RESUMO O desenvolvimento de novas linhagens de feijão com caracteres que atendam a preferência dos consumidores aumenta a sua probabilidade de uso na alimentação. Os objetivos desse trabalho foram avaliar a variabilidade genética de linhagens e cultivares de feijão para caracteres da qualidade de grãos e concentração de minerais e selecionar as linhagens superiores usando o índice de soma de ranks com pesos econômicos diferenciados. Os experimentos foram conduzidos em duas épocas de cultivo para avaliar 17 genótipos de feijão. Os dez caracteres da qualidade de grãos e a concentração de sete minerais foram determinados em grãos crus. Efeito significativo para genótipo foi observado para 15 caracteres e interação genótipo x ambiente significativa foi constatada para 14 caracteres. Alta herdabilidade (≥ 60,00%) e estimativas de ganho genético favoráveis aos objetivos da seleção de linhagens de feijão de grãos claros e escuros superiores para a maioria dos caracteres da qualidade de grãos e concentração de minerais foram obtidas. As linhagens e cultivares de feijão apresentam variabilidade genética para todos os caracteres da qualidade de grãos e concentração de minerais, exceto para a concentração de cobre. Quatro genótipos de feijão carioca (LEC 04-16, Linhagem 110, UEM 266 e Pérola) e quatro genótipos de feijão preto (TB 17-03, SM 1510, BRS Intrépido e Fepagro Triunfo) são superiores para vários caracteres da qualidade de grãos e possuem alta concentração de potássio, fósforo, cálcio e ferro, evidenciando potencial de uso no melhoramento e na nutrição.

ABSTRACT The development of new common bean lines with traits that meet consumer preference increases their probability of use as food. The objectives of this work were to evaluate the genetic variability of common bean lines and cultivars for grain quality traits and mineral concentration and to select superior lines using the rank-sum index with differentiated economic weights. The experiments were carried out in two growing seasons to evaluate 17 common bean genotypes. The ten grain quality traits and the concentration of seven minerals were determined in raw grains. A significant effect for genotype was observed for 15 traits and a significant genotype x environment interaction was found for 14 traits. High heritability (≥ 60.00%) and genetic gain estimates favorable to the objectives of selection of superior light-and dark-grain common bean lines for most of grain quality traits and mineral concentration were obtained. The common bean lines and cultivars show genetic variability for all grain quality traits and mineral concentration, except for copper concentration. Four carioca (LEC 04-16, Linhagem 110, UEM 266 and Pérola) and four black (TB 17-03, SM 1510, BRS Intrépido and Fepagro Triunfo) common bean genotypes are superior for several grain quality traits and have high concentrations of potassium, phosphorus, calcium and iron, showing potential for use in breeding and nutrition.

ABSTRACT Estimating the genetic gain obtained for technological quality traits over the years makes it possible to analyze whether the changes made meet consumer preferences, which represents an important innovation for common-bean breeding programs. The objectives of this study were to obtain genetic gain estimates for technological grain quality traits of common bean lines and investigate whether the modifications made were favorable in the context of sustainability and food and nutritional security for the coming generations. Twenty-four experiments were conducted between the years 2010 and 2022 and a total of 75 common bean lines were evaluated. Genetic gains of technological grain quality traits were determined by the Vencovsky’s (1988) method adapted for biennia. There was a significant effect of genotype for most traits evaluated, which shows the existence of genetic variability. Mass of 100 grains and water absorption had a negative genetic gain of -2.91% and -0.55% per year, respectively, indicating a reduction in these traits. Genetic gain was zero for L* value (lightness) and cooking time, denoting a plateau for these traits. Most of the common bean lines exhibit adequate L* values for carioca (L* ≥ 53) and black (L* ≤ 22) bean grains; a mass of 100 grains from 20 to 25 g; and fast cooking (≤ 25 min). The new common bean cultivars released for cultivation in the southern region of Brazil have high technological grain quality, being favorable in a context of sustainability and food and nutritional security for the coming generations.

RESUMO Estimativas de ganho genético para caracteres da qualidade tecnológica obtidas ao longo dos anos permitem analisar se as mudanças realizadas atendem a preferência dos consumidores, o que representa uma importante inovação para os programas de melhoramento de feijão. Os objetivos deste trabalho foram obter estimativas de ganho genético para caracteres da qualidade tecnológica de grãos em linhagens de feijão e analisar se as modificações efetuadas foram favoráveis em um contexto de sustentabilidade e de segurança alimentar e nutricional das próximas gerações. Um total de 24 experimentos foram conduzidos entre os anos de 2010 a 2022, avaliando 75 linhagens de feijão. O ganho genético dos caracteres da qualidade tecnológica foi determinado pelo método de Vencovsky (1988), adaptado para biênios. Efeito significativo para genótipo foi observado para a maioria dos caracteres, evidenciando que há variabilidade genética. Massa de 100 grãos e absorção de água apresentaram ganho genético negativo de -2,91% e de -0,55% por ano, respectivamente, indicando redução nestes caracteres. Ganho genético nulo foi constatado para o valor de L* (luminosidade) e para tempo de cozimento, evidenciando um platô nesses caracteres. A maioria das linhagens de feijão apresenta valores de L* adequados para grãos carioca (L* ≥ 53) e preto (L* ≤ 22), massa de 100 grãos de 20 a 25 g e cozimento rápido (≤ 25 min). As novas cultivares de feijão lançadas para o cultivo na região Sul do Brasil têm alta qualidade tecnológica, sendo favoráveis em um contexto de sustentabilidade e de segurança alimentar e nutricional das próximas gerações.

ABSTRACT The selection of common bean lines with intermediate cycle, upright plant architecture and high grain yield is an important goal of breeding programs. This study proposes to examine the genetic diversity of common bean genotypes for agronomic traits, select superior genotypes for traits that provide high agronomic performance and define promising crosses. Seventeen common bean genotypes were evaluated in two growing seasons in 2019. A total of 17 agronomic traits were determined, which comprised the cycle, 12 traits related to plant architecture and four traits related to production. All traits exhibited a significant genotype × environment interaction, except for lodging and insertion of the first pod. Tocher's and the unweighted pair group method with arithmetic mean (UPGMA) cluster analyses resulted in the formation of three groups of genotypes. Tocher and UPGMA analyses do not allow identifying differences between the superior genotypes of high agronomic performance. Cultivars Fepagro Triunfo and Fepagro Garapiá and lines SM 1510 and Linhagem 110, selected by the multiplicative index, stand out for different agronomic traits. The cross between cultivars Fepagro Triunfo and Fepagro Garapiá (superior agronomic traits) is recommended for the breeding program. Recombiants with high agronomic performance could be setected from the tested hybrid combinations.

Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade genética de genótipos de feijão (Phaseolus vulgaris) de diferentes tipos de grãos quanto à concentração de macro e microminerais, bem como selecionar genótipos superiores pelo índice multiplicativo. Um total de 22 genótipos de feijão foi avaliado em experimentos conduzidos nas estações seca e chuvosa. A concentração de seis minerais (potássio, fósforo, magnésio, ferro, zinco e cobre) foi determinada, e o índice multiplicativo foi aplicado a experimentos individuais e combinados. Houve efeito significativo da interação genótipo x ambiente sobre a concentração de todos os minerais, e, quando o efeito de genótipo foi decomposto em tipos de grãos, os genótipos diferiram quanto à concentração de três ou mais minerais. Há variabilidade genética na concentração de macro e microminerais nos genótipos de feijão comum avaliados nas estações seca e chuvosa. Nos experimentos combinados, são observados altas estimativas de herdabilidade (≥ 62,60%) e maior ganho genético total (283,59%). O índice multiplicativo aplicado a experimentos combinados possibilita a seleção de genótipos de feijão superiores dos seguintes tipos de grãos: vermelho (Amendoim comprido e Light Red Kidney), rajado ('BRS Executivo' e 'Hooter') e carioca ('IPR Siriri'), que apresentam alta concentração de fósforo e ferro; Amendoim comprido também se destaca pela alta concentração de potássio.

Abstract The objective of this work was to evaluate the genetic variability of common bean (Phaseolus vulgaris) genotypes of different grain types as to macro- and micromineral concentrations, as well as to select superior genotypes by the multiplicative index. A total of 22 common bean genotypes were evaluated in experiments carried out in the dry and rainy seasons. The concentration of six minerals (potassium, phosphorus, magnesium, iron, zinc, and copper) was determined, and the multiplicative index was applied to individual and combined experiments. There was a significant effect of the genotype × environment interaction on the concentration of all minerals, and, when the genotype effect was decomposed into grain types, the genotypes differed as to the concentration of three or more minerals. There is genetic variability in the concentration of macro- and microminerals in the common bean genotypes evaluated in the dry and rainy seasons. In the combined experiments, high heritability estimates (≥ 62.60%) and a greater total genetic gain (283.59%) are observed. The multiplicative index applied to combined experiments allows the selection of superior common bean genotypes of the following grain types: red (Amendoim comprido and Light Red Kidney), cranberry ('BRS Executivo' and 'Hooter'), and carioca ('IPR Siriri'), which have high phosphorus and iron concentrations; Amendoim comprido also stands out for its high potassium concentration.

RESUMO A análise da divergência genética e a seleção combinada para várias características físicas dos grãos é inédita para cultivares de feijão. Os objetivos desse trabalho foram avaliar a variabilidade genética de cultivares de feijão para 12 características físicas dos grãos, estudar as correlações entre essas características, analisar a divergência genética e selecionar cultivares de feijão superiores. Dois experimentos foram conduzidos em 2019, sendo avaliadas 22 cultivares de feijão de diferentes tipos de grãos. Efeitos significativos de genótipo, tipo de grão e interação genótipo x ambiente foram obtidos para todas as características físicas dos grãos, evidenciando variabilidade genética. Alta correlação foi observada entre comprimento e largura dos grãos (r = 0,844), grãos normais e absorção (r = 0,796) e absorção e tempo de cozimento (r = -0,651). Os valores de L* (claridade dos grãos) e a* (variação entre as tonalidades verde a vermelho) mostraram maior contribuição para a diferenciação entre as cultivares de feijão. Nas análises de variáveis canônicas e de ligação média dento de grupo com média aritmética foram formados quatro e três grupos de cultivares, respectivamente. As duas análises de agrupamento são eficientes para separar as cultivares de feijão em grupos homogêneos pelos valores de L* e a*, sendo que a análise de variáveis canônicas fornece informações mais detalhadas. As cultivares de feijão cranberry BRS Executivo, BRS MG Realce e Hooter e as cultivares de feijão preto IPR Tiziu, BRS Esteio e Guapo Brilhante apresentam características físicas de grãos superiores e serão selecionadas pelo programa de melhoramento.

ABSTRACT Genetic divergence analysis and combined selection for various physical grain traits are unprecedented for common bean cultivars. The objectives of this study were to examine the genetic variability of common bean cultivars for 12 physical grain traits; study the correlations between these traits; analyze the genetic divergence; and select superior common bean cultivars. Two experiments were carried out in 2019 in which 22 common bean cultivars of different grain types were evaluated. Significant effects of genotype, grain type and genotype × environment interaction were obtained for all physical grain traits, indicating the existence of genetic variability. High correlations were observed between grain length and width (r = 0.844), normal grains and uptake (r = 0.796) and uptake and cooking time (r = -0.651). The L* (grain lightness) and a* (variation between green and red hue) values had a greater contribution to the differentiation between common bean cultivars. Four and three groups of cultivars were formed by the analyses of canonical variables and unweighted pair group method with arithmetic mean, respectively. Both cluster analyses are efficient in separating the cultivars into homogeneous groups based on the L* and a* values, although the canonical variables analysis provides more detailed information. The cranberry bean cultivars BRS Executivo, BRS MG Realce and Hooter and the black bean cultivars IPR Tiziu, BRS Esteio and Guapo Brilhante have superior physical grain traits and will thus be selected by the breeding program.