Scielo RSS <![CDATA[Crop Breeding and Applied Biotechnology]]> http://www.scielo.br/rss.php?pid=1984-703320150002&lang=en vol. 15 num. 2 lang. en <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.br/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.br <![CDATA[Genetic control of traits related to phosphorus use efficiency in tropical maize]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1984-70332015000200059&lng=en&nrm=iso&tlng=en Knowing the inheritance of traits is essential to establish selection strategies in breeding programs. The aim of this study was to determine the genetic control of traits related to the phosphorus use efficiency in maize. A total of 280 progenies were developed according to design III, which were evaluated in the field under high and low phosphorus (P) availability. The genetic variance components were estimated for the agronomic traits and indices that define P use efficiency. The results indicated that the additive and dominance effects were important in explaining the genetic variability for the flowering time, grain yield and P efficiency indices. However, dominance effects prevailed, indicating that breeding efforts should be made to develop hybrids exploiting the heterosis for traits related to P use efficiency.<hr/>Conhecer a herança de características utilizadas na seleção é fundamental para estabelecer estratégias de melhoramento. O objetivo desse trabalho foi determinar o controle genético de características relacionadas à eficiência no uso de fósforo em milho. Foram desenvolvidas 280 progênies segundo delineamento III, que foram avaliadas em ambientes com alta e baixa disponibilidade de fósforo (P). Os componentes de variância genética foram estimados para as características agronômicas e para os índices que compõem a eficiência de uso de P. Os efeitos aditivos e de dominância foram importantes para explicar a variabilidade genética para as características de florescimento, produtividade de grãos e para os índices de eficiência ao P. Contudo, houve predomínio dos efeitos de dominância, indicando que, do ponto de vista de melhoramento, esforços devem ser direcionados para obtenção de híbridos a fim de explorar a heterose para as características relacionadas à eficiência no uso de P. <![CDATA[Effects of immersion system and gibberellic acid on the growth and acclimatization of micropropagated pineapple]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1984-70332015000200066&lng=en&nrm=iso&tlng=en Micropropagation based techniques enable the mass production of pest- and disease-free stock plants. Aiming at optimizing pineapple [Ananas comosus (L.) Merril] micropropagation, a complete randomized experiment with three factors was established: immersion system (2 L twin flasks temporary immersion and permanent immersion); culture medium (supplemented or not with GA3); and shoot height class. The effects on regeneration rate (number of new shoots per 1 g fresh mass (FM) of inoculated microshoots), FM per shoot, and shoot survival were evaluated. Significant interactions (p&lt;0.05) were observed in the regeneration rate, and simple effects (p&lt;0.05) were detected for FM per shoot. All treatments resulted in a survival rate higher than 95%. Altogether, it was found that 2 L twin flasks temporary immersion and MS culture medium free of GA3 allowed the optimization of the protocol used. This treatment was tested with positive response in a biofactory system that uses sterile plastic bottles (5 L). <hr/>Protocolos de micropropagação de plantas possibilitam a produção de mudas isentas de pragas e doenças. No presente trabalho, objetivando a otimização da micropropagação do abacaxizeiro [Ananas comosus (L.) Merril], foram avaliados três fatores: 1) sistema de imersão (temporária por frascos duplos em erlenmeyers de 2 L ou permanente); 2) meio de cultura (suplementado, ou não, com Ácido Giberélico); 3) classe de altura de brotos. Os efeitos na taxa de regeneração (número de novos brotos para cada 1 g de massa fresca (MF) de microbrotos inoculada), na MF por broto, e na sobrevivência dos brotos foram avaliados. Interações significativas (p&lt;0,05) foram observadas na taxa de regeneração, e efeitos simples (p&lt;0,05) foram detectados na MF por broto. Todos os tratamentos resultaram em sobrevivência de mudas superior a 95% na aclimatização. Concluiu-se que a combinação do sistema de imersão temporária em frascos duplos e o meio de cultura isento de AG3 resultou na otimização do protocolo regenerativo. Esta combinação também demonstrou resposta positiva em um sistema de imersão temporária usual em biofábricas, que utiliza frascos duplos em garrafas PET de 5L. <![CDATA[Selection in sugarcane families with artificial neural networks]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1984-70332015000200072&lng=en&nrm=iso&tlng=en The objective of this study was to evaluate Artificial Neural Networks (ANN) applied in an selection process within sugarcane families. The best ANN model produced no mistake, but was able to classify all genotypes correctly, i.e., the network made the same selective choice as the breeder during the simulation individual best linear unbiased predictor (BLUPIS), demonstrating the ability of the ANN to learn from the inputs and outputs provided in the training and validation phases. Since the ANN-based selection facilitates the identification of the best plants and the development of a new selection strategy in the best families, to ensure that the best genotypes of the population are evaluated in the following stages of the breeding program, we recommend to rank families by BLUP, followed by selection of the best families and finally, select the seedlings by ANN, from information at the individual level in the best families.<hr/>O objetivo desse trabalho foi avaliar o uso de Redes Neurais Artificiais (RNA) na seleção dentro de famílias de cana-de-açúcar. O melhor modelo de RNA não apresentou erro, sendo capaz de classificar corretamente todos os genótipos, ou seja, a rede tomou a mesma decisão de seleção realizada pelo melhorista durante a aplicação do BLUP individual simulado (BLUPIS), demonstrando a capacidade de aprendizado da RNA a partir das entradas e saídas informadas nas fases de treinamento e validação. Tendo em vista que a seleção via RNA facilita a identificação dos melhores indivíduos e visando desenvolver uma nova estratégia de seleção dentro das melhores famílias, de forma a garantir que os melhores genótipos da população sejam avaliados nas próximas fases do programa de melhoramento, recomendamos, ranquear as famílias via BLUP, selecionar as melhores e realizar a seleção individual via RNA, a partir das informações coletadas em nível individual nas melhores famílias. <![CDATA[Genotype x environment interaction of melon families based on fruit quality traits]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1984-70332015000200079&lng=en&nrm=iso&tlng=en Significant genotype vs. environment interaction (G x E) is expected as a result of geographical diversity and differences in management techniques in melon growing. Ninety-six F3 families from the cross between inodorus and conomon melons were evaluated in three environments for studying interaction. The G x E interaction, genetic parameters, and direct and indirect gains were estimated. Average weight of the fruit, pulp thickness, cavity thickness, pulp firmness, and soluble solids were evaluated. The simple part of the G x E interaction was always greater than 99%, except for pulp firmness, where there was predominance of the complex part. The coefficient of genetic variation and genetic variance were overestimated by the G x E interaction. The direct gains from selection were higher than the indirect, except when selection was made by the mean of the three environments. Genotype assessments in more than one location are necessary, but selection should be made by the mean values of families in the environments.<hr/>Devido à diversidade geográfica das regiões cultivadas com melão e ao manejo, significante interação genótipo x ambiente (G x A) é esperada. Visando estudar essa interação, 96 famílias F3 do cruzamento entre melões inodorus e conomon foram avaliadas em três ambientes. Foram estimados: interação G x A, parâmetros genéticos e ganhos diretos e indiretos. Foram avaliadas: massa do fruto, espessura da polpa, espessura da cavidade, firmeza da polpa e sólidos solúveis. A parte simples da interação superou 99%, exceto para firmeza da polpa, que predominou a complexa. A herdabilidade na análise conjunta foi inferior àquelas estimadas em cada ambiente. O coeficiente de variação genético e a variância genética foram superestimados pela interação. Os ganhos diretos foram maiores do que os indiretos, exceto com a seleção pela média dos locais. Portanto, é necessário avaliar genótipos em mais de um local, desde que a seleção seja praticada pela média dos ambientes. <![CDATA[Reaction and colonization of common bean genotypes by <em>Curtobacterium flaccumfaciens</em> pv. <em>Flaccumfaciens</em>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1984-70332015000200087&lng=en&nrm=iso&tlng=en Bacterial wilt is one of the main diseases of common beans and the use of cultivars with some level of resistance is fundamental for an adequate disease management. The reaction of 54 common bean genotypes to Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens (Cff) was evaluated, and the colonization of cultivars and obstruction of primary xylem vessels at the petiole base were assessed. In greenhouse and laboratory tests, resistance was detected in the cultivars IAC Diplomata, IAC Alvorada, IAC Imperador, IPR Corujinha, and IPR Tangará, and in the lines P5-4-4-1 and C4-5-4-1-2. The Cff colonization rate was also slower in the resistant cultivars (IAC Diplomata, IAC Carioca Tybatã, and IAC Carioca Pyatã) and the percentage of obstruction of primary xylem vessels at the petiole base lower than in the susceptible cultivars (IAC Carioca and Pérola).<hr/>A murcha-de-curtobacterium é umas principais doenças do feijoeiro e o uso de cultivares com níveis de resistência é fundamental para o manejo adequado da doença. A reação de 54 genótipos de feijoeiro comum a um isolado de Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens (Cff) foi avaliada, assim como a colonização de cultivares e a obstrução de vasos de xilema primário da base de pecíolos de plantas inoculadas foram quantificadas. Ensaios conduzidos em casa-de-vegetação e laboratório evidenciaram resistência nas cultivares IAC Diplomata, IAC Alvorada, IAC Imperador, IPR Corujinha e IPR Tangará e nas linhagens P5-4-4-1 e C4-5-4-1-2. Uma menor velocidade de colonização por Cff também foi evidenciada nas cultivares resistentes (IAC Diplomata, IAC Carioca Tybatã e IAC Carioca Pyatã), assim como uma menor porcentagem de obstrução dos vasos de xilema primários na base de pecíolos, em comparação às cultivares suscetíveis (IAC Carioca e Pérola). <![CDATA[An efficient shoot regeneration system for medicinally important <em>Elephantopus scaber </em>Linn.]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1984-70332015000200094&lng=en&nrm=iso&tlng=en An efficient protocol for the rapid micropropagation of medicinally important Elephantopus scaber has been standardized using cotyledonary node explants. Direct multiple shoot induction was observed when the cotyledonary node explants at various age groups were cultured on MS medium supplemented with various plant growth regulators. The highest shoot induction was obtained when the cotyledonary node explants from 20-day-old seedlings were cultured on MS medium supplemented with 1.5 mg L-1 TDZ and 0.5 mg L-1 NAA. On this medium, 98% of the cultures responded, with an average number of 33.7 shoots per explant. The highest frequency of rooting (100%) and mean number of roots (3.3 per shoot) were observed when the shoots were transferred to MS medium supplemented with 1.0 mg L-1 IBA. The plantlets raised in vitro were acclimatized and transferred to soil with a 92% success rate. The protocol described here may be utilized for multiplication and conservation of elite clones of E. scaber. <hr/>Um protocolo eficiente para a rápida micropropagação da planta medicinalmente importante Elephantopus scaber foi padronizado a partir de explantes de nós cotiledonares. Indução de brotações múltiplas diretas foi observada quando os explantes de vários idades foram cultivadas em meio MS suplementado com vários reguladores de crescimento. A maior indução de brotos foi obtida quando os explantes de mudas de 20 dias foram cultivadas em meio MS suplementado com 1,5 mg L-1 TDZ e 0,5 mg L-1 NAA. Neste meio, 98% dos cultivos responderam, com um número médio de 33,7 brotos por explante. A maior frequência de enraizamento (100%) e número médio de raízes (3,3 por broto) foram observados quando os brotos foram transferidos para meio MS suplementado com 1,0 mg L-1 de IBA. As mudas cultivadas in vitro foram aclimatizadas e transferidas para solo com sucesso de 92%. Este protocolo pode ser utilizado para a multiplicação e conservação de clones elite de E. scaber. <![CDATA[Brazilian biodiversity for ornamental use and conservation]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1984-70332015000200100&lng=en&nrm=iso&tlng=en The exuberance of Brazilian flora has caused admiration since the arrival of the first navigators. Fifteen to twenty percent of plant species estimated for the planet are found in this country. Plant genetic resources are part of biodiversity with potential for use by human populations, and are linked to the culture of the people, establishing the traditional use or enabling an innovative use. In Brazil, the landscape architect Roberto Burle Marx was a pioneer in collecting, using, valuing and preserving native species that have been admired since the 16th century, although they were neglected in the following centuries due to the valuation of ornamental plants from Europe. Between 1930 and 1960, he carried out landscaping projects that became emblematic for the development of landscaping in the 20th century. The analysis of the trajectory of the landscape architect, the 22 projects he carried out during that period, as well as the genebank structured by him, reveal significant numbers in terms of conservation.<hr/>A exuberância da flora brasileira é motivo de admiração desde os primeiros navegadores. O país possui entre 15 e 20% das espécies vegetais estimadas para o planeta. Os recursos genéticos vegetais, ou seja, a fração da biodiversidade com potencial de uso pela população humana, estão ligados à cultura do povo, fixando o uso tradicional ou passando a ter uso inovador. No Brasil, o paisagista Roberto Burle Marx (RBM) foi pioneiro em utilizar, valorizar e conservar essas espécies nativas, admiradas nos séculos XV/XVI, mas desprezadas nos séculos seguintes em função da valorização das plantas ornamentais vindas da Europa. Entre 1930/1960, Burle Marx executou 27 projetos paisagísticos, destes, 22 foram estudados. A análise desses projetos revelam números significativos em termos de conservação da biodiversidade e domesticação de plantas. <![CDATA[Chromosome doubling in Paspalum notatum var. saure (cultivar Pensacola)]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1984-70332015000200106&lng=en&nrm=iso&tlng=en Paspalum notatum is one of the most important native grassland species of southern Brazil, and the main forage source for livestock. The native ecotypes are tetraploid and have apomictic reproduction, which prevents the registration and protection of plant varieties. However, the cultivated variety Paspalum notatum var. saurae (cultivar Pensacola) is diploid and sexual. The objective of this study was to artificially produce polyploid cv. Pensacola plants, to be used as female parents in crosses with male tetraploid and apomictic parents. Seedlings and seeds were immersed in colchicine solutions for different periods. A tetraploid chromosome number was confirmed in three plants. The reproduction mode of the resulting polyploid plants will be assessed; if confirmed to be sexual, they can be used in crosses with native apomictic plants to breed new intraspecific hybrids.<hr/> Paspalum notatum é uma das mais importantes espécies das pastagens nativas do Sul do Brasil, que é a principal fonte forrageira para a pecuária. Os ecótipos nativos são tetraploides e de reprodução apomítica, o que impede o registro e a proteção de cultivares. Porém, uma variedade cultivada, Paspalum notatum var. saurae (cultivar Pensacola) é diplóide e sexual. O objetivo deste trabalho foi de poliploidizar artificialmente plantas de cv Pensacola, para serem utilizadas como genitores femininos em cruzamentos com genitores masculinos tetraploides e apomíticos. Plântulas e sementes foram tratadas por imersão com soluções de colchicina por tempo de exposição variável. Três plantas confirmaram número cromossômico tetraploide. As plantas polyploides obtidas serão avaliadas quanto ao modo de reprodução; se confirmarem ser sexuais, serão utilizadas nos esquemas de cruzamentos com plantas apomíticas nativas para obtenção de novos híbridos intraespecíficos. <![CDATA[Global DNA methylation changes in <em>Cucurbitaceae</em> inter-species grafting]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1984-70332015000200112&lng=en&nrm=iso&tlng=en Grafting has been used to improve yield, fruit quality and disease resistance in a range of tree and vegetable species. The molecular mechanisms underpinning grafting responses have only recently started to be delineated. One of those mechanisms involves long distance transfer of genetic material from rootstock to scion alluding to an epigenetic component to the grafting process. In the research presented herein we extended published work on heritable changes in the DNA methylation pattern of Solanaceae scion genomes, in Cucurbitaceae inter-species grafting. Specifically, we examined global DNA methylation changes in scions of cucumber, melon and watermelon heterografted onto pumpkin rootstocks using MSAP analysis. We observed a significant increase of global DNA methylation in cucumber and melon scions pointing to an epigenetic effect in Cucurbitaceae heterografting. Exploitation of differential epigenetic marking in different rootstock-scion combinations could lead to development of epi-molecular markers for generation and selection of superior quality grafted vegetables.<hr/>Enxertia é usada no melhoramento da produção, da qualidade do fruto e na resistência `a doenças em espécies vegetais arbóreas. Os mecanismos moleculares sobre as respostas à enxertia estão sendo delineados somente agora. Um deles envolve a transferência a longa distância de material genético do porta-enxerto ao enxerto, aludindo a um componente epigenético para o processo de enxertia. Nesta pesquisa foram investigadas as mudanças herdáveis no padrão de metilação de DNA de genomas de enxertos de solanaceae, em enxertia interespecífica com Cucurbitaceae. As mudanças na metilação de DNA global em enxertos de pepino, melão e melancia, heteroenxertados em porta-enxertos de moranga, foram examinadas usando análise MSAP. Ocorreu incremento significativo de metilação de DNA em pepino e melão, apontando para um efeito epigenético em Cucurbitaceae heteroenxertadas. A exploração do marcador epigenético diferencial em diferentes combinações de porta-enxertos/enxertos pode levar ao desenvolvimento de marcas epimoleculares para geração e seleção de vegetais enxertados de qualidade superior. <![CDATA[BRS Centauro - oat cultivar for ground cover and grazing]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1984-70332015000200117&lng=en&nrm=iso&tlng=en Plants and seeds of oat cultivar BRS Centauro, of the species Avena brevis Roth., are highly uniform. The crop cycle is long, the suitability as fodder excellent, and leaf production particularly high, resulting in better quality forage than that of the black oat forage controls. <![CDATA[CR Dhan 407, a high-yielding rice cultivar released for the rainfed shallow lowland ecosystem of eastern India]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1984-70332015000200120&lng=en&nrm=iso&tlng=en Development of high-yielding rice varieties for the rainfed shallow lowland ecosystem of eastern India is a major challenge for plant breeders. Development and release of CR Dhan 407, a high-yielding cultivar, with a potential yield of more than 5 tons per hectare and non-lodging plant type, can address the problem of yield stagnation in this major rice ecosystem of India. With its high yield and excellent grain quality, this variety can significantly enhance the income of rice farmers of eastern India.