RESUMO A interação genótipo-ambiente (GA) é um complicador para a seleção de novos genótipos. A abordagem Bayesiana é uma ferramenta que pode aumentar a eficiência das metodologias de adaptabilidade e estabilidade. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar os parâmetros lineares e bi-lineares da análise AMMI (Additive Main Effects and Multiplicative Interaction) pela abordagem Bayesiana na seleção de genótipos de soja tipo alimento em ensaios multi-ambientes. A produtividade de grãos de cinco linhagens livres das enzimas lipoxigenases e destinadas ao consumo humano do Programa de Melhoramento de Soja da Universidade Estadual de Londrina e duas cultivares comerciais (BRS 257 e BMX Potência RR) foram avaliadas em quatro municípios do Estado do Paraná, nas safras 2014/15, 2015/16 e 2016/17. Das linhagens avaliadas, apenas a UEL 110 e UEL 122 tiveram efeitos genotípicos a posteriori positivos, superiores a 95% de confiabilidade a cultivar comercial BRS 257. Somente as linhagens UEL 115 e UEL 123 não contribuíram significativamente para a interação GA. As linhagens UEL 110 e UEL 122 foram adaptáveis ao maior número de ambientes de interação GA significativas e, portanto, são promissoras para o desenvolvimento de novas cultivares de soja tipo alimento. A utilização da AMMI1 (CP1 vs efeitos genotípicos) mostrou resultados para a estabilidade semelhantes ao AMMI2 (CP1 vs CP2), o que possibilitou uma seleção direta pelo biplot para produtividade e estabilidade.

ABSTRACT A complicating factor for the selection of plant strains is the influence of a genotype-environment (GE) interaction. The Bayesian approach is a tool to increase the efficiency of adaptability and stability methodologies. In this context, the objective of this study was to evaluate the linear and bi-linear parameters of the additive main effects and multiplicative interaction (AMMI) analysis using the Bayesian approach for selection of food-type soybean genotypes in multi-environment trials. The grain yields of five lipoxygenase-free lines intended for human consumption of from the soybean breeding program of the Londrina State University and two commercial standards (BRS 257 and BMX Potência RR) were evaluated in four counties of the State of Paraná, Brazil, in the 2014/15, 2015/16 and 2016/17 growing seasons. Of the evaluated lines, only UEL 110 and UEL 122 had positive posterior genotypic effects, exceeding a probability of 95% against the commercial standard BRS 257. Only lines UEL 115 and UEL 123 did not contribute significantly to the GE interaction. Lines UEL 110 and UEL 122 proved adaptable to the largest number of environments with significant GE interaction and are therefore promising for the development of new food-type soybean cultivars. The use of AMMI1 (PC1 vs. effects genotypes) showed results for the stability of genotypes similar to AMMI2 (PC1 vs PC2), allowing a direct selection by the biplot for productivity and stability.

ABSTRACT The grains of food-type soybean cultivars, which are characterized by the absence of lipoxygenases and the presence of high levels of proteins and isoflavones, are regarded as functional foods with high acceptance by consumers. However, few cultivars of food-type soybeans are currently available in the Brazilian market. The aim of this work was to study the adaptability and stability of various genotypes of food-type soybeans and to compare the performance of methods, which are based on analysis of variance, non-parametric, regression, multivariate and mixed models. Ten lines of food-type soybeans obtained from the Breeding Program of Soybeans for Human Consumption of the State University of Londrina (UEL/BPSHC) and two commercial varieties, the foodtype cultivar BRS 257 and the cultivar BMX Potência RR, were evaluated in the counties of Londrina, Guarapuava, Ponta Grossa and Pato Branco, Paraná, Brazil, during the two sowing seasons of the harvest of 2014/2015. The characteristic evaluated was grain yield. The adaptability parameters of Eberhart and Russel and Cruz methods showed high correlations with the Wricke model. The parameters provided by the analyses of Lins and Binns and REML/BLUP showed higher grain yield associations and moderated correlations with the Eskridge parameters. The AMMI offered the possibility of use in conjunction with the other methodologies. When yield, adaptability and stability were considered, the genotypes UEL 110, UEL 122, UEL 121 and UEL 123 demonstrated potential for the development of new cultivars of food-type soybeans in which lipoxygenases are absent.

RESUMO. O objetivo deste trabalho foi investigar o efeito das diferentes épocas de semeadura na produtividade, massa de 100 grãos, teor de proteínas, óleo e isoflavonas de linhagens de soja tipo alimento UEL 110, UEL 115 e UEL 123 e cultivar BRS 257. O material foi semeado em quatro épocas de semeadura e o experimento foi conduzido em blocos casualizados com quatro repetições. A produtividade e a massa de 100 grãos variaram com a época de semeadura e com os diferentes genótipos. O teor de proteínas variou de 36,40 a 42,44% e o de óleo de 18,29 a 22,71%. Não foi encontrada interação entre genótipo e épocas de semeadura para o teor de proteínas. O teor de isoflavonas variou com as épocas de semeadura e com os genótipos. A cultivar BRS 257 apresentou maior teor de β-glicosídeos, malonil-glicosídeos e agliconas. As diferentes épocas de semeadura influenciam a produtividade, massa de 100 grãos, conteúdo de óleo, proteínas e isoflavonas. Altas temperaturas e baixas precipitações durante o enchimento dos grãos reduzem a produtividade e teor de isoflavonas e aumentam o teor de proteínas. A cultivar BRS 257 apresenta o maior teor de isoflavonas indicando que o efeito genético é mais importante.

ABSTRACT. The objective of this study was to investigate the effect of different sowing dates on the yield, 100-grain weight, oil, protein and isoflavone contents of food-type soybean breeding lines UEL 110, UEL 115 and UEL 123 and a cultivar BRS 257. The materials were seeded on four sowing dates, and the experiment was conducted in a randomized block design with four replications. The productivity and 100-grain weight varied with the sowing dates and soybean genotypes. The protein content ranged from 36.40 to 42.44%, and the oil content ranged from 18.29 to 22.71%. No significant interaction was found between the genotype and sowing dates for the protein content. The isoflavone content also varied with the sowing dates and soybean genotypes. The cultivar BRS 257 had the highest isoflavone content, including the β-glucoside, malonyl glucoside and aglycones forms. The different sowing dates influenced the productivity, 100-grain weight, oil and protein content and isoflavone levels. Higher temperatures and lower rainfall during the grain filling decreased the productivity and isoflavone content and increased the protein content. For all sowing dates, the BRS 257 soybean food-type cultivar showed the highest isoflavone content, indicating that the effect of genotype is more important.

A soja é a lavoura extensiva que mais produz proteína por hectare e, comparado a outras fontes, o custo da sua proteína é o menor. Isso faz da soja um dos alimentos básicos potenciais na luta contra a subnutrição e a fome do planeta. Apesar de ser a quarta cultura em produção de grãos (261 milhões t ano-1) no mundo, a maioria dessa produção destina-se a nutrição animal. Um dos grandes desafios da pesquisa é melhorá-la para o consumo humano. Dentre as várias características que precisam ser melhoradas para que ocorra uma maior utilização da soja na dieta cotidiana, destaca-se, o tempo de cozimento. Este trabalho tem como objetivo fazer uma revisão bibliográfica deste tema, para sensibilizar os pesquisadores da área de melhoramento de soja de sua importância.

Soybean is an extensive crop that produces more protein per hectare and, compared to other sources, has the lowest protein cost. This turns soybean into one of the basic foods with the potential to fight malnutrition and hunger in the planet. Even though it represents the fourth crop in grain production in the world (261 million tons year-1), most of its production is used as animal fodder. Currently, one of the greatest research challenges is to improve soybean production for human consumption. Cooking time is one the several characteristics that need improvement so that soybean can be used more extensively in our everyday diet. The objective of this work is to carry out a bibliographic review on the topic, to sensitize researchers in the area of soybean breeding about its importance.

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.

Os objetivos desse trabalho foram estudar a resistência e/ou tolerância da soja à ferrugem-asiática, expresso por genes maiores e menores e selecionar as linhagens resistentes e/ou tolerantes mais produtivas. Foram utilizados dados de seis experimentos realizados nas safras 2005/2006, 2006/2007 e 2007/2008, em Londrina, PR, envolvendo cinco parentais e as gerações segregantes F2, F3 e F4. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado utilizando a metodologia de cultivo em covas (01 parcela = 01 cova = 01planta). Os resultados indicaram que a resistência e/ou tolerância genética à ferrugem-asiática é controlada por genes maiores e menores dispersos nos parentais que expressam ação predominantemente aditiva. Os dados também indicaram que sob pressão de inóculo é possível selecionar linhagens de soja com produtividades de grãos superiores ao parental com maior produtividade de grãos na maioria dos cruzamentos, indicando que a seleção resultou em genótipos resistentes e/ou tolerantes. A herdabilidade no sentido restrito da produtividade de grãos, na presença da ferrugem-asiática, variou de média a alta (0,324 a 0,815) ao nível de progênies F3, demonstrando ser possível selecionar progênies resistentes e/ou tolerantes à ferrugem-asiática já nas gerações iniciais dos programas de melhoramento.

The main objectives of this work were to study the soybean resistance and/or tolerance to Asian rust and to select the inbred lines more productive in relation to Asian rust. Data from six experiments involving the parental lines and their F2, F3 and F4 generations were used in this experiment. It was carried out in Londrina, Parana state, during the 2005/06, 2006/07 and 2007/08 cropping seasons. A completely randomized experiment with individual plants sown in hill plot was used (01 hill plot = 01 plant). Soybean resistance and/or tolerance to Asian rust is controlled by major and minor genes expressing mainly additive effects dispersed in the parents. It is possible to select inbred lines superior to the best yielding parent from most crosses. The narrow sense heritability for the yield trait under rust pressure ranged from average to high (0.324 to 0.815) at the F3 progeny level, which warrants gains from selection.

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.

Asian soybean rust (ASR), caused by the phytopathogenic fungi Phakopsora pachyrhizi, has caused large reductions in soybean (Glycine max) yield in most locations in Brazil where it has occurred since it was first reported in May 2001. Primary efforts to combat the disease involve the development of resistant cultivars, and four dominant major genes (Rpp1, Rpp2, Rpp3 and Rpp4) controlling resistance to ASR have been reported in the literature. To develop new long-lasting soybean ASR resistance genes, we used field experiments to assess ASR leaf lesion type in 11 soybean genotypes (BR01-18437, BRS 184, BRS 231, BRS 232, BRSGO Chapadões, DM 339, Embrapa 48, PI 200487, PI 230970, PI 459025-A and PI 200526) and the 55 F2 generations derived from their biparental diallel crosses. The results indicated that PI 200487 and PI 200526 carry different dominant resistance major genes which are both different from Rpp2 through Rpp4. Furthermore, resistance to ASR in BR01-18437 is controlled by a single recessive major gene, also different from Rpp1 through Rpp4 and different from the genes in PI 200487 and PI 200526.

A produtividade da soja é muito influenciada pela época de semeadura, ocorrendo perdas significativas na produtividade quando as semeaduras são realizadas fora de um período relativamente restrito em muitas regiões do Brasil. A criação de cultivares menos sensíveis à variação do fotoperíodo e da temperatura, além de possibilitar a ampliação do período de semeadura, permite o cultivo dessas cultivares numa faixa mais ampla de latitude e a viabilização do cultivo de soja irrigada, durante o outono-inverno, em regiões isentas de geadas. Para estudar a possibilidade de selecionar linhagens produtivas e estáveis às épocas de semeadura, 100 linhagens (F9 e F10) não-selecionadas, derivadas de cada um dos possíveis cruzamentos entre os genótipos BR85-29009, OCEPAR8, FT-2 e BR-13, foram semeadas em experimentos irrigados instalados segundo esquema em covas, sob um delineamento inteiramente casualizado. As datas de semeadura no campo foram 27/09, 20/10, 17/11 e 17/12, em 1993/94 e 20/09, 20/10 17/11 e 14/12, em 1994/95, em Londrina, PR. Métodos de análise de regressão e de variância mínima entre médias de épocas de semeadura foram eficientes para selecionar linhagens estáveis às épocas de semeadura. Foi possível selecionar genótipos estáveis às quatro épocas de semeadura, em todos os cruzamentos, e não foi observada superioridade de um cruzamento específico.

Soybean yield is highly affected by sowing period and there are significant productivity losses when sowings are done outward a relatively restricted period in many regions of Brazil. Breeding cultivars less sensitive to photoperiod and to temperature variations is desirable for adaptation to wider sowing period and wider latitude range and also make irrigated soybean cultivation possible during the fall-winter seasons in frost free regions. The possibility of selecting high yielding and stable lines for yield during various sowing periods was studied by analyzing the behavior of 100 non-selected advanced lines (F9 and F10), from each one of all possible biparental crosses involving the genotypes BR85-29009, OCEPAR 8, FT-2, and BR-13. Experiments were set up in a completely randomized design with single-plant hill plots and received supplementary irrigation. Sowing was on Sept 27, Oct 20, Nov 17, and Dec 17 in 1993/94 and Sept 20, Oct 20, Nov 17, and Dec 14 in 1994/95 at Londrina, PR, Brazil. Procedures of regression analysis and minimum variance among planting date means were efficient for selecting stable lines during the four sowing seasons. It was possible to select stable and high yielding genotypes through the four sowing periods in all the crosses. No specific cross was clearly better to produce a greater number of stable genotypes.