RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento da planta, os caracteres da produtividade de grãos e a acumulação de cálcio, potássio e magnésio nas folhas e grãos de cultivares de feijão em resposta à concentração de cálcio na solução nutritiva. Dois experimentos foram conduzidos em cultivo fora do solo com solução nutritiva e em ambiente protegido. No primeiro experimento foram avaliadas cinco concentrações de cálcio (1,10; 1,65; 2,20; 2,75 e 3,30 mmol L-1) e três cultivares de feijão (Iraí, BRS Expedito e Carioca). Altas concentrações de cálcio foram testadas no segundo experimento: 2,20; 2,75; 3,30; 3,85; 4,40 e 4,95 mmol L-1 e duas cultivares de feijão (BRS Expedito e Carioca). A massa seca da parte aérea e das raízes, a produtividade de grãos e a acumulação de cálcio nas folhas e grãos foram aumentadas linearmente em plantas de feijão supridas com 2,20 a 4,95 mmol L-1 de cálcio. Altas concentrações de cálcio não reduziram a acumulação de cálcio, potássio e magnésio nas folhas e nos grãos. Plantas de feijão cultivadas com alta concentração de cálcio apresentam maior massa seca de parte aérea e de raízes, alta produtividade de grãos e alta concentração de cálcio nas folhas e nos grãos.

ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the plant growth and grain yield characteristics and the accumulation of calcium, potassium and magnesium in the leaves and grains of common bean cultivars grown with different calcium concentrations in the nutrient solution. Two experiments were conducted with nutrient solutions in a soilless system in a greenhouse. In the first experiment, five calcium concentrations (1.10, 1.65, 2.20, 2.75 and 3.30 mmol L-1) and three common bean cultivars (Iraí, BRS Expedito and Carioca) were evaluated. Higher calcium concentrations (2.20, 2.75, 3.30, 3.85, 4.40 and 4.95 mmol L-1) and two common bean cultivars (BRS Expedito and Carioca) were tested in the second experiment. Dry mass of the shoot and root, grain yield and calcium accumulation in the leaves and grains increased linearly in common bean plants supplied with calcium concentrations between 2.20 and 4.95 mmol L-1. The high calcium concentration did not reduce the accumulation of calcium, potassium and magnesium in the leaves and grains. Common bean plants grown with high calcium concentrations present higher dry mass of the shoot and root, high grain yield and high calcium concentration in the leaves and grains.

O objetivo deste trabalho foi avaliar as principais diferenças no controle genético da concentração de ferro em sementes de feijão comum mesoamericano e andino, em gerações precoces, e selecionar recombinantes com alta concentração de ferro nas sementes. Foram obtidas as gerações F1, F1 recíproco, F2, F2 recíproco e de retrocruzamentos (RC11 e RC12), a partir de cruzamentos entre linhagens mesoamericanas (CNFP 10104 x CHC 01-175) e andinas (Cal 96 x Hooter). A expressão de efeito materno significativo foi observada no grupo gênico mesoamericano. A concentração de ferro foi maior no tegumento das sementes de feijão comum mesoamericano (54,61 a 67,92%) e no embrião das sementes de feijão comum andino (69,40 a 73,44%). Alta estimativa de herdabilidade no sentido amplo foi obtida para a concentração de ferro em sementes de feijão comum mesoamericano e andino. Ganhos com a seleção de maior magnitude, de 20,39 a 24,58%, são esperados nas sementes de feijão comum mesoamericano. A concentração de ferro nas sementes de feijão comum apresentou distribuição contínua em F2, o que é característico de herança quantitativa em feijão comum mesoamericano e andino. Recombinantes com alta concentração de ferro nas sementes podem ser selecionados nos híbridos de feijão comum mesoamericano e andino.

The objective of this work was to evaluate the main differences in the genetic control of the iron concentration in Mesoamerican and Andean common bean seeds, in early generations, and to select recombinants with a high iron concentration in the seeds. F1, F1 reciprocal, F2, F2 reciprocal, and backcross (BC11 and BC12) generations were produced by crosses between Mesoamerican (CNFP 10104 x CHC 01-175) and Andean (Cal 96 x Hooter) inbred lines. The expression of significant maternal effect was observed for the Mesoamerican gene pool. Iron concentration was higher in the seed coat of Mesoamerican common bean seeds (54.61 to 67.92%) and in the embryo of Andean common bean seeds (69.40 to 73.44%). High broad-sense heritability was obtained for iron concentration in Mesoamerican and Andean common bean seeds. Gains with the selection of higher magnitude, from 20.39 to 24.58%, are expected in Mesoamerican common bean seeds. Iron concentration in common bean seeds showed a continuous distribution in F2, which is characteristic of quantitative inheritance in Mesoamerican and Andean common bean seeds. Recombinants with high iron concentration in seeds can be selected in both Mesoamerican and Andean common bean hybrids.

O estudo da eficiência no uso de cálcio é inédita em feijão. Portanto, foram objetivos deste trabalho avaliar a variabilidade genética de linhagens de feijão para os caracteres do crescimento da planta e da produtividade de grãos e a acumulação de cálcio nos tecidos da planta em baixa e alta disponibilidade de cálcio e selecionar linhagens de feijão eficientes no uso de cálcio e responsivas a aplicação deste mineral por diferentes índices. Para tanto, 12 linhagens de feijão foram avaliadas em baixa (1,10 mmol L-1) e em alta (3,85 mmol L-1) concentração de cálcio na solução nutritiva. A linhagem L 15 produziu os maiores valores de massa seca de parte aérea, número de vagens e de grãos por planta, número de grãos por vagem e produtividade de grãos em baixa concentração de cálcio. A acumulação de cálcio nos tecidos foi, em média, maior nas folhas, seguidos pelos caules, vagens e grãos. As linhagens L 175 e L 159 possuem alta concentração de cálcio nos grãos (> 1,1 g kg-1 de MS), independente da concentração de cálcio fornecida às plantas. A linhagem L15 é eficiente no uso de cálcio. As linhagens L 221 e L 159 são responsivas à aplicação de cálcio no ambiente radicular.

The study of the calcium use efficiency in common bean is unprecedented. Therefore, the objectives of this work were to evaluate the genetic variability of common bean lines for plant growth and grain yield characters, the calcium accumulation in different plant tissues at low and high calcium availabilities, and to select common bean lines with high calcium use efficiency and responsive to the calcium application by different indices. Twelve common bean lines were supplied with a nutrient solution at low (1.10 mmol L-1) and high (3.85 mmol L-1) calcium concentration and were evaluated. The L 15 line reached the higher values of dry mass of shoot, number of pods and grains per plant, number of grains per pod and grain yield at the low calcium concentration. Calcium accumulation in tissues was, on average, higher in leaves, followed by stems, pods and grains. The L 175 and L 159 lines have higher calcium concentration in grains (> 1.1 g kg-1 MS), regardless of the calcium concentration supplied to plants. The L15 line is efficient in calcium use. The L 221 and L 159 lines are responsive to the calcium application in the rooting medium.

A seleção para a produtividade de grãos, combinada com caracteres fenológicos e morfológicos de interesse agrícola, representa avanços tecnológicos para o feijão. Os objetivos desse trabalho foram avaliar parâmetros genéticos e a eficiência dos métodos de condução de populações segregantes Genealógico e Descendência de uma Única Semente (SSD) na obtenção de linhagens de feijão superiores para a produtividade de grãos, a precocidade e a arquitetura de plantas. Para tanto, foram avaliadas 136 linhagens obtidas pelo método Genealógico e 136 linhagens obtidas pelo método SSD em delineamento látice simples 17 x 17, integrando as 272 linhagens em geração F7 e as 17 cultivares testemunhas. Estimativas de herdabilidade em sentido restrito moderada foram obtidas para a produtividade de grãos, o acamamento e a altura de inserção da primeira vagem. O ciclo e a nota geral de adaptação apresentaram herdabilidade baixa em geração F7. O método Genealógico permite a obtenção de maior número de linhagens com alta produtividade de grãos, de ciclo precoce e de menor nota geral de adaptação (melhor adaptação). A seleção pelo método Descendência de uma Única Semente possibilita a identificação de maior número de linhagens com menores notas de acamamento e com maior altura de inserção da primeira vagem.

Selection for grain yield, combined with phenological and morphological characteristics of agricultural interest, represents technological advances in the common bean. The objectives of this work were to estimate genetic parameters and the efficiency of both the Pedigree and Single-Seed Descent (SSD) methods for progression segregating populations in order to obtain common bean lines superior in grain yield, precocity and plant architecture. To do this, 136 inbred lines obtained using the Pedigree method, and 136 inbred lines obtained by SSD method were evaluated in a 17 x 17 simple lattice design, integrating the 272 inbred lines in the F7 generation and 17 cultivars as control. Estimates of moderate narrow sense heritability were obtained for grain yield, lodging and insertion of the first pod. The cycle and general adaptation note showed low heritability for the F7 generation. The Pedigree method allows obtaining a greater number of lines of high grain yield, early cycle and a lower general adaptation note (best adaptability). Selection using the Single-Seed Descent method allows the identification of a larger number of lines with lower notes for lodging and higher insertion of the first pod.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade genética de linhagens de feijão para ciclo, massa de 100 grãos, produtividade de grãos, tempo de cozimento e concentração de cálcio e ferro nos grãos. Vinte e quatro linhagens de feijão foram avaliadas em dois ciclos de cultura (2010 e 2011). O índice ¯Z foi usado para a seleção de linhagens superiores, para a maioria dos caracteres. As linhagens DF 06-19, DF 06-03, DF 06-17, DF 06-20, DF 06-11, DF 06-14, DF 06-01, DF 06-08, DF 06-22 e DF 06-04 apresentaram alta produtividade de grãos. Todas as linhagens foram de ciclo semiprecoce e de rápido cozimento. As linhagens DF 06-08 e DF 06-23 apresentaram alta concentração de cálcio nos grãos (>1,4 g kg-1 de matéria seca - MS), e as linhagens DF 06-09, DF 06-03, DF 06-04 e DF 06-06 apresentaram alta concentração de ferro nos grãos (>0,95 g kg-1 de MS), nos dois anos agrícolas. As linhagens do grupo carioca DF 06-09 e DF 06-03 apresentam alto desempenho agronômico e alta concentração de ferro nos grãos. As linhagens do grupo preto DF 06-17 e DF 06-08 apresentam alto desempenho agronômico e alta concentração de cálcio nos grãos. A seleção das linhagens DF 06-09, DF 06-03, DF 06-17 e DF 06-08 é recomendada.

The objective of this work was to evaluate the genetic variability of common bean lines for cycle, weight of 100 grains, grain yield, cooking time, and grain calcium and iron concentrations. Twenty-four common bean lines were evaluated in two crop cycles (2010 and 2011). The ¯Z index was used for the selection of superior lines for most of the traits. The DF 06-19, DF 06-03, DF 06-17, DF 06-20, DF 06-11, DF 06-14, DF 06-01, DF 06-08, DF 06-22, and DF 06-04 lines showed high grain yield. All lines were of semi-early cycle and of fast cooking. The DF 06-08 and DF 06-23 lines showed high calcium concentration in grains (>1.4 g kg-1 dry matter - DM), and the DF 06-09, DF 06-03, DF 06-04, and DF 06-06 lines presented high iron concentration in grains (>0.95 g kg-1 DM) in the two crop cycles. The DF 06-09 and DF 06-03 carioca lines present high agronomic performance and high iron concentration in grains. The DF 06-17 and DF 06-08 black lines present high agronomic performance and high calcium concentration in grains. The selection of the DF 06-09, DF 06-03, DF 06-17, and DF 06-08 lines is recommended.

O objetivo deste trabalho foi investigar um possível efeito materno no teor de potássio em sementes de feijão-comum (Phaseolus vulgaris), além de estimar a herdabilidade e o ganho na seleção em gerações precoces quanto a esse caráter e avaliar a eficiência da seleção em aumentar a qualidade nutricional do feijão. Cruzamentos entre quatro cultivares do grupo gênico Mesoamericano produziram as gerações F1 e F2 recíprocas e os retrocruzamentos (RCP1 e RCP2). O teor de potássio das progênies foi medido por digestão nítrico‑perclórica e uso de fotometria de chama. O teor de potássio nas progênies testadas variou de 6,0 a 14,9 g kg-1 de matéria seca, e nenhum efeito materno significativo foi observado. A herdabilidade em sentido restrito variou de baixa (33,26%) à intermediária (43,05%). Foi observada dominância parcial quanto ao baixo teor de potássio nas sementes. Nenhum aumento no teor de potássio foi obtido por meio de seleção. O melhoramento para aumentar o teor de potássio em sementes de feijão-comum pode apresentar dificuldades, porque o efeito de ambiente influencia fortemente o caráter.

The objective of this work was to investigate possible maternal effects on potassium content of common bean seeds, as well as to estimate the heritability and selection gains in early hybrid generations for this character and to evaluate the efficiency of genetic selection to improve the nutritional quality of common bean (Phaseolus vulgaris). Crosses with four cultivars from the Mesoamerican gene pool yielded the reciprocal F1 and F2 generations and the backcrossed populations (BCP1 and BCP2). The potassium content of the progenies was measured via nitric‑perchloric digestion and flame photometry. The potassium content in the tested progenies varied from 6.0 to 14.9 g kg-1 dry matter, and no significant maternal effect was observed. The narrow-sense heritability ranged from low (33.26%) to intermediate (43.05%). Partial dominance was observed for low potassium content in the seeds. No increase in potassium content was obtained through selection. Breeding common bean plants for increasing potassium content in seeds may be difficult because the local environment strongly influences the character.