Crop Breeding and Applied Biotechnology, Volume: 12, Issue: 1, Published: 2012
  • Advances on molecular studies of the interaction soybean - Asian rust Review

    Morales, Aguida Maria Alves Pereira; Borém, Aluízio; Graham, Michelle A; Abdelnoor, Ricardo Vilela

    Abstract in Portuguese:

    Práticas efetivas são necessárias para o controle da ferrugem. O principal método de controle utilizado é a aplicação de fungicidas, o que aumentará substancialmente o custo de produção e são prejudiciais ao meio ambiente. A prevenção ainda é a melhor maneira de evitar mais perdas significativas na produção de soja. Alternativas, como o plantio de variedades resistentes ao fungo, também são importantes. O uso de variedades resistentes ou tolerantes é o método mais promissor para o controle da ferrugem asiática da soja. Recentemente, cinco genes de resistência a ferrugem da soja foram descritos Rpp1, Rpp2, Rpp3, Rpp4 e Rpp5. No entanto, pouco se sabe sobre a interação molecular entre a planta e ferrugem da soja e as rotas desencadeadas na planta pelo reconhecimento do patógeno. Compreender os mecanismos moleculares envolvidos nas respostas de defesa é de primordial importância no planejamento de estratégias para controle do estresse e, consequentemente, para aumentar a adaptação das plantas a condições limitantes.

    Abstract in English:

    Effective management practices are essential for controlling rust outbreaks. The main control method used is the application of fungicides, which increases substantially the cost of production and is harmful to the environment. Prevention is still the best way to avoid more significant losses in soybean yields. Alternatives, such as planting resistant varieties to the fungus, are also important. The use of resistant or tolerant varieties is the most promising method for controlling Asian soybean rust. Recently, five dominant genes resistant to soybean rust were described: Rpp1, Rpp2, Rpp3, Rpp4 and Rpp5. However, little is known about the molecular interaction among soybean plant and soybean rust and on the molecular pathway triggered by pathogen recognition. Understanding the molecular mechanisms involved in defense responses is of primary importance for planning strategies to control stress and, consequently, to increase plant adaptation to limiting conditions.
  • Productive potential and interaction of elite bean lines with environments in the Central Cerrado of Brazil Article

    Pontes Júnior, Vilmar de Araújo; Melo, Leonardo Cunha; Pereira, Helton Santos; Peloso, Maria José Del; Faria, Luís Cláudio de; Wendland, Adriane; Braz, Antônio Joaquim Braga Pereira; Ferreira, Simone Borges

    Abstract in Portuguese:

    A procura por cultivares de feijão mais produtivas, com menor custo de produção e adaptadas as mais variadas condições tecnológicas tem aumentado. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a estabilidade e adaptabilidade das linhagens de feijoeiro comum do grupo carioca em ensaios da rede de avaliação final de feijoeiro-comum no cerrado central do Brasil, anos de 2005 e 2006. Foram avaliadas 12 linhagens e quatro cultivares testemunhas em 23 ambientes. Foi empregado o delineamento de blocos completos casualizados com três repetições, sendo as parcelas constituídas de quatro linhas de quatro metros. Os dados de produtividade de grãos foram submetidos a análises de variância e de estabilidade e adaptabilidade pelas metodologias de Lin and Binns, Annichiarico e Visual. As linhagens CNFC 10429, CNFC 10431 e CNFC 10408 mostraram-se mais estáveis e promissoras para indicação como nova cultivar.

    Abstract in English:

    The search for more productive varieties of beans, with lower production cost and adaptable to most technological conditions has been intensified. The objective of this study was, therefore, to evaluate the stability and adaptability of common bean lines of the carioca group in the final evaluation network in the Central Cerrado of Brazil, in 2005 and 2006. Twelve lines and four cultivars were evaluated in 23 environments. A completely randomized block design was used with three replications, with plots of four rows of four meters. Grain yield data were subjected to analysis of variance, stability and of adaptability by the methodologies of Lin and Binns, Annichiarico and visual assessment, respectively. The most stable and promising lines for recommendation as new cultivars were CNFC 10429, CNFC 10431 and CNFC 10408.
  • Phenotypic and molecular selection of yellow passion fruit progenies in the second cycle of recurrent selection Article

    Reis, Ronaldo Viana dos; Viana, Alexandre Pio; Oliveira, Eder Jorge de; Silva, Marcelo Geraldo de Moraes

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo desse trabalho foi avaliar a eficiência da seleção em uma população de maracujazeiro amarelo no segundo ciclo de seleção recorrente, com base em informações agronômicas e moleculares. Foram utilizadas 39 progênies de irmãos-completos, avaliadas para 11 características agronômicas e genotipadas por meio de marcadores microssatélites. As progênies foram selecionadas com base na matriz de distância genética e a eficiência da seleção foi verificada por meio das médias das características agronômicas de maior importância para a cultura. Das 25 melhores progênies selecionadas, apenas 12 foram comuns às três estratégias de seleção (agronômica, molecular e seleção combinada). Não foi observada correlação significativa entre as matrizes de distância genética com base nos dados agronômicos x moleculares. As progênies selecionadas pelos marcadores moleculares apresentaram maiores médias para produtividade e número de frutos. Os resultados indicam a possibilidade de aplicação deste procedimento de seleção combinada com base em dados agronômicos e moleculares para otimizar os ganhos genéticos para os caracteres sob seleção.

    Abstract in English:

    The purpose of this study was to evaluate the efficiency of selection of a population of yellow passion fruit in the second cycle of recurrent selection, based on molecular and agronomic data. In 39 full-sib progenies, genotyped using microsatellite markers, 11 agronomic traits were evaluated. The progenies were selected based on the genetic distance matrix and the selection efficiency was confirmed based on the most important agronomic traits of yellow passion fruit. Only 12 of the 25 best progenies were identified by all three selection strategies (agronomic, molecular and combined selection). No significant correlation was observed between the genetic distance matrices and the molecular x agronomic data. The progenies selected by molecular markers had the highest mean yield and fruit number. Results indicate the possibility of applying this combined selection procedure based on agronomic as well as molecular data to optimize genetic gain for the traits under selection.
  • Value for cultivation and use of upland rice cultivars tested in multi-environments Article

    Borges, Vanderley; Soares, Antônio Alves; Resende, Marcos Deon Vilela de; Reis, Moizés de Sousa; Cornelio, Vanda Maria de Oliveira; Leite, Natália Alves; Soares, Plínio César; Costa Júnior, Geovani Tadeu

    Abstract in Portuguese:

    Dados de 11 anos do programa de melhoramento de arroz de terras altas das parceiras Embrapa arroz e feijão, Epamig e UFLA conduzidos em 11 municípios de Minas Gerais, foram analisados via metodologia de modelos mistos. As correlações genotípicas por meio dos ambientes apresentaram magnitudes que oscilaram de média a alta, sugerindo a predominância da interação simples, porém, com ordenamento diferenciado dos genótipos nos vários locais. Houve linhagens de comportamento específico, assim como linhagens de comportamento amplo. O cultivar BRSMG Caravera, lançada em 2007, foi superior aos demais no quesito produtividade de grãos em relação a todos os locais avaliados possuindo comportamento amplo além de alto desempenho genotípico.

    Abstract in English:

    Data from 11 years of a breeding program for upland rice of the partner institutions Embrapa arroz e feijão, Epamig and UFLA conducted in 11 regions of Minas Gerais, were analyzed by the mixed model methodology. The genotypic correlations between environments ranged from medium to high, suggesting the predominance of simple interaction, but with differentiated ranking of genotypes at the different locations. Lines with specific performance, as well as lines of broad adaptation were identified. The performance of cultivar BRSMG Caravera, released in 2007, was superior to the others in terms of grain yield at all sites assessed, in other words, broad adaptation, in addition to a high genotypic performance.
  • Common bean breeding for resistance to anthracnose and angular leaf spot assisted by SCAR molecular markers Article

    Rocha, Gilmar Silvério da; Pereira, Luis Paulo Lelis; Carneiro, Pedro Crescêncio Souza; Paula Júnior, Trazilbo José de; Carneiro, José Eustáquio de Souza

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial genético de famílias endogâmicas de feijão carioca provenientes de cinco populações oriundas de cruzamentos envolvendo linhagens elites e uma fonte de resistência a doenças (Rudá-R), bem como avaliar a eficiência de marcadores moleculares SCAR na seleção de plantas resistentes a antracnose e mancha angular, por ocasião da abertura dos bulks. Foram avaliadas a arquitetura da planta, a produtividade e o aspecto de grãos. Observou-se efeito significativo entre famílias dentro de populações, indicando ampla variabilidade genética para os caracteres avaliados. Foram selecionadas 26 famílias superiores e que reuniam maior número de marcas, identificadas por marcadores SCAR na geração F4. Dessas, 18 famílias foram resistentes às raças 65 e 453 de Colletotrichum lindemuthianum e cinco resistentes à raça 63.23 de Pseudocercospora griseola. Assim, a seleção assistida por marcadores SCAR, na geração F4, mostrou ser uma ferramenta importante no melhoramento do feijoeiro.

    Abstract in English:

    The objective of the present study was to assess the genetic potential of inbred carioca common bean families from five populations derived from crossings involving elite lines and a disease-resistant line (Rudá-R), and to assess the efficiency of SCAR molecular markers in selecting plants resistant to anthracnose and angular leaf spot, at the time of bulk formation. Plant architecture, yield and grain type were assessed. Significant effect among families within population was observed, suggesting wide genetic variability for the characters assessed. Twenty-six superior families were selected. The families contained the greatest number of markers, identified by SCAR molecular markers in the F4 generation. Eighteen of these families were resistant to the races 65 and 453 of Colletotrichum lindemuthianum and five were resistant to the race 63.23 of Pseudocercospora griseola. Thus selection assisted by SCAR markers, in the F4 generation, was an important tool in common bean breeding.
  • Adaptability and stability of soybean advanced lines of semi early cycle for rust resistance Article

    Martins, Juliana Araújo Santos; Juliatti, Fernando Cézar

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi verificar a adaptabilidade e estabilidade fenotípica de linhagens de soja de ciclo de maturação semiprecoce, utilizando a severidade da ferrugem asiática como parâmetro de seleção para resistência parcial. As linhagens foram avaliadas nas safras 2007/08 e 2008/09, nos municípios de Uberlândia, MG, Uberaba, MG, Campo Alegre de Goiás, GO e Senador Canedo, GO, utilizando-se o delineamento experimental de blocos casualizados com três repetições. A severidade da ferrugem asiática foi obtida pela estimativa visual dos folíolos. Foi estimada a taxa de progresso absoluta média da doença (r), área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD) e também o fator de resistência parcial (FRP). Realizou-se análise de adaptabilidade e estabilidade pelo método de Eberhart e Russel e o método multivariado AMMI. Constatou-se que as linhagens que se mostraram mais resistentes à ferrugem, em geral, também foram as de melhor adaptabilidade e estabilidade.

    Abstract in English:

    This research work was carried out to verify the adaptability and phenotypic stability of soybean inbred lines of semi early cycle, using rust severity as the selection trait for partial resistance. The strains were evaluated during the growing seasons of 2007/08 and 2008/09, in the locations of Uberlândia and Uberaba, MG, Campo Alegre de Goiás and Senador Canedo, GO, using a randomized complete block design with three replications. Rust severity was evaluated by visual assessment of the leaflets at the medial third of five plants in each plot. By using disease severity, it was estimated: the mean absolute rate of disease progress (r), the area under the disease progress curve (AUDPC) and the partial resistance factor (PRF). Adaptability and stability of the strains were estimated by the methods proposed by Eberhart and Russell, as well as by the AMMI method. It was found that the strains which were the most resistant to rust, in general, also showed the best adaptability and stability.
  • Meiotic behavior of wild Caricaceae species potentially suitable for papaya improvement Article

    Silva, Emanuelli Narducci da; Freitas Neto, Monique; Pereira, Telma N. S.; Pereira, Messias G.

    Abstract in Portuguese:

    Os objetivos desse trabalho foram avaliar o comportamento meiótico, determinar o índice meiótico e a viabilidade polínica de plantas representantes das espécies silvestres V. goudotina, V. quercifolia e J. spinosa. A avaliação da meiose confirmou que as espécies são diplóides com dezoito cromossomos. A meiose foi parcialmente normal já que algumas anormalidades, como cromossomos pegajosos, retardatários, segregação precoce, falta de sincronia e distúrbios nas fibras do fuso foram observadas. Produtos pós-meióticos (tríades, díades, mônades e políades) resultaram dessas anormalidades e provavelmente contribuíram para o índice meiótico que variou de 85,7 % (V. goudotiana) a 95,9 % (J. spinosa); foi observada variação significativa dentro de V. goudotiana. A viabilidade polínica variou de 68,0 % (V. goudotiana) a 96,0 % (J. spinosa) valores satisfatórios considerando que as espécies são silvestres. Assim, sugere-se que em programas de hibridação envolvendo V. goudotiana os cruzamentos devam ser bem planejados, já que parte dos gametas dessa espécie é inviável.

    Abstract in English:

    The purpose of this study was to evaluate the meiotic behavior and determine the meiotic index and pollen viability of representative plants of the wild species V. goudotiana, V. quercifolia and J. spinosa. Meiotic analysis confirmed that the species are diploid and have 18 chromosomes. Meiosis was partially normal, since some abnormalities, e.g, sticky and lagging chromosomes, precocious segregation, lack of synchrony, and disturbances in the spindle fibers were observed. These abnormalities resulted in post-meiotic products (monads, dyads, triads, and polyads) that probably contributed to the meiotic index of 85.7 % (V. goudotiana) to 95.9 % (J. spinosa); significant variation was observed in the species V. goudotiana. The pollen viability of 68.0 % (V. goudotiana) to 96.0 % (J. spinosa) was reasonably good in these wild species. Crossings in breeding programs involving V. goudotiana should therefore be carefully planned, since part of the gametes of this species is unviable.
  • QTL detection of yield-related traits of cashew Note

    Cavalcanti, José Jaime Vasconcelos; Santos, Francisco Herbeth Costa dos; Silva, Fanuel Pereira da; Pinheiro, Cássia Renata

    Abstract in Portuguese:

    A identificação de locos de caráter quantitativo (QTLs) e a seleção assistida por marcadores têm despertado grande interesse em programas de melhoramento, inclusive para o cajueiro. Esta pesquisa objetivou identificar QTLs relacionados a características de componentes de produção: peso da castanha, flores masculinas e hermafroditas. Avaliaram- se 71 plantas F1 originadas do cruzamento CCP 1001 x CP 96. Para a detecção de QTLs foram utilizadas as metodologias de mapeamento de intervalo e mapeamento de QTLs múltiplos. Onze QTLs foram identificados: três para peso da castanha, quatro para flores masculinas e quatro para flores hermafroditas. Os QTLs explicaram entre 3,79 e 12,98 % da variação fenotípica total e apresentaram efeito fenotípico variando entre -31,81 e 34,25 %. Os QTLs fh-2f e fh- 3m têm grande potencial para seleção assistida por marcadores, apresentando os maiores efeitos fenotípicos e as maiores explicações da variação fenotípica.

    Abstract in English:

    The identification of quantitative trait loci (QTL) and marker-assisted selection with a view to breeding programs have aroused great interest, including for cashew improvement. This study identified QTL for yield-related traits: nut weight, male and hermaphrodite flowers. The traits were evaluated in 71 F1 genotypes of the cross CCP 1001 x CP 96. The methods of interval mapping and multiple QTL mapping were applied to identify QTL. Eleven QTL were detected: three for nut weight, four for male flowers and four for hermaphrodite flowers. The QTL accounted for 3.79 to 12.98 % of the total phenotypic variance and had phenotypic effects of -31.81 to 34.25 %. The potential for marker-assisted selection of the QTL hf-2f and hf-3m is great and the phenotypic effects and percentage of phenotypic variation higher than of the others.
  • Inheritance of resistance to the Papaya ringspot virus-watermelon strain (PRSV-W) from watermelon accession 'PI 595201' Note

    Azevedo, Sebastião Márcio de; Maluf, Wilson Roberto; Faria, Marcos Ventura; Resende, Juliano Tadeu Vilela de; Menezes, Cícero Beserra de; Nascimento, Ildon Rodrigues do

    Abstract in Portuguese:

    Dois genótipos de melancia foram cruzados para estudar a herança da resistência ao Papaya ringspot virus estirpe melancia (PRSV-W): a cultivar Crimson Sweet (suscetível) e o acesso 'PI 595201' (resistente). As plantas das gerações P1, P2, F1, F2, BC11 e BC12 foram inoculadas com um isolado brasileiro do PRSV-W e os sintomas foram avaliados. Foram estimados parâmetros genéticos e fenotípicos da resistência ao PRSV-W e foram realizados os testes de hipótese de herança monogênica e de máxima verossimilhança. O componente aditivo [a] da resistência foi maior do que os não-aditivos [d]. As estimativas da herdabilidade no sentido amplo (0,80) e restrito (0,67) indicaram que a variância genética foi superior à ambiental, permitindo maiores ganhos genéticos na seleção de plantas resistentes em populações segregantes. Os resultados indicam uma herança mais complexa do que a monogênica típica. Ficou evidente a importância dos efeitos gênicos aditivos no controle da resistência ao PRSV-W.

    Abstract in English:

    Two watermelon genotypes were used as parental in crosses designed to study the inheritance of resistance to PRSV-W: the cultivar Crimson Sweet (susceptible) and the accession 'PI 595201'(resistant). Plants of the generations P1, P2, F1, F2, BC11 e BC12 were inoculated with a Brazilian isolate of PRSV-W and were evaluated by recording symptoms. Genetic and phenotypic parameters of PRSV-W resistance were estimated and tests based on hypothesis of monogenic inheritance and maximum likelihood methods were performed. The additive component [a] of resistance was higher than the non-additive [d]. The estimates of the broad-sense heritability (0.80) and of narrow-sense heritability (0.67) indicated that the genetic variance was greater than the environmental, allowing higher genetic gains in selecting more resistant plants in segregating populations. The inheritance is more complex than a typical monogenic inheritance. The importance of the additive genetic effects in the expression of resistance to PRSV-W was evidenced.
  • Characterization of genetic variability among common bean genotypes by morphological descriptors Note

    Lima, Marilene Santos de; Carneiro, José Eustáquio de Souza; Carneiro, Pedro Crescêncio Souza; Pereira, Camila Santana; Vieira, Rogério Faria; Cecon, Paulo Roberto

    Abstract in Portuguese:

    Os objetivos deste trabalho foram caracterizar a variabilidade genética entre 100 genótipos do Banco Ativo de Germoplasma de Feijão da Universidade Federal de Viçosa, por meio de descritores morfoagronômicos; reuni-los em grupos de dissimilaridade genética; e identificar os descritores de maior e menor importância na avaliação da divergência genética. Os genótipos foram avaliados quanto a 22 descritores morfoagronômicos quantitativos e qualitativos. Os genótipos V 7936, Gold Gate, LM 95103904, 1829 S 349 Venezuela, de alta produtividade, e PF 9029975, CNFC 9454 e Fe 732015, de porte ereto, apresentam potencial para uso como genitores nos programas de melhoramento do feijoeiro. A análise de divergência genética possibilitou reunir os genótipos em oito grupos de dissimilaridade genética. Métodos de componentes principais permitiram o descarte de nove descritores, dentre os 22 avaliados, por serem redundantes ou pouco variáveis, sugerindo que estudos de caracterização da variabilidade genética podem ser realizados com 10 a 20 descritores morfoagronômicos.

    Abstract in English:

    The purpose of this study was to characterize the genetic variability in 100 genotypes of the Active Germplasm Bank of common bean of the Federal University of Viçosa, by morphological descriptors, classify them in groups of genetic similarity and to identify the degree of relevance of descriptors of genetic divergence. The genotypes were evaluated based on 22 quantitative and qualitative morphological descriptors. The high-yielding genotypes V 7936, Gold Gate, LM 95103904, 1829 S 349 Venezuela, and PF 9029975, CNFC 9454 and Fe 732015, with upright growth, have potential for use as parents in common bean breeding programs. By genetic divergence analysis, the genotypes were clustered in eight groups of genetic dissimilarity. By methods of principal components, 9 of the 22 descriptors were eliminated, for being redundant or little variable, suggesting that 10-20 morphological descriptors can be used in studies of characterization of genetic variation.
  • Genetic parameters of wheat populations in environments with contrasting temperatures Note

    Oliveira, Davi Melo de; Souza, Moacil Alves de; Machado, Juarez Campolina; Cargnin, Adeliano

    Abstract in Portuguese:

    Este trabalho objetivou estimar parâmetros genéticos de populações segregantes de trigo cultivadas em ambientes contrastantes de temperatura. Para isso, foram conduzidos dois experimentos na Universidade Federal de Viçosa, Brasil. Utilizou-se o delineamento látice quadrado 16x16 com duas repetições, composto por 240 famílias oriundas de oito populações segregantes, com 30 famílias cada, mais 16 genitores. No primeiro experimento, semeado em fevereiro de 2007 (verão), foram avaliadas famílias S0:2 e no segundo, em junho de 2007 (inverno), avaliaram-se famílias S0:3. Foram avaliados produção de grãos e massa de mil grãos. De uma forma geral, a população com maior potencial para ser explorada em condições de temperaturas amenas e elevada é a População II, oriunda do cruzamento BR24/Aliança//EP93541/CPAC9662. Foi constatado que as condições térmicas podem interferir no desempenho de genótipos de trigo e também nas estimativas de parâmetros genéticos.

    Abstract in English:

    The objective of this study was to estimate genetic parameters of wheat segregating populations grown in environments with different thermal conditions. Thus, two experiments were carried out at Universidade Federal de Viçosa, Brazil. A 16 by16 square lattice design was used with two replications, where 240 families from eight segregating populations, 30 families from each population, plus 16 parents were evaluated. In the first experiment, sown in February 2007 (summer), S0:2 families were evaluated. In the second one, in June 2007 (winter), S0:3 families were evaluated. Grain yield and thousand grains weight were recorded. So, the most promising population to be grown under different levels of temperature is the Population II originated from BR24/Aliança//EP93541/CPAC9662. It was verified that the thermal conditions might interfere in the wheat genotypes performance and also in the genetic parameters estimates.
  • BRS 336: a high-quality fiber upland cotton cultivar for Brazilian savanna and semi-arid conditions Cultivar Release

    Morello, Camilo de Lelis; Pedrosa, Murilo Barros; Suassuna, Nelson Dias; Lamas, Fernando Mendes; Chitarra, Luis Gonzaga; Silva Filho, João Luis; Andrade, Francisco Pereira; Barroso, Paulo Augusto Vianna; Ribeiro, José Lopes; Godinho, Vicente de Paulo Campos; Lanza, Marcelo Abreu

    Abstract in Portuguese:

    A cultivar de algodoeiro BRS 336 possui alta qualidade de fibra, adaptação às principais regiões produtoras de algodoeiro no Brasil e resistência à mancha angular. BRS 336 possui comprimento de fibra acima de 32,0 mm e resistência da fibra superior às demais cultivares em uso no Brasil.

    Abstract in English:

    Cotton cultivar BRS 336 is a high-quality fiber upland cultivar and has wide adaptation to the Brazilian growing areas, with resistance to bacterial blight. BRS 336 exhibited fiber length higher than 32.0 mm in all field tests. Also, fiber strength exceeded all upland cotton currently grown in Brazil.
Crop Breeding and Applied Biotechnology Universidade Federal de Viçosa, Departamento de Fitotecnia, 36570-000 Viçosa - Minas Gerais/Brasil, Tel.: (55 31)3899-2611, Fax: (55 31)3899-2611 - Viçosa - MG - Brazil
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