o-way crosses in Soi

PLANT BREEDING

Estimativas de herdabilidade em gerações precoces de cruzamentos biparentais de soja

Marcelo Marchi CostaI, *; Antonio Orlando Di MauroII; Sandra Helena Unêda-TrevisoliIII; Nair Helena Castro arrieliv; Ivana Marino bárbarow; Gustavo dias silveirai; frando Romero Silva munizi

Abstrakt

ocena parametrów genetycznych, szczególnie we wczesnych pokoleniach, jest bardzo przydatna do kierowania procesem selekcji w programach hodowlanych., Niniejsze badania zostały podjęte w celu oszacowania dziedziczności w szerokim, wąskim sensie i z wykorzystaniem regresji rodzic-potomstwo w populacjach soi F3 z sześciu krzyżówek dwukierunkowych, pochodzących z programu hodowli Soi Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (UNESP), Kampus Jaboticabal. Zastosowano w nim konstrukcję rodzinną ze wspólną kratownicą usytuowaną w odległości dziesięciu działek. Zaobserwowano bardzo istotne różnice między rodzinami., Eksperymentalny współczynnik zmienności (CVE), współczynnik CVg/CVe i dziedziczność wykazały dużą zmienność wśród cech, będąc najwyższymi wartościami dla liczby strąków, liczby nasion i plonu ziarna, co uwidoczniło istnienie wariancji do wykorzystania przez hodowlę. Oszacowanie współczynników dziedziczności w szerokim, wąskim i regresji było bliskie w większości sytuacji, pokazując, że największa część wariancji genetycznej ma charakter addytywny, w którym proste metody selekcji mogą prowadzić do zadowalających zysków genetycznych.,

Key words: Glycine max, heritability coefficient, parent-offspring regression, quantitative traits.

streszczenie

ocena parametrów genetycznych, zwłaszcza we wczesnych pokoleniach, jest bardzo przydatna do kierowania procesem selekcji w programach hodowlanych., Podsumowując, niniejsze badanie [tekst]: ocena słownik angielsko-rosyjski w kierunkach szerokich i ograniczonych, a także w regresji rodzic-potomek w populacjach F3 soi uzyskanych w sześciu skrzyżowaniach biparentais należących do Programu poprawy Soi Wydziału Nauk Rolniczych i weterynaryjnych – UNESP) – campus de Jaboticabal. Zespoły były z rodzin świadków naprzemiennie co dziesięć działek. Różnice są bardzo znaczące wśród rodzin., Współczynnik zmienności eksperymentalnej (CVe), stosunek CVg / CVe i dziedziczności były duże różnice między symbolami oszacowano, przy czym najwyższe wartości uzyskane dla liczby strąków, liczby nasion i wydajności ziarna potwierdzające zmienność być stosowane w celu poprawy. Szacunki współczynników dziedziczności w szerokim znaczeniu, ograniczone i regresji były bliskie, w większości przypadków, co oznacza, że wiele z różnorodności genetycznej natury jest uzależniające, którego proste metody walidacji może prowadzić do zadowalających zysków.,

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

1. Wprowadzenie

głównym celem programów hodowlanych jest identyfikacja nadrzędnych genotypów w licznej i heterogenicznej populacji. Zwykle trudności w uzyskaniu pożądanych genotypów wynikają z dużej liczby genotypów, trudności w wykrywaniu różnic fenotypowych dla cech poligenicznych oraz działania czynników środowiskowych w ekspresji fenotypu (MONTALVÁN and BARBIN, 1999).,

według Cruza i CARNEIRO (2003) sukces hodowli roślin dla każdej cechy wymaga z reguły dziedziczenia, a także obecności zmienności w populacji poddawanej selekcji. Dlatego dziedziczność jest bardzo ważnym parametrem dla hodowcy, umożliwiając oszacowanie dziedzicznej części zmienności fenotypowej, oszacowanie przyrostu genetycznego i wybór metod selekcji, które mają być stosowane (REIS et al., 2002).,

dziedziczność można oszacować jako pomiar podobieństwa rodzic-potomstwo, a także jako szeroki i wąski sens części genetycznej, biorąc pod uwagę, że dziedziczność nie charakteryzuje cechy, ale strukturę badanej populacji (JACQUARD, 1983).

wiele badań soi przeprowadzono na szerokich i wąskich szacunkach dziedziczności zmysłów (Azevedo FILHO et al., 1998; TOLEDO i in., 2000; FARIAS NETO and VELLO, 2001; ROSSMAN, 2001; REIS et al.,, 2002), choć kilka z nich zostało wykonanych za pomocą regresji rodzic-potomstwo, wśród których jest owsa i badania soi (CABRAL et al., 2001; MUNIZ et al., 2002).

szacunki parametrów genetycznych wczesnych pokoleń są bardzo ważne dla kierowania programem hodowlanym w procesie wyboru najbardziej obiecujących genotypów. W związku z tym podjęte zostały badania mające na celu oszacowanie dziedziczności w szerokim i wąskim znaczeniu oraz regresji rodzic-potomstwo, w populacjach F2 i F3 z krzyżowania dwukierunkowego dla kilku cech.

2., Materiał i metody

niniejsze badania przeprowadzono na obszarze doświadczalnym zakładu produkcji roślinnej, na Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (UNESP), Kampus Jaboticabal. Leczenie składało się z 57 rodzin F2 i F3 pochodzących z 6 krzyżówek dwukierunkowych (Tabela 1). Zmienna liczba rodzin na skrzyżowanie wynika z wyboru najlepszych genotypów w pokoleniu F2, z którego rodziny zostały otwarte w F3. Prawie dziewięć roślin z każdej rodziny zostało losowo wybranych i ocenionych pod kątem szacowanych parametrów genetycznych.,

eksperyment został przeprowadzony przy użyciu konstrukcji rodziny z kontrolami interkalacyjnymi, z kultywarami kontrolnymi (Renascença i Liderança) zlokalizowanymi dziesięć działek od siebie. Działki składały się z 5-metrowych linii, oddalonych od siebie o 0,5 m i z 20 roślinami na metr., Oceniano następujące cechy: liczba dni do dojrzałości (NDM); wysokość rośliny w momencie dojrzałości (PHM), w centymetrach; wysokość pierwszego sadzenia (FPI), w centymetrach; noclegi (L), skala ocen od 1 (roślina wyprostowana) do 5 (roślina spłaszczona); wartość agronomiczna (AV), skala ocen od 1 (roślina słaba) do 5 (roślina doskonała); liczba strąków na roślinę (NP); liczba nasion na roślinę (NS); wydajność ziarna na roślinę (GY), w gramach.,

Analiza statystyczna

wariancje cech dla każdej kontroli i dla pokolenia segregującego zostały przeanalizowane zgodnie z modelem statystycznym follo wing: YIJ = µ + fi + ei + pij + dif, gdzie YIJ jest obserwacją rośliny jth z rodziny i-tej; µ jest ogólną średnią pokolenia (kontroli lub rodziny); fi jest efektem genetycznym przypisywanym rodzinie i-tej, Z i = 1,2…32; ei jest efektem środowiskowym między rzędami (kontroli lub rodzin); pij jest efektem genetycznym przypisywanym roślinie J-tej z rodziny i-tej, z j = 1,2…,293; dij to efekt środowiskowy między roślinami w obrębie rzędów (rzędu lub rodziny).

analizy statystyczne przeprowadzono przy użyciu oprogramowania Genes (CRUZ, 2001). Oryginalne dane L i AV oraz NP i NS zostały przekształcone odpowiednio w I , w celu lepszego dostosowania danych do krzywej rozkładu normalnego.

w tabeli 2 przedstawiono schemat analizy wariancji dla generacji segregującej (Ft+1 = F3) i dla każdej kontroli.,iv> gdzie: kf, k1 e k2 są średnimi ważonymi liczby roślin na powierzchni dla rodzin, kontrola 1 i 2 odpowiednio; jest wariancją fenotypową wśród roślin w obrębie rodzin; jest wariancją genotypową wśród roślin w obrębie rodzin; jest wariancją środowiskową wśród roślin w obrębie rodzin; jest zmiennością fenotypową wśród rodzin; jest zmiennością genotypową wśród rodzin; jest zmiennością środowiskową wśród rodzin., kultywary używane jako elementy sterujące są genotypami całkowicie homozygotowymi, więc mogą być używane do oszacowania wariancji środowiskowych, gdzie: = jest wariancją środowiskową wśród roślin objętych kontrolą 1; = jest wariancją środowiskową na wykresie kontroli 1; = jest wariancją środowiskową na wykresie kontroli 2; = jest wariancją środowiskową na wykresie kontroli 2; = jest wariancja między działkami kontroli 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)., Podział ten był możliwy dzięki zastosowaniu samozapłodnionych rodzin, wywodzących się z populacji o pokrewieństwie dwóch przeciwstawnych rodziców.,rodziny ong:

– w obrębie rodzin:

– razem:

dziedziczność na podstawie regresji rodzic-potomstwo

gdzie b jest współczynnikiem regresji, z:, gdzie: COV(YFT, ft+1) odnosi się do współwystępowania wartości jednostek ft i średniej linii Ft+1 ft; jest średnią populacją ft; jest wariancją populacji Ft; R jest współczynnikiem endogamii malecota.,

3. Wyniki i dyskusja

Tabela 4 przedstawia podsumowanie analizy wariancji obejmującej 57 rodzin z 6 krzyżówek i kontroli interkalacyjnych (Renascença i Liderança) dla ośmiu badanych cech. Zauważono znaczne różnice między rodzinami dla prawie wszystkich cech we wszystkich 6 krzyżówkach, świadczące o dużej zmienności wśród potomków należących do różnych rodzin. Niemniej jednak, wśród przodków w obrębie rodzin oraz wśród I w obrębie działek kontrolnych, nie stwierdzono istotnych różnic dla większości cech w krzyżówkach.,

eksperymentalne współczynniki wariancji (CVE %) wahały się od 0,54% dla NDM w krzyżu 6 do 22,47% dla GY w krzyżu 4. Najbardziej ekspresyjne wartości CVe ( % ) uzyskano dla cech FPI, NP, NS, GY, przy czym trzy ostatnie uznano za podstawowe cechy produkcyjne, kontrolowane przez dużą liczbę genów i silnie oddziałujące na środowisko.

współczynnik CVg / CVe był bardzo wysoki, od 1,27 dla NDM w krzyżu 2 do 8,36 dla FPI w krzyżu 6., Ogólnie rzecz biorąc, najwyższe wartości stwierdzono dla podstawowych cech (NP, NS i GY) kontrastujących z tym, co zaobserwowano przez REIS et al. (2002), gdzie znaki drugorzędne (NDM, PHM i FPI) były wyższe.

wysokie wartości CVG / CVe obserwowane dla NP, NS i GY odzwierciedlają bardzo korzystną sytuację dla selekcji ukierunkowanej na te cechy, z możliwościami uzyskania zysków przy użyciu prostych metod selekcji, jak zaobserwowali CRUZ i REGAZZI (1997).,

Tabela 5 przedstawia szacowane współczynniki dziedziczności w szerokim sensie wśród rodzin i wewnątrz nich, w wąskim sensie wśród rodzin, w obrębie rodzin oraz całkowitej i opartej na regresji rodzic-potomstwo. Całkowity wąski sens dziedziczności opiera się na jednostce, będącej pogardzaną informacją o rodzinie.

na ogół najwyższe współczynniki dziedziczności uzyskano dla podstawowych cech produkcyjnych (NP, NS i GY), w większości krzyży (Tabela 5)., Wartości te wynikają z wysokiej zmienności genotypowej tych cech, ze względu na uderzającą wyższość niektórych osobników i niektórych rodzin w porównaniu do średniej populacji. Potwierdza to wyższość tych samych cech w porównaniu ze współczynnikiem wariancji genetycznej (Tabela 4).

indywidualnie można zaobserwować w krzyżu 4, że niektóre wartości pokonały jedność dla NP, NS i GY, co według REIS et al., (2002), jest oznaką zawyżonej addytywnej wariancji genetycznej lub niedocenianej wariancji środowiskowej, która może charakteryzować nieadekwatność metod estymacji dla tych wariancji. Fakt ten mógł być spowodowany niską liczbą przedstawicieli niektórych rodzin, których rozwój korzystał z niskiego stanowiska w linii odpowiadającej rodzinie.

wszystkie sześć współczynników dziedziczności wykazywało dużą zmienność. Dziedziczność w szerokim sensie wśród rodzin wahała się od 0,34 (L w krzyżówce 1) do 0,95 (FPI w krzyżówce 6). Podobne szacunki zostały znalezione przez REIS et al., (2002), Dla NDM, PHM, NP, NS i GY. MAURO et al. (1995) również uzyskał podobne wyniki dla PHM i FPI, ale niższe dla NP, NS i GY, stosując ten sam typ wykresu. Szeroko rozumiana dziedziczność w rodzinach, która wahała się od 0,11 (L w krzyżówce 1) do 0,89 (GY w krzyżówce 4) była również podobna do wyników uzyskanych przez REIS i wsp (2002) Dla NDM i PHM, choć została pokonana przez Wyniki uzyskane dla NP, NS i GY.

heritability wąskiego sensu wśród rodzin wahała się od 0,27 (L w krzyż 1) do 1,00 (GY w krzyż 4), wykazując podobieństwa do tego, co zostało znalezione przez REIS et al. (2002) Dla NDM, NP, NS i GY., Niższe szacunki znaleziono dla PHM. ROSSMANN (2001) uzyskał podobny poziom amplitudy do poziomu NDM i GY, z nieco lepszymi wynikami dla PHM i L. wąska dziedziczność zmysłów w rodzinach prezentowała wyższą wariancję, od 0,06 (L w krzyżu 1 i FPI w krzyżu 5) do 1,25 (GY w krzyżu 4), z wynikami wyższymi niż te znalezione przez REIS et al. (2002) Dla NDM i PHM oraz nieco niższe dla NP, NS i GY. Całkowita heritability wąskiego sensu wahała się od 0,12 (L w krzyż 1) do 1,07 (GY w krzyż 4), prezentując wyniki niższe niż te uzyskane przez REIS et al., (2002) Dla NDM i PHM oraz podobne dla NP, NS i GY.

szacowana dziedziczność przez regresję rodzic-potomstwo mieszczącą się w przedziale 0,14 (PHM w krzyżówce 1) i 1,33 (NS w krzyżówce 4), przedstawiała poziomy amplitudy podobne do tych uzyskanych przez MUNIZ et al. (2002) Dla PHM i FPI oraz wyższe dla NS i GY. FARIAS NETO i VELLO (2001) uzyskali podobne wyniki dla NDM, PHM, L, AV i GY.

można również zauważyć, na tabeli 5, średnie heritability z sześciu krzyży, dla wszystkich szacunków i cech., Ogólnie rzecz biorąc, krzyż 1 prezentował niższe szacunki niż średnia dla prawie wszystkich sytuacji, cech i sposobów szacowania dziedziczności, z wyjątkiem cechy FPI. Dla krzyża 2 Większość szacunków była wyższa od średniej, z wyjątkiem cechy GY, gdzie wszystkie współczynniki dziedziczności były niższe. Krzyż 3 wykazał niewielką przewagę w porównaniu ze średnimi szacunkami, głównie dla cech AV, NP i NS. Dla krzyża 4 większość szacunków była wyższa niż średnia dla wszystkich cech., W przeciwnym razie, na krzyżu 5, można zauważyć, że większość współczynników była niższa niż średnia, z wyjątkiem cechy L. Ostatecznie krzyż 6 wykazał albo wyższe i niższe szacunki niż średnia w podobnej liczbie.

wyniki wykazały, że szerokie i wąskie współczynniki dziedziczności sensu, często były bliższe, co wskazuje, że większość wariancji genetycznej wynika prawdopodobnie z addytywności., Fakt ten potwierdza uzyskany wysoki stosunek CVg/CVe, o wartościach wyraźnie wyższych od jednostki, co pokazuje, że dość proste metody selekcji mogą prowadzić do zadowalających zysków, zwłaszcza dla cech podstawowych (NP, NS i GY), które są bardziej istotne ekonomicznie, nawet we wczesnych pokoleniach.

szacunki heritability obliczane na podstawie regresji rodzic-potomstwo były podobne do heritability narrow sense, przedstawiając te same przeszacowania w krzyżówce 4 dla NP, NS i GY, z wartościami wyższymi niż jednostka., Należy jednak podkreślić, że BORÉM (1997) uważa, że szacunki uzyskane przez regresję rodzic-potomstwo, zwłaszcza w pokoleniach F2 i F3, mają szeroki charakter, ze względu na fakt, że KOWARIANCJA rodzic-potomstwo zawiera składniki addytywności, dominacji i wariancji epistatycznej., Ponieważ jednak większość wariancji genetycznej w obecnym eksperymencie miała charakter addytywny, z zminimalizowaną dominacją i efektami epistatycznymi, zauważono, że trzy współczynniki dziedziczności (szerokie, wąskie i regresyjne) prezentowały bliskie wartości dla większości sytuacji, zwłaszcza w szacunkach uzyskanych wśród rodzin.

wysokie współczynniki dziedziczności obserwowane specjalnie dla NP, NS i GY wskazują, że sukces w selekcji wczesnego pokolenia, nawet w pokoleniu F3, może być możliwy dzięki kierowaniu procesem selekcji dla najbardziej obiecujących genotypów., Szacunki heritability dla GY, głównie w krzyżówkach 4, 3 i 6, przedstawiały większe możliwości przyrostu, biorąc pod uwagę współczynniki szerokiego i wąskiego sensu jako regresję rodzic-potomstwo. Najmniej obiecujące krzyże, biorąc pod uwagę wszystkie trzy metody szacowania, były krzyże 1 i 2.

biorąc pod uwagę, że współczynnik dziedziczności określa proporcję różnicową selekcji, która zostanie przekazana następnemu pokoleniu, można wywnioskować, że selekcja wśród rodzin będzie bardziej obiecująca niż selekcja wewnątrz rodzin., Co więcej, cechy i krzyże, które prezentowały najlepsze oszacowania współczynników dziedziczności, również dawały większe możliwości zysku dzięki prostym metodom selekcji, nawet we wczesnych pokoleniach.

4. Wnioski

1. Oszacowanie dziedziczności w szerokim sensie, wąskim sensie i przez regresję było bliskie w Warunkach eksperymentu, dowodząc, że addytywna natura reprezentuje najwyższą część wariancji genetycznej.

2. Selekcja wśród rodzin okazała się najbardziej obiecująca niż selekcja wewnątrz rodzin.,

podziękowania

dla CAPES i FAPESP za przyznane stypendia i pomoc finansową na badania naukowe. Do techników Geraldo Mangela de Assis i Amanda Roberta Corrado za pomoc w prowadzeniu eksperymentów.

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

Viçosa: Editora UFV, Imprensa Universitária, 2001. 648p.

żakard, A. Dziedzic: jedno słowo, trzy pojęcia., Biometria, Arlington, v. 39, N. 2, p. 465-477, 1983.

ROSSMANN, H. szacunki parametrów genetycznych i fenotypowych populacji soi szacuje się na cztery lata. 2001. 80P. pracę magisterskie (magisterskie z agronomii) – Esalq / USP Piracicaba.

UNÊDA-TREVISOLI, S. H. stabilność fenotypowa i zdolność Gritsenko uzyskane przez krzyżowanie óctuplos na soję. 1999. 228p. rozprawa (doktorat z agronomii) – Esalq/USP Piracicaba.

---