ABSTRACT: The Fisher’s infinitesimal model is traditionally used in quantitative genetics and genomic selection, and it attributes most genetic variance to additive variance. Recently, the dominance maximization model was proposed and it prioritizes the dominance variance based on alternative parameterizations. In this model, the additive effects at the locus level are introduced into the model after the dominance variance is maximized. In this study, the new parameterizations of additive and dominance effects on quantitative genetics and genomic selection were evaluated and compared with the parameterizations traditionally applied using the genomic best linear unbiased prediction method. As the parametric relative magnitude of the additive and dominance effects vary with allelic frequencies of populations, we considered different minor allele frequencies to compare the relative magnitudes. We also proposed and evaluated two indices that combine the additive and dominance variances estimated by both models. The dominance maximization model, along with the two indices, offers alternatives to improve the estimates of additive and dominance variances and their respective proportions and can be successfully used in genetic evaluation.

RESUMO A técnica de enxertia de topo pode possibilitar o florescimento precoce e, consequentemente, acelerar a autopolinização no melhoramento de Eucalyptus, reduzindo o período de cada geração. O objetivo deste estudo é estabelecer uma metodologia para enxertia de topo, aplicando o regulador de crescimento paclobutrazol em genótipos de Eucalyptus autopolinizados, para induzir o florescimento precoce e acelerar estratégias que envolvam a produção de linhagens. Foram realizados 448 enxertos de topo de sete genótipos (três híbridos de Eucalyptus urophylla × Eucalyptus grandis, um de Eucalyptus urophylla e três de Eucalyptus grandis) em dois períodos do ano: julho e outubro. As amostras de enxertia de topo foram avaliadas quanto à indução floral e o desenvolvimento do enxerto em intervalos de três meses. Foi realizado um teste t com nível de significância de 5% para o erro tipo I para comparar a relevância da aplicação de paclobutrazol e um modelo fixo também foi usado para analisar a significância entre os tratamentos. A floração mais rápida foi observada após três meses de aplicação da metodologia de enxertia. Após dois anos, as enxertias de topo realizadas em outubro apresentaram maior produção de botões florais e frutos. A enxertia de topo afetou a indução de flores de Eucalyptus autopolinizadas devido a ter produzido botões florais suficientes para realizar o próximo ciclo de autopolinização em alguns genótipos. A eficácia das enxertias de topo autopolinizadas variou com o genótipo utilizado como copa. O paclobutrazol melhorou a floração das amostras de enxerto de topo. A metodologia estabelecida neste trabalho permite acelerar as estratégias de autopolinização em Eucalyptus, que é uma cultura industrial globalmente importante.

ABSTRACT The top grafting technique can make early flowering possible and consequently accelerate self-pollination in Eucalyptus breeding, reducing the period of each generation. This study aims to establish a methodology to top graft by applying the growth regulator paclobutrazol in self-pollinated Eucalyptus genotypes to induce early flowering and accelerate inbred line strategies. A total of 448 top grafts of seven genotypes (three Eucalyptus urophylla × Eucalyptus grandis hybrids, one Eucalyptus urophylla, and three Eucalyptus grandis) were performed in two periods of the year: July and October. The top grafting samples were evaluated concerning flower induction and graft development at three-month intervals. A t-test was performed with a 5% significance level for type I error to compare the relevance of paclobutrazol application. A fixed model was also used to analyze the significance of the treatments. The fastest blooming occurred after three months of applying the graft methodology. After two years, the top graftings performed in October presented higher flower bud and fruit production. The top grafting affected the induction of self-pollinated Eucalyptus flowers with enough flower buds produced to follow the next cycle of self-pollination in some genotypes. The effectiveness of self-pollinated top graftings varied with the genotype used as the scion. The paclobutrazol improved the flowering of the top grafting samples. The methodology established in this work allows accelerating self-pollination strategies in the globally important industrial crop Eucalyptus.

Abstract: ConservaGen software can assist germplasm conservation projects in terms of population genetics. It can be used for both in situ and ex situ germplasm conservation and can generate parameters to assist in decision-making in these projects. ConservaGen is freely available and can be downloaded from https://gpfsb.webnode.com/software/.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso do método multivariado de melhor preditor linear não viesado (BLUP), para estimar os parâmetros genéticos em genótipos de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum). O experimento foi realizado em delineamento de blocos ao acaso, com 21 genótipos de cana-de-açúcar, em sete anos agrícolas, em arranjo fatorial com três repetições. As características medidas foram: rendimento total de caules por hectare, volume total de suco por hectare, produção de açúcares solúveis totais e comprimento do caule. A variação da fonte nos anos agrícolas contribuiu fortemente para a obtenção dos valores esperados da soma dos quadrados, sem causar distorções das estimativas dos componentes de variância e parâmetros genéticos. As características medidas apresentaram variabilidade genética e permitiram seleções univariada e multivariada eficientes. A maior eficiência de seleção foi obtida com o uso de mais de oito medições, pois elas favoreceram as estimativas de herdabilidade, precisão e repetibilidade. Os genótipos 'IAC873396', 'Nova Iraí', 'IACSP 93-6006' e 'RB 835089' foram superiores para as características testadas, independentemente do ano agrícola. A técnica multivariada BLUP para a seleção multicaracterísticas é robusta e permite aumentar os ganhos de seleção, a acurácia e a confiabilidade das predições para o melhoramento da cana-de-açúcar.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the use of the multivariate best linear unbiased predictor (BLUP) method for multi-trait selection, to estimate the genetic parameters in sugarcane (Saccharum officinarum) genotypes. The experiment was carried out in a randomized complete block design with 21 sugarcane genotypes, in seven crop years, in a factorial arrangement with three replicates. The measured traits were: total yield of stems per hectare, total volume of juice per hectare, production of total soluble sugars, and stem length. The source variation in the crop years strongly contributed for the obtention of the expected values of the sum of squares, without causing distortions in the variance components and genetic variables. The measured traits showed genetic variability and allowed of efficient univariate and multivariate selections. The highest selection efficiency was obtained by using more than eight measurements, since they favored the estimates of heritability, accuracy, and repeatability. The 'IAC873396', 'Nova Iraí', 'IACSP 93-6006', and 'RB 835089' genotypes were superior as to the traits tested, regardless of the crop year. The BLUP multivariate technique for multi-trait selection is robust and allows of the increasing of the selection gains, accuracy, and reliability of predictions for sugarcane breeding.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a consistência dos métodos de Annicchiarico, Lin & Binns, Wricke e de análise fatorial na identificação de clones de eucalipto com estabilidade, adaptabilidade e alto potencial produtivo. Foram utilizados 84 clones, com três anos de idade, provenientes do programa de melhoramento genético da empresa CMPC Celulose Riograndense. Três experimentos de campo foram realizados em delineamento de blocos ao acaso, em arranjo fatorial 84x3, com 20 repetições de uma planta por parcela. Os clones foram avaliados quanto a diâmetro à altura do peito, altura da planta e volume de madeira. Os métodos de Annicchiarico e Lin & Binns são altamente correlacionados entre si, e seu uso em conjunto com o método de Wricke é uma estratégia apropriada para avaliação de clones de eucalipto. A análise fatorial identificou clones amplamente adaptáveis, e alguns deles foram os mesmos identificados pelos métodos de Annicchiarico e Lin & Binns. O uso da classificação média dos clones, juntamente com a análise fatorial, é eficiente para identificar os mais adaptados, estáveis e produtivos, entre um elevado número de genótipos.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the consistency of the methods of Annicchiarico, Lin & Binns, Wricke, and factor analysis in identifying eucalyptus clones with stability, adaptability, and high productive potential. Eight-four clones, with three years of age, from the genetic breeding program of the company CMPC Celulose Riograndense were used. Three field experiments were carried out in a randomized complete block design, in an 84x3 factorial arragement, with 20 replicates of one plant per plot. The clones were evaluated as to diameter at breast height, plant height, and volume of wood. The methods of Annicchiarico and Lin & Binns are highly correlated with each other, and their use together with the method of Wricke is a sound strategy for the evaluation of eucalyptus clones. The factor analysis identified broadly adaptable clones, and some of them were the same ones identified by the methods of Annicchiarico and Lin & Binns. The use of the mean classification of the clones, along with the factor analysis, is efficient to identify the most adapted, stable, and productive ones among a high number of genotypes.

RESUMO: O presente trabalho objetivou avaliar o crescimento de espécies de Eucalyptus e Corymbia em diferentes intensidades de hipergravidade simulada em relação ao controle. Uma centrífuga foi usada para simular a hipergravidade. Este equipamento foi desenvolvido e construído no Centro de Microgravidade da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Brasil. Sementes de cinco espécies de Eucalyptus e uma de Corymbia (E. grandis, E. globulus, E. benthamii, E. saligna, E. dunnii, e C. maculata) foram colocadas em papeis de germinação e em recipientes plásticos, em que foram rotacionadas a velocidades simuladas de 5 Gz e 7 Gz, por diferentes períodos de tempo. A tecnologia da hipergravidade proporcionou aumento significativo na taxa de crescimento das plântulas (diâmetro, altura e sobrevivência aos 120 dias) no viveiro. Para Eucalyptus globulus, os efeitos da hipergravidade foram significativos na intensidade de 7 Gz em qualquer período de tempo (do primeiro até o nono dia). Os efeitos da hipergravidade foram significativos para as espécies E. benthamii e E. grandis na intensidade 7 Gz e 8 horas de exposição. Dessa maneira, a hipergravidade simulada apresenta potencial de uso em testes com plântulas de eucaliptos em estágios iniciais de desenvolvimento.

ABSTRACT: The aim of this study was to evaluate the growth responses of various Eucalyptus and Corymbia species subjected to different intensities of simulated hypergravity relative to the control. A centrifuge was used to simulate hypergravity. It was developed and built at the Centro de Microgravidade of the Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Brazil. Seeds of five Eucalyptus and one Corymbia species (E. grandis, Eucalyptus globulus, Eucalyptus benthamii, Eucalyptus saligna, Eucalyptus dunnii, and C. maculata) were placed on moist germination paper in plastic containers and rotated at speeds simulating 5 Gz and 7 Gz for different lengths of time. Hypergravity technology significantly increased seedling production (diameter, height, and survival at 120 days) in nurseries. In E. globulus, the effects of hypergravity were significant at 7 Gz at all lengths of time (from 1 d to 9 days). Effects of hypergravity were significant in both E. benthamii and E. grandis at 7 Gz and 8 h exposure. Therefore, simulated hypergravity could be used in performance tests of Eucalyptus seedlings in early stages of development.

Abstract The present study aimed to evaluate the selection indices efficiency for Pilodyn penetration combined with growth traits in Eucalyptus clones. It was carried out experiments in a randomized block design, with single tree plots and 30 replications. Diameter at breast height (DBH), total height (TH), and Pilodyn penetration as an indicator of basic density (BD) were measured. The volume was estimated. Based on predicted genotypic values, three indices presented the highest accuracies: I8 (based on partial correlation), I7 (based on the concept of multivariate BLUP) and I3 (based on two variables as ratio, which uses a third heritability estimate associated to the ratio DBH/BD, besides the two heritabilities of DBH and BD). Thus, it is possible to optimize the selection by combining properly the variables using their genetic control, precision and the relationships between them. The best options came from using only two no redundant traits DBH and BD.

RESUMO O presente trabalho objetivou estudar o controle genético e a interação genótipos por ambientes do peso de madeira de clones de Eucalyptus em quatro ambientes do estado do Rio Grande do Sul. No ano de 2007, foi implantada uma rede de testes clonais com 864 clones de Eucalyptus. Aos três anos de idade, foram mensurados o diâmetro a altura do peito, a altura total das árvores e a profundidade de penetração do Pilodyn, para determinação indireta da densidade básica da madeira. O incremento médio anual em peso seco (IMApeso) foi calculado. Herdabilidades individuais de 0,148 para IMApeso e 0,48 para profundidade de penetração do Pilodyn foram constatadas. A correlação genética entre os ambientes variou de 0,503 a 0,926 para as características avaliadas. A interação genótipo x ambiente foi significativa para IMApeso (0,533). A partir da análise de interação dos ambientes, 3 zonas de melhoramento foram definidas para o caráter IMApeso. A junção do caráter densidade básica e volume para a criação de um índice de peso de madeira foi fundamental para exercer uma seleção mais acurada, visto que houve mudança de 37% no ordenamento dos clones para o caráter volume. A seleção simultânea por estabilidade e adaptabilidade proporcionou ganhos superiores, em relação à testemunha comercial, quando comparada à seleção com base nos valores genotípicos preditos. Dessa forma, os 5 clones superiores foram selecionados com base nesses critérios: 39912 (E. urophylla), 39659 (E. urophylla), 6808 (E. grandis), 36190 (E. saligna), 39407 (E. grandis x E. urophylla).

ABSTRACT The present study aimed to evaluate the genetic control and genotype-by-environment interaction in wood weight of Eucalyptus clones in four environments located in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, aiming to select superior genotypes. In 2007, a network of clonal tests was established with 864 clones of Eucalyptus. At three years of age, diameter at breast height and total height were measured, as was depth of Pilodyn penetration, for indirect inference of wood basic density. The mean annual increment of dry weight (MAIweight) was calculated. Individual heritability of 0.148 and of 0.48 was found for MAIweight and Pilodyn penetration depth, respectively. The genetic correlation between environments ranged from 0.503 to 0.926 for all traits. The genotype-by-environment interaction was significant for the MAIweight index (0.533). From the environment interaction analysis, 3 "improvement areas" were defined for the trait MAIweight. The grouping of the traits wood density and volume to create a wood weight index was essential for a more accurate selection, since there was a change of 37% compared to the ranking of clones for volume. The simultaneous selection for stability and adaptability provided higher gains when compared to selection based on predicted genotypic values between environments. Moreover, MHPRVG allowed an increase in gains compared to the control. Thus, the five best clones were selected based on these criteria: 39912 (E. urophylla), 39659 (E. urophylla), 6808 (E. grandis), 36190 (E. saligna), 39407 (E. grandis x E. urophylla).