Nove populações de polinização livre (aqui referidas como variedades) foram intercruzadas em todas as combinações possíveis (cruzamentos dialélicos) para a síntese de compostos de variedades, como fase inicial de um programa de melhoramento de milho com ênfase especial para a produção de grãos e a altura da planta e da espiga. Os objetivos do programa podem ser resumidos em duas linhas principais: a) seleção principalmente para a produção de grãos em um composto sintetizado a partir de variedades de altura reduzida da planta e da espiga; b) seleção principalmente para redução da altura da planta e da espiga em compostos sintetizados a partir de cruzamentos entre variedades de porte normal e variedades de porte baixo. Em ambos os casos existe um objetivo comum: obtenção de variedades de alta produção e com altura reduzida da planta e da espiga. Os híbridos intervarietais, bem como as respectivas variedades parentais, foram avaliadas em três locais num total de oito repetições. Com os dados de produção e de altura, foram preditas as médias de todos os compostos possíveis. Também foram feitas análises genéticas e estatísticas, segundo o modelo proposto por GARDNER e EBERHART (1966), com o fim de obter uma avaliação do potencial genético do material em estudo. Como resultado destes estudos, as seguintes conclusões gerais foram obtidas: a) As variedades incluídas no conjunto I (variedades com altura reduzida da planta e da espiga) mostraram diferenças no potencial genético, “per se” (significância dos efeitos de variedades, v_j). Os híbridos intervarietais foram, em média, superiores aos tipos parentais (significância da heterose média, (descrito tese)), mas não foi detectada grande variação entre as respostas heteróticas desses híbridos (não significância dos efeitos de heterose de variedades, h_j, e de heterose específica, s_jj’). b) Resultados semelhantes foram obtidos para as variedades e híbridos pertencentes ao conjunto II (que inclui o conjunto I mais as variedades “Composto Dent” e “Composto Flint”), com uma significância adicional dos efeitos de heterose de variedades. Para a produção de grãos, isto foi devido em parte ao baixo potencial heterótico do “Composto Dent” (descrito tese) em contraposição ao efeito positivo da heterose de variedade de “Eto Blanco” (descrito tese). Para a altura da planta e da espiga, a significância dos efeitos de heterose de variedades foi devida principalmente à inclusão do “Composto Flint” (descrito tese). Verificou-se também que o “Composto Dent” exibiu heteroses negativas, mas não significativas, em alguns cruzamentos específicos. c) Da variação total observada para a produção de grãos nos dois conjuntos de variedades e seus híbridos (I e II), os efeitos de variedades e os efeitos heteróticos foram da mesma magnitude, indicando que os efeitos de dominância interpopulacional são mais evidentes do que os efeitos de dominância interpopulacional. Para a altura da planta e da espiga, a grande contribuição à variação total foi devida aos efeitos de variedades, indicando uma menor importância dos efeitos heteróticos para estes caracteres. d) Embora seja sabido que as médias não constituem um meio eficiente para se obter inferências sobre a ação gênica, os baixos valores observados para a altura da planta e da espiga sugerem a possível presença de dominância parcial em alguns locos e efeitos aditivos nos locos restantes. e) Utilizando-se modelos lineares reduzido, contendo somente os efeitos que mostraram significância na análise da variância, foram obtidas estimativas mais eficientes dos componentes das médias bem como das médias das variedades e dos híbridos. A correlação entre médias observadas e estimadas foi alta em todos os casos, sendo que mais de 80% da variação entre as médias observadas pode ser explicada pelos modelos reduzidos. f) Os coeficientes de correlação (r) entre as médias dos híbridos e as médias das respectivas variedades parentais foram também estimados. Para a produção de grãos, esta correlação foi menor no conjunto II do que no conjunto I, em parte devido à maior variação entre os efeitos heteróticos e à covariância negativa entre os efeitos de variedades (v_j) e os efeitos de heterose de variedades (h_j). Mostrou-se que lim (descrito tese) r = 1, ou que esta correlação atinge seu valor máximo (r = 1) quando todos os efeitos heteróticos são semelhantes. Com os dados das tabelas dialélicas (médias das variedades e seus híbridos) foram feitas, ainda, predições de médias de todos os compostos possíveis para os três caracteres em estudo. Sobre este particular, as seguintes conclusões foram obtidas: g) Apesar da baixa produtividade das variedades do conjunto I, é esperado que os compostos formados a partir de seus híbridos apresentem produtividades relativamente boas, em virtude dos valores relativamente altos das heteroses intervarietais observadas. Por outro lado, é também esperado que os compostos possíveis sejam relativamente semelhante no que diz respeito a altura e da espiga. Este fato aliado a uma série de outras razões, indica que o composto amplo (incluindo todas as variedades) pode ser tomado como a melhor população base para programas de seleção. Este composto amplo é capaz de reter, teoricamente, 6/7 ou 87,5% da heterose média de todos os cruzamentos. h) Os compostos formados a partir dos híbridos e entre o “Composto Dent” e as variedades do conjunto I deverão apresentar maior produtividade do que os compostos referidos no item g, principalmente devido à alta capacidade geral de combinação da variedade comum em todos os compostos, no quais o “Composto Dent” contribui sempre com 50% de seu germoplasma. Tal como no caso anterior, não é esperada uma grande variação entre estes compostos, no que diz respeito a altura da planta e da espiga. Também neste caso, o composto amplo foi considerado a melhor população base a ser sintetizada. Demonstrou-se que o composto amplo pode reter 6/28 ou 21,4% da heterose média de todos os híbridos entre as variedades do conjunto I e 1/2 ou 50% da heterose média dos cruzamentos onde o “Composto Dent” é o progenitor comum. i) Os compostos formados a partir dos híbridos entre o “Composto Flint” e as variedades do conjunto I, deverão apresentar-se mais produtivos do que os compostos referidos no item g, principalmente devido à alta capacidade geral de combinação da variedade comum (50% de germoplasma do “Composto Flint” em todos os compostos possíveis). Por outro lado, tais compostos deverão ser menos produtivos e apresentar menor altura da planta e da espiga do que os compostos referidos no item h. A escolha do composto amplo também apresenta certas conveniências. Demonstrou-se também que a fixação da heterose no composto amplo obedece as mesmas proporções mencionadas no item h. j) Foram representadas em um diagrama, as médias preditas de produção dos compostos possíveis entre as variedades do conjunto I e as heteroses médias dos respectivos híbridos intervarietais envolvidos. Esta representação foi feita com o fim de relacionar a produção esperada com a heterose média como uma orientação para a escolha do melhor composto, desde que é conhecido que altos valores heteróticos resultam em maior variabilidade em um composto, pelo menos no que diz respeito aos genes dominantes. O coeficiente de correlação entre a produção esperada e a heterose média foi r = 0,4837.

Nine open pollinated populations (here referred as varieties) were intercrossed in all possible combinations (diallel crossing) for the synthesis of variety composites as an initial phase of a corn breeding program with special emphasis on yield and plant and ear height. The objectives of this program can be summarized in two main research lines: a) selection mainly for yield in a composite synthesized from varieties of low plant and ear height; b) selection mainly for low plant and ear height in composites synthesized from crosses between normal plant varieties with low plant of and ear varieties. In both cases there is a common objective: obtention of high yielding varieties with low plant and ear height. Intervarietal hybrids as weel as parental varieties were grown in three locations with a total of eight replications. With the yield and height data, means of all possible composites were predicted Genetical and statistical analysis were also performed following the model proposed by GARDNER and EBERHART (1966), in order to have an evaluation of the genetic potential of material under study. Results obtained furnished the following general conclusions: a) Varieties included in set-I (those with low plant ear height) showed different genetic potential, per se, for all traits (significance of variety effects, v_j). Intervarietal hybrids were on the average, superior to parental types (significance of (see these) effect) but no great variation was detected among the heterotic responses of these hibrids (non significance of variety heterosis h_j and specific heterosis s_jj! effects). b) The same pattern of results was observed for varieties and hybrids belonging to set-II (which included set-I plus Dent Composite and Flint Composite) which an additional significance of variety heterosis effects. For yield this was partly due to the low heterotic potential of Dent Composite (see thesis) in contrast with the positive variety heterosis of Eto Blanco (see thesis). For plant and ear height, significance of variety heterosis effects were mainly due to the inclusion of Flint Composite (see thesis). Dent Composite in addition, showed negative, but non significant, heterosis for yield in some specific crosses. d) From the total observed variation for yield in these sets of varieties and crosses (I and II), variety and heterotic effects were of the same magnitude indicating that interpopulational dominance effects are more evident than intrapopulational dominance effects. For plant and ear height, the greater contribution to the total variation was due to the variety effects, indicating a reduced importance of heterotic effects for these traits. d) Although means are known to be inefficient tools for inferring about gene action, low heterotic values observed for ear and plant height suggest the possible presence of partial dominance in some loci and additive effect in the remaining ones. e) By using reduced linear models, containing only those effects that showed significance in the analysis of variance, more efficient estimates of genetic components of means as well as of means of varieties and crosses were obtained. Correlation between observed and estimated means was high in all cases and more than 80% of the variation among observed means could be explained by the reduced models. f) Correlation coefficients (r) between hybrid means and the corresponding parental variety means were also estimated. For yield this correlation was smaller in set-II than in set-I, in part due to the greater variation among variety effects (v_j and variety heterosis effects (h_j). It was shown that lim (see thesis) r = 1, , or that this correlation attains its maximum value (r = 1) when all heterotic effects are similar. Means for yield and plant and ear height of parental types and all crosses (diallel table) were used to predict means of all possible composite populations. About this matter the following conclusions could be drawn: g) Despite the low yielding ability of varieties belonging to set-I, composites that can be synthesized from their crosses are expected to show relatively good yielding ability, by virtue of the relatively high intervarietal heterosis values observed. On the other hand all possible composites are expected to be relatively similar with respect to plant and ear height. This fact and also a series of other reasons, indicated that the broad composite (incluiding all varieties) should be chosen as the best base population for selection programs. This broad composite will retain 6/7 or 87.5% of the average heterosis of all crosses. h) Composites synthesized with crosses between Dent Composite and varieties of set-I will have greater yielding ability than composites of item (g), mainly due to the high general combining ability of the common variety present in all composites, i.e., Dent Composite contribuiting always with 50% of its germplasm. As in the preceding case, no great difference is expected among these composites for plant and ear height. Also in this case the broad composite was considered the best base population to be synthesized. In addition, it was demonstrated that this broad composite will retain 6/28 or 21,4% of the average heterosis of all crosses among varieties of set-I and 1/2 or 50% of the average heterosis of crosses where Dent Composite is the common parent. i) Composite that can be synthesized from crosses between Flint Composite and varieties of set-I are expected to have greater yields than composites from item (g), mainly due to the high general combining ability of the common variety (50% of Flint Composite germplasm in all possible composites). On the other hand, such composites will be less productive and have lower plant and ear height than composites from item (h) The choice for the broad composite presented also some conveniences. Fixation of heterosis in this composite follows the same pattern as discussed in item h. j) Predicted yield means of all composites for set-I and the average heterosis of the corresponding intervarietal hybrids, were associated in a diagram. This was done in order to relate expected yield and average heterosis as a guide for the choice of the best composite, since it is known that high heterotic values cause great genetic variability within a composite, at least as far as dominance genes effects are concerned. The coefficient of correlation between expected yield and average heterosis was r = 0.4837.