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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.11.2006.tde-05022007-163336
Document
Author
Full name
Paulo Alencar de Araujo
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2006
Supervisor
Committee
Geraldi, Isaias Olivio (President)
Oliveira, Giancarlo Conde Xavier
Paterniani, Maria Elisa Ayres Guidetti Zagatto
Souza Junior, Claudio Lopes de
Zanotto, Mauricio Dutra
Title in Portuguese
Detecção da epistasia para produção de grãos e caracteres agronômicos em soja
Keywords in Portuguese
Cruzamento vegetal
Expressão gênica
Grãos
Seleção genética
Variação genética em plantas
Abstract in Portuguese
O conhecimento da base genética dos caracteres é muito importante para orientar os melhoristas quanto às estratégias a serem utilizadas visando uma maior eficiência dos programas de seleção. Para os caracteres quantitativos, o estudo da base genética dos mesmos é geralmente feito através de estimativas de componentes de variância. A maioria dos delineamentos genéticos disponíveis permite estimar a variância genética aditiva e a variância genética dominante. Poucos delineamentos permitem detectar a ocorrência de epistasia e, consequentemente o componente epistático da variância genética. O objetivo deste trabalho foi detectar a ocorrência da epistasia em soja utilizando o Delineamento Trialélico Modificado ("Modified triple test cross). O material genético utilizado compreendeu uma amostra de 30 linhas puras derivadas do cruzamento entre os genitores PI-123439 e PI-239235. As 30 linhas puras foram cruzadas com dois testadores contrastantes para a produção de grãos, denominados L1 e L2, gerando, portanto, 60 cruzamentos. Os cruzamentos foram autofecundados, a fim de multiplicar as sementes para a realização dos experimentos, obtendo-se, portanto, a geração F2 dos 60 cruzamentos. No ano agrícola de 2003/2004 os tratamentos foram avaliados em um experimento em blocos ao acaso com 15 repetições, contendo 90 tratamentos, isto é, os 60 cruzamentos, e as 30 linhagens. No ano agrícola de 2004/2005 foi feita uma nova avaliação experimental, de maneira semelhante ao ano anterior, utilizando como tratamentos os "bulks" de cada tratamento da geração anterior (geração F3). Em todos os casos as parcelas experimentais foram constituídas de uma linha de dois metros, com espaçamento entre linhas de 0,50 metros, contendo 35 plantas no estande ideal. Foram avaliados os seguintes caracteres: produção de grãos (PG), altura da planta no florescimento (AF), altura da planta na maturação (AM), dias para o florescimento (DF) e dias para a maturação (DM). Os dados experimentais foram submetidos às análises de variância e em seguida a uma análise genética, segundo o Delineamento Trialélico Modificado, que foi adaptado para as gerações F2 e F3. Os resultados indicaram a ocorrência de epistasia para PG, DF e DM, mas não para AF. Quanto ao caráter AM, não foi possível tirar conclusões, sendo necessário mais estudos. Estes resultados indicam que as estimativas de variâncias genéticas aditivas e dominantes para caracteres como PG, DF e DM em soja podem ser viesadas, quando não se considera a epistasia no modelo.
Title in English
Detection of epistasis for grain yield and other agronomic traits in soybean
Keywords in English
Additive variance
Dominant variance
Genetic action
Glycine max
Modified triple cross
Soybean
Abstract in English
The understanding of the nature of genetic traits is very important in guiding plant breeders in designing strategies aiming to increase efficiency of selection programmes. The study of the genetic basis of quantitative traits is generally done through estimates of variance. The majority of genetic tests currently available permit the estimate of both additive and dominant genetic variance. Few tests detect the occurrence of epistasis and consequently the epistatic component of genetic variance. The objective of this work was to detect the occurrence of epistatis in soybean by using the "Modified triple test cross". The genetic material utilized consisted of a sample of 30 pure lines derived from a cross between the genitors PI-123439 and PI239235. The 30 pure lines were crossed with two contrasting test individuals to produce seed, which was denominated L1 and L2, generated from a total of 60 crosses. The progeny were self-crossed to multiply the seeds in order to carry out the experiments, producing an F2 generation of the 60 crosses. In the agricultural year 2003-2004 the measurements were carried out in an experiment of random plots with 15 repetitions, totalling 90 sets. In the agricultural year 2004-2005 further experiments were carried out, and measurements were taken using plants from the bulked F3 seed. In all cases the experimental plots consisted of a line of two metres, with a space between lines of 0.5 metres, totalling an average of 35 plants. The following traits were evaluated: grain yield, inflorescence height, plant height at maturation, age at flowering and maturation. The experimental data was subjected to analyses of genetic variance, followed by genetic analysis and the "Modified triple test cross" that was adapted for the F2 and F3 generations. The results indicate the occurrence of epistasis for grain yield, age at flowering and maturation, but not for plant height at flowering. It was not possible to determine if the trait for plant height at maturation showed epistasis, further experiments need to be carried out. These results suggest that the estimates of genetic additive and dominant variance for the grain yield, age at flowering and maturation traits in soybean may be incorrect when epistasis is not considered in the model.
 
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PauloAraujo.pdf (268.18 Kbytes)
Publishing Date
2007-02-09
 
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