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Revista Ceres

Print version ISSN 0034-737X

Rev. Ceres vol.57 no.2 Viçosa Mar./Apr. 2010

https://doi.org/10.1590/S0034-737X2010000200011 

MELHORAMENTO VEGETAL

 

Estimativas de ganho genético por diferentes critérios de seleção em genótipos de alfafa

 

Estimates of genetic progress using different selection criteria in alfalfa genotypes

 

 

Edmar Soares de VasconcelosI; Reinaldo de Paula FerreiraII; Cosme Damião CruzI; Adônis MoreiraII; Joaquim Bartolomeu RassiniII; Alfredo Ribeiro de FreitasII

IEngenheiro agrônomo, Doutor. Universidade Federal de Viçosa, Av. Peter Henry Rolfs s/n, Campus Universitário, 36571-000, Viçosa, Minas Gerais, Brasil. vasconceloses@vicosa.ufv.br, cdcruz@ufv.br
IIEngenheiro Agrônomo, Doutor. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, Centro de Pesquisa de Pecuária do Sudeste, Rua Washington Luiz, km 234, Caixa-Postal 339, 13560-570, Sao Carlos, São Paulo, Brasil. reinaldo@cppse.embrapa.br, adonis@cppse.embrapa.br, rassini@cppse.embrapa.br, ribeiro@cppse.embrapa.br

 

 


RESUMO

Este estudo foi desenvolvido objetivando comparar diferentes critérios de seleção, indicar o método de seleção que propicia maiores estimativas de ganho genético e identificar genótipos superiores de alfafa quanto a características produtivas, morfológicas e bromatológicas. Foram avaliadas a produção de matéria seca, altura de planta, tolerância a doenças, aceitação fenotípica pelos animais, proteína bruta, digestibilidade in vitro da matéria seca, fibra em detergente neutro e relação caule/folha de 92 acessos provenientes do INTA-Argentina, tendo como testemunha o Crioula. Os Índices de Mulamba & Mock, distância do genótipo ao ideótipo e Elston foram os mais adequados a esse tipo de estudo. Os genótipos Sequel, CUF 101, Siriver 2, Florida 77, Diamond, Sequel 2, LE N 2, Medina, Kern, Rio Grande, DK 166, DK 181, Perla SP INTA, WL 516, Rocio, LE Semit 711 e LE N 3 foram os indicados à seleção pelos maiores índices de Mulamba e Mock, distância do genótipo ao ideótipo e índice de Elston.

Palavras-chave: Ganho genético, índice de seleção combinada, Medicago sativa L., seleção direta


ABSTRACT

This study aimed to compare different selection criteria, indicate the selection method that provides larger estimates of genetic progress and identify superior genotypes for the evaluated morphological and bromatological characteristics. The experiment was conducted at Embrapa Pecuária Sudeste, São Carlos, São Paulo State, Brazil in a randomized blocks design, with two replicates. The evaluated characteristics were dry matter production, plant height, tolerance to diseases, fenotypic acceptance by animals, protein content, in vitro dry-matter digestibility, neutral detergent fiber and the stem/leaf relationship of ninety two alfalfa cultivars from INTA, Argentina. Cultivar Crioula was used as control.. Mulamba & Mock, distance from genotype to ideotype and Elston were most appropriate indexes for this type of study. The genotypes Sequel, CUF 101, Siriver 2, Florida 77, Diamond, Sequel 2, LE N 2, Medina, Kern, Rio Grande, DK 166, DK 181, Perla SP INTA, WL 516, Rocio, LE Semit 711 and LE N 3 were indicated for the selection considering the highest indexes obtained by Mulamba & Mock, distance from genotype to ideotype and Elston.

Key words: genetic progress, index of combined selection, Medicago sativa L., direct election.


 

 

INTRODUÇÃO

Na alfafa (Medicago sativa L.) e em outras espécies de forrageiras perenes, busca-se, normalmente, melhorar características morfológicas, fisiológicas e agronômicas que promovam maior rendimento, melhor qualidade da forragem e maior persistência das plantas no sistema de produção. Contudo, selecionar progênies superiores não e tarefa fácil, uma vez que os caracteres de importância, em sua maioria de herança quantitativa, apresentam comportamento complexo, por serem influenciados pelo ambiente e estarem inter-relacionados, de forma que a seleção de um provoca uma serie de mudanças em outros (Cruz, 2006).

Para a obtenção de genótipos superiores, e necessária a reunião de uma serie de atributos favoráveis em determinados genótipos que confiram rendimento comparativamente maior e satisfaçam as exigências do mercado. Com isso, a seleção baseada em uma ou poucas características mostra-se inadequada, levando a um produto final superior apenas em relação aos poucos caracteres selecionados (Cruz & Regazzi, 1997).

Dentre as características agronômicas importantes para o melhoramento de forrageiras, a produção de matéria seca (PMS) se destaca e tem sido avaliada na maioria dos ensaios comparativos de desempenho de cultivares de alfafa (Moreira et al., 1996; Julier et al., 2000; Botrel et al., 2001). Contudo, essas características apresentam, na maioria das situações, grande influência ambiental, como e o caso do potencial de produção de alfafa, o qual e em torno de 25 t MS ha-1 ano-1, não sendo, muitas vezes, obtido por limitações edafoclimáticas (Fontes et al., 1993).

Assim, a seleção simultânea de um conjunto de caracteres de expressividade econômica aumenta a chance de êxito de um programa de melhoramento. Para tal, a teoria de índice de seleção permite combinar as múltiplas informações contidas na unidade experimental, possibilitando a seleção com base em um complexo de variáveis que reúna vários atributos de interesse econômico. Desse modo, o índice de seleção constitui-se num caráter adicional, estabelecido pela combinação linear de vários caracteres, que permite efetuar, com eficiência, a seleção simultânea (Cruz & Regazzi, 1997; Cruz et al., 2004).

O objetivo deste trabalho foi comparar diferentes critérios de seleção, indicar o método de seleção que propicia maiores estimativas e identificar os genótipos superiores quanto a características produtivas, morfológicas e bromatológicas.

 

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido na Embrapa Pecuária Sudeste São Carlos, SP, tendo inicio em junho de 2004. No preparo do solo (Latossolo VermelhoAmarelo distrófico) aplicaram-se 5,0 t ha-1 de calcário dolomítico, um mês antes da semeadura. As adubações de plantio foram realizadas a lanço, de acordo com Rassini (1998), nas as seguintes quantidades: 80 kg ha-1 de superfosfato simples (18% de P2O5), 100 kg ha-1 de cloreto de potássio (58% de K2O) e 30 kg ha-1 de FTE-BR12 (B, 1,8%; Cu, 0,8%; Fe, 3,0%; Mn, 2,0%; Mo, 0,1%; e Zn, 9,0%). Para a adubação de cobertura aplicaram-se a lanço, após cada corte, 60 kg ha-1 de K2O na forma de cloreto de potássio (KCl). Em junho de 2004, foi feita a semeadura de 92 acessos de alfafa provenientes do Instituto de Pesquisa da Argentina (INTA), tendo como testemunha a Crioula.

O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com duas repetições. As parcelas foram constituídas de cinco linhas, cada uma com cinco metros de comprimento, e espaçamento de 20 cm entre linhas. Foram utilizados 20 kg de sementes viáveis por hectare, previamente inoculadas com estirpes de Shinorhizobium melilotti. Considerou-se como bordadura uma linha de cada lado e 0,50 m de cada extremidade da parcela. Os cortes de avaliação foram realizados quando a maioria dos genótipos apresentavam 10% de plantas em florescimento (Nuernberg, 1986).

As características avaliadas foram: produção de matéria seca, altura de planta (APC), tolerância a doenças (TD: 0- susceptível; 1- baixa resistência; 2- moderadamente resistente; 3- altamente resistente), aceitação pelos animais (1- excelente; 2- boa; 3- razoável; 4- ruim; e 5- péssimo), proteína bruta (PB), digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS), fibra em detergente neutro (FDN) e relação caule e folha (C/F). As análises bromatológicas foram realizadas no laboratório da Embrapa Pecuária Sudeste seguindo procedimentos descritos por Souza & Nogueira (2005).

Na predição de ganho genético, quanto a caracteres principais, pesos econômicos e ganhos desejados foram estabelecidos a partir dos próprios dados experimentais. Adotou-se como ganho desejado o correspondente a um coeficiente de variação genético (CVg) e como pesos econômicos o equivalente a um desvio-padrão genético (DPg).

Para a obtenção das estimativas dos progressos genéticos, utilizaram-se os seguintes critérios: seleções direta e indireta, índice clássico (Smith, 1936; Hazel, 1943), índice baseado em soma de "ranks" (Mulamba & Mock, 1978), índice base (Willians, 1962), indice de Subandi et al. (1973), índice baseado nos ganhos desejados (Pesek & Baker, 1969), indice baseado na distância ao ideótipo e índice de Elston (1963).

Os dados das variáveis avaliadas foram submetidos à analise de variância para verificar a existência de variabilidade entre os genótipos. As variáveis em que foi constatada a existência de variabilidade foram submetidas aos diferentes critérios de seleção. As análises estatísticas foram realizadas com o auxilio do aplicativo computacional GENES (Cruz, 2006).

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados da análise de variância (Tabela 1) indicaram existir variabilidade significativa (p d" 0,05) entre os genótipos quanto à PMS, AP, ID, PB e FDN . Porém, não foi observada variabilidade significativa entre os genótipos em relação à aceitação pelos animais, DIVMS e C/F.

A produção média de matéria seca por corte foi superior às obtidas por Costa et al. (2006) ao avaliarem 28 cultivares em Botucatu, São Paulo, obtendo média de 1,62 t ha-1 corte-1, e por Moreira et al. (1996), com 11 cultivares em Lavras, com média de 1,71 t ha-1 corte-1, sem irrigação. Neste trabalho obteveram-se na média, 2,0 t MS ha-1 corte-1 sob irrigação.

Com relação ao teor de PB, Costa et al. (2006) verificaram teor de 22,39 %, próximo ao encontrado neste trabalho, que foi de 20,10%. Para os valores médios de FDN, Costa et al. (2006) não relataram diferença entre 28 cultivares de alfafa. Contudo, os valores médios (43,81%) foram inferiores aos observados neste trabalho (48,08%). Monteiro et al. (1998) verificaram efeito de cultivar nessa variável, com média de 42% , inferior ao constatado neste estudo.

A estimativa da herdabilidade caracteriza a eficiência do valor genotípico como preditor do valor fenotípico (Cruz, 2005). A altura de planta, avaliada no momento do corte, apresentou herdabilidade (52,87%) maior que a das demais características. A porcentagem de PB teve o segundo maior valor da herdabilidade (46,52%). Em relação à DIVMS e C/F, as herdabilidades foram nulas, indicando que praticar seleção para essas características, nestas condições experimentais, não proporcionaria ganhos genéticos e que o melhorista deve estar atento, em trabalhos futuros, para ampliar a variabilidade genética e minimizar as influências ambientais sobre a variabilidade fenotípica.

A aceitação pelos animais, apesar de ter apresentado estimativa de herdabilidade positiva, foi descartada do processo de estimação dos ganhos com a seleção utilizando índice, em virtude dos genótipos não apresentarem variabilidade significativa para essa característica.

As estimativas de ganhos obtidas pelas seleções direta e indireta estão dispostas na Tabela 2. Como os genótipos não apresentaram variância genética estatisticamente significativa (p > 0,05) quanto à AF, DIVMS e CF, t6cnicas seletivas sobre essas características não devem proporcionar ganhos significativos nessas condições experimentais. Dessa forma, suas estimativas de ganhos genéticas devem ser desconsideradas.

A seleção direta sobre a PMS propiciou ganhos para as variáveis AP, PB e FDN. Contudo, como é desejável redução na média da característica ID para os genótipos selecionados, visando reduzir a incidência de doenças tendo como princípio menor susceptibilidade das cultivares selecionadas, a seleção direta para PMS não trouxe ganhos ideais para a ID, uma vez que os ganhos obtidos foram para o aumento da característica em questão. De maneira geral, nenhuma das seleções diretas propiciaram estimativas de ganhos genéticas satisfatórias em todas as características avaliadas.

A Tabela 3 contém os resultados das estimativas de ganhos genéticas obtidos pelo uso dos diferentes índices de seleção combinada. Pelos resultados, verifica-se que todos os índices propiciaram ganhos positivos para PMS, AP e FDN. Contudo, para a variável PB os índices Smith (1936), Hazel (1942) e Pesek & Backer (1969) propiciaram ganhos negativos.

Os índices que causaram ganhos negativos para a variável ID foram: Mulamba & Mock (1978), distância genótipo ao ideótipo e índice de Elston (1963). Estes três índices apresentam os melhores resultados de predição de ganhos para as características avaliadas neste estudo. O índice de Mulamba & Mock (1978) também já foi indicado em outros trabalhos, como o que propiciou melhor resultado para a seleção de genótipos superiores, como os verificados na soja (Glycine max) (Costa et al., 2004), feijão-de-corda (Vigna unguiculata) (Santos & Araújo, 2001); e batata (Solanum tuberosum) (Barbosa & Pinto, 1998).

O índice de Elston ou índice multiplicativo também já foi referido como estratégia eficiente para obtenção de ganho genético, como no trabalho em feijão-de-corda de Santos & Araújo (2001).

Podem ser evidenciadas claras diferenças quando se comparam as estimativas de ganhos genéticos obtidos com a seleção direta e as estimativas com seleção que tem por base os índices de Mulamba & Mock (1978), a distância do genétipo ao ideótipo e o índice de Elston (1963). A seleção direta gera estimativas de ganhos superiores nas características principais (em seleção). Contudo, os ganhos indiretos são dos mais variados tipos, o que não acontece quando a seleção é praticada com os índices. Esses índices geraram distribuição dos ganhos nas características em análise, conforme já evidenciado por Cruz & Regazzi (1997) e Cruz et al. (2004).

Uma vez determinados os índices que propiciam maiores estimativas de ganhos genéticos é necessário realizar a determinação de qual grupo de genótipos deverá ser selecionado. Os grupos de genótipos indicados à seleção pelos índices de Mulamba & Mock (1978), distância do genótipo ao ideótipo e índice de Elston (1963) são apresentados na Tabela 4. Avaliando os índices recomendados, verifica-se que o índice proposto por Elston (1963) apresentou divergência quanto aos índices de Mulamba & Mock (1978) e do distância genótipo ao ideótipo. Observa-se que foram selecionados os genótipos Winter, F 686, Califórnia 50, DK 177 e Eterna pelo índice de Elston (1963) e que esses genótipos não foram selecionados pelos índices de Mulamba & Mock (1978) e distância do genótipo ao ideótipo.

 

 

Entre os índices de Mulamba & Mock (1978) e distância do genótipo ao ideótipo, apenas os genótipos Bárbara SP INTA (Mulamba e Mock, 1978) e Patricia (distância genótipo ao ideótipo) divergiram. Dessa forma, pode-se recomendar que tanto o grupo indicado pelo índice de Mulamba & Mock (1978) quanto o de genótipos indicado pela distância do genótipo ao ideótipo podem ser selecionados, visando ganhos genéticos superiores em genótipos de alfafa.

Os genótipos Sequel, CUF 101, Siriver 2, Florida 77, Diamond, Sequel 2, LE N 2, Medina, Kern, Rio Grande, DK 166 e DK 181 foram indicados à seleção pelos índices de Mulamba & Mock (1978), distância do genótipo ao ideótipo e índice de Elston (1963), conjuntamente. Os genótipos Perla SP INTA, WL 516, Rocio, LE Semit 711 e LE N 3 foram selecionados apenas pelos índices de Mulamba & Mock (1978) e distância do genótipo ao ideótipo. Assim, foi obtido um grupo de 17 genótipos a serem selecionados, pr6ximo de 20% do grupo de genótipos avaliados.

 

CONCLUSÕES

Os índices de Mulamba e Mock, de distância do genótipo ao ideótipo e o de Elston podem propiciar progresso genético superior em alfafa em relação aos demais métodos empregados.

A seleção direta em alfafa, apesar de proporcionar os maiores ganhos para um determinado caráter, propicia, também, efeitos indesejáveis em outras características.

Os índices de seleção possibilitam a escolha de um grupo de genótipos de alfafa geneticamente superior.

Os genótipos Sequel, CUF 101, Siriver 2, Florida 77, Diamond, Sequel 2, LE N 2, Medina, Kern, Rio Grande, DK 166, DK 181, Perla SP INTA, WL 516, Rocio, LE Semit 711 e LE N 3 são indicados à seleção pelos índices de Mulamba & Mock (1978), distância do genótipo ao ideótipo e índice de Elston (1963), gerando um grupo de 17 genótipos, pr6ximo de 20% do grupo de genótipos avaliados.

 

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Recebido para publicação em dezembro de 2007
Aprovado em fevereiro de 2010

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