ABSTRACT: In the last decades, a new trend to use more refined analytical procedures, such as artificial neural networks (ANN), has emerged to be most accurate, efficient, and extensively applied for mining and data prediction in different contexts, including plant breeding. Thus, this study was developed to establish a new classification proposal for targeting genotypes in breeding programs to approach classical models, such as a complete diallel and modern prediction techniques. The study was based on the standard deviation values of an interpopulation diallel and it also verified the possibility of training a neural network with the standardized genetic parameters for a discrete scale. We used 12 intercrossed maize populations in a complete diallel scheme (66 hybrids), evaluated during the 2005/2006 crop season in three different environments in southern Brazil. The implemented MLP architecture and other associated parameters allowed the development of a generalist model of genotype classification. The MLP neural network model was efficient in predicting parental and interpopulation hybrid classifications from average genetic components from a complete diallel, regardless of the evaluation environment.

Abstract: In many agricultural crops, the number of parents used in cross breeding make it difficult to obtain all possible hybrids in diallels. Therefore, using maize as a model plant and based on traits with high and low heritabilities, the aim of the present study was to quantify the correlation estimates of the general combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA) between a complete diallel and a circulant diallel, with and without the inclusion of parents. For the high heritability trait, the GCA estimates can be obtained with low s values, whereas for the SCA estimates, s values close to half the number of parents should be used. For the low heritability trait, information from parents must be used to obtain the SCA estimates. For the GCA estimates, considering the stabilization of r above 0.70 for s=7, s values greater than half the number of parents must be used in the circulant models.

Abstract IPR Aimoré is a new triticale cultivar that combines earliness and high yield. In Value for Cultivation and Use trials carried out in 33 environments, involving the main triticale producing states, IPR Aimoré surpassed 4% the controls means, with mean yield of 4.955 kg ha-1.

O objetivo deste estudo foi avaliar, por meio de ensaios de rendimento grãos, o desempenho de 15 híbridos de milho em sete locais no Estado de Paraná e em duas safras, pelos métodos centróide (multivariado) e regressão bissegmentada (univariado), e avaliar possíveis divergências entre resultados obtidos por meio das duas metodologias. Os genótipos foram avaliados em delineamento de blocos completos casualizados com três repetiçõess. O método centróide foi efetivo na indicação de genótipos quanto o seu potencial produtivo, permitindo classificar genótipos não só quanto a adaptabilidade mas também quanto a estabilidade. Valores de probabilidade acima de 0,40 permitem classificar com maior confiabilidade os genótipos não só quanto à adaptabilidade, como também quanto à estabilidade. O genótipo STRIKE apresentou ampla adaptabilidade e estabilidade pelos métodos centróide e regressão bissegmentada. O genótipo SHS 4040 e CD 306 não devem ser indicados para cultivo, tomando-se como referência os ambientes testados.

The objective of this study was to evaluate the performance of 15 maize cultivars in seven locations in Paraná State, Brazil. Towards this aim, grain yield trials were conducted during two crop seasons, and centroid (multivariate) and bissegmented regression (univariate) methods were used to evaluate possible divergences among results obtained. The genotypes were evaluated in randomized complete blocks with three replications. The centroid method was effective for indicating productive potential of genotypes, allowing for classification of genotype adaptability and stability. Values of probability above 0.40 allowed more reliable genotype classification for both adaptability and stability. The STRIKE genotype presented wide adaptability and stability by both the centroid and bissegmented regression methods. The SHS 4040 and CD 306 genotypes were not indicated for planting, considering the tested environments.

O objetivo deste trabalho foi obter estimativas de parâmetros genéticos, na variedade comercial IPR 114 para fins de melhoramento. Realizou-se dois ciclos de seleção recorrente entre e dentro de progênies de meios-irmãos no período de 2004 a 2007. As progênies foram avaliadas em delineamento de blocos casualizados, com duas repetições por local sendo a parcela útil uma linha de 4,0 m de comprimento e 0,8 m entre linhas deixando cinco plantas por metro. Os ensaios foram conduzidos em Londrina e Ponta Grossa, Estado do Paraná. Avaliaram-se 173 e 154 progênies, respectivamente, para os ciclos 1 e 2 de seleção, analisando-se as variáveis: altura de plantas e de espigas, florescimento feminino, prolificidade e peso de grãos. Nos dois ciclos de seleção verificou-se variabilidade genética significativa entre progênies. Para peso de grãos foram preditos ganhos de seleção significativos, sendo para o ciclo 1, de 6,33% e para o ciclo 2, 5,03%. As estimativas dos parâmetros genéticos obtidos neste trabalho justificam a continuidade do programa de seleção na população IPR 114.

The objective of this study was to estimate the genetic parameters of the IPR 114 maize commercial variety for breeding purpose and the efficiency of the method. It was perfomed two cycles of half-sib progenie, between 2004 and 2007. The progenies were evaluated in a randomized complete block desing with two replications per environments and the plots were composed of one 4 m length row spaced on 0.8 m, and five plants per meter. The trials were carried out in Londrina and Ponta Grossa, Paraná State, Brazil. There were evaluated 173 and 154 progenies for selection cycles 1 and 2, respectively, analyzing the following traits: plant height, ear height, days to flower, prolificacy and predict grain yield. In both cycles verified significant genetic variability between progenies. Significant selection gains were obtained for predict grain yield, showing 6,33 and 5,03% for cycles 1 and 2, respectively. The estimative for genetic parameters obtained in this work justify the selection program continuity of the IPR 114 maize population.

O objetivo do trabalho foi identificar genótipos de trigo, provenientes do Programa de Melhoramento Genético do IAPAR, promissores para cruzamentos, por meio de técnicas multivariadas. As medidas de dissimilaridade entre os genótipos foram obtidas a partir de variáveis multicategóricas. Para identificação dos agrupamentos foi utilizado o método de otimização de Tocher e o hierárquico UPGMA. Os genótipos avaliados foram alocados em cinco grupos divergentes, indicando que a base genética do programa de melhoramento de trigo do IAPAR é ampla. Com base na distância genética, cruzamentos artificiais envolvendo as cultivares IPR 85 e IPR 118 podem ser os mais promissores no intuito de incrementar o ganho genético, tanto para a qualidade de grãos e de farinha quanto para parâmetros agronômicos.

The objective of this study was to identify promising wheat genotypes from the IAPAR breeding program for crosses by multivariate techniques. Measures of dissimilarity between genotypes were obtained from multicategoric variables. To identify clusters, Tocher optimization and UPGMA were used. The genotypes were divided into five diverging groups, indicating a wide genetic base of the wheat breeding program of the Agricultural Research Institute of Paraná (IAPAR). As indicated by the genetic distance, crosses involving the cultivars IPR 85 and IPR 118 seem to be the most promising to increase genetic gains in both grain and flour quality as well as for agronomic parameters.

Com o advento da agricultura moderna, as sementes crioulas foram, em geral, substituídas por cultivares híbridos, com elevado potencial produtivo, porém mais dependentes de insumos e tecnologias intensivas. O objetivo deste trabalho foi avaliar variedades de milho crioulo, de forma a identificar materiais mais produtivos e que propiciem o processo sustentável no qual os próprios grãos possam ser utilizados como semente. Foram avaliadas 15 variedades de milho crioulo, tendo como testemunhas as cultivares comerciais BR 106 e IPR 114. Os experimentos foram conduzidos em Arapongas e Imbaú, Estado do Paraná, durante o ano agrícola de 2004/2005, sem a utilização de insumos externos. O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados com quatro repetições. As parcelas foram constituídas por duas linhas de 4 m, espaçadas 90 cm entre linhas e com 20 plantas/linha. As variedades crioulas P-13, P-15 e P-05 demonstraram potencial produtivo elevado em sistemas de baixo nível tecnológico, dentro de cada local, assim como na média dos locais. As variedades P-19 e P-10 têm sua recomendação restrita à localidade de Imbaú, enquanto que P-16 e P-17 serão direcionadas para a localidade de Arapongas.

With the advent of modern agriculture, landrace seeds were replaced by hybrid cultivars, which feature high grain yield potential - though more dependent on intensive technologies. The objective of this work was to evaluate maize landraces, in order to identify more productive materials that can lead a sustainable process in which the grains themselves in which can be used as seed. Fifteen maize varieties were evaluated, with commercial cultivars BR 106 and IPR 114 as controls. The experiments were carried out in Arapongas and Imbaú (Paraná State), during the 2004/2005 agricultural year, without external input. The design used was randomized blocks with four replications. The plots were two 4-m rows, spaced 90 cm apart, with 20 plants/row. The landrace varieties P-13, P-15 and P-05 showed high productive potential in low technological level systems, at each location, as well as in the average of both locales. The varieties P-19 and P-10 have their recommendation restricted to Imbaú, while P-16 and P-17 will be indicated for Arapongas.

Os objetivos do presente trabalho se dirigem ao estudo da variabilidade genética em sete populações de milho de ampla base genética, visando ao melhoramento de populações. Os experimentos foram instalados em blocos casualizados em um local (Anhembi, Estado de São Paulo) com famílias S1 de sete populações (GO-D: dentado, GO-F: flint, GO-L: espiga longa, GO-G: espiga grossa; e compostos G3, G4 e GO-S). Foram estimadas a variância genética entre médias de famílias, a variância fenotípica entre médias de famílias e o coeficiente de herdabilidade (sentido amplo) para médias de famílias. As estimativas de herdabilidade foram altas para peso de espigas (0,89 a 0,94), comprimento da espiga (0,77 a 0,88) e diâmetro da espiga (0,77 a 0,92), e menores para altura da planta (0,58 a 0,80) e altura da espiga (0,54 a 0,84), demonstrando alto potencial das populações para seleção recorrente com famílias S1. O peso de espigas nas populações-base usadas como testemunha apresentou valores variando de 11.200 kg ha-1 (GO-D) a 12.800 kg ha-1 (G3). As médias de famílias S1 entre populações variaram de 6.070 kg ha-1 (GO-F) a 7.380 kg ha¹ (G4).

The objectives of the present work were directed towards the study of genetic variability in seven maize populations with a broad genetic base, as a guide for population improvement. The field evaluation was conducted in completely randomized blocks, at one location (Anhembi, São Paulo state) with different groups of S1 families obtained from seven populations (GO-D: dent type, GO-F: flint type, GO-L: long ear, GO-G: thick ear; and composites G3, G4 and GO-S). Estimates were obtained for genetic variance (progeny mean basis), phenotypic variance of families means, and coefficient of heritability (broad sense) for progeny means. Estimates of heritability were high for ear weight (0.89 to 0.94), ear length (0.77 to 0.88) and ear diameter (0.77 to 0.92); and lower for plant height (0.58 to 0.80) and ear height (0.54 to 0.84), thus showing the high potential of the populations for recurrent selection based on S1 families. Ear yield in the base populations used as controls varied from 11,200 kg ha-1 (GO-D) to 12,800 kg ha-1 (G3). The means of S1 families varied from 6,070 kg ha-1 (GO-F) to 7,380 kg ha-1 (G4); the inbreeding depression in S1 families varied from 37.5% (G4) to 48.0% (G3) relative to the non-inbred population.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de diferentes métodos de estratificação ambiental, a representatividade dos locais de avaliação, e a adaptabilidade e estabilidade de genótipos de soja, por meio de ensaios de produtividade de grãos, nos estados do Paraná e Santa Catarina, nos anos agrícolas de 2000 a 2003, em um total de 15 ambientes. Foram utilizados, para estratificação ambiental, o método tradicional de Lin e a análise de fatores aliada ao porcentual de parte simples (PS%) da interação genótipo vs. ambiente (GxA). Na determinação da adaptabilidade e estabilidade dos genótipos, foram utilizados modelos baseados em regressão linear única e bissegmentada. Foram testados 21 genótipos de soja em delineamento de blocos ao acaso com três repetições, na avaliação da produtividade de grãos. O genótipo RB 605 apresenta ampla faixa de adaptação com elevada produtividade média de grãos. De acordo com ambos os métodos, as localidades de Palotina e Brasilândia do Sul podem ser reduzidas a somente um local de ensaio.A análise de fatores associada ao PS% da interação GxA é mais seletiva para estratificação ambiental, em relação ao método tradicional de Lin.

The objective of this work was to assess the efficiency of different methods of environmental stratification, the representation level of the evaluation places, and the adaptability and stability of soybean genotypes, through yield trials in the Paraná and Santa Catarina States, Brazil, in the agricultural years of 2000 to 2003, totaling 15 environments. For environmental stratification, the Lin's traditional method and factor analysis, allied to percentage of the simple portion (SP%) of genotype vs. environment interaction (GxE), were utilized. Adaptability and stability of the genotypes were determined by linear and bisegmented regression models. Twenty one soybean genotypes were evaluated on randomized complete blocks design, comprising three replications, and the analyzed variable was grain yield. RB 605 genotype is highly adapted and presents high yield. According to both methods, Palotina and Brasilândia do Sul localities can be reduced to one trial location. The factor analysis allied to SP% of GxE interaction is more selective to environmental stratification in relation to the Lin's traditional method.

O objetivo deste trabalho foi verificar possíveis divergências entre os resultados obtidos nas avaliações da adaptabilidade de 27 genótipos de milho (Zea mays L.), e na estratificação de 22 ambientes no Estado do Paraná, por meio de técnicas baseadas na análise de fatores e regressão bissegmentada. As estratificações ambientais foram feitas por meio do método tradicional e por análise de fatores, aliada ao porcentual da porção simples da interação GxA (PS%). As análises de adaptabilidade foram realizadas por meio de regressão bissegmentada e análise de fatores. Pela análise de regressão bissegmentada, os genótipos estudados apresentaram alta performance produtiva; no entanto, não foi constatado o genótipo considerado como ideal. A adaptabilidade dos genótipos, analisada por meio de plotagens gráficas, apresentou respostas diferenciadas quando comparada à regressão bissegmentada. A análise de fatores mostrou-se eficiente nos processos de estratificação ambiental e adaptabilidade dos genótipos de milho.

The objective of this work was to verify possible divergences among results obtained on adaptability evaluations of 27 maize genotypes (Zea mays L.), and on stratification of 22 environments on Paraná State, Brazil, through techniques of factor analysis and bissegmented regression. The environmental stratifications were made through the traditional methodology and by factor analysis, allied to the percentage of the simple portion of GxE interaction (PS%). Adaptability analyses were carried out through bissegmented regression and factor analysis. By the analysis of bissegmented regression, studied genotypes had presented high productive performance; however, it was not evidenced the genotype considered as ideal. The adaptability of the genotypes, analyzed through graphs, presented different answers when compared to bissegmented regression. Factor analysis was efficient in the processes of environment stratification and adaptability of maize genotypes.

Com o objetivo de correlacionar a heterose, estimada através de cruzamentos dialélicos, com a divergência genética obtida pelo uso de marcadores moleculares RAPD, oito populações de milho-pipoca (1-PASHA, 2-PAPA, 3-PAAPC, 4-PO, 5-ZL, 6-CMS 042, 7-RS 20 e 8-CMS 43) foram intercruzadas em esquema dialélico completo, sem recíprocos, no ano agrícola de 2002/2003, gerando 28 híbridos. A avaliação dos híbridos foi realizada no ano agrícola de 2003/2004, em Londrina e Ponta Grossa, PR, em um ensaio com trinta e oito tratamentos, constituídos de vinte e oito combinações híbridas, oito parentais e duas testemunhas (IAC 112 e IAC TC01). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados com três repetições. Foram avaliados seis caracteres: massa de grãos, capacidade de expansão, altura de planta, altura de espiga, prolificidade e florescimento feminino. Foi utilizada a técnica de RAPD para a obtenção das estimativas de distâncias genéticas entre as populações. Os resultados inferem em correlações positivas e significativas entre a divergência genética detectada pelos marcadores RAPD e massa de grãos, altura de plantas, altura de espiga e prolificidade, dos vinte e oito híbridos avaliados no dialelo em estudo. Para capacidade de expansão, florescimento e heterose percentual não foi detectada correlação significativa com a divergência genética.

The objective of this study was to correlate the heterosis evaluated by diallel complete design with the genetic divergence estimated through the use of RAPD markers. Eight popcorn populations (1-PASHA, 2-PAPA, 3-PAAPC, 4-PO, 5-ZL, 6-CMS 42, 7-RS 20 and 8-CMS 43) were intercrossed on a complete diallel scheme, without reciprocal crosses, during 2002/2003 summer season, resulting in 28 hybrids. Hybrid evaluations were accomplished in the 2003/2004 summer season, at Londrina and Ponta Grossa, PR, in a trial with thirty-eight treatments, including all hybrid combinations, eight parentals and two controls (IAC 112 and IAC TC01). Complete randomized blocks design with tree replications was used. Traits evaluated were grain yield, popping expansion, plant height, ear height, ear prolificity and female flowering. RAPD was also used to estimate genetic distances among populations. The results infer in positive and significant correlations among the genetic divergence detected by RAPD molecular markers and the traits grain yield, plants height, ear height and ear prolificity of all hybrids evaluated on present diallel. For popping expansion, flowering and percentage heterosis no significant correlations with genetic divergence were detected.

Este trabalho teve por objetivo utilizar marcadores moleculares de DNA (RAPD), para analisar a diversidade genética entre 16 linhagens elite de milho e estimar a correlação entre a distância e o desempenho de híbridos. Vinte e dois primers aleatórios resultaram na amplificação de 265 fragmentos, dos quais 237 (84,44%) foram polimórficos. A partir dos marcadores RAPD, uma matriz de similaridade genética foi gerada, tendo-se usado o coeficiente de Jaccard, e um dendrograma foi construído. Para a avaliação dos híbridos resultantes dos dialelos, utilizaram-se blocos ao acaso e o método IV de Griffing. As associações genéticas obtidas mostraram cinco padrões heteróticos distintos. As correlações entre as divergências genéticas, detectadas por RAPD, e as médias observadas nos cruzamentos dialélicos foram positivas e significativas para as características altura de planta, altura de espiga, prolificidade e peso de grãos. As correlações das divergências genéticas, detectadas por RAPD, e a capacidade específica de combinação entre as associações de grupos heteróticos, mostraram significância em todas as características em estudo, exceto prolificidade. Dos 120 híbridos, 79,2% apresentaram relação direta entre divergência genética e a produtividade, o que confirma a hipótese de que a divergência genética das linhagens está diretamente relacionada ao desempenho dos híbridos e é eficiente em predizê-lo.

The objective of this work was to evaluate the genetic diversity of 16 maize inbred lines, and to determine the correlation between genetic distance and hybrid performance, using random amplified polymorphic DNA (RAPD) molecular markers. Twenty-two different random primers were used, which resulted in the amplification of 265 fragments, 237 (84.44%) of them being polymorphic. A genetic similarity matrix was created from the RAPD data, using Jaccard coefficient, and a dendrogram was constructed. Hybrid analyses were carried out using random block design and Griffing method VI for diallel crossings. The genetic associations showed five distinct heterotic groups. Correlations between genetic divergences detected by RAPD, as well as the means observed in the diallel crossings were positive and significant for plant height, ear height, prolificacy, and grain weight. The correlation of genetic divergences, detected by RAPD, and the specific combining ability between heterotic group associations, showed significance in all characteristics under study, except prolificacy. A direct relationship between genetic divergence and productivity was found in 79.2% of the 120 hybrids confirming the hypothesis that genetic divergence is directly related to the performance of hybrids and is efficient in predicting it.