RESUMO
The biggest challenge for jatropha breeding is to identify superior genotypes that present high seed yield and seed oil content with reduced toxicity levels. Therefore, the objective of this study was to estimate genetic parameters for three important traits (weight of 100 seed, oil seed content, and phorbol ester concentration), and to select superior genotypes to be used as progenitors in jatropha breeding. Additionally, the genotypic values and the genetic parameters estimated under the Bayesian multi-trait approach were used to evaluate different selection indices scenarios of 179 half-sib families. Three different scenarios and economic weights were considered. It was possible to simultaneously reduce toxicity and increase seed oil content and weight of 100 seed by using index selection based on genotypic value estimated by the Bayesian multi-trait approach. Indeed, we identified two families that present these characteristics by evaluating genetic diversity using the Ward clustering method, which suggested nine homogenous clusters. Future researches must integrate the Bayesian multi-trait methods with realized relationship matrix, aiming to build accurate selection indices models.
Assuntos
Jatropha/genética , Ésteres de Forbol/metabolismo , Óleos de Plantas/química , Característica Quantitativa Herdável , Sementes/genética , Teorema de Bayes , Variação Genética , Jatropha/crescimento & desenvolvimento , Fenótipo , Ésteres de Forbol/toxicidade , Sementes/crescimento & desenvolvimentoRESUMO
In spite of increasingly widespread interest in planting physic nut, breeding efforts are still in its infancy. In that context, an important resource recently established aiming future breeding efforts was the assembly of a germplasm bank with near 200 accessions. The objective of this study was to estimate genetic parameters, repeatibility coefficients and genetic correlation between seven traits, measured in 110 accessions (half sib families) of this germplasm bank in different stages of development. The results show that higher relative values of additive variance were only found for yield and height, and the existence of low environmental variation (either of temporary or permanent nature) among plots within blocks. Given the high repeatibility values found for all traits, on average three measurements are necessary to predict, accurately and efficiently, the true breeding value of an individual. Based on the results of genetic correlations, breeding effort should initially be use track trees with increased stem diameter, elevated number of branches and canopy volume so as to increase the chances of finding an exceptionally highly productive tree.
Apesar do crescente interesse no plantio do pinhão manso, os esforços de melhoramento ainda estão em seu início. Nesse contexto, um importante recurso recentemente estabelecido visando a futuros trabalhos de melhoramento foi a montagem de um banco de germoplasma com cerca de 200 acessos. O objetivo deste estudo foi estimar parâmetros genéticos, coeficientes de repetibilidade e correlações genéticas entre sete características, mensuradas em 110 acessos (famílias de meios-irmãos) desse banco de germoplasma em diferentes estágios de desenvolvimento. Os resultados demonstram que valores elevados de variância genética aditiva foram encontrados apenas para produção e altura e a existência de baixa variação ambiental (tanto de natureza temporária quanto permanente) entre parcelas dentro de blocos. Dado os altos valores de repetibilidade encontrados para todas as características, em média três mensurações são necessárias para se predizer, acurada e eficientemente, o real valor de melhoramento de um indivíduo. Baseado nos resultados de correlações genéticas, esforços de melhoramento devem inicialmente ser usados para se identificar árvores de elevado diâmetro de caule, elevado número de ramos e volume de copa, de modo a aumentar as chances de se encontrar árvores excepcionalmente produtivas.
RESUMO
A identificação de material genético tolerante ao alumínio (Al) pode oferecer importantes subsídios aos programas de melhoramento e à recomendação de cultivares destinada a utilização de solos ácidos. Assim, o objetivo deste trabalho foi determinar, através do método de papel-solução, a concentração de alumínio que melhor discrimine acessos de pinhão-manso quanto à tolerância ao Al. Para este estudo, sementes de oito acessos de pinhão-manso (CNPAE 114, CNPAE 154, CNPAE 169, CNPAE 178, CNPAE 218, CNPAE 200, CNPAE 226, CNPAE 228) foram colocadas para germinar em diferentes concentrações de Al (0, 85, 155, 225 e 295 mg L-1) utilizando a técnica do papel solução. Após 14 dias o comprimento da raiz primária foi avaliado e a porcentagem de redução foi calculada para os sujeitados as doses de Al. A concentração de 85 mg L-1 foi a que melhor separou os acessos, em termos de tolerância ao Al, e que os acessos CNPAE 114 e CNPAE 154 foram os mais sensíveis à presença do elemento tóxico na solução. Concluiu-se que o método do papel solução é eficiente e pode ser usado em programa de melhoramento de pinhão-manso visando a seleção de genótipos tolerantes ao alumínio.
The identification of genetic material tolerant to aluminum (Al) can offer important advantages to breeding programs and to recommendations for cultivars with the aim of utilizing acidic soil. Based on this, our aim was to determine, by using the solution-paper method, the aluminum concentration that best demonstrates tolerance of Jatropha accessions to this element. For this study, seeds from eight Jatropha accessions (CNPAE 114, CNPAE 154, CNPAE 169, CNPAE 178, CNPAE 218, CNPAE 200, CNPAE 226, CNPAE 228) were placed in a germination chamber with different concentrations of Al (0, 85, 155, 225 and 295 mg L-1) using the solution-paper technique. After 14 days, the length of the primary root was evaluated and the percentage by which those subjected to doses of Al was calculated. A concentration of 85 mg L-1 was the level that separated the accessions in terms of Al tolerance; the accessions CNPAE 114 and CNPAE 154 were the most sensitive to the presence of this toxic element in the solution. It was concluded that the solution-paper method is efficient and can be used in Jatropha breeding programs for the selection of Al-tolerant genotypes.
RESUMO
In spite of increasingly widespread interest in planting physic nut, breeding efforts are still in its infancy. In that context, an important resource recently established aiming future breeding efforts was the assembly of a germplasm bank with near 200 accessions. The objective of this study was to estimate genetic parameters, repeatibility coefficients and genetic correlation between seven traits, measured in 110 accessions (half sib families) of this germplasm bank in different stages of development. The results show that higher relative values of additive variance were only found for yield and height, and the existence of low environmental variation (either of temporary or permanent nature) among plots within blocks. Given the high repeatibility values found for all traits, on average three measurements are necessary to predict, accurately and efficiently, the true breeding value of an individual. Based on the results of genetic correlations, breeding effort should initially be use track trees with increased stem diameter, elevated number of branches and canopy volume so as to increase the chances of finding an exceptionally highly productive tree.
Apesar do crescente interesse no plantio do pinhão manso, os esforços de melhoramento ainda estão em seu início. Nesse contexto, um importante recurso recentemente estabelecido visando a futuros trabalhos de melhoramento foi a montagem de um banco de germoplasma com cerca de 200 acessos. O objetivo deste estudo foi estimar parâmetros genéticos, coeficientes de repetibilidade e correlações genéticas entre sete características, mensuradas em 110 acessos (famílias de meios-irmãos) desse banco de germoplasma em diferentes estágios de desenvolvimento. Os resultados demonstram que valores elevados de variância genética aditiva foram encontrados apenas para produção e altura e a existência de baixa variação ambiental (tanto de natureza temporária quanto permanente) entre parcelas dentro de blocos. Dado os altos valores de repetibilidade encontrados para todas as características, em média três mensurações são necessárias para se predizer, acurada e eficientemente, o real valor de melhoramento de um indivíduo. Baseado nos resultados de correlações genéticas, esforços de melhoramento devem inicialmente ser usados para se identificar árvores de elevado diâmetro de caule, elevado número de ramos e volume de copa, de modo a aumentar as chances de se encontrar árvores excepcionalmente produtivas.
RESUMO
A identificação de material genético tolerante ao alumínio (Al) pode oferecer importantes subsídios aos programas de melhoramento e à recomendação de cultivares destinada a utilização de solos ácidos. Assim, o objetivo deste trabalho foi determinar, através do método de papel-solução, a concentração de alumínio que melhor discrimine acessos de pinhão-manso quanto à tolerância ao Al. Para este estudo, sementes de oito acessos de pinhão-manso (CNPAE 114, CNPAE 154, CNPAE 169, CNPAE 178, CNPAE 218, CNPAE 200, CNPAE 226, CNPAE 228) foram colocadas para germinar em diferentes concentrações de Al (0, 85, 155, 225 e 295 mg L-1) utilizando a técnica do papel solução. Após 14 dias o comprimento da raiz primária foi avaliado e a porcentagem de redução foi calculada para os sujeitados as doses de Al. A concentração de 85 mg L-1 foi a que melhor separou os acessos, em termos de tolerância ao Al, e que os acessos CNPAE 114 e CNPAE 154 foram os mais sensíveis à presença do elemento tóxico na solução. Concluiu-se que o método do papel solução é eficiente e pode ser usado em programa de melhoramento de pinhão-manso visando a seleção de genótipos tolerantes ao alumínio.
The identification of genetic material tolerant to aluminum (Al) can offer important advantages to breeding programs and to recommendations for cultivars with the aim of utilizing acidic soil. Based on this, our aim was to determine, by using the solution-paper method, the aluminum concentration that best demonstrates tolerance of Jatropha accessions to this element. For this study, seeds from eight Jatropha accessions (CNPAE 114, CNPAE 154, CNPAE 169, CNPAE 178, CNPAE 218, CNPAE 200, CNPAE 226, CNPAE 228) were placed in a germination chamber with different concentrations of Al (0, 85, 155, 225 and 295 mg L-1) using the solution-paper technique. After 14 days, the length of the primary root was evaluated and the percentage by which those subjected to doses of Al was calculated. A concentration of 85 mg L-1 was the level that separated the accessions in terms of Al tolerance; the accessions CNPAE 114 and CNPAE 154 were the most sensitive to the presence of this toxic element in the solution. It was concluded that the solution-paper method is efficient and can be used in Jatropha breeding programs for the selection of Al-tolerant genotypes.
RESUMO
To elucidate the differences in the nutritional requirements among the cultivated varieties of plant species is a form of obtaining higher productivity and to optimize the fertilizer use. This work had as objective to evaluate the root and shoot production efficiency of four arabic coffee cultivars ('Acaiá IAC 474-19', 'Icatú Amarelo IAC-3282', 'Rubi Mg(-1)192' and 'Catuaí Vermelho IAC 99') per unit of N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu and Zn absorbed. For this purpose an experiment was carried out in field conditions at the Universidade Federal de Viçosa. The treatments were settled in a 4x3 factorial arrangement (four cultivars and three fertilization levels; low, normal and high) in randomized blocks with four replications. The plants of the normal fertilization level received fertilization based on previously determined coffee plant recruitment. The plants of the levels low and high received, respectively, 0.4 and 1.4 times the normal fertilization doses. The efficiency of production of roots was differentiated among them cultivate when there was restriction in the amount of supplied fertilizers (low level), did not have differences among them when normal and high dose of fertilizers was used. When cultivate in the low fertilization level 'Acaiá IAC 474-19' presented highest efficiency to the production of roots per unit of N, P, K, Ca Mg and S absorbed, while in the some condition 'Rubi Mg(-1)192' presented the smallest. It was concluded that efficiency of utilization of nutrients for root and shoot productions were differentiated among cultivars.
Elucidar as diferenças nas exigências nutricionais entre as cultivares é uma forma de obter maior produtividade e otimizar o uso de fertilizantes. Este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência na produção de raiz e parte aérea por unidade absorvida de N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu e Zn em quatro cultivares de cafeeiro arábico ('Acaiá IAC-474-19', 'Icatu Amarelo IAC-3282', 'Rubi Mg(-1)192' e 'Catuaí Vermelho IAC-99'). Para tanto, foi conduzido um experimento em condições de campo, no Campus da Universidade Federal de Viçosa, durante dois anos, em delineamento experimental de blocos casualizados, em arranjo fatorial 4x3, constituído de quatro cultivares e três níveis de adubação (baixo, normal e alto), com quatro repetições. As plantas que constituíram o nível normal receberam adubação baseada na marcha de acúmulo de nutrientes em café arábica. Nos níveis de adubação baixo e alto, as plantas receberam, respectivamente, 0,4 e 1,4 vezes a recomendação de adubação feita para o nível normal. A eficiência de utilização de nutrientes para produção de raízes foi diferenciada entre as cultivares quando houve restrição na quantidade de adubos fornecidos (nível baixo), não havendo diferenças entre elas quando se empregou dose normal e alta de fertilizantes. A eficiência na produção de raízes por unidade de N, P, K, Ca, Mg e S absorvidos foi maior na cultivar 'Acaiá IAC-474-19' e menor na 'Rubi Mg(-1)192'. Conclui-se que a eficiência de utilização de nutrientes para produção de raízes e uso de nutrientes pela parte aérea de cafeeiros foi diferenciada entre cultivares.
RESUMO
To elucidate the differences in the nutritional requirements among the cultivated varieties of plant species is a form of obtaining higher productivity and to optimize the fertilizer use. This work had as objective to evaluate the root and shoot production efficiency of four arabic coffee cultivars ('Acaiá IAC 474-19', 'Icatú Amarelo IAC-3282', 'Rubi Mg(-1)192' and 'Catuaí Vermelho IAC 99') per unit of N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu and Zn absorbed. For this purpose an experiment was carried out in field conditions at the Universidade Federal de Viçosa. The treatments were settled in a 4x3 factorial arrangement (four cultivars and three fertilization levels; low, normal and high) in randomized blocks with four replications. The plants of the normal fertilization level received fertilization based on previously determined coffee plant recruitment. The plants of the levels low and high received, respectively, 0.4 and 1.4 times the normal fertilization doses. The efficiency of production of roots was differentiated among them cultivate when there was restriction in the amount of supplied fertilizers (low level), did not have differences among them when normal and high dose of fertilizers was used. When cultivate in the low fertilization level 'Acaiá IAC 474-19' presented highest efficiency to the production of roots per unit of N, P, K, Ca Mg and S absorbed, while in the some condition 'Rubi Mg(-1)192' presented the smallest. It was concluded that efficiency of utilization of nutrients for root and shoot productions were differentiated among cultivars.
Elucidar as diferenças nas exigências nutricionais entre as cultivares é uma forma de obter maior produtividade e otimizar o uso de fertilizantes. Este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência na produção de raiz e parte aérea por unidade absorvida de N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu e Zn em quatro cultivares de cafeeiro arábico ('Acaiá IAC-474-19', 'Icatu Amarelo IAC-3282', 'Rubi Mg(-1)192' e 'Catuaí Vermelho IAC-99'). Para tanto, foi conduzido um experimento em condições de campo, no Campus da Universidade Federal de Viçosa, durante dois anos, em delineamento experimental de blocos casualizados, em arranjo fatorial 4x3, constituído de quatro cultivares e três níveis de adubação (baixo, normal e alto), com quatro repetições. As plantas que constituíram o nível normal receberam adubação baseada na marcha de acúmulo de nutrientes em café arábica. Nos níveis de adubação baixo e alto, as plantas receberam, respectivamente, 0,4 e 1,4 vezes a recomendação de adubação feita para o nível normal. A eficiência de utilização de nutrientes para produção de raízes foi diferenciada entre as cultivares quando houve restrição na quantidade de adubos fornecidos (nível baixo), não havendo diferenças entre elas quando se empregou dose normal e alta de fertilizantes. A eficiência na produção de raízes por unidade de N, P, K, Ca, Mg e S absorvidos foi maior na cultivar 'Acaiá IAC-474-19' e menor na 'Rubi Mg(-1)192'. Conclui-se que a eficiência de utilização de nutrientes para produção de raízes e uso de nutrientes pela parte aérea de cafeeiros foi diferenciada entre cultivares.
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To elucidate the differences in the nutritional requirements among the cultivated varieties of plant species is a form of obtaining higher productivity and to optimize the fertilizer use. This work had as objective to evaluate the root and shoot production efficiency of four arabic coffee cultivars ('Acaiá IAC 474-19', 'Icatú Amarelo IAC-3282', 'Rubi Mg(-1)192' and 'Catuaí Vermelho IAC 99') per unit of N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu and Zn absorbed. For this purpose an experiment was carried out in field conditions at the Universidade Federal de Viçosa. The treatments were settled in a 4x3 factorial arrangement (four cultivars and three fertilization levels; low, normal and high) in randomized blocks with four replications. The plants of the normal fertilization level received fertilization based on previously determined coffee plant recruitment. The plants of the levels low and high received, respectively, 0.4 and 1.4 times the normal fertilization doses. The efficiency of production of roots was differentiated among them cultivate when there was restriction in the amount of supplied fertilizers (low level), did not have differences among them when normal and high dose of fertilizers was used. When cultivate in the low fertilization level 'Acaiá IAC 474-19' presented highest efficiency to the production of roots per unit of N, P, K, Ca Mg and S absorbed, while in the some condition 'Rubi Mg(-1)192' presented the smallest. It was concluded that efficiency of utilization of nutrients for root and shoot productions were differentiated among cultivars.
Elucidar as diferenças nas exigências nutricionais entre as cultivares é uma forma de obter maior produtividade e otimizar o uso de fertilizantes. Este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência na produção de raiz e parte aérea por unidade absorvida de N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu e Zn em quatro cultivares de cafeeiro arábico ('Acaiá IAC-474-19', 'Icatu Amarelo IAC-3282', 'Rubi Mg(-1)192' e 'Catuaí Vermelho IAC-99'). Para tanto, foi conduzido um experimento em condições de campo, no Campus da Universidade Federal de Viçosa, durante dois anos, em delineamento experimental de blocos casualizados, em arranjo fatorial 4x3, constituído de quatro cultivares e três níveis de adubação (baixo, normal e alto), com quatro repetições. As plantas que constituíram o nível normal receberam adubação baseada na marcha de acúmulo de nutrientes em café arábica. Nos níveis de adubação baixo e alto, as plantas receberam, respectivamente, 0,4 e 1,4 vezes a recomendação de adubação feita para o nível normal. A eficiência de utilização de nutrientes para produção de raízes foi diferenciada entre as cultivares quando houve restrição na quantidade de adubos fornecidos (nível baixo), não havendo diferenças entre elas quando se empregou dose normal e alta de fertilizantes. A eficiência na produção de raízes por unidade de N, P, K, Ca, Mg e S absorvidos foi maior na cultivar 'Acaiá IAC-474-19' e menor na 'Rubi Mg(-1)192'. Conclui-se que a eficiência de utilização de nutrientes para produção de raízes e uso de nutrientes pela parte aérea de cafeeiros foi diferenciada entre cultivares.