RESUMO Em plantas autógamas, a heterozigose é um recurso extremamente importante no início do programa de melhoramento, pois geralmente está associada a presença de variabilidade genética. A mutação induzida e a hibridação artificial podem aumentar a proporção de locos em heterozigose distintamente. O objetivo do trabalho foi comparar populações segregantes e mutantes relacionando os mecanismos utilizados para geração de variabilidade com os respectivos níveis de heterozigose testados. Os tratamentos populações mutantes (M2, M3, M4, M5, M6 e M7), populações segregantes (F4, F5 e F6) e linhagens (BRS Pérola e IPR Uirapuru) foram avaliados por meio de uma análise multivariada e comparados por contrastes ortogonais. A análise discriminante canônica apontou quais variáveis-respostas contribuíram para diferenciação dos tratamentos avaliados. Todos os contrastes ortogonais envolvendo as populações mutantes apresentaram diferença significativa, exceto o contraste entre M2 vs. M3, M4, M5, M6, M7. O contraste ortogonal entre as populações mutantes vs. segregantes denota uma variação significativa de interesse ao melhoramento genético. Os caracteres de maior peso canônico neste contraste foram: diâmetro do caule (1,41) e número de legumes por planta (2,72). De modo contrário, o número de grãos por planta (-3,58) aproximou as populações mutantes e segregantes. Na comparação linear de médias F5 vs. F6 não ocorreu diferença significativa. Os caracteres são fixados precocemente nas populações segregantes, diferente do que ocorreu com as populações mutantes. Comparativamente, a mutação induzida proporciona mais locos em heterozigose do que a hibridação artificial. A pressão de seleção deve ser praticada diferentemente conforme o mecanismo de criação de variabilidade empregado no início do programa de melhoramento.

ABSTRACT Heterozygosity is an extremely important resource in early breeding programs using autogamous plants because it is usually associated with the presence of genetic variability. Induced mutation and artificial hybridization can increase distinctly the proportion of loci in heterozygosis. This study aimed to compare segregating and mutant populations and relate the mechanisms used to generate variability with their respective heterozygosity levels tested. The treatments mutant populations (M2, M3, M4, M5, M6 and M7), segregating populations (F4, F5 and F6) and lines (BRS Pérola and IPR Uirapuru) were evaluated by multivariate analysis and compared by orthogonal contrasts. The canonical discriminant analysis revealed which response variables contributed to differentiate the treatments assessed. All orthogonal contrasts involving the mutant populations showed significant differences, except the contrast between M2 vs. M3, M4, M5, M6, M7. The orthogonal contrast between the mutant and segregating populations denotes a significant variation in the interest in genetic breeding. The traits stem diameter (1.41) and number of legumes per plant (2.72) showed the highest canonical weight in this contrast. Conversely, number of grains per plant (-3.58) approached the mutant and segregating populations. No significant difference was observed in the linear comparison of means F5 vs. F6. The traits are fixed early in the segregant populations, unlike the mutant populations. Comparatively, induced mutation provides more loci in heterozygosis than artificial hybridization. Selection pressure should vary according to the variability creation mechanism used at the beginning of the breeding program.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi estimar a correlação fenotípica e os efeitos diretos e indiretos dos componentes da parte aérea do feijoeiro (Phaseolus vulgaris) que estão associados à distribuição radicular, para facilitar a seleção indireta quanto a este caráter. Utilizaram-se 16 genótipos, dos quais 12 são populações segregantes em geração F6 e quatro populações fixas, conduzidas em campo em delineamento de blocos ao acaso, com duas repetições. A avaliação do sistema radicular foi realizada conforme o método de Böhm. A correlação fenotípica de Pearson foi estimada por meio da análise de trilha. Os caracteres diâmetro de caule, índice de área foliar, inserção da primeira vagem e ângulo de raiz apresentaram as maiores correlações positivas com a distribuição radicular e podem, portanto, auxiliar a seleção indireta quanto a esse caráter. O efeito residual foi superior ao coeficiente de determinação, o que é indício de que as características independentes não têm influência total sobre a distribuição radicular, e os baixos valores dos coeficientes de determinação podem ser atribuídos a efeitos de ambiente, à competição por nutrientes e a diferentes mecanismos fisiológicos que controlam a expressão de vários genes com efeitos menores.

Abstract: The objective of this work was to estimate the phenotypic correlation and the direct and indirect effects of the aerial part components of common bean (Phaseolus vulgaris) that are associated with root distribution, in order to facilitate the indirect selection for this character. Sixteen genotypes were used, from which 12 are segregating populations in the F6 generation and four are fixed populations, which were conducted in field conditions in a randomized complete block design, with two replicates. The root system evaluation was performed according to Böhm’s method. Pearson’s phenotypic correlation was estimated by the path analysis. The characters stem diameter, leaf area index, first pod set, and root angle showed the highest positive correlations with root distribution and, therefore, may help the indirect selection for this character. The residual effect was higher than the determination coefficient, which indicates that the independent characteristics do not have a total influence on root distribution, and the low values of the determination coefficients can be attributed to environmental effects, competition for nutrients, and to different physiological mechanisms that control the expression of several genes with minor effects.

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi estudar a herança de caracteres em trigo utilizando análise de variância multivariada. Foram avaliadas dezesseis constituições genéticas, entre cultivares comerciais e progênies F1 e F2. Os tratamentos foram dispostos em blocos completos casualizados, com três repetições. Cinco caracteres foram mensurados. Para testar as hipóteses foi realizada análise de variância multivariada, e posteriormente contrastes multivariados. As diferenças significativas obtidas para as comparações entre os genitores e as progênies F1, podem ser indícios da ocorrência de heterose. No entanto, somente as comparações entre as progênies P1_P3 (F1) vs. P1_P3 (F2) e P4_P2 (F1) vs. P4_P2 (F2) apresentaram diferenças significativas. A análise de variância multivariada revelou que a herança dos caracteres estudados é predominantemente do tipo aditiva. Isto ocorreu, possivelmente pelo grau de parentesco entre os genitores que reuniram alelos idênticos no mesmo loco por ascendência, como resultado dos efeitos da endogamia. O conhecimento da herança aditiva pode representar a incorporação mais rápida de resistência ou de características de qualidade em novas cultivares.

ABSTRACT: The objective of this study was to analize the inheritance of characters in wheat using multivariate analysis of variance. Sixteen genetic constitutions were evaluated between commercial cultivars and progenies F1 and F2. Treatments were arranged in completely randomized blocks, with three replicates. Five characters were evaluated. Multivariate analysis of variance and multivariate contrasts were then performed to test the hypotheses. The significant differences, obtained for comparison between parents and progenies F1, may be evidence of heterosis occurrence. However, only comparisons between progenies P1_P3 (F1) vs. P1_P3 (F2) and P4_P2 (F1) vs. P4_P2 (F2) showed significant differences. Multivariate analysis of variance revealed that inheritance of the characters studied is predominantly of the additive type. It is possible that, this occurred due to the degree of relationship between parents who reunited identical alleles at the same locus, by ancestry, as a result of inbreeding effects. The knowledge of additive inheritance may represent a faster incorporation of resistance or quality characteristics in new cultivars.

RESUMO: O objetivo deste estudo foi aplicar técnicas multivariadas (análise discriminante canônica e contrastes multivariados) indicando as inferências mais vantajosas na avaliação de linhas puras de feijão. O estudo foi conduzido na área experimental do Instituto de Melhoramento e Genética Molecular em Lages, SC. O experimento foi composto por 24 linhas puras de feijão provenientes do ensaio catarinense de cultivares. Os caracteres mensurados foram: estatura da planta, números de legumes e grãos por planta e diâmetro do caule. Foi usado o delineamento experimental em blocos casualizados, com quatro repetições. Os dados foram submetidos à análise de variância multivariada, análise discriminante canônica, contrastes multivariados e univariados. A primeira função linear discriminante canônica captou 81% da variação total contida nos dados. O teste de Scott-Knott formou dois grupos de linhas puras na média dos escores da primeira função linear discriminante canônica. Considera-se que testar as hipóteses com os escores canônicos pode causar perda de informações valiosas obtidas pelos dados originais. Os contrastes multivariados evidenciaram diferenças dentro do grupo formado pelo teste de Scott-Knott. A análise discriminante canônica e os contrastes multivariados são técnicas excelentes para serem combinadas na avaliação multivariada, sendo efetuadas para explorar e testar hipóteses, respectivamente.

ABSTRACT: The objective of this study was to apply multivariate techniques, canonical discriminant analysis, and multivariate contrasts, indicating the most favorable inferences in the evaluation of pure lines of beans. The study was conducted at the experimental field of the Institute for Breeding and Molecular Genetics, in Lages, SC, Brazil. The experiment was composed of 24 pure lines of beans from the Santa Catarina test of cultivars. Plant height, numbers of pods and grains per plant, and stem diameter were the variables measured. The complete randomized block design was used with four replications. The data were subjected to multivariate analysis of variance, canonical discriminant analysis, multivariate contrasts and univariate contrasts. The first canonical discriminant function has captured 81% of the total variation in the data. The Scott-Knott test showed two groups of inbred lines at the average -of scores of the first canonical discriminant function. It was considered that testing hypotheses with the canonical scores may result in loss of information obtained from the original data. Multivariate contrasts indicated differences within the group formed by the Scott-Knott test. The canonical discriminant analysis and multivariate contrasts are excellent techniques to be combined in the multivariate assessment, being used to explore and test hypotheses, respectively.

RESUMO: O objetivo foi avaliar os componentes da variância fenotípica e estimar a influência da interação genótipo*ambiente no rendimento de grãos em feijão. Os componentes da variância fenotípica foram estimados pelo método da máxima verossimilhança restrita e do melhor preditor linear não viesado (REML/BLUP), juntamente com o espaço de inferência específico. As avaliações foram realizadas nas safras agrícolas de 2006/07 a 2011/12 no município de Lages/SC. Durante o período, 104 genótipos foram avaliados. Os dados são desbalanceados, sendo que 13 genótipos permaneceram nos ensaios em todos os anos. Observando os resultados, foi possível visualizar que a grande variação (59,0%) no comportamento dos genótipos ao longo dos anos é atribuída principalmente à variância do ambiente (σ2a=436.245). Houve diferença significativa entre genótipos para todos os ambientes. Porém, a diferença entre eles foi constante, ou seja, os genótipos não responderam de modo diferenciado frente aos ambientes. A interação genótipo*ambiente (σ2ga=1.368) responde preponderantemente por uma ínfima alteração (0,2%) na variação fenotípica, não discriminando de genótipos de feijão quanto ao rendimento de grãos em Lages/SC. Este fato favorece programas de melhoramento vegetal, onde a interação genótipo*ambiente poderia dificultar a distinção, seleção e recomendação de constituições genotípicas superiores. Nessa situação, processos de recomendação de cultivares (ensaio de valor de cultivo e uso - VCU) que mantenham os mesmos genótipos dispensam avaliações sucessivas, pois o ranqueamento é paralelo no decorrer dos anos.

ABSTRACT: The objective of this research was to evaluate the phenotypic variance components and estimate the influence of interaction genotype*environment in grain yield of beans. The variance components were estimated by the method restricted maximum likelihood and best linear unbiased prediction (REML / BLUP), along with the specific space of inference. Data were collected during the crop seasons 2006/07 to 2011/12 in Lages, SC - Brazil. During this period, 104 genotypes were evaluated. The data are unbalanced and 13 genotypes remained presents in all the assays years. Observing the results it was possible to see that the large variation (59.0%) in the performance of genotypes over the years is primarily attributable to the variance of the environment (σ2a=436245). There were significant differences among genotypes for all environments, but the difference between them were constant, ie, the genotypes did not respond differently in environments. Genotype*environment responds primarily by very small changes (0.2%) in the phenotypic variation (σ2ga=1368), with no parameters to discriminate the grain yield of genotypes in Lages, SC - Brazil. This fact makes easier the selection in plant breeding programs, where interaction genotype*environment could hinder distinction and selection of superior genotypic constitutions. In this situation, the processes of recommendation from improved lines (assay value for cultivation and use - VCU) that maintain the same genotypes dispense successive evaluations, since the ranking is parallel over the years.