul, entre 1972 e 2016. As estimativas genéticas seguiram a abordagem baseada na análise comparativa das 25 cultivares lançadas pelo programa de melhoramento genético da Embrapa ao longo desse período. O experimento foi implementado em quatro regiões produtoras do Estado do Rio Grande do Sul: Sul, Campanha, Planície Costeira Interna e Planície Costeira Externa. Observaram-se ganhos genéticos significativos de: 0,20% ao ano, para percentual de grãos inteiros após o beneficiamento; -1,38% ao ano, para percentual de grãos gessados e centro branco; -0,77% ao ano, para área gessada total; -0,08% ao ano, para brancura total; e -0,82% ao ano, para brancura não vítrea dos grãos. A maioria das cultivares lançada apresenta alto teor de amilose e baixa temperatura de gelatinização. Portanto, o programa de melhoramento genético apresentou progressos genéticos anuais significativos entre 1972 e 2016 para os principais atributos de qualidade dos grãos, tendo disponibilizado cultivares de acordo com a demanda nacional quanto à qualidade dos grãos nos diversos segmentos da cadeia produtiva do arroz.

Abstract: The objective of this work was to determine the genetic progress of grain quality attributes of flooded irrigated rice (Oryza sativa) cultivars in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, between 1972 and 2016. The genetic estimates followed an approach based on the comparative analysis of 25 cultivars released by Embrapa’s breeding program over this period. The experiment was implemented in four producing regions of the state of Rio Grande do Sul: Sul, Campanha, Planície Costeira Interna, and Planície Costeira Externa. The following significant genetic gains were observed: 0.20% per year, for percentage of whole grains after processing; -1.38% per year, for percentage of chalky kernels and white-core grains; -0.77% per year, for total chalky area; -0.08% per year, for total whiteness; and -0.82% per year, for non-vitreous grain whiteness. Most cultivars released have high amylose content and a low gelatinization temperature. Therefore, the breeding program presented significant annual genetic progresses between 1972 and 2016 for the main attributes of grain quality, and made cultivars available according to the national demand for grain quality in the several segments of the rice production industry.

Abstract BRS AG is an irrigated rice cultivar developed by Embrapa, recommended for cultivation in the state of Rio Grande do Sul. It is intended for grain alcohol production or animal feed, with average thousand-grain weight of 52g (double of the conventional cultivars) and average yield of 8193 kg ha-1.

Abstract BRS Pampeira is a rice cultivar developed by Embrapa, recommended for irrigated cultivation in Brazil. It shows modern architecture, with high tillering and tolerance to lodging. It stands out for its high yield potential, medium cycle and good grain quality.

O objetivo deste trabalho foi desenvolver novas linhagens de arroz irrigado tolerantes ao herbicida imidazolinona. O método de retrocruzamento foi usado para transferir o alelo de tolerância à imidazolinona do mutante 93AS3510 para os genitores recorrentes 'BRS 7 Taim' e 'BRS Pelota'. Indivíduos tolerantes ao herbicida foram selecionados em cada geração, por três gerações de retrocruzamento (RC1 a RC3), seguidas por três gerações de autofecundação (RC3F1 a RC3F3). As quatro melhores linhagens RC3F3 quanto às características agronômicas foram genotipadas com 44 marcadores microssatélites. O índice de conversão observado nas novas linhagens tolerantes à imidazolinona variou de 91,86 a 97,67%. A análise de distância genética par-a-par, entre estas linhagens e 22 acessos do banco de germoplasma de arroz da Embrapa, agrupou-as com os seus respectivos genitores recorrentes, mas não com 'IRGA 417', que foi originalmente usada como genitor para derivar a IRGA 422 CL, única cultivar tolerante ao herbicida imidazolinona recomendada para cultivo no Brasil. Portanto, estas linhagens representam novas opções de acessos geneticamente diversos de arroz irrigado com tolerância ao herbicida imidazolinona. As linhagens CNA10756 ('BRS Sinuelo' CL) e CNA10757 serão lançadas para cultivo no sistema de produção "Clearfield" no Rio Grande do Sul, Brasil.

The objective of this work was to develop new irrigated rice lines tolerant to imidazolinone herbicides. The backcross breeding procedure was used to transfer the imidazolinone tolerance allele from mutant 93AS3510 to the recurrent parents 'BRS 7 Taim' and 'BRS Pelota'. Individual herbicide-tolerant plants were selected in each generation, for three backcrossings (RC1 to RC3), followed by three selfing generations (RC3F1 to RC3F3). The best four RC3F3 lines for agronomic traits were genotyped with 44 microsatellite markers. The observed conversion index of the new imidazolinone-tolerant lines varied from 91.86 to 97.67%. Pairwise genetic distance analysis between these lines and 22 accessions from the Embrapa's Rice Germplasm Bank clustered the new lines with their respective recurrent parents, but not with 'IRGA 417', which was originally used as recurrent parent to derive IRGA 422 CL, the only imidazolinone-tolerant irrigated rice cultivar recommended for cultivation in Brazil. Therefore, these lines represent new options of genetically diverse imidazolinone-tolerant rice accessions. Lines CNA10756 ('BRS Sinuelo CL') and CNA10757 will be released for cultivation in the Clearfield irrigated rice production system in Rio Grande do Sul, Brazil.