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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2020.tde-20200111-141329
Document
Author
Full name
Manoel Albino Coelho de Miranda
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 1994
Supervisor
Title in Portuguese
Seleção recorrente divergente para peso de sementes e porcentagem de óleo em soja com o uso de machoesterilidade genética
Keywords in Portuguese
MACHO-ESTERILIDADE
SELEÇÃO
SEMENTES HÍBRIDAS
SOJA
TEOR DE ÓLEO
Abstract in Portuguese
Até a pouco tempo atrás, não havia muita preocupação, por parte dos melhoristas de soja, em relação ao tamanho e aos teores de óleo e proteína das sementes. Entretanto, esta situação está mudando, e estes atributos fazem parte deste novo contexto, onde a matéria prima de melhor qualidade, destinada ao consumo como alimento, é valorizada. Estas características são de herança quantitativa sendo o seu principal componente o aditivo, o que justifica o emprego da seleção recorrente. No entanto, a exeqüibilidade da seleção recorrente pode ser facilitada pelo uso da machoesterilidade, onde a polinização natural, totalmente entomófila, permite a produção de sementes de natureza híbrida nas quantidades necessárias para a execução de programas de melhoramento, com conseqüente redução do trabalho manual exigido para as polinizações. Os objetivos principais deste trabalho foram: a) realizar seleção recorrente divergente para peso de semente e teor de óleo; b) avaliar as populações selecionadas quanto as características estudadas; e c) estimar parâmetros genéticos. A seleção recorrente divergente para peso de semente foi realizada em três etapas: 1) seleção massal em plantas machoestéreis; 2) seleção entre progênies de meios irmãos baseada na média de progênie; 3) seleção das melhores plantas dentro das progênies selecionadas. No primeiro ciclo determinou-se o coeficiente de repetibilidade, tomando-se o peso de cada semente como uma medida fenotípica do caráter. Foram calculados dois tipos de coeficiente de herdabilidade para peso de semente. Inicialmente, a herdabilidade foi estimada pela regressão entre a medida tomada na planta machoestéril e a média da respectiva progênie. Posteriormente, utilizou-se os componentes das esperanças matemáticas das análises de variância, para se estimar a herdabilidade aos níveis de planta individual e de média de progênies de meios irmãos. Para se avaliar os ganhos com a seleção, quatro populações representadas pelas sementes remanescentes de cada lote de recombinação (dois ciclos para maior e menor peso de semente), foram testadas em quatro ambientes, em delineamento em blocos ao acaso com seis repetições. Os ganhos de seleção (de 6 a 7% por ciclo) puderam ser representados por regressões lineares, com coeficientes de determinação acima de 90%, que mostraram a eficiência da seleção massal, baseada no peso de semente, em planta machoestéril, mesmo que este peso esteja super-estimado, e das seleções realizadas entre e dentro de progênies de meios irmãos. Em seguida, a população do segundo ciclo de seleção para maior peso de semente, portanto, segregante para machoesterilidade, foi submetida à seleção divergente para o teor de óleo. A determinação da porcentagem de óleo nas sementes foi realizada no espectroscópio de ressonância nuclear magnética (NMR). A mesma metodologia, já descrita, foi utilizada para a execução da seleção, assim como para a determinação dos coeficientes de herdabilidade. Os resultados permitiram concluir que o esquema de seleção recorrente divergente, com a utilização da machoesterilidade genética, é eficiente tanto para aumentar o peso de semente, quanto para elevar o teor de óleo nas sementes de soja do Composto IAC-1.
Title in English
Divergent recurrent selection for seed weight and oil content in soybeans with the use of genetic male sterility
Abstract in English
Until few years ago, soybean breeders did not worry about the size and composition of the seed. But this situation is changing, and so, the seed weight and the oil and protein content will be the aim in the new context where the seed quality as food will be worthy. These characteristics are under quantitative genetic control, mainly with additive genetic effects; this fact justify the use of recurrent selection. The genetic male sterility allows the cross-pollination, made by bees, and remove the main factor of restriction to the adoption of recurrent selection in the soybean breeding, represented by the need of great number of manual pollinations. The present paper had as main objectives: a) realizing divergent recurrent selection; b) evaluating the selected populations; and c) calculating the genetic parameters. Two cycles of divergent recurrent selection were made to change the seed weight. With the IAC-1 composite was performed two selection procedures: mass selection on male-sterile plants, in the field; among and within fertile half-sibs progenies in the greenhouse. In order to know the minimum number of seeds to characterize the male-sterile plant, it was calculated the repeatibility coefficient by taking the weight of each seed as a phenotypic measure of trait, in first cycle of selection. Two types of heritability coefficients were calculated for seed weight. Initially, the heritability was estimated by means of the linear regression on the mean performance of the progeny related that of the parent (male-sterile plant). After, by using the estimates of mean square components of the variance analysis, it was estimated two levels of heritability: individual plant and among half-sib progenies. The remnant seeds from each cycle were bulked, and the four selected populations were tested in three locations in the randomized complete-block design, with six replications. There was a significant increase and decrease in seed weight (observed genetic gain about 6-7% by cycle), that could be visualized in a linear regression analysis (r > 90%). After the second cycle to increase the seed weight, this population (2° cycle +) was reselected by a divergent recurrent selection to oil content. It was used mass selection on the male-sterile plants in the field and among and within half-sib progenies in greenhouse and the heritability coefficients were calculated at the same manner as in the seed weight selection. The oil content in the seeds were analyzed with nuclear magnetic resonance (NMR). The results showed that the divergent recurrent selection was efficient to modify the weight and oil content of soybean populations.
 
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Publishing Date
2020-01-11
 
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