Predição de médias de linhagens obtidas de híbridos simples de milho (Zea mays L.)

Prediction of maize (Zea mays L.) inbred lines means from single-crosses

COMUNICAÇÃO

Predição de médias de linhagens obtidas de híbridos simples de milho (Zea mays L.)

Prediction of maize (Zea mays L.) inbred lines means from single-crosses

Laryssa Ferreira Viana^I; João Cândido de Souza^II; Juarez Campolina Machado^III; José Luiz Lima^IV

^IMestre em genética e melhoramento de plantas - UFLA-MG - email: [e-mail] ^IIProfessor do Departamento de Biologia UFLA-MG - email: [e-mail] ^IIIMestre em genética e melhoramento de plantas - UFLA-MG email: [e-mail] ^IVMestre em genética e melhoramento de plantas - UFLA-MG email:[e-mail]

RESUMO

A utilização de milho híbrido foi o principal fator responsável pelo aumento na produtividade de grãos. Para a obtenção de híbridos é necessária a identificação da população mais promissora para a extração de linhagens. Entre os procedimentos que auxiliam os melhoristas nessa escolha, destaca-se a estimativa de m+a', que corresponde à média de todas as linhagens na geração S".O presente trabalho foi conduzido com os objetivos de estimar a contribuição dos locos em heterozigose (d) e a contribuição dos locos em homozigose (m+a') de caracteres morfofisiológicos para verificar o potencial de híbridos comerciais. Foram utilizadas as gerações F₁ e F₂ de dez híbridos simples comerciais. Os experimentos foram conduzidos em Lavras, na Fazenda Experimental Vitorinha e em Ijaci, no ano agrícola de 2005/06. Os tratamentos foram avaliados utilizando-se o delineamento em blocos casualizados, com três repetições, sendo os dados tomados em cinco plantas/repetição. Os caracteres avaliados foram: altura de plantas, altura de espiga, número de folhas acima da espiga, diâmetro do colmo, comprimento da espiga, diâmetro da espiga, diâmetro do sabugo, peso da espiga e peso de grãos. Maiores estimativas de m+a' para o caráter peso de grãos foram obtidas para os híbridos A2555 e AG7000, evidenciando o maior potencial para extração de linhagens. A heterose foi responsável, em média, por 69,36% da produção da geração F_1. As correlações entre o desempenho da geração F₁ e m+a' e F₁ e d foram não significativas indicando não haver possibilidade de selecionar populações com base na média da geração F₁.

Termos para indexação: Milho, estimativas de m+a'e d, extração de linhagens.

ABSTRACT

The use of hybrid corn was the main factor in grain yield increase. In order to obtain hybrids, the identification of the best population for inbred lines extraction is needed. The m+a'estimation is an outstanding procedure for such a choice. It stands for the means of all inbred lines in the generation S". This work was carried out with the aim of estimating the contribution of both locus in heterozigosis (d) and locus in homozigosis (m+a') of morphophisiological characters in order to find out the potential of commercial hybrids. Both F₁ and F₂ generations of ten commercial ordinary hybrids were used. The experiments were carried out in Lavras, at Fazenda Experimental Vitorinha and in Ijaci in the agricultural year of 2005/06. The treatments were evaluated by using a randomized complete block design with three replications. Data were taken from five plants. The evaluated characteristics were as it follows: plant height, ear height, number of leaves over the ear, colm diameter, ear length, ear diameter, corncob length , ear weight, and grain yield. Higher m+a' estimates for grain yield were reached for both A2555 and AG7000 hybrids, thus showing the best potential for inbred lines extractions. The heterosis was found to account for 69,36% of the F₁ generation production. The correlations between the F₁ generation performance and m+a', and between F₁ and d were not significant showing that the population selection of F₁ generation means may not be taken as a ground for selecting populations.

Index terms: Corn, m+a'and d,inbred lines extraction.

O sucesso de um programa de melhoramento de milho visando à obtenção de híbridos está ligado à identificação da população mais promissora para a extração de linhagens. Além disso, devem-se associar as estimativas de capacidade de combinação da população com a estimativa de m+a' da mesma. Entre os procedimentos que auxiliam os melhoristas nessa escolha, destaca-se a estimativa de m+a', que corresponde à média de todas as linhagens na geração S". Esse método proposto por Vencovsky (1987) permite avaliar o potencial das populações em gerações precoces, obtendo a estimativa por meio do contraste entre as gerações F₁ e F₂.

O desempenho da geração F₁ de um híbrido é função de m+a'+d, em que m+a' é a contribuição dos locos em homozigose, fixados nas linhagens parentais, e d é o desvio dos heterozigotos em relação à média. Assim, m+a' depende do desempenho das linhagens per se e d depende da divergência entre as linhagens e da existência de dominância no controle do caráter. Do exposto, para se obter bons híbridos, é necessário bom desempenho das linhagens per se e que elas sejam divergentes. O procedimento tem sido utilizado no Brasil, em algumas oportunidades (Vianna et al., 1982; Lima et al., 1984; Teresawa Júnior, 1993; Nass & Miranda Filho, 1995; Packer, 1998; Souza Sobrinho, 2001), quando se constatou variação entre as populações.

Várias são as opções de populações que podem ser utilizadas para a extração de linhagens para a produção de híbridos. A mais viável, no entanto, parece ser a utilização de híbridos simples comerciais, pois têm a vantagem de já terem sido testados em vários ambientes, associando, dessa forma, alta produtividade com grande proporção de locos favoráveis fixados. Além disso, são altamente heterozigóticos, associando, desse modo, média alta e grande variação.

O método, frequentemente utilizado para obtenção de linhagens homozigóticas, é a autofecundação artificial, tendo como consequência principal a depressão por endogamia. Assim, o valor de uma população como fonte de linhagens é dependente da depressão por endogamia em relação às várias características, principalmente rendimento de grãos, o que limita a obtenção de boas linhagens para a posterior obtenção de híbridos vigorosos (Lima et al., 1984). Existem vários trabalhos que citam as estimativas de depressão por endogamia para várias características, empregando diferentes populações em milho (Hallauer & Sears, 1973; Good & Hallauer, 1977; Vianna et al., 1982; Lima et al., 1984; Nass & Miranda Filho, 1995; Vasal et al., 1995). No contexto de caracteres morfofisiológicos, Farias Neto & Miranda Filho (2000) identificaram expressiva depressão por endogamia para altura de plantas e espigas utilizando duas populações de milho.

Diante do exposto, neste trabalho, objetivou-se estimar a contribuição dos locos em heterozigose (d) e a contribuição dos locos em homozigose (m+a') de caracteres morfofisiológicos como indicadores do potencial de híbrido de milho para extração de linhagens em programas de melhoramento.

Para a realização desse trabalho foram utilizadas as gerações F₁ e F₂ de dez híbridos simples comerciais (Tabela 1). De posse da geração F₁ desses híbridos, adquiridas no comércio local, foram obtidas as gerações F₂=S₀ de cada híbrido, por meio de autofecundações controladas no campo experimental do Departamento de Biologia da Universidade Federal de Lavras (DBI/UFLA).

Os experimentos foram conduzidos em Lavras na Área Experimental DBI/UFLA e na Fazenda Experimental Vitorinha, e em Ijaci na Fazenda Palmital, no ano agrícola de 2005/06. Os experimentos da geração F₁ e F₂ foram contíguos, conduzidos em delineamento de blocos casualizados com três repetições, sendo os dados tomados de cinco plantas aleatórias na parcela/repetição. As parcelas foram constituídas por duas linhas de quatro metros espaçadas de 50 cm. Os tratos culturais foram os recomendados para a cultura do milho na região sul de Minas Gerais. Os caracteres avaliados foram: altura de plantas, altura de espiga, número de folhas acima da espiga, diâmetro do colmo, comprimento da espiga, diâmetro da espiga, diâmetro do sabugo, peso da espiga e peso de grãos utilizando uma amostra de cinco plantas na parcela.

Foi realizada uma análise de variância por local e, posteriormente, a análise conjunta dos dados segundo Ramalho et al. (2005). As análises de variância para todas as características foram realizadas no PROC GLM do SAS (SAS Institute, 2000). A partir das médias das gerações avaliadas, foram obtidas estimativas da contribuição dos locos em homozigose (m+a') e estimativas da contribuição dos locos em heterozigose (d). Considerando F₁=m+a+d e F₂=m+a+(1/2)d, o contraste 2F₂-F₁ fornece a estimativa de m+a' e 2(F₁- F₂) fornece a estimativa de d.

Foram estimadas as correlações fenotípicas entre o desempenho da geração F₁ dos híbridos e a estimativa de m+a' e correlações entre o desempenho da geração F₁ e a estimativa de d para os caracteres morfofisiológicos baseados na análise conjunta dos dados fornecidos pela expressão: rxy=COVxy/σx.σx

Na análise de variância conjunta, envolvendo os três locais, verificou-se que a precisão experimental, avaliada pelo coeficiente de variação, foi abaixo de 18,3% para a geração F₁, sendo considerado um bom valor para a cultura do milho. Na geração F₂, o valor foi abaixo de 30,51%, sendo considerado médio (Tabelas 2 e 3).

Foi constatado, na análise de variância conjunta, que a fonte de variação tratamentos foi significativa pelo teste F (P<0,01) para todos os caracteres, indicando que há diferença entre os híbridos. O mesmo pode ser observado para as fontes locais, indicando que os locais são diferentes entre si. A interação TxL também foi significativa, com exceção para o caráter número de folhas acima da espiga da geração F₂, indicando comportamento diferenciado relativo dos diferentes genótipos nos distintos ambientes (Tabelas 2 e 3).

As médias dos caracteres avaliados das gerações F₁ e F₂ dos híbridos são apresentadas nas Tabelas 4 e 5. Pode-se observar que as médias dos caracteres avaliados da geração F₁ foram maiores que as médias da geração F₂. Embora não seja possível dizer se as diferenças são significativas, os caracteres peso de espiga e peso de grãos apresentaram diferenças de maiores amplitudes que os demais caracteres, provavelmente pelo fato de que o rendimento está relacionado com a herança do caractere (dominância/heterose) do que ao maior efeito ambiental.

Dentre os caracteres morfofisiológicos, maiores estimativas de d, em média, foram obtidas para os caracteres peso de grãos (69,3%), peso de espiga (68,3%), altura de espiga (47,4%) e altura de planta (40,5%) (Tabela 6). Esses valores em porcentagem são obtidos pela razão da estimativa média de d e o desempenho da geração F₁ para o caractere em questão. Com base nesses valores, é esperado, por exemplo, que as plantas da geração F₂ apresentem redução em 20% na altura de plantas. Observa-se que o valor 20% representa a depressão por endogamia, isto é, é a metade do valor obtido pela contribuição dos locos em heterozigose (d) para o caractere altura de plantas. Esses resultados estão de acordo com relatos de Farias Neto & Miranda Filho (2000) para a cultura do milho.

Pode-se observar que, em termos percentuais, a heterose foi responsável, na média dos dez híbridos avaliados, por 69,36% do peso de grãos da geração F₁, sendo os restantes 30,64% decorrentes da contribuição dos efeitos genéticos aditivos, herdados das linhagens parentais (Tabela 6). Estes resultados são concordantes com os apresentados por Souza Sobrinho (2001) que constatou que a estimativa média de m+a' representou 29,4% da média da geração F₁ dos híbridos e que, em média, o valor de d correspondeu a 70,4% da geração F₁ dos híbridos.Na tabela 7, pode-se observar que os híbridos 2, 7 e 9 foram os que apresentaram maiores estimativas de d, isto é, os híbridos que provavelmente apresentam maiores estimativas de heterose. Concordantemente, podemos observar que os híbridos 2, 7 e 9 foram os que apresentaram menores estimativas de m+a', isto é, os que apresentaram menor contribuição dos efeitos genéticos aditivos das linhagens parentais para o desempenho da geração F₁. Dentre estes, destacamos o híbrido 9 que apresenta m+a' de 5,6% e heterose de 94,4%, ou seja, 94,4% da média da geração F₁ são decorrentes da heterose e apenas 5,6% decorrentes da média das linhagens parentais.

Além disso, pode-se observar que as maiores estimativas de m+a' foram obtidas para os híbridos 3 e 10, evidenciando que eles apresentam o maior potencial para a extração de linhagens com maior produtividade de grãos; e o de menor potencial é o híbrido 9.

A estimativa de m+a' indica que se a população for utilizada para extração de linhagens, a média esperada das linhagens obtidas será igual a m+a'. Por outro lado, não se refere a capacidade de combinação das referidas linhagens. Dessa forma, seria interessante associar as estimativas de capacidade de combinação da população com a estimativa de m+a' da mesma. Usando esta combinação de informações, devem-se associar populações com melhores capacidades de combinação e melhores estimativas de m+a'.

As correlações entre o desempenho das gerações F₁ dos híbridos e m+a' e as correlações entre o desempenho das gerações F₁ dos híbridos e d na maioria dos caracteres foram não significativas (dados não apresentados). Somente foram significativas as correlações entre o desempenho das gerações F₁ dos híbridos e d para os caracteres número de folhas acima da espiga, diâmetro do colmo e comprimento da espiga e as correlações entre o desempenho das gerações F₁ dos híbridos e m+a' para o caractere diâmetro do sabugo. Dessa forma, não há uma associação entre médias dos híbridos e médias das linhagens parentais, e entre médias dos híbridos e heterose. Isto significa que não é possível selecionar populações baseado apenas no desempenho da geração F₁ do híbrido.

Pelo observado neste trabalho, pode-se concluir que as maiores estimativas de depressão por endogamia foram detectadas para peso de grãos, peso de espiga, altura de espiga e altura de planta. Os híbridos simples demonstram-se como boas alternativas para extração de linhagens. As correlações entre o desempenho da geração F₁ e a estimativa de m+a' e entre o desempenho da geração F₁ e d para os caracteres peso de espiga e peso de grãos foram não significativas. Assim, o desempenho do híbrido per se não é um bom parâmetro para a escolha de populações para extração de linhagens.

Recebido em 4 de setembro de 2007

Aprovado em 10 de junho de 2008

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  09 Mar 2010
• Data do Fascículo
  2009

Histórico

• Aceito
  10 Jun 2008
• Recebido
  04 Set 2007