Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar e comparar a diversidade genética de 29 genótipos de cevada, com base em marcadores moleculares e características agronômicas quantitativas, sob irrigação no Cerrado. Foram utilizados os marcadores moleculares “randomly amplified polymorphic DNA” (RAPD), “inter simple sequence repeats” (ISSR) e “simple sequence repeat” (SSR). As características agronômicas quantitativas foram avaliadas em dois ambientes, sob irrigação no Cerrado, quanto aos seguintes parâmetros: rendimento estimado de grãos, tamanho do grão, peso de mil sementes, altura de plantas, grau de acamamento e dias para espigamento. Os polimorfismos dos marcadores foram 91, 51,46 e 85% para RAPD, ISSR e SSR, respectivamente. Os marcadores RAPD, ISSR e SSR são complementares quanto à identificação da variabilidade genética dos genótipos de cevada. As baixas correlações entre as distâncias calculadas com base nos marcadores moleculares e as distâncias calculadas com base nas características agronômicas enfatizam a importância da utilização de análises complementares de marcadores moleculares para estudos mais completos quanto à variabilidade genética. As características agronômicas dos genótipos são distintas nos dois ambientes. Os genótipos selecionados podem compor a coleção de trabalho de cevada irrigada no Cerrado, em razão de sua ampla variabilidade genética.

Abstract The objective of this work was to evaluate and compare the genetic diversity of 29 barley genotypes, on the basis of molecular markers and quantitative agronomic traits, under irrigation in the Brazilian Cerrado. The randomly amplified polymorphic DNA (RAPD), inter sequence simple repeats (ISSR), and simple sequence repeat (SSR) molecular markers were used. The quantitative agronomic traits were evaluated in two irrigated environments in the Brazilian Cerrado, for the following parameters: estimated grain yield, grain size, thousand seed weight, plant height, lodging degree, and days to heading. Marker polymorphisms were 91, 51.46, and 85% for RAPD, ISSR, and SSR, respectively. The RAPD, ISSR, and SSR markers are complementary for the identification of genetic variability among barley genotypes. The low correlations between the distances estimated on the basis of molecular markers and the distances estimated on the basis of agronomic traits emphasize the importance of using complementary analyses of molecular markers for more complete studies on genetic variability. The agronomic traits of the genotypes are different in the two environments. The selected genotypes can compose the working collection of irrigated barley in the Brazilian Cerrado because of their wide genetic variability.

ABSTRACT. There is a demand for barley cultivars that are suitable for the malt industry as well as genotypes that are stable and better adapted for irrigation in the Cerrado. This study aimed to estimate the genetic parameters by assessing 69 barley genotypes from different countries, from 2012 to 2014, under irrigation in the Cerrado. Six agronomic characteristics were assessed: grain yield, plumpness kernel, thousand seeds weight, plant height, degree of plant lodging and days to heading. Analysis of variance, cluster test and phenotypic, genotypic and environmental correlations were performed. Significant effects were observed for genotypes, years and the G x E interaction. High values of broad-sense heritability (> 86%) were found for all the characteristics, which enabled direct selection. The Colombian accession MCU363PI402112 stood out for its agronomic characteristics. Genotype selection based on the phenotypic evaluations was possible due to their good experimental accuracy and precision. Precocious genotypes with high grain yields and homogeneous grain sizes were selected. Due to the environmental influence on the grain yield, additional studies concerning the components of yield in this environment are necessary to facilitate the selection of more productive genotypes.

RESUMO Recentemente, pesquisas tem demonstrado que o Cerrado tem grande potencial para suprir a demanda de cevada. O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade genética de 39 genótipos elite de cevada com base em características morfoagronômicas avaliadas em sistema de produção irrigado no Cerrado. O experimento foi conduzido num delineamento de blocos ao acaso com quatro repetições no Distrito Federal - Brasil. Avaliaram-se as características: distância do último nó à ráquis, distância da folha bandeira à ráquis, comprimento da espiga, número de grãos por espiga, área da folha bandeira, altura de plantas, espigamento, grau de acamamento, rendimento de grãos, peso de mil sementes, teor de proteína e classificação comercial de grãos. Após análise de variância as médias foram utilizadas para estimar a dissimilaridade genética, com base na distância generalizada de Mahalanobis. Utilizando a matriz de distâncias genéticas foram realizadas análises de agrupamento. Foram observadas diferenças altamente significativas entre os genótipos para todas as características avaliadas. O elevado coeficiente de variação genético evidencia a possibilidade de obter ganhos genéticos para todas características. Através das análises de agrupamento, verificou-se a formação de pelo menos três grandes grupos de similaridade. Houve tendência de agrupamento dos materiais dísticos e hexásticos. Os genótipos PFC 2005123, Antártica-1, Nandi e FM 404 foram os mais divergentes.

ABSTRACT Recently, researches have shown that the Brazilian savannah has a great potential to supply the demand for barley grains. The purpose of this study was to assess the genetic variability in 39 elite barley (Hordeum vulgare L.) genotypes based on the agro-morphological traits of a crop irrigated in the savannah system. An irrigation experiment in the design of complete randomized block with four replicates was conducted at Federal District - Brazil. The evaluated traits were: distance from the last knot to the rachis, distance from the flag leaf to rachis, spike length, number of grains by ear, flag leaf area, plant height, silking, lodging, grain yield, thousand-seed weight, protein content and grain commercial classification. After using analysis of variance the means were used to estimate the genetic dissimilarity among all genotypes pairs based on the Mahalanobis’ generalized distance. Cluster analysis using genetic distance matrix was performed having Unweighted Pair Group Method using Arithmetic Means method (UPGMA) as the criteria. Highly significant differences were found among the genotypes for all traits evaluated. The high coefficient of genetic variation indicates the possibility of having genetic gains for all traits. The traits that most contributed to the variability were the flag leaf area and silking, while the protein content and lodging were the traits that contributed the least. Based on the cluster analysis, at least three major groups of similarity were found. There was a clustering trend of two and six-rowed materials. The most divergent genotypes were PFC 2005123, Antártica-1, Nandi and FM 404.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi estimar parâmetros genéticos, fenotípicos e ambientais de 113 acessos de cevada (Hordeum vulgare), previamente selecionados com base em alta produtividade, em sistema de produção irrigado no Cerrado, para uso em programas de melhoramento no Brasil. O experimento foi realizado em 2013, em dois locais no Distrito Federal, tendo-se utilizado o delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições. Avaliaram-se as características: rendimento de grãos, classificação comercial de primeira, peso de mil grãos, altura de plantas, acamamento e dias para espigamento. Foram observadas diferenças significativas entre ambientes e acessos para todas as características avaliadas, além de interação genótipo x ambiente. Os acessos MCU 3832 PI 402310, MCU 3484 PI 401962, CI 08053 Custer, MCU 3634 PI 402112 e MCU 3816 PI 402294 destacaram-se em relação ao rendimento de grãos e à classificação comercial de primeira. É possível obter altos ganhos de seleção com altos valores de herdabilidade. No entanto, a seleção indireta não é recomendada nas condições experimentais, em razão das baixas correlações genotípicas e fenotípicas obtidas. Também é possível a seleção simultânea de acessos de cevada com alto rendimento e ciclo de espigamento precoce, fator decisivo no processo de escolha de genótipos para futuros experimentos. Os acessos colombianos são os mais adaptados às condições de Cerrado.

Abstract: The objective of this work was to estimate the genetic, phenotypic, and environmental parameters of 113 barley accessions (Hordeum vulgare), previously selected based on high yield, in an irrigated production system in the Cerrado (Brazilian savanna), for use in breeding programs in Brazil. The experiment was conducted in 2013 at two sites in the Federal District, using a randomized complete block design with three replicates. The evaluated traits were: grain yield, kernel plumpness, thousand grain weight, plant height, lodging, and days to heading. Significant differences were observed between environment and accessions for all studied traits, as well as genotype x environment interaction. The MCU 3832 PI 402310, MCU 3484 PI 401962, CI 08053 Custer, MCU 3634 PI 402112, and MCU 3816 PI 402294 accessions stood out regarding grain yield and kernel plumpness. It is possible to obtain high selection gains with high heritability values. However, indirect selection is not recommended in the experimental conditions due to the low genotypic and phenotypic correlations obtained. It is also possible to select barley accessions with high yield and early heading date simultaneously, an important factor in the genotype selection process for future experiments. The accessions from Colombia are the most adapted to the Cerrado conditions.

O objetivo deste trabalho foi caracterizar e quantificar a variabilidade genética, molecular e agronômica de genótipos de cevada-nua, para a seleção de genitores e a identificação de genótipos adaptados ao sistema de produção irrigada no bioma Cerrado. Dezoito acessos de cevada-nua foram avaliados e três acessos de grãos de cevada com casca serviram como referência. A caracterização baseou-se em 157 marcadores moleculares RAPD e dez características agronômicas. As matrizes de distância genética foram obtidas com base em marcadores moleculares e características quantitativas. Realizaram-se análises de agrupamento e dispersão gráfica dos acessos. A variabilidade genética, molecular e agronômica foi alta entre os acessos. Os acessos etíopes foram geneticamente mais similares, e os acessos brasileiros, geneticamente mais distantes. Quanto às características agronômicas, obtiveram-se dois agrupamentos mais consistentes, um com mais materiais dísticos e outro com os hexásticos. Os genótipos mais divergentes foram os dísticos CI 13453, CN Cerrado 5, CN Cerrado 1 e CN Cerrado 2. Os genótipos PI 356466, CN Cerrado 1, PI 370799 e CI 13453 apresentam características agronômicas de interesse e, como são distintos geneticamente, são indicados para cruzamentos em programas de melhoramento genético.

The objective of this work was to characterize and quantify the genetic, molecular, and agronomic variability of hull-less barley genotypes, for the selection of parents and identification of genotypes adapted to the irrigated production system in the Brazilian Cerrado. Eighteen hull-less barley accessions were evaluated, and three covered barley accessions served as reference. The characterization was based on 157 RAPD molecular markers and ten agronomic traits. Genetic distance matrices were obtained based on molecular markers and quantitative traits. Graphic grouping and dispersion analyses were performed. Genetic, molecular, and agronomic variability was high among genotypes. Ethiopian accessions were genetically more similar, and the Brazilian ones were genetically more distant. For agronomic traits, two more consistent groupings were obtained, one with the most two-rowed materials, and the other with six-rowed materials. The more diverging materials were the two-rowed CI 13453, CN Cerrado 5, CN Cerrado 1, and CN Cerrado 2. The PI 356466, CN Cerrado 1, PI 370799, and CI 13453 genotypes show agronomic traits of interest and, as genetically different genotypes, they are indicated for crossing, in breeding programs.