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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.1995.tde-20210104-191455
Document
Author
Full name
Sergio Augusto Morais Carbonell
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 1995
Supervisor
Title in Portuguese
Análise genética da reação da semente de soja ao dano mecânico avaliada em um dialelo do ciclo precoce
Keywords in Portuguese
ANÁLISE GNÉTICA
CRUZAMENTO DIALÉLICO
DANO MECÂNICO
SEMENTES
SOJA
Abstract in Portuguese
Esta pesquisa faz parte do programa de melhoramento genético de soja em andamento no Departamento de Genética da ESALQ/USP e objetiva conhecer a expressão genética do caráter reação ao dano mecânico (DM) em sementes de soja, bem como o estudo da variabilidade existente e de sua correlação com os caracteres altura de planta na maturação (APM) e produção de grãos (PG). Assim, através de estimativas de médias e variâncias dos cruzamentos, procura-se verificar a possibilidade de se reunir em um mesmo genótipo os alelos favoráveis para resistência da semente ao dano mecânico, APM e PG, bem como o estudo de suas relações. Cruzamentos dialélicos envolvendo dez parentais de ciclo precoce, num total de 45 combinações, foram avaliados nas gerações F7:5 e F8:5 para os caracteres APM e PG. Para DM, na geração F7:5 somente cinco cruzamentos aleatoriamente amostrados foram avaliados, além dos parentais e testemunhas segundo a metodologia do 'teste do pêndulo'. Na geração F8:5 foram avaliados os 45 cruzamentos. Testes preliminares foram realizados para determinação de uma metodologia adequada para acondicionamento das amostras de sementes na umidade de 13% ± 0,5, importante na determinação da suscetibilidade da sementes ao dano mecânico. Análises estatístico-genéticas foram realizadas para os três caracteres, compreendendo: análises individuais e conjunta (experimentos com semeadura em 03/12/1991 e 02/12/1992) de resíduos e variâncias, as de correlações fenotípicas de ordem e genéticas, contribuição relativa de efeitos genéticos vs. (genéticos + ambiental), relações entre os coeficientes de variação genética e experimental, progresso esperado à seleção, herdabilidade, resposta correlacionada na seleção e progresso genético observado baseado no número de linhagens superiores e valor médio do caráter. As conclusões obtidas com esta pesquisa com soja precoce foram as seguintes: a) o acondicionamento das amostras de sementes em câmara de crescimento com temperatura de 25ºC e umidade de 85% por um período de 72 hs, elevou o teor de umidade inicial de 7% para 12,74% ± 0,34, ideais para a realização do 'teste do pêndulo'; b) a suscetibilidade da semente ao dano mecânico é mais influenciada por fatores de campo ( condições climáticas e fitotécnicas responsáveis pela produção e formação da semente) do que propriamente pela idade da semente; c) existe variabilidade na população para promover ganhos de seleção para altura de planta, produção de grãos e resistência ao dano mecânico; d) os cultivares Paraná, Hale-321, IAC-Foscarin-31 e Primavera, foram considerados com o mesmo nível de resistência ao dano mecânico do cultivar IAS-5, utilizado como padrão de resistência; os cultivares Palmetto, Coker-136, FT-81-183 5 e Forrest foram considerados como cultivares suscetíveis, embora superiores ao padrão de suscetibilidade IAC-2; e) o caráter DM apresenta herdabilidade considerada média/alta (h2=0,739 no experimento com semeadura em 02/12/1992); deste modo, é considerada promissora a obtenção de linhagens transgressivas para resistência da semente ao dano mecânico; f) o valor numérico de DM pode ser composto somente pelo número de sementes quebradas (SQ) e danificadas (SD), combinados em um índice de resistência; o valor de sementes intumescidas (SI) obtidas com o auxilio de hipoclorito de sódio, não é importante na determinação do nivel de resistência ao dano mecânico de um genótipo; g) a qualidade fisiológica da semente, expressa em germinação, é importante na suscetibilidade da semente ao dano mecânico; a correlação entre germinação (G) e DM embora considerada baixa a média, foi negativa; h) os caracteres PG, APM e DM apresentaram baixos valores de correlação genética, deste modo, podese reunir em um genótipo todas as combinações possíveis para estes caracteres; i) a resposta correlacionada à seleção pode apresentar valores altos para os três caracteres estudados em todas as combinações; no entanto, ela é extremamente dependente dos parentais envolvidos no cruzamento; j) para os três caracteres avaliados foram obtidas linhagens transgressivas (39% em APM, 34% em PG e 31 % em DM do total de linhagens) supenores ao melhor parental no cruzamento; k) o progresso genético observado na média das linhagens apresenta superioridade em relação ao parental superior no cruzamento em até 30,5% para altura de planta (cm), 18% para produção de grãos (g/m2) e 40% para resistência ao dano mecânico (udm).
Title in English
Genetic analysis of soybean seed reaction to mechanical damage evaluated by a diallel of the early cycle
Keywords in English

Abstract in English
These research is part of the soybean breeding program in development by the Departament of Genetics of ESALQ/USP. Its aim is to understand the genetic expression of the reaction to mechanical damage (DM) in soybean seeds, and also to study the available variability to this characteristic and its correlation with plant height at maturity (APM) and seed yield (PG). Through the estimate of the means and variances of the crosses, it was investigated the possibility of jointing in a genotype the favorable alleles for the mentioned characteristics (PG, APM and DM) and also the genetic correlation between them. Diallel crosses involved ten early maturation parent, in 45 different combinations. The evaluations of characters APM and PG were done in F7:5 and F8:5 generations. For the character DM in F7:5, only five crosses sampled at random were evaluated in addition to the parent and checks. ln the generation F8:5 all 45 crosses were evaluated. Preliminary tests were made in order to determine an adequate methodology for the maintenance of the samples in a moisture of 13% ± 0.5, an important requisite for the application of the test named 'pendulum test', that estimates the reaction of the seeds to mechanical damage. The genetic analysis were made for the three characters, comprising individual and combined analysis (for the experiments sowed on December 03, 1991; and, December 02, 1992) for residual and variances, phenotypic rank correlation, genetic correlation, relative contribution of the genetic effects vs. (genetic + environmental effects ), relationships between the genetic and environmental variation coefficients, estimate of genetic progress based on the number of superior lines and average value for the character. The results of this research with early soybean were the following: a) the seed maintenance in chamber of germination at 25 ºC and moisture of 85% for a period of 72 hs, has raised the initial seed moisture of 7% to 12.74% ± 0.34, that is ideal for the performance of the ‘pendulum test’; b) the susceptibility of soybean seed to mechanical damage is influenced more by field factors ( climate and cultural conditions for the production and formation of the seed) than by the seed age itself; e) there is enough variability in soybean population to improve plant height, grain yield and resistance to mechanical damage; d) the cultivars Paraná, Hale-321, IAC-Foscarin-31 and Primavera, were considered as in the same level of resistance to mechanical damage as IAS-5, that is frequently used as a resistant check; the cultivars Palmetto, Coker-136 and FT-81-1835 and Forrest were considered as suscetible cultivars, however better than IAC-2 that is considered a susceptible check; e) the character DM presents a heritability that is considered medium to high (h2=0.739 in the experiment sowed on December 02, 1992), showing the possibility to obtain transgressive lines for resistance to mechanical damage in the seed; f) the numerical values of DM can be proposed to be the number of broken seeds (SQ) and damaged seeds (SD) combined in a resistance index; the value for imbebed seeds (SI) usually obtained with sodium hypoclorite test, is not important in the definition of the resistance level of a genotype; g) the physiological quality of the seed, expressed as germination rates (G) and DM had a low to medium, was negative; h) the characters APM, PG and DM had a low score of genetic correlation, so one can combine in a single genotype all possible allelic combinations for these traits; i) in a similar way, the correlated response to selection can show high values for the three characters studied in all combinations, although highly dependent of the parental line used in the crosses; j) for the three evaluated characters it was obtained transgressive lines (39% in APM, 34% in PG and 31% in DM of all lines) that were superior to the best parental in the cross; k) the genetic progress observed in the average of the lines is greater than its parental lines as much as 30.5% for plant height (cm), 18% for grain yield (g/m2) and 40% for resistance to mechanical damage.
 
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Publishing Date
2021-01-07
 
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