Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2003.tde-13052003-165635
Documento
Autor
Nome completo
Mariana Iemma
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2003
Orientador
Banca examinadora
Garcia, Antonio Augusto Franco (Presidente)
Silva, Heyder Diniz
Souza Junior, Claudio Lopes de
Título em português
Uso do melhor preditor linear não viesado (BLUP) em análises dialélicas e predição de híbridos.
Palavras-chave em português
cruzamento dialélico
divergência genética
genética estatística
linhagem vegetal
milho híbrido
modelos lineares.
Resumo em português
A obtenção de híbridos de milho está relacionada com o aumento de
produtividade dessa cultura. Para isso, normalmente são realizados cruzamentos entre
linhagens de diferentes grupos heteróticos, que são determinados pelos melhoristas de
forma que seja maximizada a divergência entre eles. A escolha dos genitores a serem
cruzados pode ser facilitada pelo uso de cruzamentos dialélicos. Os modelos usados para
a análise dos dialélicos permitem a estimação de parâmetros úteis para a seleção dos
genitores e o estabelecimento de grupos heteróticos, sendo que os efeitos genéticos
normalmente podem ser considerados como aleatórios. A forma tradicional de análise
inclui tais efeitos na matriz de incidência dos efeitos fixos e emprega o método dos
mínimos quadrados ordinários, o que impossibilita a análise usando a metodologia dos
modelos mistos. Os objetivos deste trabalho foram comparar os resultados das análises
dialélicas obtidas considerando o modelo fixo e o modelo misto e avaliar a eficiência do
melhor preditor linear não viesado (BLUP) para predição de cruzamentos não realizados
entre linhagens de milho, utilizando informações de marcadores moleculares RFLP para a estimação da matriz de parentesco. Foram considerados dados de 80 híbridos
interpopulacionais e 20 testemunhas comerciais, avaliados em um látice 10 x 10 em três
locais. Esses híbridos foram obtidos pelo cruzamento entre 8 linhagens do grupo
heterótico BR-105 e 10 do grupo BR-106, as quais foram genotipadas com marcador
RFLP. A análise dialélica foi realizada segundo a metodologia que considera o modelo
genético como fixo e usa o método dos mínimos quadrados ordinários, e também usando
a metodologia de modelos mistos, assumindo que a capacidade geral de combinação
(CGC) dos dois grupos heteróticos e a capacidade específica de combinação (CEC)
representam efeitos aleatórios. Além disso, foi avaliada a predição de híbridos simples
não realizados, com base na matriz de covariâncias genéticas entre o híbrido não
realizado e os híbridos preditores, usando as informações do marcador RFLP. Como
todos os híbridos foram obtidos, foi simulada a retirada de cada um deles do conjunto,
sendo sua performance predita a partir dos 79 restantes. Os resultados mostraram que, na
comparação entre as análises dialélicas obtidas com as duas metodologias, embora os
valores da CGC das linhagens da população BR-106 e da CEC tenham baixa correlação
entre as duas metodologias (r=-0,11 e r=-0,06, respectivamente), a classificação dos
híbridos mais produtivos sofre poucas alterações (r=0,99) e não causa dificuldades na
seleção. A eficiência do BLUP para predição de cruzamentos não realizados entre
linhagens de milho, utilizando informações de marcadores moleculares para a estimação
da matriz de parentesco, mostrou a existência de moderada correlação entre os valores
dos BLUPs da produção de grãos e os valores preditos a partir dos híbridos observados
restantes (r=0,35), o que indica que essa metodologia tem capacidade em predizer a
estimativa de valores não observados, porém com alguma imprecisão. Os mesmos
resultados foram observados entre as capacidades específicas de combinação observadas
e as preditas (r=0,30). Conclui-se que a metodologia de modelos mistos pode ser usada,
desde que com ressalvas, dada as correlações moderadas.
Título em inglês
Use of best linear unbiased prediction in diallel analysis and in prediction of single crosses.
Palavras-chave em inglês
diallel crosses
esibred lines
genetic divergence
linear models.
maize single crosses
statistical genetics
Resumo em inglês
The obtainment of maize single crosses is related with increasing in
productivity. To do so, inbred lines derived of different heterotic groups are crossed.
These groups are established in such a way that the genetic divergences among them are
maximized. Using diallel crosses can facilitate the choice of the inbred lines to be
crossed. The models used to perform these analyses allow estimating genetic parameters
that are useful in the selection of parental lines and in determining the heterotic groups.
In these models, generally, the genetic effects are considered as random. However, these
analyses are usually performed considering these effects in the matrix of fixed effects,
and obtaining the parameter estimates according to the ordinary least squares method,
making impossible using mixed linear models theory. The aims of this research were to
compare the results of diallel analyses obtained by using fixed and mixed models, and
evaluate the efficiency of the best linear unbiased predictor (BLUP) in predicting non-realized
single crosses. Eighty interpopulation hybrids and twenty commercial checks
were evaluated in a 10 x 10 lattice design with two replications located in three environments. These single crosses were obtained by crossing eight and ten inbred lines
from BR-105 and BR-106 heterotic groups, respectively. These eighteen lines were
genotyped by using RFLP molecular markers and then the coefficient of parentage
among them was estimated. The genetic parameters general (GCA) and specific (SCA)
combining abilities were estimated through diallel analyses, considering the linear model
as fixed and using the ordinary least squares as the estimation method. Besides, GCA
and SCA were predicted using BLUP and assuming the genetic effects as random.
Besides, the prediction of non-realized single crosses was evaluated. To do so, each one
of the 80 realized hybrids was predicted based on information of the others 79 single
crosses and using the genetic variance-covariance matrix estimated using RFLP
information. According to the results, it was found poor correlation between estimatives
and predictions obtained considering the model as fixed or mixed, for GCA within BR-106
population (r=-0.11) and for SCA (r=-0.06). However, the ranking of the single
crosses for productivity did not change (r=0.99) and did not make selection process
more difficult. The efficiency of BLUP in predicting unrealized single crosses was
moderated since the correlation between observed and predicted values was r=0.35,
indicating some imprecision in these predictions. Similar results were obtained when
comparing observed and predicted SCAs (r=0.30). It was possible to conclude that
BLUP can be useful in diallel analyses and in prediction of single crosses, but some
caution have to be account since the correlations presented moderate values.
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Data de Publicação
2003-08-06