o-via croci di soia

IMPIANTO di ALLEVAMENTO

Ereditabilità stima nei primi generazioni a due croci di soia

Estimativas de herdabilidade em gerações precoces de cruzamentos biparentais de soja

Marcelo Marchi CostaI, *; Antonio Orlando Di MauroII; Sandra Elena Unêda-TrevisoliIII; Nair Helena Castro ArrielIV; Ivana Marino BárbaroV; Gustavo Dias SilveiraI; Frando Romero Silva MunizI

ABSTRACT

La stima dei parametri genetici, soprattutto nelle prime generazioni, è molto utile per indirizzare il processo di selezione in programmi di allevamento., La presente ricerca è stata intrapresa per stimare le ereditarietà in senso lato, senso stretto e utilizzando la regressione genitore-prole in popolazioni di soia F3 da sei croci a due vie, originate dal programma di allevamento di soia di Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (UNESP), Jaboticabal campus. E ‘ stato utilizzato il disegno di famiglia con controlli comuni situati dieci appezzamenti di distanza. Sono state osservate differenze altamente significative tra le famiglie., Il coefficiente sperimentale di variazione (CVe), il rapporto CVg/CVe e l’ereditabilità hanno mostrato un’ampia variazione tra i tratti, essendo i valori più alti trovati per numero di baccelli, numero di semi e resa in grano, rendendo evidente l’esistenza di varianza da sfruttare per l’allevamento. La stima dei coefficienti di ereditabilità in senso ampio, in senso stretto e per regressione erano vicini nella maggior parte delle situazioni, dimostrando che la maggior parte della varianza genetica è di natura additiva, in cui semplici metodi di selezione possono portare a soddisfacenti guadagni genetici.,

Parole chiave: Glicina max, coefficiente di ereditabilità, regressione genitore-prole, tratti quantitativi.

sommario

la stima dei parametri genetici, specialmente nelle prime generazioni, è molto utile per indirizzare il processo di selezione nei programmi di allevamento., Pertanto, questo studio mirava a stimare le mandreabilità nei sensi ampi e ristretti, nonché dalla regressione padre-figlio nelle popolazioni F3 di soia da sei croci biparentali appartenenti al programma di miglioramento della soia della Facoltà di Scienze agrarie e Veterinarie (UNESP) – campus Jaboticabal. Il disegno utilizzato era quello di famiglie con testimoni intervallati ogni dieci appezzamenti. Sono state osservate differenze molto significative tra le famiglie., Il coefficiente di variazione sperimentale (CVe), il rapporto CVg/CVe e l’ereditabilità erano di ampia variazione tra i caratteri valutati, essendo i valori più alti ottenuti per numero di baccelli, numero di semi e produttività del grano, evidenziando l’esistenza di variabilità da sfruttare per l’allevamento. Le stime dei coefficienti di ereditabilità in senso ampio, stretto e per regressione erano vicine, nella maggior parte delle situazioni, indicando che la maggior parte della varianza genetica di natura additiva i cui semplici metodi di selezione possono portare a guadagni soddisfacenti.,

Palavras-chave: Glycine max, coeficiente de herdabilidade, regressão pai-filho, caracteres quantitativos.

1. INTRODUZIONE

Lo scopo principale dei programmi di allevamento è quello di identificare genotipi superiori in una popolazione numerosa ed eterogenea. Di solito, le difficoltà di ottenere genotipi desiderabili sono dovute al gran numero di genotipi, alla difficoltà di rilevare le differenze fenotipiche per i tratti poligenici e all’azione dei fattori ambientali nell’espressione del fenotipo (MONTALVÁN e BARBIN, 1999).,

Secondo CRUZ e CARNEIRO (2003), il successo dell’allevamento vegetale per qualsiasi tratto richiede, di regola, che sia ereditabile e anche la presenza di variazione nella popolazione in fase di selezione. Pertanto, l’ereditabilità è un parametro molto importante per l’allevatore, che consente la stima della porzione ereditabile della variazione fenotipica, la stima del guadagno genetico e la scelta dei metodi di selezione da applicare (REIS et al., 2002).,

L’ereditabilità può essere stimata come misura di somiglianza genitore-prole, e anche come porzione genetica di senso ampio e stretto, considerando che l’ereditabilità non caratterizza il tratto, ma la struttura della popolazione in studio (JACQUARD, 1983).

Molte ricerche sulla soia sono state fatte su stime di ereditabilità di senso ampio e stretto (AZEVEDO FILHO et al., 1998; TOLEDO et al., 2000; FARIAS NETO e VELLO, 2001; ROSSMAN, 2001; REIS et al.,, 2002), anche se pochi di loro sono stati fatti usando la regressione genitore-prole, tra cui uno studio di avena e soia (CABRAL et al., 2001; MUNIZ et al., 2002).

Le stime dei parametri genetici nelle prime generazioni sono molto importanti per dirigere il programma di allevamento nel processo di selezione dei genotipi più promettenti. Pertanto, la presente ricerca è stata intrapresa per stimare le ereditarietà in senso ampio e stretto e per regressione genitore-prole, nelle popolazioni di soia F2 e F3 da incroci a due vie per diversi tratti.

2., MATERIALE E METODI

La presente ricerca è stata effettuata presso l’area sperimentale del Dipartimento di produzione agricola, presso la Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (UNESP), Campus Jaboticabal. I trattamenti consistevano in 57 famiglie F2 e F3 derivate da 6 incroci a due vie (Tabella 1). Il numero variabile di famiglie per incrocio è dovuto alla selezione dei migliori genotipi nella generazione F2, da cui sono state aperte le famiglie in F3. Quasi nove piante per famiglia sono state selezionate casualmente e valutate per le stime dei parametri genetici.,

L’esperimento è stato condotto utilizzando il design della famiglia con controlli intercalati, con le cultivar di controllo (Renascença e Liderança) situate a dieci appezzamenti l’una dall’altra. Le trame consistevano in linee di 5 metri, a 0,5 m di distanza e con piante 20 per metro., Le seguenti caratteristiche sono stati valutati: numero di giorni alla scadenza (NDM); altezza della pianta a maturità (FM), in centimetri; primo contenitore di inserimento altezza (FPI), in centimetri, l’alloggio (L), grado scala che varia da 1 (pianta eretta) a 5 (presentata impianto); valore agronomico (AV), grado scala che varia da 1 (scarsa impianto) a 5 (eccellente impianto); numero di baccelli per pianta (NP); numero di semi per pianta (NS); grano resa per pianta (GY), in grammi.,

Analisi statistica

Le varianze trait per ogni controllo e per la generazione segregante sono state analizzate secondo il modello statistico follo wing: Yij = µ + fi + ei + pij + dif, dove Yij è un’osservazione della pianta jth della famiglia ith; µ è una media generale della generazione (controllo o famiglia); fi è l’effetto genetico attribuito alla famiglia ith, con i = 1,2…32; ei è l’effetto ambientale tra le file( del controllo o delle famiglie); pij è l’effetto genetico attribuito alla pianta jth della famiglia ith, con j = 1,2…,293; dij è l’effetto ambientale tra piante all’interno di file (del controllo o delle famiglie).

Le analisi statistiche sono state eseguite utilizzando il software Genes (CRUZ, 2001). I dati originali di L e AV e di NP e NS sono stati trasformati rispettivamente in e, , al fine di adattare meglio i dati alla curva di distribuzione normale.

Nella tabella 2 viene presentato uno schema dell’analisi della varianza per la generazione di segregazione (Ft+1 = F3) e per ciascun controllo.,iv> dove: kf k1 e k2 sono la media ponderata del numero di piante per parcella per le famiglie, di controllo 1 e 2, rispettivamente; è la varianza fenotipica tra le piante all’interno delle famiglie; è genotipica varianza tra le piante all’interno delle famiglie; ambientale varianza tra le piante all’interno delle famiglie; è la varianza fenotipica tra le famiglie; è genotipica varianza tra le famiglie; e ambientale varianza tra le famiglie., cultivar utilizzate come controlli sono completamente genotipi omozigoti, in modo che può essere utilizzato per stimare le variazioni ambientali, dove: = ambientale varianza tra le piante all’interno di controllo 1; = ambientale varianza tra appezzamento di controllo 1; = ambientale varianza tra le piante all’interno di controllo 2; e = ambientale varianza tra le trame di controllo 2.,d=”b0eabc2dbc”>

Genotypic Variance

= –

= –

Additive Genetic Variance and Variance due to the Dominance

Table 3 contains the total genotypic variance fractioning ( ) into additive variance ( ) and variance due to dominance deviations ( ), considering the endogamy coefficient in F3 generation of ½ (CRUZ, 2001)., Questo frazionamento è stato possibile perché sono state utilizzate famiglie autofecondate, derivate da popolazioni di un incrocio tra due genitori contrastanti.,ong famiglie:

– all’Interno delle famiglie:

– per un Totale di:

Ereditabilità base genitore-figli di regressione

dove b è il coefficiente di regressione, con:, dove: Cov(YFt, Ft+1) si riferisce al co-varianza tra Ft singoli valori e il Ft+1 linee di media Ft; è il Ft media della popolazione; è il Ft varianza della popolazione; r è il Malecot coefficiente di endogamia.,

3. RISULTATI E DISCUSSIONE

La tabella 4 mostra un riassunto dell’analisi della varianza che coinvolge 57 famiglie da 6 croci e controlli intercalati (Renascença e Liderança) per gli otto tratti studiati. Differenze significative sono state notate tra le famiglie per quasi tutti i tratti in tutte e 6 le croci, evidenziando la grande variabilità tra progenie appartenenti a famiglie diverse. Tuttavia, tra progenie all”interno delle famiglie e tra e all” interno trame del controllo, differenze significative sono state trovate per la maggior parte dei tratti in croci.,

I coefficienti di varianza sperimentale (CVe %) variavano da 0,54% per NDM in cross 6 a 22,47% per GY in cross 4. I valori CVe più espressivi ( % ) sono stati ottenuti per i tratti FPI, NP, NS, GY, gli ultimi tre sono considerati i tratti di produzione primari, controllati da un gran numero di geni e altamente influenzati dall’ambiente.

Il rapporto CVg/CVe era molto alto, da 1,27 per NDM nel cross 2 a 8,36 per FPI nel cross 6., In generale, i valori più alti sono stati trovati per i tratti primari (NP, NS e GY) in contrasto con quanto osservato da REIS et al. (2002), dove i caratteri secondari (NDM, PHM e FPI) erano più alti.

Gli alti valori di CVg/CVe osservati per NP, NS e GY riflettono una situazione molto favorevole per la selezione che mira a questi tratti, con possibilità di guadagni usando semplici metodi di selezione, come osservato da CRUZ e REGAZZI (1997).,

La tabella 5 presenta le stime dei coefficienti di ereditabilità del senso ampio tra e all’interno delle famiglie, il senso stretto tra le famiglie, all’interno delle famiglie e il totale e basato sulla regressione genitore-prole. L’ereditabilità totale del senso stretto si basa su un individuo, essendo le sue informazioni familiari disprezzate.

In generale, i più alti coefficienti di ereditabilità sono stati ottenuti per i tratti di produzione primari (NP, NS e GY), nella maggior parte delle croci (Tabella 5)., Questi valori sono dovuti all’elevata varianza genotipica di questi tratti, a causa della sorprendente superiorità di alcuni individui e di alcune famiglie rispetto alla media della popolazione. Ciò può essere confermato dalla superiorità di questi stessi tratti rispetto al coefficiente di varianza genetica (Tabella 4).

Individualmente, si può osservare in cross 4, che alcuni valori hanno superato l’unità per NP, NS e GY, cosa secondo REIS et al., (2002), è un segno di una varianza genetica additiva sovrastimata o di una varianza ambientale sottostimata, che può caratterizzare un’inadeguatezza dei metodi di stima per queste varianze. Questo fatto può essere stato causato dal basso numero di rappresentanti per alcune famiglie, che avevano il loro sviluppo beneficiato dalla bassa posizione nella linea corrispondente alla sua famiglia.

Tutti e sei i coefficienti di ereditabilità hanno mostrato un’elevata variazione. L’ereditabilità di senso ampio tra le famiglie variava da 0,34 (L in croce 1) a 0,95 (FPI in croce 6). Stime simili sono state trovate da REIS et al., (2002), per NDM, PHM, NP, NS e GY. MAURO et al. (1995) ha anche ottenuto risultati simili per PHM e FPI, ma inferiori per NP, NS e GY, usando lo stesso tipo di trama. L’ereditabilità del senso ampio all’interno delle famiglie, che variava da 0.11 (L in cross 1) a 0.89 (GY in cross 4) era anche simile ai risultati ottenuti da REIS et al (2002) per NDM e PHM, sebbene fosse superata da quelli ottenuti per NP, NS e GY.

L’ereditabilità del senso stretto tra le famiglie variava da 0,27 (L in cross 1) a 1,00 (GY in cross 4), presentando somiglianze con ciò che è stato trovato da REIS et al. (2002) per NDM, NP, NS e GY., Sono state trovate stime più basse per il PHM. ROSSMANN (2001) ha ottenuto livelli di ampiezza simili a quelli di NDM e GY, con risultati leggermente superiori per PHM e L. L’ereditabilità del senso stretto all’interno delle famiglie ha presentato una varianza più alta, da 0.06 (L in cross 1 e FPI in cross 5) a 1.25 (GY in cross 4), con risultati superiori a quelli trovati da REIS et al. (2002) per NDM e PHM e leggermente inferiore per NP, NS e GY. L’ereditabilità totale del senso stretto variava da 0,12 (L in croce 1) a 1,07 (GY in croce 4), presentando risultati inferiori a quelli ottenuti da REIS et al., (2002) per NDM e PHM e simili per NP, NS e GY.

L’ereditabilità stimata dalla regressione genitore-prole situata tra 0.14 (PHM in cross 1) e 1.33 (NS in cross 4), presentava livelli di ampiezza simili a quelli ottenuti da MUNIZ et al. (2002) per PHM e FPI e superiori per NS e GY. FARIAS NETO e VELLO (2001) hanno ottenuto risultati simili per NDM, PHM, L, AV e GY.

Si possono anche notare, nella Tabella 5, le medie di ereditabilità delle sei croci, per tutte le stime e i tratti., In una visione generale, la croce 1 presentato stime inferiori rispetto alla media per quasi tutte le situazioni, tratti e modi di stima ereditabilità, fatta eccezione per il tratto FPI. Per la croce 2, la maggior parte delle stime erano superiori alla media, con l ” eccezione di tratto GY dove tutti i coefficienti di ereditabilità erano inferiori. Il cross 3 ha mostrato un leggero vantaggio rispetto alle stime medie, principalmente per i tratti AV, NP e NS. Per la croce 4, la maggior parte delle stime erano superiori alla media per tutti i tratti., Altrimenti, sulla croce 5, si può osservare che la maggior parte dei coefficienti erano inferiori alla media, ad eccezione del tratto L. Infine il cross 6 ha mostrato stime più alte e più basse rispetto alla media in un numero simile.

I risultati hanno mostrato che i coefficienti di ereditabilità di senso ampio e stretto, spesso erano più vicini, indicando che la maggior parte della varianza genetica è probabilmente dovuta alla natura additiva., Questo fatto è rafforzato dall’alto rapporto CVg/CVe ottenuto, con valori nettamente superiori all’unità, dimostrando che metodi di selezione abbastanza semplici possono portare a guadagni soddisfacenti, specialmente per i tratti primari (NP, NS e GY), che sono più importanti economicamente, anche nelle prime generazioni.

Le stime di ereditabilità calcolate dalla regressione genitore-prole erano simili all’ereditabilità del senso stretto, presentando le stesse sovrastime in cross 4 per NP, NS e GY, con valori superiori all’unità., È importante rafforzare tuttavia che BORÉM (1997) ritiene che le stime ottenute dalla regressione genitore-prole, specialmente nelle generazioni F2 e F3, siano di natura ampia, a causa del fatto che la covarianza genitore-prole include componenti di additivo, dominanza e varianza epistatica., Tuttavia, poiché la maggior parte della varianza genetica nel presente esperimento era di natura additiva, con dominanza minimizzata ed effetti epistatici, è stato notato che i tre coefficienti di ereditabilità (broad, narrow e regression) presentavano valori vicini, per la maggior parte delle situazioni, specialmente nelle stime ottenute tra le famiglie.

Gli alti coefficienti di ereditabilità osservati specificamente per NP, NS e GY indicano che potrebbe esserci successo nella selezione di prima generazione, anche nella generazione F3, indirizzando il processo di selezione per i genotipi più promettenti., Le stime di ereditabilità per il GY, principalmente nelle croci 4, 3 e 6, presentavano maggiori possibilità di guadagno, considerando i coefficienti di senso ampio e stretto come regressione genitore-prole. Le croci meno promettenti, considerando tutti e tre i metodi di stima, erano le croci 1 e 2.

Considerando che il coefficiente di ereditabilità definisce la proporzione differenziale di selezione che verrà trasmessa alla generazione successiva, si può dedurre che la selezione tra le famiglie sarà più promettente della selezione all’interno delle famiglie., Inoltre, i tratti e le croci che presentavano le migliori stime dei coefficienti di ereditabilità presentavano anche maggiori possibilità di guadagno attraverso semplici metodi di selezione, anche nelle prime generazioni.

4. CONCLUSIONI

1. La stima dell’ereditabilità in senso lato, in senso stretto e per regressione erano vicine nelle condizioni dell’esperimento, evidenziando che la natura additiva rappresenta la parte più alta della varianza genetica.

2. La selezione tra le famiglie si è rivelata più promettente della selezione all’interno delle famiglie.,

RICONOSCIMENTI

A CAPES e FAPESP per le borse di studio assegnate e il contributo finanziario alla ricerca. Ai tecnici Geraldo Mangela de Assis e Amanda Roberta Corrado per l’assistenza nella conduzione degli esperimenti.

BORÉM, A.; MIRANDA, G. V. Melhoramento de plantas. 4 ed. Viçosa: Editora UFV, Imprensa Universitária, 2005. 525p.

CRUZ, CD Programa Genes: versão Windows; aplicativo computacional em genética e estatística. Viçosa: Editora UFV, Imprensa Universitária, 2001. 648p.

JACQUARD, A. Ereditabilità: una parola, tre concetti., Biometrics, Arlington, v. 39, n. 2, p. 465-477, 1983.

ROSSMANN, H. stime dei parametri genetici e fenotipici di una popolazione di soia valutati in quattro anni. 2001. 80p. tesi di laurea (Master in Agronomia) – ESALQ/USP, Piracicaba.

UNÊDA-TREVISOLI, S. H. stabilità fenotipica e potenziale progenie ottenuto da incroci octuple nella soia. 1999. 228p. tesi di dottorato in Agronomia-ESALQ / USP, Piracicaba.

---