RESUMO Os grãos de feijão apresentam grande variabilidade genética para os caracteres da qualidade tecnológica, concentração de minerais e compostos bioativos. Por isso, o estudo das correlações entre esses caracteres em linhagens de feijão de diferentes grupos gênicos proporciona avanços no programa de biofortificação. Para tanto, duas populações homozigotas recombinantes de feijão Mesoamericano e Andino foram avaliadas em geração F5:7. A qualidade tecnológica foi analisada pela massa de 100 grãos e pela coloração dos grãos determinada em um colorímetro pelos valores de L* (branco ao preto), a* (verde a vermelho) e b* (azul a amarelo). A concentração de seis minerais e de compostos bioativos (fitatos e compostos fenólicos) foi avaliada e usada para caracterizar a composição nutricional das linhagens. As linhagens de feijão avaliadas diferiram para todos os caracteres da qualidade tecnológica e para a concentração de minerais e de compostos bioativos, exceto para a concentração de zinco nas linhagens de feijão Andino. A coloração dos grãos (valores de L*, a* e b*) apresentou alta correlação com a maioria dos minerais avaliados e com os fitatos em feijão Mesoamericano. Em feijão Andino, a coloração dos grãos (valores de L*, a* e b*) foi correlacionada com as concentrações de potássio, magnésio, ferro e compostos fenólicos. A composição nutricional das linhagens de feijão de diferentes classes de grãos é variável: feijão preto apresenta as maiores concentrações de potássio, fósforo, cálcio, zinco e fitatos; feijão carioca se destaca pela alta concentração de magnésio; feijão rajado tem maior concentração de potássio, magnésio e ferro.

ABSTRACT The common bean exhibits wide genetic variability for technological quality traits, mineral concentrations, and bioactive compounds. For this reason, investigating the correlations between those traits in common bean lines of different gene pools contributes to the progress of biofortification programs. In the present study, two recombinant inbred line populations of Mesoamerican and Andean common bean were evaluated at the F5:7 generation. Technological quality was evaluated based on mass of 100 grains and seed coat color, which was determined using a colorimeter that analyzed the L* (white to black), a* (green to red) and b* (blue to yellow) values. The concentration of six minerals and bioactive compounds (phytates and phenolic compounds) was evaluated and used to characterize the nutritional composition of the lines. The evaluated common bean lines differed (p ≤ 0.05) for all technological quality traits, mineral concentrations, and bioactive compounds, except for the zinc concentration in Andean beans. Seed coat color (L*, a*, and b* values) was highly correlated with most of the evaluated minerals and with the phytates in Mesoamerican beans. In Andean beans, seed coat color (L*, a*, and b* values) was correlated with the concentrations of potassium, magnesium, iron, and phenolic compounds. The nutritional composition of common bean lines of different classes is variable: black beans have higher concentrations of potassium, phosphorus, calcium, zinc, and phytates; carioca beans stand out with high magnesium concentration; and cranberry beans have higher concentrations of potassium, magnesium, and iron.

ABSTRACT. The development of early and upright common bean cultivars is necessary to meet the demand of producers. The objectives of this work were to evaluate more precise experimental statistics for the selection of early and upright common bean lines and identify the traits that provide better genetic differentiation between lines. For this purpose, 156 common bean lines of different grain colours were evaluated in 23 experiments carried out in the southern region of Brazil between 1998 and 2015. The traits related to earliness (flowering and cycle) and upright plant architecture (lodging, insertion of the first pod and insertion of the last pod) were evaluated with high experimental precision by determining F-test values for genotype (Fc), heritability (h2), and selective accuracy (SA). In the experiments with Fc ≥ 2.00, h2 ≥ 49.00%, and SA ≥ 0.70, the best genetic differentiation of early common bean lines was performed by the cycle; and the best genetic differentiation of common bean lines with upright plant architecture was carried out by the insertion of the first and the last pod.

RESUMO O desenvolvimento de cultivares de feijão com concentração de minerais e de fitatos que atendam aos diferentes requerimentos nutricionais dos consumidores é uma nova estratégia dos programas de melhoramento. Os objetivos desse trabalho foram obter estimativas de parâmetros genéticos para a concentração de fósforo, fitatos, ferro e zinco em uma população de linhagens homozigotas recombinantes (LHR) de feijão Mesoamericano, estudar as correlações entre esses caracteres e selecionar linhagens de feijão para o programa de biofortificação e para dietas que necessitam diminuir a ingestão desses minerais. A LHR foi obtida pelo cruzamento entre BRS Esteio e SCS 205 Riqueza. Variabilidade genética e segregação transgressiva foram observados para todos os caracteres avaliados. Estimativas de herdabilidade para a concentração de fósforo, fitatos, ferro e zinco foram de intermediária (h2: 30,31%) a alta magnitude (h2: 98,68%) e herança quantitativa foi observada. A concentração de fósforo mostrou intermediária correlação com as concentrações de ferro (r= 0,4157) e zinco (r= 0,5693). A cultivar BRS Expedito e a linhagem L 56-17 apresentam baixa concentração de fitatos (≤ 1,29%) e alta concentração de ferro (≥ 95 mg kg-1 de matéria seca - MS) e serão selecionadas pelo programa de biofortificação do feijão. As linhagens L 59-17, L 31-17 e L 26-17 e as cultivares IPR Siriri e BRS Valente possuem alta concentração de fitatos (≥ 2,57%) e baixa concentração de zinco (≤ 26 mg kg-1 de MS) e serão selecionadas para uso em dietas que visam as propriedades benéficas dos fitatos e a redução da ingestão de zinco.

ABSTRACT The development of common bean cultivars that contain satisfactory minerals and phytate concentrations for the different nutritional requirements of consumers is a new strategy of breeding programs. This work aimed to obtain estimates of genetic parameters for the concentrations of phosphorus, phytate, iron, and zinc in a recombinant inbred line (RIL) population of Mesoamerican common bean, to study the correlations between these traits, and to select common bean lines for the biofortification program and for diets that require the decrease in the intake of these minerals. The RIL were obtained from the cross between BRS Esteio and SCS 205 Riqueza. Genetic variability and transgressive segregation were detected for all traits evaluated. Heritability estimates for the concentrations of phosphorus, phytate, iron, and zinc ranged from intermediate (h2: 30.31%) to high (h2: 98.68%) magnitude, and quantitative inheritance was observed. The phosphorus concentration showed an intermediate correlation estimate with iron (r = 0.4157) and zinc (r = 0.5693) concentrations. Cultivar BRS Expedito and line L 56-17 have a low phytate concentration (≤ 1.29%) and a high iron concentration (≥ 95 mg kg-1 of dry matter - DM), and will be selected by the common bean biofortification program. Lines L 59-17, L 31-17, and L 26-17 and cultivars IPR Siriri and BRS Valente have a high phytate concentration (≥ 2.57%) and a low zinc concentration (≤ 26 mg kg-1 DM) and will be selected for diets that aim at using the beneficial properties of phytate and reducing the zinc intake.

RESUMO O desenvolvimento de cultivares de feijão de ciclo precoce, de arquitetura ereta e de alta produtividade de grãos representa vantagens mercadológicas para os produtores. Os objetivos deste trabalho foram avaliar se as linhagens de feijão diferem quanto aos caracteres fenológicos, da arquitetura de planta e da produção, estudar as correlações entre esses caracteres e selecionar linhagens precoces, de arquitetura ereta e com alta produtividade de grãos. Para tanto, 14 linhagens de feijão foram avaliadas em duas épocas de cultivo em Santa Maria - RS, Brasil. Diferenças significativas entre as linhagens de feijão foram observadas para todos os caracteres avaliados, exceto para a altura de inserção da primeira vagem, o comprimento do quarto e do quinto entrenó. As quatro melhores linhagens selecionadas pelo índice multiplicativo foram CNFP 10794, CNFC 10762, DF 06-09 e BRS Valente. A linhagem CNFP 10794 apresenta precocidade (floração e ciclo), arquitetura de planta ereta (menores escores de nota geral de adaptação, acamamento e fenótipo stay green) e alta produtividade de grãos (maiores valores de número de vagens por planta, número de grãos por planta, massa de 100 grãos e produtividade de grãos). A massa de 100 grãos apresentou correlação positiva com a produtividade de grãos (r= 0,68). A seleção indireta pela maior massa de 100 grãos é de moderada eficiência para aumentar a produtividade de grãos em feijão. A linhagem CNFP 10794 apresenta precocidade, arquitetura de planta ereta e maior produtividade de grãos e será selecionada pelo programa de melhoramento.

ABSTRACT The development of common bean cultivars with early cycle, upright plant architecture, and high grain yield represents marketing advantages to bean farmers. This study aimed to evaluate whether common bean inbred lines differ for phenological, plant architecture, and grain yield traits; analyze the correlations between these traits; and select early and upright common bean lines with high grain yield. To this end, 14 common bean inbred lines were evaluated in two growing seasons in Santa Maria - RS, Brazil. Common bean inbred lines showed significant differences for all traits, except for insertion of the first pod and length of the fourth and fifth internodes. The four superior common bean lines selected by the multiplicative index were CNFP 10794, CNFC 10762, DF 06-09, and BRS Valente. CNFP 10794 presents earliness (flowering and cycle), upright plant architecture (lower values of general adaptation score, lodging, and stay-green phenotype) and high grain yield (higher values of number of pods per plant, number of grains per plant, mass of 100 grains, and grain yield). Mass of 100 grains showed a positive correlation with grain yield (r= 0.68). The indirect selection using mass of 100 grains is of intermediate efficiency to increase grain yield in common bean. CNFP 10794 presents earliness, upright plant architecture, and high grain yield and will be selected for the breeding program.