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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2020.tde-20200111-152030
Document
Auteur
Nom complet
Josué Maldonado Ferreira
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Piracicaba, 1999
Directeur
Titre en portugais
Análise genética e síntese de populações visando resistência à ferrugem (Puccinia polysora Underw.) em milho (Zea mays L.)
Mots-clés en portugais
ANÁLISE GENÉTICA
FERRUGEM
FUNGOS FITOPATOGÊNICOS
MILHO
POPULAÇÕES VEGETAIS
RESISTÊNCIA GENÉTICA VEGETAL
Resumé en portugais
Nos anos 90, as doenças foliares em milho passaram a receber maior atenção devido aos danos causados à cultura e prejuízos econômicos. A ferrugem polysora é uma das doenças foliares mais importantes, sendo a mais agressiva e destrutiva entre as ferrugens. Os objetivos deste trabalho foram: a) selecionar populações resistentes dentre 140 variedades melhoradas e previamente avaliadas no Projeto NAP-MILHO (Núcleo de Apoio a Pesquisa em Milho); b) avaliar cruzamentos das populações selecionadas, visando sintetizar compostos de variedades com elevado padrão de resistência e valor agronômico aceitável; c) estudar os padrões de herança e componentes genéticos relacionados a resistência à P. polysora em populações de milho. Foram selecionadas trinta e seis populações, que foram separadas em dois grupos: Grupo-I – dez populações selecionadas com maior ênfase para resistência à P. polysora e produção; e Grupo-II – vinte e seis populações selecionadas para resistência à P. polysora e demais doenças, com menor enfoque para produção. As populações do Grupo-I foram avaliados em ensaios de progênies de irmãos germanos (IG) e em cruzamentos dialélicos 10x10 com recíprocos. As populações do Grupo-II e mais nove do Grupo-I foram avaliadas em um esquema de cruzamentos “top-crosses”, utilizando o mesmo conjunto de populações como testador. Os experimentos de avaliação foram em blocos casualizados e conduzidos em Ribeirão Preto (SP) e Rio Verde (GO) em 1996/97. Como testemunhas utilizaram-se dois híbridos (T1 e T2) com padrões divergentes para resistência a P. polysora. Os caracteres avaliados foram: resistência à P. polysora (POLY), Physophella zeae (PHYS), Phaeosphaeria maydis (PHAE), Exserohilum turcicum (ET), complexo enfezamento (CSTUN) e porcentagem de espigas doentes (%ED); estande (ST); número de espigas por planta (NE/P); porcentagem de plantas acamadas (%AC) e quebradas (%QUE); peso de espiga corrigido (PEC); peso de grãos corrigido (PGC); altura de planta (AP) e de espiga (AP) e de espiga (AE); posição relativa da espiga (PRE) e dias para o florescimento após o plantio (FLOR). Nas avaliações de resistência utilizaram-se escalas de notas de severidade de 1 a 9 para POLY, PHYS e PHAE, onde a menor nota representa maior resistência. As populações avaliadas por ensaios de progênies de IG apresentaram excelente padrão de resistência à P. polysora (2,1 a 2,9), comparadas a T1 (2,4 a 3,1) e T2 (4,4 a 6,7). Para PHYS e PHAE as notas médias observadas nas populações oscilaram entre resistente (3,1) e medianamente resistente (5,4). Entretanto, obtiveram-se estimativas de variância aditiva (σ2A), herdabilidade (h2) , coeficientes de variação genético (CVg%) e índice de variação (b), indicando suficiente variabilidade genética, grande potencial para melhoramento em geral e particularmente para resistência a PHYS e PHAE. As populações apresentaram médias de progênies com bons níveis de produção para PEC, quando comparado às testemunhas T1 e T2. Nos ensaios de cruzamentos dialélicos e de “top-crosses”, os tratamentos foram resistentes para POLY e resistentes a medianamente resistentes para PHYS e PHAE. As análises para PHYS e PHAE indicam que efeitos aditivos foram as fontes de variação mais importantes no controle genético da resistência. Os efeitos de dominância foram importantes para %ED e, em menor proporção, para PHAE. Observaram-se efeitos significativos de heterose nas análises de cruzamentos dialélicos e “top-crosses” para os caracteres de produção. Isto revela existência de divergência genética entre populações. Dentre as populações avaliadas no dialélo, cinco foram selecionadas para síntese de um novo composto: NAP21 (BR105), NAP48 (CMS 58 ND), NAP49 (CMS 59 Sintético Elite), NAP97 (IAPAR 51) e NAP114 (PMI 9401). A partir dos ensaios de cruzamentos “top-crosses”, as cinco populações selecionas para formação de um novo composto foram: NAP07 (CMS 14C), NAP22 (BR 106), NAP44 (CMS 54), NAP 97 (IAPAR 51) e NAP114 (PMI 9401). Após a recombinação das populações e formação dos compostos, estes serão utilizados no programa de seleção recorrente para e resistência à doenças.
Titre en anglais
Genetic analysis and synthesis of maize (Zea Mays L.) populations for southern corn rust (Puccinia polysora Underw.) resistance
Resumé en anglais
The importance of leaf diseases in maize increased in the 90 th decade in Brazil, as a consequence of economical losses. The southern corn rust is considered the most important leaf disease in Brazil, in comparison with others rusts, concerning its high potential of attack and damage. The objectives of this work were: a) to screen resistant populations from 140 improved varieties formerly evaluated in the NAP Project and supported by NAP-MILHO (“Núcleo de Apoio à Pesquisa do Milho”) of ESALQ/USP; b) to evaluate selected populations in crosses and to synthesize composites of varieties with high standard for disease resistance and acceptable agronomic values; c) to study the patterns of inheritance and genetic values related to resistance to the southern corn rust in maize populations. From NAP-MILHO results, thirty six populations were selected and divided in two groups: Group I – ten populations selected for P.polysora resistance and yield; and Group II – twenty six populations selected for P. polysora resistance and other leaf diseases with lower emphasis to grain yield. Fifty full-sib families from each of the ten populations in Group I were evaluated in two locations ( Ribeirão Preto, SP: Rio Verde, GO). The same populations were crossed in a diallel scheme. Populations from Group II plus nine populations of Group I were crossed in the topcross scheme, using the whole set of the parent populations as tester. In both experiments representing diallel and topcrosses the parent varieties were included and the experiments were evaluated in the mentioned locations in 1996/97. Two commercial hybrids (T1 and T2) with divergent patterns of resistance to P. polysora (POLY) were used as checks. The evaluated traits were: resistance to P. polysora (POLY), Physopella zea (PHIS), Phaeospheria maydis (PHAE), Exserohilum turcicum (ET), corn stunt complex (CSTUN) and percentage of damage ears (%ED), stand (ST), number of ears per plant (NE/P), stalk and root lodging (%QUE and %AC), corrected ear weight (PEC), corrected grain weight (PGC), plant height (AP), ear height (AE), ear placement in the stalk (PRE) and flowering dates (FLOR). The patterns of resistance for POLY, PHYS and PHAE were based on a rating scale for damages varying from 1 to 9, where the lower rate represented the highest resistance. Populations represented in the full-sib progeny experiments showed an excellent pattern of resistance to P. polysora (2.1 to 2.9), in comparison with T1 (2.4 to 3.1) and T2 (4.4 and 6.7). For PHYS and PHAE, the average rates observed in the additive genetic variance ( σ2A), heritability (h2), genetic coefficient of variation (CVg%) and index of variation (b) were obtained and indicated sufficient genetic variability and a good potential to be used in breeding programs in general and particularly for resistance to PHYS and PHAE. Progeny means indicated good yielding potential for most pf the populations in the study, as compared to T1 and T2. In the topcrosses and trials treatments were resistant to POLY and in the range of resistant to median resistant for PHYS and PHAE. The analysis of variance for PHYS and PHAE indicated the additive effects as the most important source of variation in the control of genetic resistance. The dominance effects were important to %ED and, in lower proportion, to PHAE. Significant heterosis effects were observed for yield traits in the diallel and topcross analysis, indicating the existence of genetic divergence among populations. Among the populations evaluated in diallel cross, five were selected for synthesis of a new composite: NAP21 (BR105), NAP48 (CMS 58 ND), NAP 49 (CMS 59 Sintético Elite), NAP 97 (IAPAR 51) e NAP 114 (PMI 9401). In the same way, five populations were selected among those evaluated in topcrosses: NAP07 (CMS 14C), NAP22 (BR 106), NAP44 (CMS 54), NAP97 (IAPAR 51) e NAP114 (PMI 9401). After recombination of the newly formed composites, they will be used in recurrent selection programs for yield and disease resistance.
 
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Date de Publication
2020-01-11
 
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