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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2020.tde-20200111-153929
Document
Author
Full name
Andréa Mittelmann
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2001
Supervisor
Title in Portuguese
Variação genética para qualidade nutricional em milho com endosperma normal
Keywords in Portuguese
ENDOSPERMA
MILHO
POPULAÇÕES VEGETAIS
VALOR NUTRITIVO
VARIAÇÃO GENÉTICA EM PLANTAS
Abstract in Portuguese
O objetivo deste trabalho foi identificar a variação existente para caracteres relacionados à qualidade nutricional entre e dentro de populações de milho com endosperma normal. Para isto, dois experimentos foram realizados. No primeiro experimento, dez populações foram avaliadas em três ambientes: Estação Experimental do Anhembi na época normal de cultivo e na safrinha e Estação Experimental da Caterpillar na safrinha. Os experimentos foram conduzidos em delineamento de blocos casualizados com seis repetições. Foram avaliados o rendimento de espigas, percentuais de proteína, óleo e fibra bruta nos grãos, assim como dos aminoácidos lisina (LIS), metionina (MET), treonina (TRE), serina (SER), ácido glutâmico (GLU), prolina (PRO), glicina (GLI), alanina (ALA), valina (V AL), isoleucina (ILE), leucina (LEU), tirosina (TIR), fenilalanina (FEN), histidina (HIS), arginina (ARG), cistina (CIS), ácido aspártico (ASP). O segundo experimento consistiu na avaliação dos híbridos resultantes do cruzamento de 120 famílias S1 da população ESA23B com dois testadores, sendo uma variedade de polinização aberta (BR108) e uma linhagem exótica (CML269). Os ensaios foram realizados em dois locais: Estação Experimental do Anhembi e Estação Experimental da Caterpillar (Piracicaba, SP). O delineamento utilizado foi em blocos casualizados com três repetições. Foram avaliados os caracteres peso de espigas, peso de grãos, teor de proteína e teor de óleo. No primeiro experimento houve diferença entre as populações para a maioria dos caracteres estudados, com pouca expressão da interação populações x ambientes. Houve associação positiva entre o percentual de proteína e a maioria dos aminoácidos, considerados com base na matéria seca. Quando considerados com base na proteína total, alguns dos aminoácidos foram negativamente correlacionados com o percentual de proteína. As dez populações foram divididas em quatro grupos com base na distância euclidiana média. No segundo experimento foi detectada diferença entre as progênies para todos os caracteres. As médias dos testcrosses variaram de 8,40% a 11,82% para teor de proteína e de 3,77% a 5,10% para teor de óleo. Híbridos com média semelhante ou superior à da melhor testemunha foram identificados para teor de proteína, peso de espigas e peso de grãos. As estimativas da variância aditiva interpopulacional, foram de 0,553 a 1,124 para o teor de proteína e de 0,034 a 0,057 para teor de óleo (dados em percentual). Em um dos experimentos, a estimativa de variância aditiva não foi significativamente diferente de zero para peso de espigas e para peso de grãos, variando nos demais experimentos de 362,83 a 521,74 para o primeiro caráter e de 212,40 a 381,73 para o segundo (dados em gramas por planta). Com base nos resultados, foi possível concluir que: a) tanto as dez populações estudadas quanto as progênies dentro da população ESA23B divergem para a maioria dos caracteres, indicando a possibilidade de seleção de genótipos com melhor qualidade nutricional; b) a interação tratamentos x ambientes teve pouca influência no experimento envolvendo populações, permitindo a seleção para a média dos ambientes, mas foi importante no experimento de topcross, o que indica que a melhor forma de seleção deve ser analisada caso a caso; c) a composição de aminoácidos varia de acordo com o teor de proteína; d) a associação entre qualidade nutricional e rendimento foram fracas e, em geral, não significativas; portanto, não deve haver dificuldade na obtenção de cultivares de milho que reúnam ambos os caracteres.
Title in English
Genetic variation for nutricional quality in maize with normal endosperm
Abstract in English
The objective of this work was to identify variation among and within populations with normal endosperm for nutritional quality related traits. Two experiments were conducted. In the first experiment, ten populations were evaluated in three environments: Experimental Station of Anhembi under normal season and off-season planting and Experimental Station of Caterpillar at Piracicaba under off-season planting. Experiments were conducted under the completely randomized block design with six replications. The following traits were evaluated: ear yield, protein, oil, and crude fiber, as well as the content of aminoacids lysine (LIS), methionine (MET), treonine (TRE), serine (SER), glutamic acid (GLU), proline (PRO), glycine (GLI), alanine (ALA), valine (V AL), isoleucine (ILE), leucine (LEU), tyrosine (TIR), fenilalanine (FEN), hystidine (HIS), arginine (ARG), cystine (CIS), aspartic acid (ASP). The second experiment was a topcross in witch 120 S1 families from ESA23B population were crossed with two testers, an open-pollinated population (BR108) and an exotic line (CML269). Testcrosses were evaluated at two locations: Experimental Station of Anhembi and Experimental Station of Caterpillar (Piracicaba, SP), under the completely randomized block design with three replications. Ear yield, grain yield, protein content and oil content were evaluated. In the first experiment, significant differences among populations were detected for most of the traits, with little expression of population x environment interaction. Positive association between protein content and most of the aminoacids in dry-matter basis has occurred. When considered in percent of total protein, some of the amino acids were negatively correlated with protein content. The ten populations were clustered in four groups, based on Euclidean mean distance. In the second experiment, differences among progenies were detected for all the traits. Testcross means varied from 8.40% to 11.82% for protein content and from 3.77% to 5.10% for oil content. Hybrids with means similar or superior to the best check were identified for protein content, ear yield, and grain yield. Estimates of the interpopulacional additive variance were from 0.553 to 1.124 for protein content and from 0.034 to 0.057 for oil content (percent data). In one of the experiments, additive variance estimates were not significantly different from zero for ear yield and grain yield, but in the others it varied from 362.83 to 521.74 and from 212.40 to 381.73 respectively (data in grams per plant). Based on the results the conclusions were: a) populations and progenies within population ESA23B differed for most of the traits, showing possibility for selection of superior genotypes for nutritional quality; b) treatment x environment interaction had little influence in the first experiment, allowing selection based on the means, but was important in the second, suggesting that the ideal way of selection must be studied case by case; c) aminoacid composition varies with protein content; d) associations between nutritional quality and yield were weak and, generally, not significant; therefore, simultaneous selection for both traits will not be difficult.
 
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Publishing Date
2020-01-11
 
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