Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar seis genótipos de soja (Glycine max) quanto aos parâmetros fisiológicos e à fixação biológica de nitrogênio, em condições de restrição hídrica, e sua capacidade de recuperação após reidratação, com base em componentes de produção. Os genótipos avaliados em casa de vegetação foram os seguintes: 'BRS 317', suscetível à seca; R01-581F e R02-1325, que apresentam fixação biológica de nitrogênio tolerante à seca; e os recombinantes BRB14-207525, BRB14-207526, BRB14-207527 resultantes de cruzamentos entre genótipos comerciais e PI 471938, que apresenta o fenótipo “slow wilting” em condições de seca. A restrição hídrica foi aplicada por dez dias aos genótipos em fase de florescimento pleno (R2), enquanto as plantas-controle foram mantidas bem irrigadas. A taxa fotossintética e as trocas gasosas sob restrição hídrica foram mais estáveis no genótipo BRB14-207526. A biomassa das raízes aumentou 3,5 vezes em R02-1325 como resposta adaptativa à seca. Além disso, os teores foliares de ureídos - uma característica relacionada à fixação biológica de nitrogênio em plantas tolerantes à seca - mantiveram-se estáveis nos genótipos R02-1325 e R01-581F, sob seca, e diminuíram em BRB14-207527. Os genótipos BRB14-207526, BRB14-207527 e R02-1325 apresentam melhores desempenhos fisiológicos e menor acúmulo de ureídos sob seca, além de maior produção de grãos após a sua reidratação. As progênies BRB14-207526 e BRB14-207527 apresentam características de tolerância à seca que provêm de PI 471938, enquanto R02-1325 é uma fonte promissora de tolerância à seca para o melhoramento da soja.

Abstract: The objective of this work was to evaluate six soybean (Glycine max) genotypes for physiological traits and biological nitrogen fixation in drought conditions, and their capacity for recovery after rewetting, based on yield components. The genotypes evaluated in a greenhouse were the following: 'BRS 317', susceptible to drought; R01-581F and R02-1325, which show biological nitrogen fixation tolerant to drought; and the BRB14-207525, BRB14-207526, BRB14-207527 breed lines resulting from crossings between commercial genotypes and PI 471938, which shows a slow-wilting phenotype under drought. Drought conditions were applied to the genotypes at the full-flowering stage (R2) for ten days, whereas control plants were kept well-watered. Photosynthetic rate and gas exchanges under drought were more stable in the BRB14-207526 genotype. Root biomass increased 3.5 times in R02-1325 as an adaptive response to drought. In addition, leaf ureides - a trait related to biological nitrogen fixation in plants tolerant to drought - remained stable in genotypes R02-1325 and R01-581F exposed to drought, but decreased in BRB14-207527. Genotypes BRB14-207526, BRB14-207527, and R02-1325 show more favorable physiological performances and a lower accumulation of ureides under drought, besides a higher grain yield after rehydration. The BRB14-207526 and BRB14-207527 progenies show drought-tolerance traits from PI 471938, whereas R02-1325 is a promising source of tolerance to drought for soybean breeding.

ABSTRACT Biological nitrogen fixation (BNF) is essential to the economic viability of the soybean [Glycine max (L.) Merrill] crop in Brazil, but drought may impair the BNF processes. We evaluated physiological traits of nitrogen fixation drought-tolerant (NFDT) (R01-581F, R01-416F and R02-1325) and drought-susceptible (CD 215 and BRS 317) genotypes of soybean subjected to drought or regular water supply between 45 and 55 days after emergence, in an experiment under greenhouse conditions in pots containing non-sterile soil. R01-581F had more stable photosynthetic and transpiration rates, and higher intercellular CO2 levels under drought. Drought reduced the chlorophyll concentration in all genotypes, but with less intensity in R01-581F and R02-1325. The NFDT genotypes generally showed higher concentrations of N, K and Mn in shoots, irrespective of the water condition. Exposure to drought increased total soluble sugars in nodules in all genotypes, as well as the concentrations of ureides in leaves and nodules, whereas ureides in petioles increased only in the susceptible genotypes. Drought negatively affected photosynthetic and BNF attributes; however, R01-581F showed the best performance, with potential for use in breeding programs aiming at drought-tolerant varieties.

Os objetivos deste trabalho foram complementar os estudos dos mecanismos genéticos da resistência e tolerância da soja à ferrugem-asiática e sugerir metodologias de melhoramento que permitam o acúmulo de genes maiores e menores. Seis experimentos foram realizados durante três safras em Londrina, PR, de 2005/06 a 2007/08, envolvendo cinco parentais e as gerações derivadas F2, F3 e F4. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado, com parcelas em covas. As metodologias propostas foram planejadas para superar as dificuldades do melhorista em selecionar genes menores na presença de genes maiores. Isto é resolvido conduzindo populações segregantes F2, F3 e F4 numerosas para melhorar as chances de encontrar recombinações favoráveis e submetendo-as à pressão do patógeno para aumentar a frequência de genótipos resistentes/tolerantes na população F4 ou F5 quando plantas individuais serão selecionadas para formação de progênies. Consequentemente, a frequência de progênies F5 ou F6 superiores possuidoras de alelos nos genes menores e maiores também será aumentada.

The objectives of this work were to complement the studies on the genetic control of soybean resistance to rust and to suggest a breeding methodology that allows the recombination and selection of soybean genotypes carrying major and minor genes for rust resistance. Six experiments were carried out in Londrina, PR during three growing seasons from 2005/06 to 2007/08 involving five parents and their derived F2, F3 and F4 segregating populations. A completely randomized design was used with single plant hill-plots. The proposed methodologies ware designed to overcome the difficulties breeders face while selecting for minor gene resistance in the presence of major genes. This is dealt with by breeding large F2, F3 and F4 segregant populations to improve the changes of the favorable gene combinations to appear and increasing genotype homozygosis under pathogen pressure to enhance the frequency of the favorable genotypes in the populations F5 populations. This will also increase the chances of superior F6 to appear from plant selection in the populations.

Com o objetivo de avaliar a influência do genótipo sobre as concentrações de proteína e óleo, sementes imaturas das cultivares de soja CD 202 e CD 206 foram retiradas da planta mãe no estádio R5, cultivadas in vitro em meio de cultura líquido por oito dias, contendo 20, 40 e 60 mM de glutamina. Depois disso, as concentrações de óleo e proteína foram comparadas com as das sementes que continuaram seu desenvolvimento in vivo. Com a maior disponibilidade de glutamina para a semente, houve um aumento do conteúdo protéico nas sementes. Quanto às concentrações de proteína, os genótipos foram estatisticamente diferentes, levando a afirmar a sua influência na concentração de proteína na semente. As concentrações de proteína e óleo foram inversamente relacionadas quando variou a concentração de glutamina.

Aiming at evaluating genotype influence on the concentration of protein and oil, immature seeds of cultivars CD 202 and CD 206 were removed from the mother-plant, in the stage R5, and were grown in vitro, in a liquid culture medium which contained 20, 40 and 60 mM of glutamine, during eight days. Afterwards, the concentrations of oil and protein were compared to the contents of the seeds cultivated in vivo. With a higher availability of glutamine for the seed, there was an increase of protein content. The genotypes were statistically different as far as the protein concentration was concerned,which confirmed that the genotype had influence on the concentration of protein in the seed. Oil and protein concentrations were inversely related when a variation of glutamine concentration occurred.

O objetivo deste estudo foi desenvolver testes de alelismo, inclusive cruzamentos entre um grupo de genótipos resistentes à ferrugem, do banco de germoplasma de soja da Embrapa, e as duas fontes de resistência com os genes Rpp2 e Rpp4. A ferrugem-asiática-da-soja, causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi, tem gerado perdas significativas na produtividade da cultura e preocupado os agricultores brasileiros. Até recentemente, existiam quatro genes de resistência descritos na literatura, mas somente Rpp2 e Rpp4 continuam efetivos no Brasil. Vinte e seis fontes com resistência a P. pachyrhizi foram cruzadas com PI 230970 e PI 459025 (fontes dos genes Rpp2 e Rpp4, respectivamente), e as plantas da geração F2 foram infectadas com uma suspensão com 2,5x10(4) esporos por mililitro e analisadas em casa de vegetação após 20 dias, para verificação da presença de lesões de resistência (RB) ou de suscetibilidade (TAN). Foram aplicados testes de qui-quadrado para investigar as hipóteses de segregação independente ou de alelos de resistência nos locos Rpp2 e Rpp4. Genes de resistência provenientes de PI 197182, PI 230971 e PI 417125 não segregaram em cruzamentos com a PI 230970, o que indica que esses genótipos apresentam um único gene de resistência presente no loco Rpp2. Cruzamentos com os outros 23 genótipos resultaram em populações segregantes, o que indica que estas possuem genes que não pertencem aos locos Rpp2 e Rpp4.

The objective of this study was to conduct allelic tests including crosses between a group of rust resistant genotypes from Embrapa's soybean germplasm collection and PI 230970 and PI 459025, which carry the Rpp2 and Rpp4 genes, respectively. Asian Soybean rust (ASR) caused by the fungus Phakopsora pachyrhizi has resulted in significant yield losses and concern among Brazilian farmers. Until recently, there were four resistance genes (Rpp1 through Rpp4) described in the literature, but only Rpp2 and Rpp4 are still effective in Brazil. Twenty-six sources of resistance to P. pachyrhizi were crossed with PI 230970 and PI 459025 (Rpp2 and Rpp4 gene sources, respectively) and plants of their F2 generations were infected with a suspension containing 2.5x10(4) spores per milliliter and assessed in a greenhouse after 20 days, for the presence of resistant (RB) or susceptible (TAN) lesions. Chi-square tests were applied to investigate the hypotheses of independent or allelic resistance gene segregations. ASR resistant genes derived from PI 197182, PI 230971 and PI 417125 did not segregate in crosses with PI 230970, which indicates that these genotypes have a single resistance gene in the Rpp2 locus. Crosses with the other 23 genotypes resulted in segregating populations, suggesting that their resistance genes do not belong to Rpp2 or Rpp4 loci.

Os objetivos deste trabalho foram: comparar a produtividade e a adaptação de genótipos de soja convencional e de soja transgênica resistente ao herbicida glifosato, de diferentes grupos de maturação, desenvolvidos pelo programa de melhoramento da Embrapa Soja para o Estado do Paraná; estudar a importância relativa dos efeitos de local, ano, cultivar e suas respectivas interações; e verificar a possibilidade de se estratificar o Estado em regiões mais homogêneas, para reduzir o número de locais nos ensaios de competição de linhagens. Foram utilizados dados de produtividade de grãos de ensaios regionais, no Estado do Paraná, entre 2001 e 2005. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso. A possibilidade de se realizar a estratificação do Estado em regiões mais homogêneas e de descarte de locais foi verificada pela significância da interação genótipo x ambiente entre locais. Não houve diferença significativa de produtividade entre a soja convencional e a transgênica, independentemente do grupo de maturação. O efeito de local foi mais importante que o efeito de ano, na composição dos ambientes. A estratificação do Estado do Paraná em regiões não trouxe vantagens, nos anos analisados, para os testes de linhagens; apenas os locais da região Sul mostraram algum grau de similaridade entre si.

The objectives of this research were: to compare productivity and adaptation of conventional and glyphosate-resistant genetically engineered soybean genotypes, from different maturity groups, developed by the breeding program at Embrapa Soja for Paraná State, Brazil; to study the relative importance of the effects of location, year, cultivar and their respective interactions; and to verify the possibility of stratifying the State in more homogeneous regions, in order to reduce the number of locations for line competition experiments. Paraná State yield data from regional experiments carried out in randomized complete block design from 2001 to 2005 were used. The possibility of stratifying the State in homogeneous regions and discarding similar locations was checked by the significance of genotype x environment interaction among locations. Yield was not significantly different between genetically engineered and conventional soybean, regardless of the maturity group. The effect of location was more important than the effect of year in the environment composition. The stratification of Paraná State in regions for yield testing soybean lines brought neither significant nor consistent advantages for the evaluated years. Only locations within the South region showed some degree of similarity.

O objetivo deste trabalho foi estudar a herança da expressão da característica hilo esparramado nos genótipos T48, Bragg e BR 16. Foi encontrado um gene recessivo que condiciona o fenótipo hilo esparramado no genótipo T48. A expressão do caráter hilo esparramado é dependente do locus T_ que controla cor de pubescência, pois somente ocorre em genótipos com pubescência marrom (T_), o que caracteriza efeito pleiotrópico deste locus sobre a característica hilo esparramado. Não houve influência de efeito maternal na expressão desta característica.

The objective of this work was to study the inheritance of the expression spread hilum in the genotypes T48, Bragg and BR 16. One recessive gene conditioning the phenotype spread hilum in the T48 genotype was found. The expression of the spread hilum is dependent of locus T_, which controls pubescence color; therefore it occurs only in genotypes with brown pubescence (T_), which characterizes pleiotropic effect of this locus on the trait spread hilum. No maternal effect was found in the expression of spread hilum.