ABSTRACT. In addition to the agronomic traits of interest, soybean cultivars destined for human consumption must have specific attributes that meet the demands of the consumer market. To meet this demand, this study aimed to select progenies with agronomic and commercial traits of interest from soybean populations obtained from crosses between different food and grain genotypes and to estimate the genetic parameters of these populations. The F3:4 and F4:5 progenies that originated from the two crosses were evaluated in the 2015/16 and 2016/17 agricultural years, respectively, using the pedigree method. The experimental design utilized augmented blocks, while statistical analyses were performed by using the REML/BLUP methodology. The evaluated traits were plant height at maturity (APM), insertion height of first pod (AIV), lodging (AC), agronomic value (VA), number of pods per plant (NV), number of days to maturity (NDM), number of branches (NR), number of nodes (NN), 100-seed weight (PCS), and grain yield per plant (PG). The best progenies were selected, and the following genetic parameters were estimated: genetic variance, phenotypic variance, heritability, and selective accuracy. The estimates of the genetic parameters indicate the presence of high genetic variance in these populations. Heritability was high for most of the traits, indicating good potential for the selection of superior genotypes.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi comparar a abordagem bayesiana e os métodos frequentistas para estimar as médias e os parâmetros genéticos em experimentos multiambientes de soja. Cinquenta e uma linhagens de soja e quatro testemunhas foram avaliadas em delineamento de blocos ao acaso, em seis ambientes, com três repetições, e a produtividade de grãos foi determinada. As distribuições “half-normal” a priori e uniformes foram utilizadas em combinação com parâmetros obtidos de dados de 18 genótipos coletados em experimentos anteriores e relacionados. Os valores genotípicos de genótipos com alta e baixa produção de grãos, agrupados pela abordagem bayesiana, diferiram das médias obtidas pela inferência frequentista. A soja avaliada pela abordagem bayesiana apresentou valores de parâmetros genéticos de modelos mistos (REML/Blup) próximos daqueles das seguintes variáveis: herdabilidade média (h2mg), acurácia da seleção dos genótipos (Acgen), coeficiente de variação genético (CVgi%) e coeficiente de variação ambiental (CVe%). Portanto, em experimentos multiambientes, a metodologia de modelos mistos e a abordagem bayesiana produzem resultados similares de parâmetros genéticos.

Abstract: The objective of this work was to compare the Bayesian approach and the frequentist methods to estimate means and genetic parameters in soybean multienvironment trials. Fifty-one soybean lines and four controls were evaluated in a randomized complete block design, in six environments, with three replicates, and soybean grain yield was determined. The half-normal prior and uniform distributions were used in combination with parameters obtained from data of 18 genotypes collected in previous and related experiments. The genotypic values of the genotypes of high- and low-grain yield, clustered by the Bayesian approach, differed from the means obtained by the frequentist inference. Soybean assessed through the Bayesian approach showed genetic parameter values of the mixed model (REML/Blup) close to those of the following variables: mean heritability (h2mg), accuracy of genotype selection (Acgen), coefficient of genetic variation (CVgi%), and coefficient of environmental variation (CVe%). Therefore, the mixed model methodology and the Bayesian approach lead to similar results for genetic parameters in multienvironment trials.

RESUMO A seleção de genótipos superiores de soja é um processo complexo; dessa forma, técnicas exploratórias multivariadas podem ser aplicadas para selecionar genótipos, analisando simultaneamente todos os caracteres agronômicos em estudo, aumentando a chance de êxito em um programa de melhoramento. O objetivo do presente estudo consistiu em selecionar genótipos de soja portadores do gene RR com bons caracteres agronômicos por meio de análise multivariada e índice de seleção, e identificar quais caracteres mais influenciam, além de verificar a concordância das técnicas multivariadas e índice de seleção no processo seletivo. O experimento foi conduzido no delineamento experimental de blocos aumentados, sendo avaliados 227 genótipos de soja de geração F5, sendo 85 destes, detectados pela técnica de PCR, como resistentes ao Roundup. Os caracteres avaliados foram: número de dias para maturidade, altura da planta na maturidade, acamamento, valor agronômico, número de ramos por planta, número de vagens por planta, peso de cem sementes e produtividade de grãos. A análise de componentes principais auxiliou na seleção de dezesseis genótipos, com maior produtividade de grãos. Os caracteres relacionados aos componentes de produção exerceram grande influência sobre a produtividade de grãos. Os resultados das análises de agrupamento pelo método de K-means e pelo o método de Ward quando comparados foram semelhantes, pois agruparam os genótipos específicos para os caracteres selecionados na análise de componentes principais, em um mesmo grupo. Houve concordância dos resultados das análises multivariadas com o índice de seleção de Mulamba e Mock quanto aos genótipos selecionados. As metodologias aplicadas são eficientes no processo de seleção de genótipos.

ABSTRACT The selection of superior genotypes of soybean is a complex process, thus exploratory multivariate techniques can be applied to select genotypes analyzing the agronomic traits altogether, increasing the chance of success of a breeding program. Thus, the objective of this study was to select soybean genotypes carrying the RR gene with good agronomical performance through of multivariate analysis and selection index and identify those traits that influence, also verifying the agreement of multivariate techniques and selection index in the selection process. The experiment was conducted in an increased block experimental being evaluated 227 genotypes of F5 generation, which 85 of those were detected to be glyphosate-resistant by PCR. The following traits were evaluated: number of days to maturity, plant height at maturity, lodging, agronomic value, number of branches per plant, number of pods per plant, hundred seeds weight and grain yield. The principal components analysis resulted in the selection of sixteen genotypes with higher grain yield. The traits related to the production of components exerted great influence on grain yield. The clustering by K-means and Ward's methods were similar because they clustered the specific genotypes for the selected traits in the principal components analysis in the same group. There was an agreement on the results of the multivariate analysis in the selection index of Mulamba and Mock in relation to the selected genotypes. The methodologies applied are efficient for selecting genotypes.

RESUMO. O sucesso dos programas de melhoramento genético depende dos procedimentos de seleção e dos métodos de melhoramento adotados para a condução das populações segregantes. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do método Bulk com seleção em F3, (BulkF3) em relação ao método Bulk, bem como comparar qual estratégia de seleção é mais eficiente em termos de ganho genético. Para a realização do trabalho foram utilizadas 20 populações segregantes, conduzidas pelos dois métodos. Foram selecionadas 60 melhores famílias de cada método, de acordo com a performance média agronômica. O delineamento utilizado foi de blocos aumentados. Foram avaliadas as seguintes características agronômicas: altura da inserção da primeira vagem e da planta na maturidade, número de ramos e de vagens por planta, peso de cem sementes e produção de grãos. Para efeito de comparação dos métodos, foram utilizadas as estimativas dos componentes genéticos, ganho genético e predição dos valores genéticos, calculados via modelos mistos (REML e BLUP). Os resultados demonstraram que as famílias obtidas pelo método BulkF3 foram as mais produtivas, com menor porte, maior número de ramos, vagens e peso de cem sementes. O método BulkF3 mostrou-se uma estratégia de condução eficiente para a seleção no melhoramento genético de soja.

ABSTRACT. The success of breeding programs depends on selection procedures and on the breeding methods adopted for selecting segregating populations. The objective of this study was to evaluate the efficiency of the Bulk method with selection in the F3 generation (BulkF3) compared to that of Bulk method as well as determine the most effective selection strategy in terms of genetic gain. Twenty segregating populations were selected by two methods. The 60 best families of each method were selected according to their average agronomic performance. An augmented block design was used. The following agronomic traits were evaluated: insertion height of first pod, plant height at maturity, number of branches and of pods per plant, 100-seed weight, and grain yield. For comparison of the methods, genetic component estimates, genetic gain and predicted breeding values were calculated using mixed models (REML and BLUP). The results showed the families obtained with the BulkF3 method were more productive, showed suitable plant height, a larger number of branches and pods, and higher 100-seed weight. The BulkF3 method was found to be an effective selection strategy for soybean improvement.

RESUMO No melhoramento genético da cultura da soja, o processo de seleção é complexo e altamente influenciado pelo ambiente. Uma das alternativas para facilitar esse processo é a utilização de índices de seleção, possibilitando a seleção de genótipos desejáveis em gerações iniciais de programas de melhoramento. O objetivo do presente trabalho consistiu em comparar diferentes índices de seleção em populações segregantes de soja, indicando os métodos superiores em várias situações e pesos econômicos propostos, visando a obtenção de maiores ganhos. Foram utilizados os critérios da seleção direta e indireta, índice clássico de Smith e Hazel, índice baseado em soma de postos de Mulamba e Mock, índice base de Willians, índice baseado nos ganhos desejados de Pesek e Baker e índice da distância genótipo-ideótipo. O material genético consistiu de sete populações de soja em geração F5, totalizando 386 progênies, conduzidas no delineamento de blocos aumentados de Federer, sendo avaliados os caracteres: número de dias para maturidade, altura de planta na maturidade, altura de inserção da primeira vagem, acamamento, valor agronômico, número de vagens por planta, teor de óleo e produtividade de grãos. De acordo com os resultados obtidos, o índice clássico e índice base foram os que apresentaram menores variações quanto aos ganhos obtidos nas diferentes situações e pesos econômicos estudados. O índice baseado na soma de postos utilizando os caracteres valor agronômico e produtividade de grãos como caracteres principais, além do peso econômico 1 (um) proporcionou os ganhos mais favoráveis nas condições no presente estudo.

ABSTRACT In genetic improvement of the soybean crop, the selection process is complex and greatly influenced by the environment. One of the alternatives for facilitating this process is the use of selection indices, making it possible to select desirable genotypes for the early generations of breeding programs. The aim of this study was to compare different selection indices in segregating populations of soybean, indicating methods which are superior in various situations, and proposing economic weightings in order to obtain higher gains. Direct and indirect selection criteria were used, together with the classic Smith-Hazel index, an index based on the sum ranks of Mulamba and Mock, a Williams base index, an index based on the desired gains of Pesek and Baker, and a genotype-ideotype distance index. The genetic material consisted of seven F5 generation soybean populations, giving a total of 386 progeny, conducted in a Federer augmented-block design, with the following characteristics being evaluated: number of days to maturity, plant height at maturity, insertion height of the first pod, lodging, agronomic value, number of pods per plant, oil content and grain yield. According to the results, the classic index and base index showed the smallest variations in gains in the different situations and economic weightings under study. The index based on the sum of ranks using agronomic value and grain productivity as the main characteristics with an economic weighting of one, gave the most favourable gains under the conditions of this study.

O objetivo do presente trabalho foi analisar a diversidade genética e o desempenho agronômico de um grupo de linhagens avançadas e superiores de soja, oriundas de cruzamentos biparentais, quádruplos e óctuplos, para identificar futuras combinações superiores e promissoras. O experimento foi conduzido na área experimental da Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", Campus de Jaboticabal, São Paulo. Os caracteres avaliados foram: número de dias para floração, altura da planta na floração, número de dias para maturidade, altura da planta na maturidade, altura de inserção da primeira vagem, número de ramos, número de vagens por planta, valor agronômico, acamamento, peso de cem sementes e produtividade de grãos. Para o cálculo das distâncias fenotípicas foi utilizada a distância generalizada de Mahalanobis e a contribuição relativa de cada caráter. Dentre os genótipos analisados, 19 linhagens obtiveram altos rendimentos, sendo superiores às testemunhas (V-max, CD 216, CD 219 e Conquista). A maior distância encontrada foi entre as linhagens JAB 41 e JAB 17 (279,81), seguidas por JAB 40 e JAB 17 (261,38) e entre JAB 40 e JAB 22 (255,46). Verificou-se a formação de seis grupos pelo agrupamento de Ward, indicando a presença de variabilidade genética entre as linhagens avaliadas. O aumento do número de genitores não foi determinante para o aumento da diversidade genética entre as linhagens, bem como não foi o fator responsável pelo agrupamento ou não dos genótipos avaliados.

The aim of this study was to analyse the genetic diversity and agronomic performance of a group of advanced and superior strains of soybean, derived from biparental, four-way and eight-way crosses, in order to identify future promising and superior combinations. The experiment was carried out in the experimental area of the Paulista State University, Júlio de Mesquita Filho, Jaboticabal Campus, in the state of São Paulo, Brazil. The characteristics under evaluation were: number of days to flowering, plant height at flowering, number of days to maturity, plant height at maturity, height of the first pod, number of branches, number of pods per plant, agronomic value, lodging, one hundred seed weight and seed yield. , The Mahalanobis distance and the relative contribution of each characteristic were used to calculate the phenotypic distances. Among the genotypes analysed, 19 strains displayed high productivity, being superior to the controls (V-max, CD 216, CD 219 and Conquista). The greatest distance found was between strains JAB 41 and JAB 17 (279.81), followed by JAB 40 and JAB 17 (261.38) and between JAB 40 and JAB 22 (255.46). There were six groups formed using the Ward method, indicating the presence of genetic variability among the tested strains. Increasing the number of parents had no effect on the increase in genetic diversity between the strains, and was not the factor responsible for the grouping or not of the genotypes under test.

Devido ao grande aumento da área cultivada com soja geneticamente modificada no Brasil, faz-se necessária a determinação de métodos que sejam rápidos e eficientes na detecção dessas cultivares. O objetivo deste trabalho foi testar a eficiência do método do palito na detecção de plantas de soja RR, bem como distinguir as cultivares quanto à sensibilidade causada pelo herbicida. Foram utilizadas dez cultivares de soja transgênica, resistentes ao ingrediente ativo glifosato, e dez cultivares de soja convencional. Palitos de dente embebidos em glifosato foram aplicados em todas as plantas em estádio V6 e as avaliações foram realizadas aos 2; 4; 6; 8 e 10 dias após a aplicação (DAA). Os efeitos da ação do glifosato nas cultivares e os sintomas de fitotoxicidade, ocasionados nas plantas transgênicas, foram avaliados por meio de escalas de notas. O teste do palito é eficiente para identificar as cultivares de soja RR e, além disso, separálas em grupos de sensibilidade aos sintomas causados pelo glifosato.

Due to the large increase in the area cultivated with genetically modified soybean in Brazil, it has become necessary to determine methods that are fast and efficient for detecting these cultivars. The aim of this work was to test the efficiency of the toothpick method in the detection of RR soybean plants, as well as to distinguish between cultivars, for sensitivity caused by herbicide. Ten transgenic soybean cultivars, resistant to the active ingredient glyphosate, and ten conventional soybean cultivars were used. Toothpicks soaked in glyphosate were applied to all the plants at stage V6 and evaluations were made at 2, 4, 6, 8 and 10 days after application (DAA). The effects of the glyphosate on the cultivars, and the symptoms of phytotoxicity caused in the transgenic plants were evaluated by means of grading scales. The toothpick test is effective in identifying RR soybean cultivars and also in separating them into groups by sensitivity to the symptoms caused by the glyphosate.

Vinte e cinco cultivares brasileiros de soja foram estudados quanto à suscetibilidade a quatro linhagens de Agrobacterium tumefaciens (C58, Ach5, Bo542 e A281) e quanto à capacidade de produzir embriões somáticos. Doze plantas de cada cultivar foram inoculadas, na casa de vegetação, 4-6 semanas após a semeadura, sendo efetuadas 12 inoculações por planta. O número de galhas derivadas dessas inoculações foi contado 8-10 semanas após as inoculações. Para avaliar a capacidade de produção de embriões somáticos, cotilédones imaturos com 4-6 mm de comprimento foram cultivados em meio N10 para indução de calos embriogênicos, sendo empregadas, para cada cultivar, quatro placas de Petri contendo 20 cotilédones cada. Os tecidos embriogênicos foram transferidos 6 vezes, a cada 15 dias de intervalo, para novo meio N10, sendo contado o número de embriões somáticos por cultivar. Foi observada uma interação significativa entre cultivares de soja e linhagens de A. tumefaciens e a linhagem mais virulenta foi a A281. O tipo de opina aparentemente não teve efeito sobre a virulência das linhagens e os cultivares mais embriogênicos foram IAS-5, Cristalina, FT-Cometa, IAC-7 e OC-3.

Twenty-five Brazilian soybean cultivars were studied for susceptibility to four strains of Agrobacterium tumefaciens (C58, Ach5, Bo542 and A281) and for their ability to produce somatic embryos. Twelve plants of each cultivar were inoculated in a greenhouse at 4-6 weeks of age, using 12 inoculation sites per plant. The number of galls formed on plants were counted 8-10 weeks after inoculation. To study ability to produce somatic embryos, immature cotyledons, 4-6 mm in length, were plated onto N10 medium for induction of somatic embryogenesis, using four Petri dishes with 20 cotyledons for each cultivar. The embryogenic tissues were transferred onto new N10 medium six times at 15-day intervals and the number of somatic embryos per cultivar determined. Significant interaction between soybean cultivars and A. tumefaciens strains was observed; the most virulent strain was A281. The opine type apparently had no effect on strain virulence, and the most embryogenic cultivars were IAS-5, Cristalina, FT-Cometa, IAC-7 and OC-3.