RESUMO

In view of the need to develop new popcorn cultivars and considering the uncertainties in choosing the most appropriate breeding methods to ensure consistent genetic progress, simultaneously for both popping expansion and grain yield, this study addressed the efficiency of interpopulation recurrent selection regarding genetic gains, the study of the response in genetic parameters as well as heterotic effects on the control of the main agronomic traits of popcorn. Two populations were established, Pop1 and Pop2. A total of 324 treatments were evaluated, which consisted of 200 half-sib families (100 from Pop1 and 100 from Pop2), 100 full-sib families from the two populations and 24 controls. The field experiment was arranged in a lattice design with three replications in two environments, in the north and northwest regions of the State of Rio de Janeiro, Brazil. The genotype × environment interaction was partitioned and the genetic parameters, heterosis and predicted gains were estimated by the Mulamba and Mock index, based on selection results in both environments. The genetic parameters detected variability that can be explored in successive interpopulation recurrent selection cycles. Exploring heterosis for GY, PE and yield components is a promising option to increase grain yield and quality. The Mulamba and Mock index was efficient in predicting the genetic gains in GY and PE. Interpopulation recurrent selection proved effective to provide genetic gains for traits with predominantly additive and dominance inheritance.

RESUMO

Drought currently affects several regions worldwide and tends to be more frequent due to climate change. It might compromise food security and the economic structure related to agribusiness. Popcorn has a crucial role in the Brazilian economy, but the cultivars that adapt to water stress, the most prejudicial abiotic stress for crop productivity, are unknown to date. This deficit of popcorn varieties adapted to heat and drought stresses will become more limiting with climate change. Given this scenario, knowing the genetic basis of agronomic traits under stress conditions is essential in promoting crop productivity and plant adaptation to abiotic stresses. Under two contrasting water conditions (WC) and different crop seasons (CS), we aimed to generate information about the combining ability of 10 popcorn progenitors and 15 hybrids through a partial diallel-mating design. The water stress was initiated at the male pre-anthesis stage. Significant genotype*crop seasons (G*CS), genotype*water condition (G*WC), and genotype*crop seasons*water condition (G*CS*WC) interactions were present. Regardless of CS and WC, non-additive effects controlled grain yield (GY), grain number per row (GN), ear length and diameter (ED), and 100-grain weight, while additive effects were present for popping expansion (PE). For each CS, regardless of WC, the cause-effect of GN (2018) and ED (2020) on GY seems to be an opportunity for indirect selection. Utilizing genetically broad-based hybrids is also a good opportunity for obtaining superior genotypes for GY and PE as it is possible to select inbred lines for both of these traits. We recommend the L76 × L61 hybrid for the Brazilian agribusiness context due to its greater productivity and dominance deviations.

RESUMO

Popcorn (Zea mays everta) is a popular snack food and very appreciated in Brazil, presenting higher aggregate value when compared with field corn. The aim of this study were to identify superior inbred lines and single crosses hybrids (SH) for popcorn traits, as well as the prediction of the performance of untested single cross hybrids. Sixteen maize inbred lines were crossed in a 9x7 partial diallel, but it was possible to evaluate 47 single crosses in two distinct locations. Predicted genetic values, diallel analysis and the prediction of untested HS were performed by mixed models. Deviance effects for treatments x locations were considered non-significant (p>0.05) for grain yield (GY) and popping expansion (PE), showing an average performance from the HS in the locations. Inbred lines P5-1, P3.3T, GER-P3, P9-1, P12-2 andGER-P12 were selected considering the general combining ability, and should be used for obtaining superior genotypes. Based on the non-additive effects, the single hybrid P3.3T x GERP-P12 was selected for grain yield and popping expansion, and could be exploited in future trials. Neither of the untested single crosses showed desirable performance for grain yield and popcorn expansion.

O milho pipoca (Zea mays everta) é um alimento consumido e apreciado em todo o Brasil, apresentando valor comercial superior ao do milho comum. O presente trabalho teve como objetivo identificar linhagens e híbridos simples (HS) com desempenho superior para as principais características relacionadas ao milho pipoca, além da predição do desempenho de híbridos simples não testados. Foi realizado um dialelo parcial 9x7, dos quais apenas 47 HS foram avaliados em dois locais. Os valores genéticos preditos, análise dialélica e a predição dos HS não avaliados foram realizadas via modelos mistos. Os efeitos da deviance na interação tratamentos x locais foram considerados não significativos (p>0.05) para rendimento de grãos (RG) e capacidade de expansão (CE), indicando um comportamento médio dos HS nos ambientes testados. Com base nos efeitos aditivos, as linhagens P5-1, P3.3T, GER-P3, P9-1, P12-2 e GER-P12 foram selecionados e deverão ser usadas na formação de genótipos com desempenho superior. O híbrido P3.3T x GER-P12 foi selecionadopor apresentar elevado desempenho específico para rendimento e capacidade de expansão, podendo ser utilizado em futuros experimentos. Entre os híbridos não avaliados, nenhum apresentou desempenho satisfatório para as características avaliadas.

Assuntos

RESUMO

Este trabalho teve como objetivo avaliar três testadores (o híbrido simples modificado IAC-112, a variedade BRS-Angela e a linhagem L.8.2, extraída de um material genético norte americano), para discriminar 64 famílias S2 derivadas do híbrido simples de milho-pipoca IAC-112. As famílias foram avaliadas por seu desempenho per se e em cruzamentos com os testadores. As características avaliadas foram rendimento de grãos (RG) e capacidade de expansão (CE). Foram obtidas estimativas das capacidades geral e específica de combinação, heterose dos topcrosses e a discriminação de cada testador por meio do índice de diferenciação proposto por FASOULAS (1983). Com base nesses parâmetros, o melhor testador para as famílias S2 foi a linhagem L8.2, tanto para RG quanto para CE

This work aimed to analyze three testers (the single hybrid IAC-112, the open pollinated variety BRS-Angela and the S9 inbred line L.8.2) for the evaluating of 64 S2 families derived from the single popcorn hybrid IAC112. The families per se and their respective crosses with testers were evaluated for grain yield (GY) and popping expansion (PE). The general and specific combining ability were estimated according to the partial diallel model, topcross heterosis and the discrimination capacity of each tester through the differentiation index proposed by Fasoulas were also evaluated. The inbred line L.8.2 was the best tester for both grain yield and popping expansion, discriminating reliably the families.

Assuntos

RESUMO

Objetivou-se, neste trabalho, investigar a possibilidade de seleção mais eficiente por meio do uso de análise de trilha e de correlações parciais no programa de seleção recorrente da população UENF de milho pipoca. Duzentas famílias de irmãos completos foram obtidas e avaliadas quanto a oito características em dois ambientes no estado do Rio de Janeiro: Campos dos Goytacazes e Itaocara. A correlação genotípica entre capacidade de expansão e rendimento de grãos foi negativa e não significativa ao nível de 5 por cento de probabilidade pelo teste t. A análise de trilha demonstrou ser a massa de 100 grãos, a característica mais associada à capacidade de expansão neste estudo. Há possibilidade de obtenção de resposta correlacionada em capacidade de expansão e rendimento de grãos, desde que se selecionem, entre os genótipos de maior rendimento, aqueles com menores tamanhos de grãos.

The objective of this work was to investigate the possibility of a more efficient selection through path analysis and partial correlation in the breeding program of the UENF popcorn population by recurrent selection. Two hundred full-sib progenies were obtained and evaluated by eight traits in two environments in Rio de Janeiro State: Campos dos Goytacazes and Itaocara. The genotypic correlation between popping expansion and grain yield was negative and non significant at the 5 percent probability level by t test. Path analysis showed that mass weight of 100 grains is the most associated trait at popping expansion in this study. It is possible to obtain correlated response for popping expansion by grain yield, as long as genotypes with smaller grain size are selected from the genotypes with higher grain yield.

RESUMO

Although advances are obtained, the number of varieties and hybrids from inbred lines of popcorn are reduced. The objective of this work was to evaluate new composites developed in Brazil and to indicate those which present better potential to initiate an intrapopulation breeding program. Trials were carried out during 2005/2006 cropping season. Treatments included 21 genotypes (hybrid from inbred lines, composites and synthetic) cultivated in two locations (Umuarama and Cidade Gaúcha), both located in Northwest of  Paraná State. Grain yield (GY) and popping expansion (PE) were evaluated by individual and joint analyses of variance. Composites UEM 5, UEM 6 and UEM 7 obtained the highest quality of the PE, with similar values to the check treatments in both locations. GY of genotypes ranged more than popping expansion over locations. Composites UEM 5, UEM 6 and UEM 7 revealed satisfactory potential both PE and GY when evaluated in Umuarama, Paraná State, Brazil.

Apesar dos avanços, o número de variedades e híbridos comerciais de linhagens de milho-pipoca é reduzido. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar novos compostos desenvolvidos no Brasil e indicar os de maior potencial genético para iniciar um trabalho de melhoramento intrapopulacional. A pesquisa foi desenvolvida no ano agrícola 2005/2006. Os tratamentos constaram de 21 genótipos (híbridos de linhagens, compostos e sintéticos) cultivados em dois municípios, Umuarama e Cidade Gaúcha, ambos no Noroeste do Estado do Paraná. As características avaliadas por meio de análises de variância individuais e conjunta foram rendimento de grãos (RG) e capacidade de expansão (CE). Os compostos UEM 5, UEM 6 e UEM 7 expressaram alta qualidade da pipoca (CE), com valores semelhantes às testemunhas em ambos os locais. O rendimento dos genótipos foi mais instável do que a capacidade de expansão entre os locais avaliados. Os compostos UEM 5, UEM 6 e UEM 7 revelaram potencial satisfatório tanto para CE quanto para RG quando avaliados em Umuarama, PR.

RESUMO

Although advances are obtained, the number of varieties and hybrids from inbred lines of popcorn are reduced. The objective of this work was to evaluate new composites developed in Brazil and to indicate those which present better potential to initiate an intrapopulation breeding program. Trials were carried out during 2005/2006 cropping season. Treatments included 21 genotypes (hybrid from inbred lines, composites and synthetic) cultivated in two locations (Umuarama and Cidade Gaúcha), both located in Northwest of  Paraná State. Grain yield (GY) and popping expansion (PE) were evaluated by individual and joint analyses of variance. Composites UEM 5, UEM 6 and UEM 7 obtained the highest quality of the PE, with similar values to the check treatments in both locations. GY of genotypes ranged more than popping expansion over locations. Composites UEM 5, UEM 6 and UEM 7 revealed satisfactory potential both PE and GY when evaluated in Umuarama, Paraná State, Brazil.

Apesar dos avanços, o número de variedades e híbridos comerciais de linhagens de milho-pipoca é reduzido. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar novos compostos desenvolvidos no Brasil e indicar os de maior potencial genético para iniciar um trabalho de melhoramento intrapopulacional. A pesquisa foi desenvolvida no ano agrícola 2005/2006. Os tratamentos constaram de 21 genótipos (híbridos de linhagens, compostos e sintéticos) cultivados em dois municípios, Umuarama e Cidade Gaúcha, ambos no Noroeste do Estado do Paraná. As características avaliadas por meio de análises de variância individuais e conjunta foram rendimento de grãos (RG) e capacidade de expansão (CE). Os compostos UEM 5, UEM 6 e UEM 7 expressaram alta qualidade da pipoca (CE), com valores semelhantes às testemunhas em ambos os locais. O rendimento dos genótipos foi mais instável do que a capacidade de expansão entre os locais avaliados. Os compostos UEM 5, UEM 6 e UEM 7 revelaram potencial satisfatório tanto para CE quanto para RG quando avaliados em Umuarama, PR.

Assuntos

RESUMO

Ten popcorn populations (PR 038, PR 079, RR 046, SC 016, PR 017, BRS Angela, SC 002, PR 009, PR 023 and SE 013) were evaluated to estimate inbreeding depression and average genetic components. The experiment was a split plot in a randomized complete block design with three replications. The plots were the inbreeding levels (S1 and S0) and the sub-plots were the populations in two locations (Maringá and Iguatemi-PR) during the 2001/2002 grown season. Plant and ear height, grain yield and popping expansion were evaluated. It was observed lower values of inbreeding depression and predominance of additive effects for popping expansion in relation to yield. The sucess of getting high popping expansion inbred lines is higher with BRS ANGELA and SC 002 populations.

Dez populações de milho-pipoca (PR 038, PR 079, RR 046, SC 016, PR 017, BRS Angela, SC 002, PR 009, PR 023 e SE 013) foram avaliadas com os objetivos de obter estimativas de depressão por endogamia e componentes genéticos de média. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso em esquema de parcelas subdivididas, nos quais os tratamentos primários foram os níveis de endogamia (S1 e S0) e os tratamentos secundários as populações, com três repetições. O ensaio foi conduzido nas cidades de Maringá e Iguatemi-PR, no ano agrícola de 2001/2002. Foram avaliadas as características altura de plantas, altura de espigas, rendimento de grãos e capacidade de expansão. Foram observados menores valores de depressão por endogamia e predominância de efeitos gênicos aditivos para capacidade de expansão em relação ao rendimento de grãos. As populações BRS ANGELA e SC 002 apresentaram maior probabilidade de sucesso na obtenção de linhagens com boa capacidade de expansão.

RESUMO

Ten popcorn populations (PR 038, PR 079, RR 046, SC 016, PR 017, BRS Angela, SC 002, PR 009, PR 023 and SE 013) were evaluated to estimate inbreeding depression and average genetic components. The experiment was a split plot in a randomized complete block design with three replications. The plots were the inbreeding levels (S1 and S0) and the sub-plots were the populations in two locations (Maringá and Iguatemi-PR) during the 2001/2002 grown season. Plant and ear height, grain yield and popping expansion were evaluated. It was observed lower values of inbreeding depression and predominance of additive effects for popping expansion in relation to yield. The sucess of getting high popping expansion inbred lines is higher with BRS ANGELA and SC 002 populations.

Dez populações de milho-pipoca (PR 038, PR 079, RR 046, SC 016, PR 017, BRS Angela, SC 002, PR 009, PR 023 e SE 013) foram avaliadas com os objetivos de obter estimativas de depressão por endogamia e componentes genéticos de média. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso em esquema de parcelas subdivididas, nos quais os tratamentos primários foram os níveis de endogamia (S1 e S0) e os tratamentos secundários as populações, com três repetições. O ensaio foi conduzido nas cidades de Maringá e Iguatemi-PR, no ano agrícola de 2001/2002. Foram avaliadas as características altura de plantas, altura de espigas, rendimento de grãos e capacidade de expansão. Foram observados menores valores de depressão por endogamia e predominância de efeitos gênicos aditivos para capacidade de expansão em relação ao rendimento de grãos. As populações BRS ANGELA e SC 002 apresentaram maior probabilidade de sucesso na obtenção de linhagens com boa capacidade de expansão.

RESUMO

This work was carried out to estimate environment, genotypic and phenotypic correlations among traits in two intrapopulational recurrent selection cycles in popcorn. The first cycle was composed by full sib families and the second cycle by S1 families. Seventy-five families of full sib and two hundred and twenty two families S1 were evaluated in randomized complete block design with two replicates in two environments. Although not statistically significant, genotypic correlation between grain yield and popping expansion was negative in both selection cycles. For the second cycle of recurrent selection, the highest positive estimates of genotypic correlations were found between: grain yield and number of ears and grain yield and stand, indicating the perspective of the success for selection based on grain yield. Although in less magnitude there was an increase in genotypic correlation between the grain yield and popping expansion from the first to the second cycle of recurrent selection, indicating increase in the favorable allele frequencies in both traits.

Com o propósito de monitorar o comportamento de blocos gênicos em diferentes gerações de seleção recorrente em milho pipoca, quantificaram-se as correlações fenotípica, genotípica e de ambiente entre caracteres agronômicos, em dois ciclos de seleção recorrente. O primeiro ciclo foi formado por famílias de irmãos completos e o segundo ciclo por famílias S1. Embora não significativa, em ambos os ciclos, houve correlação genotípica negativa entre capacidade de expansão e rendimento de grãos. Para o segundo ciclo, as maiores magnitudes de correlação genotípica positiva ocorreram entre rendimento de grãos, número de espigas sadias e estande, indicando a possibilidade de sucesso na seleção de uma ou outra, com base no rendimento de grãos. Embora não significativa e em baixa magnitude, houve acréscimo da correlação genotípica entre rendimento de grãos e capacidade de expansão do primeiro para o segundo ciclo, denotando aumento na concentração de alelos favoráveis na população.

RESUMO

This work was carried out to estimate environment, genotypic and phenotypic correlations among traits in two intrapopulational recurrent selection cycles in popcorn. The first cycle was composed by full sib families and the second cycle by S1 families. Seventy-five families of full sib and two hundred and twenty two families S1 were evaluated in randomized complete block design with two replicates in two environments. Although not statistically significant, genotypic correlation between grain yield and popping expansion was negative in both selection cycles. For the second cycle of recurrent selection, the highest positive estimates of genotypic correlations were found between: grain yield and number of ears and grain yield and stand, indicating the perspective of the success for selection based on grain yield. Although in less magnitude there was an increase in genotypic correlation between the grain yield and popping expansion from the first to the second cycle of recurrent selection, indicating increase in the favorable allele frequencies in both traits.

Com o propósito de monitorar o comportamento de blocos gênicos em diferentes gerações de seleção recorrente em milho pipoca, quantificaram-se as correlações fenotípica, genotípica e de ambiente entre caracteres agronômicos, em dois ciclos de seleção recorrente. O primeiro ciclo foi formado por famílias de irmãos completos e o segundo ciclo por famílias S1. Embora não significativa, em ambos os ciclos, houve correlação genotípica negativa entre capacidade de expansão e rendimento de grãos. Para o segundo ciclo, as maiores magnitudes de correlação genotípica positiva ocorreram entre rendimento de grãos, número de espigas sadias e estande, indicando a possibilidade de sucesso na seleção de uma ou outra, com base no rendimento de grãos. Embora não significativa e em baixa magnitude, houve acréscimo da correlação genotípica entre rendimento de grãos e capacidade de expansão do primeiro para o segundo ciclo, denotando aumento na concentração de alelos favoráveis na população.

RESUMO

Although much appreciated in Brazil, commercial popcorn is currently cropped on a fairly small scale. A number of problems need to be solved to increase production, notably the obtaintion of seeds with good agronomic traits and good culinary characteristics. With the objective of developing superior genotypes in popcorn, a second cycle of intrapopulation recurrent selection based on inbred S1 families was carried out. From the first cycle of selection over the UNB-2U population, 222 S1 families were obtained, which were then divided into six sets and evaluated in a randomized complete block design with two replications within the sets. Experiments were carried out in two Brazilian localities. The analysis of variance revealed environmental effects for all evaluated traits, except popping and stand, showing that, for most traits, these environments affected genotype behavior in different ways. In addition, the set as source of variation was significant for most of the evaluated traits, indicating that dividing the families into sets was an efficient strategy. Genotype-by-environment interaction was detected for most traits, except popping expansion and stand. Differences among genotypes were also detected (1% F-test), making viable the proposition of using the genetic variability in the popcorn population as a basis for future recurrent selection cycles. Superior families were selected using the Smith and Hazel classic index, with predicted genetic gains of 17.8% for popping expansion and 26.95% for yield.

Embora muito apreciada no Brasil, o milho pipoca comercial é normalmente cultivado em pequena escala. Para aumentar a produção, alguns problemas precisam ser resolvidos, principalmente a obtenção de sementes com boas características agronômicas e culinárias. Com o objetivo de obter genótipos superiores de milho pipoca, foi conduzido um segundo ciclo de seleção recorrente intrapopulacional, com base em famílias endogâmicas S1. Duzentas e vinte e duas famílias S1 foram obtidas a partir do ciclo 1 da população UNB-2U e foram avaliadas em delineamento de blocos casualizados com duas repetições dentro de 'sets', em dois locais no Brasil. A presença de significância estatística para 'sets' para as características número de espigas doentes e sadias, capacidade de expansão, número de plantas quebradas e número de espigas mal empalhadas, comprova a eficiência e a necessidade do uso de modelo estatístico hierarquizado por 'sets'. Constatou-se significância (1% teste F), para famílias dentro de 'sets', revelando suficiente variabilidade genética a ser explorada em ciclos futuros, essencial para o sucesso do programa. A seleção das famílias superiores, realizada com base no Índice Clássico de Smith e Hazel, proporcionou ganhos preditos de 17,8% para capacidade de expansão e de 26,95% para produção de grãos.

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Although much appreciated in Brazil, commercial popcorn is currently cropped on a fairly small scale. A number of problems need to be solved to increase production, notably the obtaintion of seeds with good agronomic traits and good culinary characteristics. With the objective of developing superior genotypes in popcorn, a second cycle of intrapopulation recurrent selection based on inbred S1 families was carried out. From the first cycle of selection over the UNB-2U population, 222 S1 families were obtained, which were then divided into six sets and evaluated in a randomized complete block design with two replications within the sets. Experiments were carried out in two Brazilian localities. The analysis of variance revealed environmental effects for all evaluated traits, except popping and stand, showing that, for most traits, these environments affected genotype behavior in different ways. In addition, the set as source of variation was significant for most of the evaluated traits, indicating that dividing the families into sets was an efficient strategy. Genotype-by-environment interaction was detected for most traits, except popping expansion and stand. Differences among genotypes were also detected (1% F-test), making viable the proposition of using the genetic variability in the popcorn population as a basis for future recurrent selection cycles. Superior families were selected using the Smith and Hazel classic index, with predicted genetic gains of 17.8% for popping expansion and 26.95% for yield.

Embora muito apreciada no Brasil, o milho pipoca comercial é normalmente cultivado em pequena escala. Para aumentar a produção, alguns problemas precisam ser resolvidos, principalmente a obtenção de sementes com boas características agronômicas e culinárias. Com o objetivo de obter genótipos superiores de milho pipoca, foi conduzido um segundo ciclo de seleção recorrente intrapopulacional, com base em famílias endogâmicas S1. Duzentas e vinte e duas famílias S1 foram obtidas a partir do ciclo 1 da população UNB-2U e foram avaliadas em delineamento de blocos casualizados com duas repetições dentro de 'sets', em dois locais no Brasil. A presença de significância estatística para 'sets' para as características número de espigas doentes e sadias, capacidade de expansão, número de plantas quebradas e número de espigas mal empalhadas, comprova a eficiência e a necessidade do uso de modelo estatístico hierarquizado por 'sets'. Constatou-se significância (1% teste F), para famílias dentro de 'sets', revelando suficiente variabilidade genética a ser explorada em ciclos futuros, essencial para o sucesso do programa. A seleção das famílias superiores, realizada com base no Índice Clássico de Smith e Hazel, proporcionou ganhos preditos de 17,8% para capacidade de expansão e de 26,95% para produção de grãos.