Variabilidade genética e endogamia em duas populações de milho (zea mays) contrastantes para o teor de óleo

Genetic variability and inbreeding effects in two divergent populations of maize for oil content

Resumos

Com o objetivo de se avaliar os efeitos da seleção para maior tamanho do embrião, visando o aumento da porcentagem de óleo e suas interrelações com a produtividade de grãos, estimaram-se os parâmetros genéticos e os efeitos de uma geração de autofecundação, em progênies de meios irmãos e S1 de uma mesma planta S0, de duas populações de milho derivadas do "Composto Flint". As progênies foram avaliadas separadamente para cada população, através do delineamento experimental em látices planta do em faixas. As médias das progênies de meios irmãos e S1 para porcentagem de óleo, foram respectivamente 5,31% e 5,19% para a população 01, e 6,21% e 5,63% para a população 02. Para peso de espigas na população 01, as médias foram 4,68 e 2,91, e para a população 02 foram iguais a 4,05 e 2,77 kg/m². Embora as médias das progênies S1 fossem sempre inferiores às médias das progênies de meios irmãos, a análise através do teste F não permitiu, ao nível de 5% de probabilidade, se destectar os efeitos da depressão por endogamia na média das características avaliadas, exceto para porcentagem de óleo na população 02. As estimativas das variâncias genéticas entre progênies S1 foram superiores as estimativas das variâncias entre progênies de meios irmãos com exceção da característica peso de espigas despalhadas na população 01 e da característica altura da espiga na população 02. As estimativas da herdabilidade e dos coeficientes de variação genética foram inferiores aos resultados descritos na literatura para a característica porcentagem de óleo nos grãos para as duas populações utilizadas. A população 01 apresentou estimativa da herdabilidade para peso de espigas despalhadas considerada alta 76,76%, enquanto que esta estimativa na população 02, foi considerada baixa 15,76%. Os coeficientes de correlação genética aditiva entre as características peso de espigas e porcentagem de óleo foram de -0,37 e 0,12 para as populações 01 e 02, respectivamente. Concluiu-se que a seleção efetuada na população 02, para aumento do tamanho do embrião, foi efetiva para elevar a porcentagem média de óleo e também para quebrar a correlação genética negativa entre as características de peso de espiga e teor de óleo, porém restringiu drasticamente a variavilidade para essa característica.

The objective of the present research was to evaluate the percentage increase of oil and productivity of grains and their interrelations in two maize populations, through the estimates of genetic parameters as well as the study of the effects of one generation of inbreeding. Half-sib and S1 progenies from the same plant S0 were obtained and evaluated from two maize populations. The data for plant height and ear height were also considered. The studied populations were derived from "Composto Flint". The progenies were evaluated separately for each population in a lattice experimental design planted in a split block arrangement. The half-sib and S1 progenies means for the oil percentage were respectively, 5.31% and 5.19% for populations 01, and 6.21% and 5.63% for the population 02. For ear weight in population 01, the means were 4.68 and 2.91 respectively, for the half-sib and S1 progenies, and for the population 02, equal to 4.05 and 2.77 kg/5m². Although the means of the S1 progenies were always lower than those of the half-sib progenies, the analisys through the F test did not allow, at the 5% level of probability, to detect the effect of inbreeding depression in the means of the characteristics evaluated, except for the oil percentage in the population 02. The estimates of the genetic variancces among S1 progenies were higher than the estimates of the variances among the half-sib progenies, except for the ear weight in population 01 and ear height in population 02. The coefficient of heritability and genetic variation estimated, were lower in someway than those described in the literature when oil percentage is considered in both populations. For ear weight the population 01 showed a high value for the estimates of heritability (h² = 76.76%), on the other hand, the population 02 presented a low value (h² = 15.76%). The coefficient of additive genetic correlation between ear weight and oil percentage were -0.37 and 0.12, for the population 01 and 02 respectively. It was also concluded that, the selection carried out in population 02 in order to increase the embryo size, was effective to improve the average for oil percentage and also to break the negative genetic correlation between ear weight and oil content, however as a consequence of this type of selection a genetic variability reduction was observed for such characteristics.

Variabilidade genética e endogamia em duas populações de milho (zea mays) contrastantes para o teor de óleo^*

Genetic variability and inbreeding effects in two divergent populations of maize for oil content

Mauricio D. Zanotto^I; Geraldo A. Tosello^II; Claudio L. Souza Jr.^II

^IDepartamento de Agricultura e Silvicultura, UNESP -Botucatu, CEP 18.600

^IIDepartamento de Genética - ESALQ/USP, Piracicaba, CP 83, CEP 13.400

RESUMO

Com o objetivo de se avaliar os efeitos da seleção para maior tamanho do embrião, visando o aumento da porcentagem de óleo e suas interrelações com a produtividade de grãos, estimaram-se os parâmetros genéticos e os efeitos de uma geração de autofecundação, em progênies de meios irmãos e S₁ de uma mesma planta S₀, de duas populações de milho derivadas do "Composto Flint". As progênies foram avaliadas separadamente para cada população, através do delineamento experimental em látices planta do em faixas.

As médias das progênies de meios irmãos e S₁ para porcentagem de óleo, foram respectivamente 5,31% e 5,19% para a população 01, e 6,21% e 5,63% para a população 02. Para peso de espigas na população 01, as médias foram 4,68 e 2,91, e para a população 02 foram iguais a 4,05 e 2,77 kg/m². Embora as médias das progênies S₁ fossem sempre inferiores às médias das progênies de meios irmãos, a análise através do teste F não permitiu, ao nível de 5% de probabilidade, se destectar os efeitos da depressão por endogamia na média das características avaliadas, exceto para porcentagem de óleo na população 02.

As estimativas das variâncias genéticas entre progênies S₁ foram superiores as estimativas das variâncias entre progênies de meios irmãos com exceção da característica peso de espigas despalhadas na população 01 e da característica altura da espiga na população 02.

As estimativas da herdabilidade e dos coeficientes de variação genética foram inferiores aos resultados descritos na literatura para a característica porcentagem de óleo nos grãos para as duas populações utilizadas. A população 01 apresentou estimativa da herdabilidade para peso de espigas despalhadas considerada alta 76,76%, enquanto que esta estimativa na população 02, foi considerada baixa 15,76%.

Os coeficientes de correlação genética aditiva entre as características peso de espigas e porcentagem de óleo foram de -0,37 e 0,12 para as populações 01 e 02, respectivamente.

Concluiu-se que a seleção efetuada na população 02, para aumento do tamanho do embrião, foi efetiva para elevar a porcentagem média de óleo e também para quebrar a correlação genética negativa entre as características de peso de espiga e teor de óleo, porém restringiu drasticamente a variavilidade para essa característica.

SUMMARY

The objective of the present research was to evaluate the percentage increase of oil and productivity of grains and their interrelations in two maize populations, through the estimates of genetic parameters as well as the study of the effects of one generation of inbreeding. Half-sib and S₁ progenies from the same plant S₀ were obtained and evaluated from two maize populations. The data for plant height and ear height were also considered. The studied populations were derived from "Composto Flint". The progenies were evaluated separately for each population in a lattice experimental design planted in a split block arrangement.

The half-sib and S₁ progenies means for the oil percentage were respectively, 5.31% and 5.19% for populations 01, and 6.21% and 5.63% for the population 02. For ear weight in population 01, the means were 4.68 and 2.91 respectively, for the half-sib and S₁ progenies, and for the population 02, equal to 4.05 and 2.77 kg/5m². Although the means of the S₁ progenies were always lower than those of the half-sib progenies, the analisys through the F test did not allow, at the 5% level of probability, to detect the effect of inbreeding depression in the means of the characteristics evaluated, except for the oil percentage in the population 02.

The estimates of the genetic variancces among S₁ progenies were higher than the estimates of the variances among the half-sib progenies, except for the ear weight in population 01 and ear height in population 02.

The coefficient of heritability and genetic variation estimated, were lower in someway than those described in the literature when oil percentage is considered in both populations. For ear weight the population 01 showed a high value for the estimates of heritability (h² = 76.76%), on the other hand, the population 02 presented a low value (h² = 15.76%).

The coefficient of additive genetic correlation between ear weight and oil percentage were -0.37 and 0.12, for the population 01 and 02 respectively.

It was also concluded that, the selection carried out in population 02 in order to increase the embryo size, was effective to improve the average for oil percentage and also to break the negative genetic correlation between ear weight and oil content, however as a consequence of this type of selection a genetic variability reduction was observed for such characteristics.

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• BATISTA, L. A. R.. Uso de sementes autofecundadas e de polinização livre no melhoramento do conteúdo de óleo em duas subpopulações de milho (Zea mays L.). Piracicaba, ESALQ/USP, 1981. 132p. (Tese de Doutoramento).
• BIANCO, S.. Avaliação do potencial genético de populações de milho (Zea mays L.) braquítico para teor de óleo na semente. Piracicaba, ESALQ/USP, 1984. (Dissertação de Mestrado).
• CORNELIUS, P.L. e J. W. DUDLEY. Effects of inbreeding by selfing and full-sib mating in a maize population. Crop Science, Madison, 14(6): 815-818. 1974
• DUDLEY, D. W. (Ed.). Seventy generation of selection for oil and protein in maize. Crop Science Society of America, Inc. Madison, Wisconsin, USA, 212p. 1974.
• ELBOURY, M.M. e L. H. PENNY. Variation and covariation in high oil population of corn (Zea mays L.) and their implications in selection. Crop Science, Madison, 7(3): 216-219. 1967.
• FALCONER, D. S.. Introduction to quantitative genetics. 3Ş imp. New York, The Ronald Press Company. 1964. 365p.
• HALLAUER, A.R. e J. H. SEARS. Changes in quantitative traits associated with inbreeding in a sinthetic variety of maize. Crop Science, Madison, 13(3): 327-329. 1973.
• KEMPTHORNE, O.  An introduction to genetic statistics. 3Ş impr. New York, John Wiley Sons,1966. 545p.
• MILLER, P.A. e B. BRIMHALL. Factors influencing the oil and protein content of corn grain. Agronomy Journal, Madison, 43(7): 305-311. 1951.
• MIRANDA FILHO, J.B., E. PATERNIANI e R. VENCOVSKY. Variância genética aditiva da altura da planta e da espiga em dois compostos de milho e sua implicação no melhoramento. Relatório Científico do Departamento de Genética. Piracicaba, n° 9: 102-114. 1972.
• MOTA, M. G. C.. Comportamento de progênies de meios irmãos e S₁ na variedade de milho (Zea mays L.) Centralmex. Piracicaba, ESALQ/USP, 1974 (Dissertação de Mestrado).
• PATERNIANI, E.  Selection among and within half -sib families in a Brazilian population of maize (Zea mays L.). Crop Science, Madison, 7(2): 212-216. 1967.
• PATERNIANI, E. Avaliação do método de seleção entre e dentro de família de meios irmãos no melhoramento do milho (Zea mays L.). Piracicaba, ESALQ/USP, 1968. 92p. (Tese de Cátedra).
• PATERNIANI, E., J.R. ZINSLY e J. B. MIRANDA FILHO. Populações melhoradas de milho obtidas pelo Instituto de Genética. Relatório Científico do Departamento de Genética, Piracicaba, 11: 108-114. 1977
• RAMALHO, M. A. P.. Eficiência relativa de alguns processos de seleção no milho baseadas em famílias não endógamas. Piracicaba, ESALQ/USP, 1977. 122p. (Tese de Doutoramento).
• SOUZA Jr., C. L. Procedures for estimating excepted genetic progress in inbred lines via recurrent intrapopulational selections. Rev. Bras. Genet., VIII (2): 329-342. 1985
• STEEL, R. e J. H. TORRIE. Principles and procedures of statistics. New York, McGraw-Hill, 1960. 481 p.
• TOSELLO, G.A. e I. O. GERALDI. Correlação genéticas e fenotípicas envolvendo caracteres da planta e de qualidade do grão na população ESALQ-VD-2 opaco de milho. Relatório Científico do Departamento de Genética, Piracicaba, nş 03: 99-111. 1980
• VENCOVSKY, R.. Genética Quantitativa. In: PATERNIANI, E. Melhoramento e produção do milho no Brasil. Piracicaba. Fundação Cargill, 1978. p.122-201.
• WEBEL, O.D. e J.H. LONNQUIST. An evaluation of modified ear-to-row selection in a population of corn. Crop Science, Madison, 7(6): 651-655. 1967.
• ZINSLY, J. R.. Estudo comparativo entre a seleção massal e a seleção entre e dentro de famílias de meios irmãos em milho (Zea mays L.). Piracicaba, ESALQ/USP, 1969. 89p. (Tese de Doutoramento).

*

Parte da dissertação apresentada pelo primeiro autor a ESALQ-USP, Piracicaba. Entregue em 27/04/87.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  20 Ago 2010
• Data do Fascículo
  1987