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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.1982.tde-20210104-161828
Document
Author
Full name
Afonso Celso Candeira Valois
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 1982
Supervisor
Title in Portuguese
Eficiência comparativa de quatro métodos de seleção em uma população melhorada de milho (Zea mays L.)
Keywords in Portuguese
MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL
MILHO
POPULAÇÕES VEGETAIS
SELEÇÃO
Abstract in Portuguese
Um campo de milho da variedade Centralmex MI-VI foi plantado no ano agrícola 1977-78 em Piracicaba (SP) onde se procederam as polinizações manuais. O campo foi dividido em quatro lotes contendo aproximadamente o mesmo número de plantas em amostragem representativa de uma população, sendo realizados os seguintes tipos de polinizações: a. cruzamento recíproco com autofecundação da segunda espiga (método de avaliação de progênies de irmãos germanos); b. cruzamento recíproco sem autofecundação (método de avaliação de progênies de irmãos germanos); c. cruzamento em cadeia - 1x2, 2x3, ... (n-1) x n, nxl (método de avaliação de progênies de irmãos germanos); d. autofecundação das primeiras espigas (método de avaliação de progênies S1). Após, foram conduzidos experimentos de avaliação dos genótipos, lotes de recombinação e testes de avaliação das progênies melhoradas. Na comparação dos quatro métodos foram levados em consideração, principalmente aspectos de liberação da variância genética, ganho genético de seleção observado, ganho genético de seleção esperado com diferentes tamanhos efetivos populacionais e diferentes intensidades de seleção, coeficiente de herdabilidade e índice de variação, tendo como base o caráter de produção de grãos. Em termos da magnitude da variância genética, as progênies S1 foram superiores, enquanto que o método de avaliação de famílias de irmãos germanos com autofecundação apresentou maiores valores para a variância genética aditiva e variância genética dominante, que, no entanto foram entendidos como sendo devidos a erros aleatórios, para esse caso particular de σ2A e σ2D. A comparação através do progresso esperado acusou superioridade do método de avaliação de progênies S1 em todas as situações estimadas. O mesmo foi observado quando foram considerados o coeficiente de herdabilidade e índice de variação, além das facilidades práticas de execução. Os esquemas onde foram exploradas as famílias de irmãos germanos mostraram tendência de superioridade para o cruzamento recíproco sem autofecundação. Os progressos observados apresentaram discrepâncias em relação aos progressos esperados, sendo que as progênies S1 mostraram ganho negativo, provavelmente como consequência de uma recombinação pouco efetiva. A forte depressão causada pela endogamia que foi detectada nas progênies S1 mostrou que a variedade Centralmex, mesmo já tendo passado por seis ciclos de seleção, ainda é possuidora de grande parte dos seus locos em heterozigose e com pronunciado grau de dominância para o caráter de produção de grãos.
Title in English
Comparative efficiency of four selection methods in an improved population of maize (Zea may L.)
Keywords in English

Abstract in English
The maize variety, Centralmex MI-VI, was planted in four contiguous blocks, with approximately the same number of plants per block. Four mating schemes were then used: block 1 - reciprocal crosses (plant-to-plant pollination) of the upper ears and selfing of the lower ears; block 2 - reciprocal crosses of the upper ears without selfing; block 3 - sequential pollination or chain crosses (1x2, 2x3, ... , n-lxn, nxl); and block 4 - selfing of the upper ears. Selection schemes were based on full-sib progeny evaluation for blocks 1, 2 and 3 and on S1 progeny evaluation for block 4, followed by recombination of remnant full-sib seeds for blocks 2 and 3 and of S1 seeds for blocks 1 and 4. Comparisons were made among the four selection schemes by taking into account several aspects, such as: a) total genetic variance expressed among progenies; b) variation index and coefficient of heritability on a progeny mean basis; c) expected progress based on observed differential of selection (ds) and on standardized differential of selection (i) estimated as a function of selection intensity; d) expected progress by making constant the selection intensity with varying effective population size, and vice-versa; e) observed progress selection among progenies, based on experimental evaluation of improved populations in replicated trials at two locations. Genetic variances, variation index and coefficient of heritability were higher for S1 families, as well as the expected progress based on S1 family from selection was higher than for other selection schemes. Observed progress, however, was lower for S1 family selection, probably due to a less effective recombination of remnant selfed seeds. The overall estimate of additive genetic variance was σ-2A = 3,3494 x 10-4kg (plant basis), which did not differ greatly from previous estimates in the same population. The dominance variance estimate σ-2D = 0,6033 x 10-4kg/plant and the variance ratio was σ-2D-2A = 0,180. Possible bias of the estimates may be due to: i) selection during hand pollination, mainly in the block 1, which required prolific plants; ii) inbreeding effect of S1 families; iii) the restriction of ō (allele frequency) = 0.5 for segregating loci in the variance expressed among selfed families; iv) variance of the estimates due to sampling and restricted effective size. It was concluded that the maize variety Centralmex MI-Vi expresses enough variability to provide additional gain from selection, even though such a population had undergone six cycled of half-sib family selection before this study was initiated. Inbreeding depression, based on the relative performance of selfed families was of the order of 39,5%, which indicates a high level of heterozygozity for loci with some level of dominance.
 
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Publishing Date
2021-01-07
 
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