Nos programas de melhoramento de plantas que têm como objetivo obtenção de cultivares mais eficientes e responsivos à quantidade de nitrogênio (N), há interesse em métodos seletivos que sejam de baixo custo, rápida resposta, alta repetibilidade e aplicáveis em grande número de cultivares. Assim, os objetivos deste trabalho foram avaliar técnicas experimentais de campo aplicáveis à rotina de programas de melhoramento para classificar cultivares de milho eficientes e responsivos ao N. Foi realizado um experimento em delineamento de blocos casualizados, e os tratamentos foram arranjados em parcela subdividida com três repetições e cinco doses de N (0, 30, 60, 120 e 200 kg ha-1) em parcelas e seis cultivares de milho em subparcelas. Foram comparados os métodos de eficiência e resposta (ER) com duas doses contrastantes de N, a análise de variância com teste de média e a análise de regressão. Concluiu-se que o método da eficiência no uso e na resposta com base nas duas doses mais contrastantes de N classifica os cultivares similares à análise de regressão e ele é apropriado para uso em programas de melhoramento; há necessidade de identificar os níveis de N requerido para discriminar cultivares de milho em condições de baixo e alto N em programas de melhoramento que objetivam obter cultivares eficientes e responsivos ao N; e que a análise de interação genótipos x ambientes em experimentos com doses contrastantes é sempre necessária, mesmo quando a interação não é significativa.

n plant breeding programs that aim to obtain cultivars with nitrogen (N) use efficiency, the focus is on methods of selection and experimental procedures that present low cost, fast response, high repeatability, and can be applied to a large number of cultivars. Thus, the objectives of this study were to classify maize cultivars regarding their use efficiency and response to N in a breeding program, and to validate the methodology with contrasting doses of the nutrient. The experimental design was a randomized block with the treatments arranged in a split-plot scheme with three replicates and five N doses (0, 30, 60, 120 and 200 kg ha-1) in the plots, and six cultivars in subplots. We compared a method examining the efficiency and response (ER) with two contrasting doses of N. After that, the analysis of variance, mean comparison and regression analysis were performed. In conclusion, the method of the use efficiency and response based on two N levels classifies the cultivars in the same way as the regression analysis, and it is appropriate in plant breeding routine. Thus, it is necessary to identify the levels of N required to discriminate maize cultivars in conditions of low and high N availability in plant breeding programs that aim to obtain efficient and responsive cultivars. Moreover, the analysis of the interaction genotype x environment at experiments with contrasting doses is always required, even when the interaction is not significant.

O objetivo deste estudo foi avaliar quatro testadores de milho quanto à capacidade de identificar linhagens superiores em testcross. Os quatro testadores avaliados são cultivares com base genética ampla (variedades de polinização aberta) e estreita (híbridos simples) e dois tipos de grãos (duro e dentado). Os testadores SynD e SynF são populações de milho de polinização aberta com grãos dentados e duros, respectivamente, e FSH e DSH são híbridos simples com grãos duros e dentados, respectivamente. O testador SynD possibilitou a maior expressão de variância genética entre os cruzamentos com as linhagens. A capacidade geral de combinação (CGC) das linhagens e a capacidade específica de combinação (CEC) entre linhagens e testadores foram significativas, enquanto que os efeitos de CGC dos testadores foram não significativos. Concluiu-se que os testadores SynD e SynF mostram-se adequados para identificar linhagens com maiores efeitos de GCA e é possível identificar novas linhagens com alto potencial heterótico com cada um dos quatro testadores utilizados.

The objective of this study was to evaluate four maize testers for identification of superior inbreed lines in testcross. The four testers evaluated are cultivars with narrow or wide genetic base (single-cross hybrids and open pollinated varieties) and two kernel types (flint or dent). SynD and SynF testers are open pollinated varieties with dent and flint kernels, respectively, and FSH and DSH testers are single-cross hybrids with flint and dent kernels, respectively. SynD tester showed the biggest genetic variance among the maize inbreed lines in crosses. The effects of general combining ability (GCA) for lines and specific combining ability (SCA) for lines x testers were significant, whereas GCA effects for testers were not significant. SynD and SynF testers identified the largest number of lines with higher GCA. The DSH and FSH testers showed suitable to identify lines with high SCA. It was concluded that SynD and SynF testers are adequate to identify inbreed lines with high GCA effects, and it's possible to identify new lines with high heterotic potential in each one of the four testers.

Os objetivos foram identificar germoplasma de milho para o sistema de produção orgânica e comparar os efeitos genéticos da produtividade de grãos de cultivares de milho em sistemas de produção orgânico e convencional. Para isso, cruzamentos dialélicos foram realizados entre seis cultivares de milho e as combinações híbridas avaliadas em sistemas de produção orgânico e convencional. Os híbridos apresentaram diferentes produtividades de grãos nos dois sistemas de produção. A interação entre a capacidade geral de combinação (CGC) e os sistemas de produção (SP) foi significativa para produtividade de grãos, altura de espiga e número de espigas. Isso indica que os efeitos genéticos aditivos diferem nos sistemas de produção orgânica e convencional. A capacidade de combinação específica (CEC) foi significativa para produtividade de grãos e altura de plantas o que indica a diferença significativa entre os efeitos não aditivos dos genitores. Entretanto, a interação CEC x SP foi não significativa para esses caracteres. Conclui-se que, para o desenvolvimento de cultivares de milho para sistema de produção orgânico, a seleção deve ser feita no ambiente específico para a expressão dos alelos favoráveis que conferem vantagens para adaptar a este sistema; a capacidade geral de combinação dos genitores é diferente nos dois sistemas de produção, mas a capacidade específica de combinação é semelhante nos sistemas orgânico e convencional.

The objectives were to identify maize germplasm for the organic productions system and to compare the genetic effects of the grain yield of maize cultivars in organic and conventional production systems. Diallel crosses were made between six maize cultivars and the hybrid combinations were evaluated in conventional and organic production systems. The hybrid combinations produced different grain yields in the two production systems. The interaction between general combining ability and production systems was significant for grain yield, ear height and number of ears. This indicates that the additive genetic effects differ in organic and conventional production systems. The specific combining abilities (SCA) were significant for grain yield and plant height, indicating a significant difference between the non-additive effects. However, the SCA x production systems interactions were not significant for those traits. It was concluded that for the development of maize cultivars for the organic production system, selection must be made in the specific environment for the expression of favorable alleles that confer advantages for adapting to this system; the general combining ability of genitors is different for the two production systems, but the specific combining ability isn't different in organic and conventional systems.

O cultivo de trigo de sequeiro constitui ótima opção para o Estado de Minas Gerais em regiões com altitude superior a 800 m. Neste estudo objetivou-se estimar a divergência genética entre genótipos de trigo com o auxílio de métodos de análise multivariada, objetivando identificar potenciais genótipos para obtenção de combinações híbridas promissoras. Foi utilizado o delineamento experimental em blocos ao acaso, com quatro repetições. Avaliaram-se seis caracteres morfoagronômicos em 11 genótipos de trigo cultivados em condições de sequeiro no município de Patos de Minas-MG, nos anos de 2007 e 2008. Houve grande variabilidade fenotípica entre os genótipos de trigo avaliados em cultivo de sequeiro. Os genótipos IAC 289-L22 e IAC 289-L4 foram os mais similares, enquanto os CD 113 e EP 011106, os maisdivergentes, promissores nos cruzamentos para obtenção de materiais adaptados e com bons atributos fenotípicos em cultivo de sequeiro.

Wheat cultivation in rainfed conditions is a good option for regions in Minas Gerais with altitudes above 800 m. The objective of this study was to estimate the genetic diversity of eleven wheat genotypes grown in rainfed conditions, using multivariate analysis based on six morpho-agronomic traits to identify which genotypes have potential for hybrid combinations. The treatments were arranged in a randomized complete block design with four replicates. The experiments were carried out during the wheat cropping season 2007/2008. Great variability was found among the wheat genotypes evaluated in rainfed conditions. The genotypes IAC 289-L22 and IAC 289-L4 were the most similar. The genotypes CD 113 and EP 011106 were the most diverging and the most promising for breeding towards generating material adapted and with good characteristics for rainfed cultivation.

Tem sido observada, em milho, a redução da absorção de nitrogênio (N), por causa da deficiência de fósforo (P), mas o efeito dessa combinação na seleção de genitores ainda precisa de estudos. Os objetivos deste trabalho foram avaliar os efeitos das inter-relações de P e N na capacidade de combinação e seleção de genitores de milho. As 28 combinações híbridas (CH), obtidas de um dialelo completo entre oito genótipos de milho e três testemunhas, foram avaliadas em quatro ambientes, obtidos pelas combinações de alta e baixa disponibilidade de P e N. Avaliaram-se o rendimento de grãos (RG) e as características secundárias: altura de plantas (AP) e espigas (AE), índice de colheita (IC), peso volumétrico (PV), prolificidade (PRL) e massa seca da parte aérea (MSPA). O efeito do estresse de N no RG foi similar em baixo e alto P. O genótipo P3041 apresentou alto RG em todos os ambientes. As correlações genéticas das características secundárias com o RG foram afetadas pelos ambientes. Em alto P, a capacidade geral de combinação (CGC) foi significativa para RG apenas em alto N. Em baixo P, a CGC apresentou significância em ambos os níveis de N. Os genótipos AG1051 e P3041 tiveram estimativas positivas de CGC em todos os ambientes. Conclui-se que, para o rendimento de grãos, a CGC somente não é importante em alto P e baixo N e a CEC não é importante em estresse de P ou N.

Phosphorus (P) deficiency has been reported to reduce nitrogen uptake (N) in maize, but the effect of this combination for parent selection still needs further studies. The objective of this work was to evaluate the interrelationship between P and N in the combining ability and parent selection in maize. Twent-eight hybrid combinations (CH), obtained from a complete diallel among eight maize genotypes, and three controls were evaluated in four environments characterized by a combination of high and low P and N availability. Grain yield (GY) and the secondary traits plant height (PH), ear height (EH), harvest index (HI), volumetric weight (VW), prolificacy (PRL) and dry weight of aerial parts (DWAP) were evaluated. The effect of nitrogen stress on GY was similar in the conditions of low and high P. The genotype P3041 showed high GY in all environments. Genetic correlations among secondary traits with GY were affected by all environments. In high P, the general combining ability (GCA) for GY was significant only in high N. In low P, GCA of GY showed significance at both N levels. The genotypes AG1051 and P3041 had positives estimates of GCA for GY in all environments. It was conclude that for grain yield, the GCA alone is not important at high P and low N and the specific combing ability is not important at low N or P.

Neste trabalho, objetivou-se avaliar o potencial genético da população de milho UFV 7 para o melhoramento em Minas Gerais. Foram instalados três experimentos com a população de milho UFV 7, em três regiões de Minas Gerais, na safra 2006/2007. Houve interação genótipos x ambientes para todos os caracteres. Foi verificada variabilidade genética para produtividade de grãos, altura de plantas e altura de espigas na população de milho UFV 7, nas três regiões. Na região Sudeste, a população de milho UFV 7 apresentou as maiores estimativas de parâmetros genéticos. A população UFV 7 apresentou alta produtividade de grãos, 9 112kg ha-1, no Sudeste, média produtividade, 6 510kg ha-1, no Oeste, e baixa, 4 572kg ha-1, na região Central. As estimativas de herdabilidade e CVg/CVe, para produtividade, foram superiores a 60% e 1,00, respectivamente. A produtividade de grãos teve correlação genética significativa e positiva com a altura de planta e altura de espiga, na região Oeste e na Central, e com a prolificidade na região Central e região Sudeste. Conclui-se que a população de milho UFV 7 apresenta potencial para extração de linhagens na região Central; potencial para uso imediato na região Sudeste e para novos ciclos de seleção na região Oeste de Minas Gerais, e a seleção para PG aumenta indiretamente a altura de planta e altura de espiga, nas regiões Oeste e Central.

The objective was to assess the genetic potential of maize population UFV 7 for breeding in Minas Gerais, Brazil. Three experiments were installed with the maize population UFV 7 in the three regions of Minas Gerais, in the harvest of 2006/2007. There was genotype x environment interaction for all characters. It was observed genetic variability for grain yield, plant height and ear height in maize population UFV 7, in the three regions. The Southeast region was where the maize population UFV 7 had the highest parameters. The population UFV 7 presented high grain yield, 9 112kg ha-1 in the Southeast, average grain yield, 6 510kg ha-1 in the West and low, 4 572kg ha-1 in the Central Region. Heritability estimate and CVg / CVe for grain yield were higher than 60% and 1.00, respectively. Grain yield had significant and positive genetic correlation with plant height and ear height, in Western and Central, and the prolificacy in Central and Southeast. For maize population UFV 7 it was conclude that it has potential for extraction of lines in the Central Region; it has the potential for immediate use in the Southeast and for new cycles selection in the Western Region of Minas Gerais. The selection for PG provides an indirect increase in plant height and ear height, in the West and Central.

O objetivo deste trabalho foi identificar os efeitos genéticos que controlam a herança de caracteres associados à eficiência de utilização do fósforo (EUP) em milho e determinar as relações entre esses caracteres. Foi realizado um dialelo entre seis cultivares de milho do qual foram obtidas 15 combinações híbridas. Estas cultivares foram avaliadas em alta e baixa disponibilidade de fósforo, em casa de vegetação e campo. Foram medidas a resposta das plantas à disponibilidade de fósforo (RU) e as características associadas às eficiências de utilização e translocação do nutriente. As combinações híbridas apresentaram interação significativa com a disponibilidade de P, para os caracteres massa de matéria seca da planta (MSP), teor de P na planta (PAP) e razão entre as massas de matéria seca da parte aérea e da raiz (RMS). A interação entre capacidade geral de combinação e RU foi significativa para PAP e RMS e, entre capacidade específica de combinação e RU, para MSP e PAP. As EUP em baixa e alta disponibilidade do nutriente estiveram correlacionadas entre si e com RU. A EUP em baixa disponibilidade de P não se correlacionou com a produtividade de grãos. Contudo, sob alta disponibilidade do nutriente, esses parâmetros se correlacionaram. Os efeitos não aditivos têm maior importância para caracteres relacionados à EUP, de modo que a seleção deve ser realizada nas combinações híbridas.

The objective of this work was to determine the genetic effects that control the inheritance of characters associated with the phosphorus utilization efficiency (PUE) in maize, and to determine the relationship among them. A diallel between six maize cultivars was performed and 15 hybrid combinations were obtained from it. These cultivars were evaluated in high and low phosphorus availability in the greenhouse and field. Plant response to nutrient availability (RU) and traits associated to utilization and translocation efficiency were measured. There were significant interactions between hybrid combinations and phosphorus availability for plant dry matter mass (MSP), P concentration in plants (PAP), and the ratio between shoot and root dry matter masses (RMS). The interaction between general combining ability and P availability was significant for RMS and PAP, and the one between specific combining ability and P availability, for MSP and PAP. The PUE in low and high P were correlated with each other and with RU. The PUE at low P availability was not correlated to grain yield. However, in high soil P availability these parameters were correlated. Non additive effects are more important for traits related to PUE, so that selection should be carried out on hybrid combinations.

O objetivo deste trabalho foi caracterizar o germoplasma de milho e comparar a capacidade de combinação da produtividade do milho em ambientes com diferentes graus de estresse. Um dialelo foi realizado entre cultivares de milho tropical com ampla adaptabilidade, cujas combinações híbridas foram avaliadas em duas épocas de plantio, em dois anos. A significância do efeito ambiental mostrou que os ambientes foram contrastantes. Com base na produtividade, os ambientes foram classificados como: favorável (8.331 kg ha-1); com baixo estresse (6.637 kg ha-1); com alto estresse (5.495 kg ha-1); e com intenso estresse (2.443 kg ha-1). Nenhum dos efeitos genéticos foi significativo nos ambientes classificados como favorável e com intenso estresse, o que indica haver baixa variabilidade para as combinações genéticas nesses ambientes. Em baixo e alto estresse, os efeitos da capacidade de combinação específica foram significativos, o que mostra que os efeitos genéticos não aditivos foram os mais importantes, e que é possível selecionar pares de genitores com potencial para melhoramento. A capacidade geral de combinação e a produtividade de grãos apresentaram correlações significativas somente entre os ambientes mais próximos como favorável/baixo estresse e alto/intenso estresse. O controle genético da produtividade de grãos difere em ambientes contrastantes quanto ao estresse para os quais as cultivares de milho com ampla adaptabilidade não são adequadas.

The objectives of this work were to caracterize the tropical maize germplasm and to compare the combining abilities of maize grain yield under different levels of environmental stress. A diallel was performed among tropical maize cultivars with wide adaptability, whose hybrid combinations were evaluated in two sowing dates, in two years. The significance of the environmental effect emphasized the environmental contrasts. Based on grain yield, the environments were classified as favorable (8,331 kg ha-1), low stress (6,637 kg ha-1), high stress (5,495 kg ha-1), and intense stress (2,443 kg ha-1). None of the genetic effects were significant in favorable and intense stress environments, indicating that there was low germplasm variability under these conditions. In low and high stresses, the specific combining ability effects (SCA) were significant, showing that the nonadditive genetic effects were the most important, and that it is possible to select parent pairs with breeding potential. SCA and grain yield showed significant correlations only between the closer environment pairs like favorable/low stress and high/intense stress. The genetic control of grain yield differed under contrasting stress environments for which maize cultivars with wide adaptability are not adequate.

Os objetivos deste trabalho foram avaliar a variabilidade genética e predizer os ganhos genéticos de uma população crioula de milho branco resgatada em Barbacena, Minas Gerais (MG), devido à importância social e econômica do milho branco em determinadas localidades brasileiras, à manutenção e ao resgate de populações crioulas e aos poucos trabalhos sobre esse tipo de grão. Para tanto foram instalados três experimentos, com 100 progênies de meios-irmãos, em Campos dos Goytacazes, Rio de Janeiro (RJ), Coimbra e Barbacena (MG), escolhidos pelas diferenças edafoclimáticas. Pela análise de variância foram verificadas diferenças significativas entre as progênies para todos os caracteres, o que indicou a presença de variabilidade genética na população para os três locais. Em Campos dos Goytacazes e Coimbra, a variância genética da população crioula de milho branco foi responsável pela maioria da variância fenotípica para produtividade de grãos, podendo ser explorada em ciclos de seleção. Em Barbacena, não foi detectada variância genética significativa para a produtividade de grãos. Para a população crioula de milho branco Barbacena, conclui-se que caracteres do componente primário de produtividade como estande final e número de plantas com grãos podem apresentar ganhos genéticos direto e indireto com a produtividade e são adequados para o melhoramento. No entanto, é necessário o pré-melhoramento da população antes desta ser utilizada diretamente em germoplasma elite. Além disso, foi observado que a população apresenta variabilidade genética e ganhos genéticos preditos altos; as médias das características agronômicas são adequadas somente para o sistema produtivo tradicional com poucos insumos e policultivo; e a diferença entre os ambientes proporciona resposta específica das progênies, ou seja, interação progênie x ambiente.

The objectives of this research were to evaluate the genetic variability and predict genetic gain in the white maize landrace rescued in Barbacena, Minas Gerais, Brazil. The Brazilian maize landraces have economic and social importance for certain areas in Brazil, and research on this germplasm is very important for local food security. Three experiments were carried out with 100 half-sib progenies, in Campos dos Goytacazes, RJ, Coimbra and Barbacena, Minas Gerais, Brazil. These sites were chosen for their soil and climatic differences. An analysis of variance was significant among the progeny for all characters, indicating the presence of genetic variability between the three populations. In Campos dos Goytacazes and Coimbra, the genetic variation of the white maize landrace was responsible for most of the phenotypic variance in grain yield and can be used in selection cycles. There was no significant genetic variance in grain yield in Barbacena. For the white maize landrace it was concluded that: the characters of the component of productivity such as plant density and number of plants with kernels can produce indirect genetic gain for grain yield and are suitable for breeding; prebreeding of the maize landrace is necessary before being used directly in the elite germplasm; the population contains high genetic variability and opportunities for genetic gain; the average agronomic traits are suitable only for traditional production systems with few inputs, and polyculture; the difference between environments produces specific responses in the progeny i.e. there is a progeny x environment interaction.

Os objetivos deste trabalho foram avaliar a interação genótipo x ambiente (GxA) em milho-pipoca e comparar dois métodos de análise multivariada (AMMI e GGE). Os tratamentos foram nove cultivares de milho-pipoca, plantadas em quatro épocas de semeadura em cada ano de cultivo em 1998/1999 e 1999/2000. O delineamento foi em blocos ao acaso, com quatro repetições. A cultivar Zélia foi a que menos contribuiu para a interação GxA. As cultivares Viçosa e Rosa-claro mostraram desempenhos similares. A otimização da interação GxA foi obtida com a cv. CMS 42 para mega-ambientes favoráveis e com a cv. CMS 43 para ambientes desfavoráveis. Os resultados das análises multivariadas corroboraram os resultados do método de Eberhart & Russell. A análise gráfica do método Additive Main effects and Multiplicative Interaction (AMMI) é simples e permite tirar conclusões sobre estabilidade, desempenho genotípico, divergência genética das cultivares, e sobre os ambientes que otimizam o desempenho das cultivares. A análise gráfica do método Genotype main effects and Genotype x Environment interaction (GGE) acrescentou informações de estratificação ambiental ao AMMI e definiu mega-ambientes e as cultivares que tiveram suas performances otimizadas nesses ambientes. Ambos os métodos são adequados para explicar a interação genótipo x ambiente.

The objectives of this work were to evaluate the genotype x environment (GxE) interaction for popcorn and to compare two multivariate analyses methods. Nine popcorn cultivars were sown on four dates one month apart during each of the agricultural years 1998/1999 and 1999/2000. The experiments were carried out using randomized block designs, with four replicates. The cv. Zélia contributed the least to the GxE interaction. The cv. Viçosa performed similarly to cv. Rosa-claro. Optimization of GxE was obtained for cv. CMS 42 for a favorable mega-environment, and for cv. CMS 43 for an unfavorable environment. Multivariate analysis supported the results from the method of Eberhart & Russell. The graphic analysis of the Additive Main effects and Multiplicative Interaction (AMMI) model was simple, allowing conclusions to be made about stability, genotypic performance, genetic divergence between cultivars, and the environments that optimize cultivar performance. The graphic analysis of the Genotype main effects and Genotype x Environment interaction (GGE) method added to AMMI information on environmental stratification, defining mega-environments and the cultivars that optimized performance in those mega-environments. Both methods are adequate to explain the genotype x environment interactions.

O objetivo deste trabalho foi estudar o controle genético da produtividade de grãos (PG) e da eficiência no uso de nitrogênio (EUN, produção de grãos/N aplicado) e seus componentes primários - eficiência de absorção (EAbN, N absorvido/N aplicado) e utilização (EUtN, produção de grãos/N absorvido) -, em milho cultivado em ambientes com alta e baixa disponibilidade de nitrogênio. Trinta e um genótipos de milho (28 cruzamentos entre híbridos comerciais e três testemunhas) foram avaliados em solos com alta e baixa doses de aplicação de N. Houve redução de 23,2% na média de PG em milho cultivado em solo com baixo teor de N, em relação à obtida com alto N. Com baixo teor de N no solo, observaram-se aumentos de 26,5, 199 e 400% em EUtN, EAbN, e EUN, respectivamente. Em milho cultivado em solo com alto teor de N, as capacidades geral (CGC) e específica (CEC) de combinação foram significativas em PG, EUN e EAbN. Em milho de solos com baixo teor de N, apenas a CGC, na EAbN, foi significativa. A CGC e a CEC não foram significativas, em nenhum dos ambientes, na EUtN. Efeitos genéticos aditivos e não aditivos são responsáveis pelo controle genético da EUN e PG, em milho cultivado em solos com elevada disponibilidade de N, mas os efeitos aditivos são mais importantes.

The objectives of this work were to study the genetic control of grain yield (GY) and nitrogen (N) use efficiency (NUE, grain yield/N applied) and its primary components, N uptake efficiency (NUpE, N uptake/N applied) and N utilization efficiency (NUtE, grain yield/N uptake), in maize grown in environments with high and low N availability. Experiments with 31 maize genotypes (28 hybrid crosses and three controls) were carried out in soils with high and low N rates, in the southeast of the state of Minas Gerais, Brazil. There was a reduction of 23.2% in average GY for maize grown in soil with low N, in comparison to that obtained with high N. There were 26.5, 199 and 400% increases in NUtE, NUpE, and NUE, respectively, for maize grown with low N. The general combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA) were significant for GY, NUE and NUpE for maize grown in high N soil. Only GCA was significant for NUpE for maize grown in low N soil. The GCA and SCA for NUtE were not significant in either environment. Additive and non-additive genetic effects are responsible for the genetic control of NUE and GY for maize grown in soils with high N availability, although additive effects are more important.