RESUMO A seleção genômica ampla (Genome Wide Selection - GWS) utiliza simultaneamente o efeito de milhares de marcadores cobrindo todo o genoma para predizer o valor genético genômico dos indivíduos no processo de seleção. Os possíveis benefícios de seu uso são a redução do ciclo de melhoramento, propiciando maior ganho por unidade de tempo e diminuição de custos. O sucesso da GWS está atrelado a escolha do método de predição dos efeitos dos marcadores. Assim, neste trabalho, visou-se aplicar as redes neurais artificiais (Artificial Neural Networks - ANNs), com a finalidade de predizer os valores genéticos genômicos (Genomic Breeding Values - GEBVs) baseado na estimação dos efeitos dos marcadores comparados a regressão de cumeeira - melhor preditor não viesado/seleção genômica ampla (Ridge Regression - Best Linear Unbiased Predictor/Genome Wide Selection - RR-BLUP/GWS). Foram efetuadas simulações por meio do software R, fornecendo as correlações referentes às ANNs e a RR-BLUP/GWS. Os métodos de predição foram avaliados utilizando correlações entre o valor fenotípico e valor genotípico com o valor genético genômico predito. Os resultados demonstraram superioridade das ANNs na predição dos GEBVs nos cenários com maior e menor densidade de marcadores, paralelo a níveis mais altos de desequilíbrio de ligação e maior herdabilidade.

ABSTRACT Genome-wide selection (GWS) uses simultaneously the effect of the thousands markers covering the entire genome to predict genomic breeding values for individuals under selection. The possible benefits of GWS are the reduction of the breeding cycle, increase in gains per unit of time, and decrease of costs. However, the success of the GWS is dependent on the choice of the method to predict the effects of markers. Thus, the objective of this work was to predict genomic breeding values (GEBV) through artificial neural networks (ANN), based on the estimation of the effect of the markers, compared to the Ridge Regression-Best Linear Unbiased Predictor/Genome Wide Selection (RR-BLUP/GWS). Simulations were performed by software R to provide correlations concerning ANN and RR-BLUP/GWS. The prediction methods were evaluated using correlations between phenotypic and genotypic values and predicted GEBV. The results showed the superiority of the ANN in predicting GEBV in simulations with higher and lower marker densities, with higher levels of linkage disequilibrium and heritability.

RESUMO Objetivou-se caracterizar e selecionar genótipos de flor-de-seda (Calotropis procera) com potencial para forragicultura. Para tanto, 89 genótipos foram cultivados em tubetes organizados em blocos ao acaso com três repetições, no período entre abril e julho de 2014, sendo a parcela experimental composta por 8 plantas. Foram avaliadas as características: altura da planta (AP), diâmetro caulinar (DC), número de folhas (NF), área foliar total (AFT), massa verde das folhas (MVF), massa verde do caule (MVC), massa verde da raiz (MVR), massa seca das folhas (MSF), massa seca do caule (MSC) e massa seca da raiz (MSR). Houve diferença significativa (p<0,05) entre os genótipos para todos os caracteres, exceto para NF aos 45 e 60 dias após a semeadura (DAS) e MVR aos 60 DAS. As estimativas de herdabilidade no sentido amplo e de média de genótipos foram de média e alta magnitude na maioria dos caracteres. Existe variabilidade genética entre os genótipos de C. procera. Observou-se ganho elevado de seleção para AFT, AP, MVC, MVF, MSC e MSF. Os genótipos identificados como 79, 65, 48, 12, 51, 35, 63, 25, 1 e 46 são indicados para futuros trabalhos de melhoramento genético visando à produção de forragem.

ABSTRACT This study aimed to characterize and select silk blossom genotypes (Calotropis procera) with forage potential. Between April and July 2014, we cultivated 89 genotypes in plastic tubes arranged in a randomized block design with three replications; each experimental plot was composed of 8 plants. The following characteristics were evaluated: plant height (PH), stem diameter (SD), number of leaves (NL), total leaf area (TLA), leaf fresh mass (LFM), stem fresh mass (SFM), root fresh mass (RFM), leaf dry mass (LDM), stem dry mass (SDM), and root dry mass (RDM). Significant differences (p < 0.05) among genotypes were observed for all characteristics, except for NL at 45 and 60 days after sowing (DAS) and for RFM at 60 DAS. Broad-sense heritability estimates and genotype means had medium and high values for most characteristics. Genetic variability among C. procera genotypes was observed. High gain selection was found for the characteristics TLA, PH, SFM, LFM, SDM, and LDM as the genotypes 79, 65, 48, 12, 51, 35, 63, 25, 1, and 46 are suitable for future breeding works to improve forage production.

Os objetivos deste trabalho foram avaliar as relações entre caracteres morfoagronômicos e a produção de matéria verde de palma forrageira e identificar seus efeitos diretos e indiretos. Dezenove acessos foram avaliados para os seguintes caracteres: número (NC), espessura (EC), comprimento (CC) e largura (LC) de cladódios, altura (AP) e largura (LP) de planta, produção de matéria verde (PMV) e seca (PMS) e porcentagem de matéria seca (MS). Estimaram-se as correlações, e fez-se a análise de trilha pelo método proposto por Wright. O caráter PMV apresentou elevada associação com PMS, permitindo a seleção indireta para este caráter. Os caracteres NC e EC apresentaram efeito direto sobre a PMV, podendo ser empregados na seleção indireta ou como auxiliares no processo seletivo. Tendo em vista, a não existência de correlações significativas entre MS e PMS, é possível a seleção de variedade de palma com elevada PMS e MS.

The objectives of this study were to evaluate the relationships between morphological characteristics and fresh matter yield of cactus pear and identify their direct and indirect effects. Nineteen accessions were evaluated for the following traits: number (NCl), thickness (ThCl), length (LCl) and width (WCl) of cladodes, plant height (PH) and plant width (PW), and green matter yield (GMY), dry matter yield (DMY) and dry matter percentage (DM). The correlations were estimated, and path analysis was performed by the method proposed by Wright. GMY was strongly correlated with DMY, allowing indirect selection for this trait. NCl and ThCl had a direct effect on GMY and can be used for indirect selection or as secondary traits in the selection process. Given the lack of significant correlations between MS and DMY, it is possible to select a palm variety with high DMY and DM.

A seleção clonal é o método de melhoramento preferencialmente usado no melhoramento da batata (Solanum tuberosum L.). Contudo, esse método de seleção somente é eficiente em gerações avançadas e não apresenta bons resultados quando aplicado da geração seedling até a segunda geração clonal. Objetivou-se, neste trabalho, verificar a viabilidade da seleção de famílias em gerações precoces e comparar o método de seleção entre e dentro de famílias com a seleção combinada, sob diferentes intensidades de seleção. Seis experimentos foram conduzidos desde a primeira (PGC) até a terceira geração clonal. Na PGC, o delineamento foi DBC com quatro repetições e parcelas de 25 plantas. Nas demais gerações, empregaram-se DBC com três repetições e parcelas de 10 plantas. As variâncias genéticas entre famílias foram menores que dentro de famílias para todas as características, mas as herdabilidades entre famílias foram quase sempre maiores. Os ganhos esperados com a seleção entre e dentro de famílias foram superiores aos ganhos com a seleção combinada, sob qualquer intensidade. A seleção entre famílias deve ter intensidade mais fraca que a seleção entre clones dentro de famílias, sendo ela mais eficiente, quando baseada na média dos ambientes.

Clonal selection is the preferred breeding method used in potatoes (Solanum tuberosum L.). However this selection procedure is only efficient for more advanced generations and shows no good results when applied in the seedling up to the second clonal generation. This study assessed the feasibility of selection in early generations of full-sib potato families and compares the selection method among and within families with the combined selection under different selection intensities. Six experiments were conducted from the first (C1) until the third clonal generation (C3). In C1 a randomized complete block design with four replications of 25 plants was used. In the remaining generations RCB was employed with three replications of 10 plants. Genetic variances were lower between families than within families, for all traits, but the heritabilities between families were almost always larger. The expected gains from selection between and within families were superior to gains from the combined selection in any intensity of selection. The selection of families should have weaker intensity than selection among clones within families. The selection of families was more efficient when based on the average of environments.

O objetivo do presente trabalho foi selecionar clones de batata com elevado desempenho agronômico e resistência à pinta preta e aos vírus X e Y. Para tanto, foram realizados 57 cruzamentos entre clones portadores dos alelos Ry adg e Rx1, e a cultivar 'Chiquita', resistente à pinta preta (Alternaria solani). Na safra das águas de 2004, 57 famílias clonais foram avaliadas em campo e 331 clones selecionados considerando a aparência de tubérculos. Desse total de clones, avaliados em mais dois experimentos no verão de 2005, 180 foram selecionados por meio do marcador SCAR RYSC3 como portadores do alelo Ry adg,. Também foram realizadas uma avaliação de desempenho agronômico na safra de inverno de 2006 e uma avaliação de resistência à pinta preta nas safras de verão de 2007 e 2008. Paralelamente, foi utilizado um marcador CAPS visando à seleção de clones portadores do gene Rx1. Dessa forma, combinando os resultados dos marcadores moleculares com os de campo, agrupados via índices de seleção, foi possível selecionar 20 clones de alto desempenho agronômico, resistentes à pinta preta e portadores do alelo Ry adg. Devido a problemas apresentados pelo marcador CAPS, apenas sete destes foram analisados e um identificado como portador do alelo Rx1.

The purpose of this study was to select potato clones with high agronomic performance and resistant to early blight, Potato Virus Y (PVY) and Potato Virus X (PVX). Crossings were done among progenitors carrying the Ry adg and Rx1 alleles for resistance to PVY and PVX and the cultivar 'Chiquita', which presents high levels of resistance to early blight (Alternaria solani). In the rainy season of 2004, 57 clonal families were evaluated in the field and 331 clones were selected based on tuber appearance. These clones were field evaluated in two trials in the rainy season of 2005 and 180 clones were selected for Ry adg allele with the SCAR marker designed RYSC3. Another agronomic evaluation was done in the winter season of 2006 and early blight was evaluated in the rainy seasons of 2007 and 2008. Simultaneously a CAPS marker was used to select for the presence of Rx1 allele. Combining the results from these experiments we were able to select 20 clones presenting high agronomic performance, resistance to early blight and carrying the Ry adg allele. The use of CAPS marker has practical difficulties due to production of poor amplification products to be digested with the DdeI enzyme and should be changed for another marker which shows more efficiency.

A mancha anular do cafeeiro, causada pelo Coffee ringspot virus (CoRSV) que é transmitido pelo ácaro Brevipalpus phoenicis (Geijskes) (Acari: Tenuipalpidae), tem sido observada em altas incidências em várias regiões cafeeiras do Estado de Minas Gerais. O CoRSV causa manchas cloróticas arrendondadas ou irregulares nas folhas, caules e frutos. Foi feita uma avaliação do efeito da infecção de frutos do cafeeiro pelo CoRSV na qualidade da bebida por meio de teste bioquímico e de degustação, e também na eventual perda de peso nos grãos. Testes revelaram que grãos provenientes de frutos de café infectados pelo CoRSV apresentavam menor teor de açúcares redutores e maior condutividade elétrica. Houve também depreciação na qualidade de bebida gerada pelos frutos infectados por meio do teste de degustação (teste de xícara). O peso médio dos grãos provenientes de frutos manchados foi cerca de 5% menor do que dos grãos de frutos sem sintomas.

Coffee ringspot virus (CoRSV), transmitted by the tenuipalpid mite Brevipalpus phoenicis, has been found in high incidences in several regions of the state of Minas Gerais. It induces chlorotic spots on the leaves and fruits and may induce severe fall of the leaves with implication in the yield. An evaluation was made on the effects of CoRSV-infected coffee berries on the beverage quality as well as on the weight of the beans. Infected beans had less reducing sugars and presented an increase in the electrical conductivity. The quality of the beverage prepared from infected fruits was lower than that of healthy fruits. There was a reduction of about 5% in the weight of beans from infected fruits.