RESUMO O desenvolvimento de novas linhagens de feijão com caracteres que atendam a preferência dos consumidores aumenta a sua probabilidade de uso na alimentação. Os objetivos desse trabalho foram avaliar a variabilidade genética de linhagens e cultivares de feijão para caracteres da qualidade de grãos e concentração de minerais e selecionar as linhagens superiores usando o índice de soma de ranks com pesos econômicos diferenciados. Os experimentos foram conduzidos em duas épocas de cultivo para avaliar 17 genótipos de feijão. Os dez caracteres da qualidade de grãos e a concentração de sete minerais foram determinados em grãos crus. Efeito significativo para genótipo foi observado para 15 caracteres e interação genótipo x ambiente significativa foi constatada para 14 caracteres. Alta herdabilidade (≥ 60,00%) e estimativas de ganho genético favoráveis aos objetivos da seleção de linhagens de feijão de grãos claros e escuros superiores para a maioria dos caracteres da qualidade de grãos e concentração de minerais foram obtidas. As linhagens e cultivares de feijão apresentam variabilidade genética para todos os caracteres da qualidade de grãos e concentração de minerais, exceto para a concentração de cobre. Quatro genótipos de feijão carioca (LEC 04-16, Linhagem 110, UEM 266 e Pérola) e quatro genótipos de feijão preto (TB 17-03, SM 1510, BRS Intrépido e Fepagro Triunfo) são superiores para vários caracteres da qualidade de grãos e possuem alta concentração de potássio, fósforo, cálcio e ferro, evidenciando potencial de uso no melhoramento e na nutrição.

ABSTRACT The development of new common bean lines with traits that meet consumer preference increases their probability of use as food. The objectives of this work were to evaluate the genetic variability of common bean lines and cultivars for grain quality traits and mineral concentration and to select superior lines using the rank-sum index with differentiated economic weights. The experiments were carried out in two growing seasons to evaluate 17 common bean genotypes. The ten grain quality traits and the concentration of seven minerals were determined in raw grains. A significant effect for genotype was observed for 15 traits and a significant genotype x environment interaction was found for 14 traits. High heritability (≥ 60.00%) and genetic gain estimates favorable to the objectives of selection of superior light-and dark-grain common bean lines for most of grain quality traits and mineral concentration were obtained. The common bean lines and cultivars show genetic variability for all grain quality traits and mineral concentration, except for copper concentration. Four carioca (LEC 04-16, Linhagem 110, UEM 266 and Pérola) and four black (TB 17-03, SM 1510, BRS Intrépido and Fepagro Triunfo) common bean genotypes are superior for several grain quality traits and have high concentrations of potassium, phosphorus, calcium and iron, showing potential for use in breeding and nutrition.

RESUMO A caracterização da divergência genética de cultivares de feijão para vários caracteres relacionados a arquitetura de planta e produtividade de grãos é inédita. Os objetivos desse estudo foram avaliar se cultivares de feijão de diferentes tipos de grãos diferem para 12 caracteres da arquitetura de planta e para produtividade de grãos, estudar as correlações entre esses caracteres, analisar a divergência genética dessas cultivares e selecionar as cultivares superiores para esses caracteres. Um total de 22 cultivares de feijão com os tipos de grãos mais produzidos no Brasil foram avaliadas em duas épocas de cultivo. A arquitetura de planta foi analisada por 12 caracteres e a produtividade de grãos foi determinada na maturação. Efeitos significativos de genótipo e de interação genótipo x ambiente foram obtidos, portanto há variabilidade genética para todos os caracteres avaliados. Vários caracteres da arquitetura de planta foram correlacionados, entretanto nenhum foi altamente correlacionado com a produtividade de grãos. Os comprimentos do primeiro e do segundo entrenós apresentam maior importância na diferenciação entre as cultivares de feijão. As análises de componentes principais e de Tocher resultaram na formação de quatro e de sete grupos de cultivares, respectivamente. Os dois métodos são eficientes na análise da divergência genética, no entanto o método de Tocher é mais informativo. As cultivares de feijão BRS Campeiro, SCS 205 - Riqueza, BRS Esteio, IAC Imperador e Guapo Brilhante apresentam um alto potencial de produtividade de grãos, mas apenas as cultivares BRS Campeiro, BRS Esteio e Guapo Brilhante têm arquitetura de planta ereta.

ABSTRACT The characterization of genetic divergence in common bean cultivars for various traits related to plant architecture and grain yield is unprecedented. This study proposes to determine whether common bean cultivars of different grain types differ for 12 traits of plant architecture and grain yield; examine the correlations between these traits; analyze the genetic divergence of these cultivars; and select superior cultivars for these traits. A total of 22 common bean cultivars with the grains types most produced in Brazil were evaluated in two growing seasons. Plant architecture was analyzed based on 12 traits, and grain yield was determined at maturity. Significant genotype and genotype × environment interaction effects were obtained, indicating the existence of genetic variability for all evaluated traits. Several plant architecture traits were correlated, but none was highly correlated with grain yield. Firstand second-internode lengths are more important in differentiating common bean cultivars. Principal component and Tocher’s analyses resulted in the formation of four and seven groups of cultivars, respectively. Both methods are efficient in analyzing genetic divergence; however, Tocher's method is more informative. Cultivars BRS Campeiro, SCS 205 - Riqueza, BRS Esteio, IAC Imperador and Guapo Brilhante have a high grain yield potential, but only BRS Campeiro, BRS Esteio and Guapo Brilhante have upright plant architecture.

RESUMO O desenvolvimento de linhagens de feijão com cozimento rápido e biofortificadas para minerais representa uma importante inovação nos programas de melhoramento. Os objetivos deste trabalho foram avaliar se linhagens elite de feijão Mesoamericano diferem para tempo de cozimento e concentração de minerais e selecionar linhagens com cozimento rápido e biofortificadas para minerais. Os experimentos foram conduzidos em duas épocas de cultivo, possibilitando a avaliação de 16 genótipos de feijão. O tempo de cozimento foi determinado em um cozedor de Mattson e a concentração de minerais foi analisada por digestão ácida. Os dados obtidos foram submetidos às análises de: variância individual, variância conjunta, agrupamento pelo teste de Scott-Knott e índice de seleção (multiplicativo). Efeito significativo da interação genótipo x ambiente foi observado para o tempo de cozimento e concentração de potássio, ferro, zinco e cobre. Apenas para a concentração de fósforo não se observou variabilidade genética entre as linhagens. A classificação das melhores linhagens de feijão não foi igual para todos os caracteres avaliados nos diferentes ambientes, quando se usou o teste de Scott-Knott. A aplicação do índice multiplicativo possibilita a seleção das linhagens superiores para todos os caracteres: DF 07-11, DF 08-21, DF 08-20 e DF 08-28. Essas linhagens de feijão apresentam cozimento muito rápido (até 15 min), alta concentração de potássio (> 12,00 g kg-1 de matéria seca - MS) e os maiores valores médios de concentração de microminerais e serão selecionadas pelo programa de melhoramento.

ABSTRACT Developing fast-cooking, mineral-biofortified common bean lines represents an important innovation for breeding programs. Thus, this study was conducted to determine whether elite Mesoamerican common bean lines differ for cooking time and mineral concentration and to select fast-cooking, mineral- biofortified lines. The experiments were carried out in two growing seasons, in which 16 common bean genotypes were evaluated. Cooking time was determined using a Mattson cooker, and the minerals were analyzed by acid digestion. The resulting data were subjected to individual analysis of variance, combined analysis of variance, clustering by the Scott-Knott test, and selection index (multiplicative). There was a significant genotype × environment interaction effect for cooking time and the concentrations of potassium, iron, zinc and copper. Only the phosphorus concentration showed no genetic variability between the common bean lines. The ranking of the best common bean lines differed for all traits examined in the different environments, according to the Scott-Knott test. The use of the multiplicative selection index allows selecting superior common bean lines for all traits, namely, DF 07-11, DF 08-21, DF 08-20 and DF 08-28. These lines exhibit a very short cooking time (up to 15 min), high potassium concentration (> 12.00 g kg-1 of dry matter) and the highest mean values of micromineral concentration, and will thus be selected by the breeding program.

RESUMO A análise da divergência genética e a seleção combinada para várias características físicas dos grãos é inédita para cultivares de feijão. Os objetivos desse trabalho foram avaliar a variabilidade genética de cultivares de feijão para 12 características físicas dos grãos, estudar as correlações entre essas características, analisar a divergência genética e selecionar cultivares de feijão superiores. Dois experimentos foram conduzidos em 2019, sendo avaliadas 22 cultivares de feijão de diferentes tipos de grãos. Efeitos significativos de genótipo, tipo de grão e interação genótipo x ambiente foram obtidos para todas as características físicas dos grãos, evidenciando variabilidade genética. Alta correlação foi observada entre comprimento e largura dos grãos (r = 0,844), grãos normais e absorção (r = 0,796) e absorção e tempo de cozimento (r = -0,651). Os valores de L* (claridade dos grãos) e a* (variação entre as tonalidades verde a vermelho) mostraram maior contribuição para a diferenciação entre as cultivares de feijão. Nas análises de variáveis canônicas e de ligação média dento de grupo com média aritmética foram formados quatro e três grupos de cultivares, respectivamente. As duas análises de agrupamento são eficientes para separar as cultivares de feijão em grupos homogêneos pelos valores de L* e a*, sendo que a análise de variáveis canônicas fornece informações mais detalhadas. As cultivares de feijão cranberry BRS Executivo, BRS MG Realce e Hooter e as cultivares de feijão preto IPR Tiziu, BRS Esteio e Guapo Brilhante apresentam características físicas de grãos superiores e serão selecionadas pelo programa de melhoramento.

ABSTRACT Genetic divergence analysis and combined selection for various physical grain traits are unprecedented for common bean cultivars. The objectives of this study were to examine the genetic variability of common bean cultivars for 12 physical grain traits; study the correlations between these traits; analyze the genetic divergence; and select superior common bean cultivars. Two experiments were carried out in 2019 in which 22 common bean cultivars of different grain types were evaluated. Significant effects of genotype, grain type and genotype × environment interaction were obtained for all physical grain traits, indicating the existence of genetic variability. High correlations were observed between grain length and width (r = 0.844), normal grains and uptake (r = 0.796) and uptake and cooking time (r = -0.651). The L* (grain lightness) and a* (variation between green and red hue) values had a greater contribution to the differentiation between common bean cultivars. Four and three groups of cultivars were formed by the analyses of canonical variables and unweighted pair group method with arithmetic mean, respectively. Both cluster analyses are efficient in separating the cultivars into homogeneous groups based on the L* and a* values, although the canonical variables analysis provides more detailed information. The cranberry bean cultivars BRS Executivo, BRS MG Realce and Hooter and the black bean cultivars IPR Tiziu, BRS Esteio and Guapo Brilhante have superior physical grain traits and will thus be selected by the breeding program.

Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade genética de genótipos de feijão (Phaseolus vulgaris) de diferentes tipos de grãos quanto à concentração de macro e microminerais, bem como selecionar genótipos superiores pelo índice multiplicativo. Um total de 22 genótipos de feijão foi avaliado em experimentos conduzidos nas estações seca e chuvosa. A concentração de seis minerais (potássio, fósforo, magnésio, ferro, zinco e cobre) foi determinada, e o índice multiplicativo foi aplicado a experimentos individuais e combinados. Houve efeito significativo da interação genótipo x ambiente sobre a concentração de todos os minerais, e, quando o efeito de genótipo foi decomposto em tipos de grãos, os genótipos diferiram quanto à concentração de três ou mais minerais. Há variabilidade genética na concentração de macro e microminerais nos genótipos de feijão comum avaliados nas estações seca e chuvosa. Nos experimentos combinados, são observados altas estimativas de herdabilidade (≥ 62,60%) e maior ganho genético total (283,59%). O índice multiplicativo aplicado a experimentos combinados possibilita a seleção de genótipos de feijão superiores dos seguintes tipos de grãos: vermelho (Amendoim comprido e Light Red Kidney), rajado ('BRS Executivo' e 'Hooter') e carioca ('IPR Siriri'), que apresentam alta concentração de fósforo e ferro; Amendoim comprido também se destaca pela alta concentração de potássio.

Abstract The objective of this work was to evaluate the genetic variability of common bean (Phaseolus vulgaris) genotypes of different grain types as to macro- and micromineral concentrations, as well as to select superior genotypes by the multiplicative index. A total of 22 common bean genotypes were evaluated in experiments carried out in the dry and rainy seasons. The concentration of six minerals (potassium, phosphorus, magnesium, iron, zinc, and copper) was determined, and the multiplicative index was applied to individual and combined experiments. There was a significant effect of the genotype × environment interaction on the concentration of all minerals, and, when the genotype effect was decomposed into grain types, the genotypes differed as to the concentration of three or more minerals. There is genetic variability in the concentration of macro- and microminerals in the common bean genotypes evaluated in the dry and rainy seasons. In the combined experiments, high heritability estimates (≥ 62.60%) and a greater total genetic gain (283.59%) are observed. The multiplicative index applied to combined experiments allows the selection of superior common bean genotypes of the following grain types: red (Amendoim comprido and Light Red Kidney), cranberry ('BRS Executivo' and 'Hooter'), and carioca ('IPR Siriri'), which have high phosphorus and iron concentrations; Amendoim comprido also stands out for its high potassium concentration.

Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar a precisão experimental de dez estatísticas, na avaliação de caracteres relacionados à qualidade tecnológica, em linhagens de feijão-comum (Phaseolus vulgaris). Dezessete experimentos foram realizados, entre 2010 e 2019, com 116 genótipos de feijão de diferentes tipos de grãos. A qualidade tecnológica foi quantificada para os seguintes caracteres: massa de 100 grãos, valor de luminosidade do grão (L*), absorção e tempo de cozimento. Obteve-se um efeito de genótipo significativo em 100% dos experimentos quanto ao valor de L* e à massa de 100 grãos, em 76,92% quanto à absorção e em 94,12% quanto ao cozimento. O valor de L* e a massa de 100 grãos foram determinados com alta precisão experimental por todas as estatísticas. A absorção e o tempo de cozimento mostraram alta precisão experimental, quando analisados pelas seguintes estatísticas: valor do teste F para genótipo (Fc), coeficiente de variação genética (CVG), coeficiente de variação relativa (CVR), herdabilidade (h2) e acurácia seletiva (AS). As estatísticas Fc, CVG, CVR, h2 e AS propiciaram alta precisão experimental na avaliação de caracteres da qualidade tecnológica em linhagens de feijão. A acurácia seletiva é a estatística mais apropriada, para selecionar linhagens de feijão superiores quanto à qualidade de grãos e de cozimento em programas de melhoramento.

Abstract The objective of this work was to evaluate the experimental precision of ten statistics in the evaluation of characters related to the technological quality of common bean (Phaseolus vulgaris) lines. Seventeen experiments were carried out between 2010 and 2019, with 116 common bean genotypes of different types of grain. Technological quality was determined for the following characters: mass of 100 grains, grain lightness value (L*), absorption, and cooking time. A significant genotype effect was obtained in 100% of the experiments for L* value and mass of 100 grains, in 76.92% for absorption, and in 94.12% for cooking time. The L* value and mass of 100 grains were determined with a high experimental precision by all statistics. Absorption and cooking time showed a high experimental precision, when analyzed by the following statistics: F-test value for genotype (Fc), genetic variation coefficient (GVC), relative variation coefficient (RVC), heritability (h2), and selective accuracy (SA). The statistics Fc, GVC, RVC, h2, and SA provided a high experimental precision in the evaluation of the characters related to technological quality in common bean lines. Selective accuracy is the most appropriate statistics to select superior common bean lines for grain and cooking quality in breeding programs.

RESUMO Os grãos de feijão apresentam grande variabilidade genética para os caracteres da qualidade tecnológica, concentração de minerais e compostos bioativos. Por isso, o estudo das correlações entre esses caracteres em linhagens de feijão de diferentes grupos gênicos proporciona avanços no programa de biofortificação. Para tanto, duas populações homozigotas recombinantes de feijão Mesoamericano e Andino foram avaliadas em geração F5:7. A qualidade tecnológica foi analisada pela massa de 100 grãos e pela coloração dos grãos determinada em um colorímetro pelos valores de L* (branco ao preto), a* (verde a vermelho) e b* (azul a amarelo). A concentração de seis minerais e de compostos bioativos (fitatos e compostos fenólicos) foi avaliada e usada para caracterizar a composição nutricional das linhagens. As linhagens de feijão avaliadas diferiram para todos os caracteres da qualidade tecnológica e para a concentração de minerais e de compostos bioativos, exceto para a concentração de zinco nas linhagens de feijão Andino. A coloração dos grãos (valores de L*, a* e b*) apresentou alta correlação com a maioria dos minerais avaliados e com os fitatos em feijão Mesoamericano. Em feijão Andino, a coloração dos grãos (valores de L*, a* e b*) foi correlacionada com as concentrações de potássio, magnésio, ferro e compostos fenólicos. A composição nutricional das linhagens de feijão de diferentes classes de grãos é variável: feijão preto apresenta as maiores concentrações de potássio, fósforo, cálcio, zinco e fitatos; feijão carioca se destaca pela alta concentração de magnésio; feijão rajado tem maior concentração de potássio, magnésio e ferro.

ABSTRACT The common bean exhibits wide genetic variability for technological quality traits, mineral concentrations, and bioactive compounds. For this reason, investigating the correlations between those traits in common bean lines of different gene pools contributes to the progress of biofortification programs. In the present study, two recombinant inbred line populations of Mesoamerican and Andean common bean were evaluated at the F5:7 generation. Technological quality was evaluated based on mass of 100 grains and seed coat color, which was determined using a colorimeter that analyzed the L* (white to black), a* (green to red) and b* (blue to yellow) values. The concentration of six minerals and bioactive compounds (phytates and phenolic compounds) was evaluated and used to characterize the nutritional composition of the lines. The evaluated common bean lines differed (p ≤ 0.05) for all technological quality traits, mineral concentrations, and bioactive compounds, except for the zinc concentration in Andean beans. Seed coat color (L*, a*, and b* values) was highly correlated with most of the evaluated minerals and with the phytates in Mesoamerican beans. In Andean beans, seed coat color (L*, a*, and b* values) was correlated with the concentrations of potassium, magnesium, iron, and phenolic compounds. The nutritional composition of common bean lines of different classes is variable: black beans have higher concentrations of potassium, phosphorus, calcium, zinc, and phytates; carioca beans stand out with high magnesium concentration; and cranberry beans have higher concentrations of potassium, magnesium, and iron.

ABSTRACT. The development of early and upright common bean cultivars is necessary to meet the demand of producers. The objectives of this work were to evaluate more precise experimental statistics for the selection of early and upright common bean lines and identify the traits that provide better genetic differentiation between lines. For this purpose, 156 common bean lines of different grain colours were evaluated in 23 experiments carried out in the southern region of Brazil between 1998 and 2015. The traits related to earliness (flowering and cycle) and upright plant architecture (lodging, insertion of the first pod and insertion of the last pod) were evaluated with high experimental precision by determining F-test values for genotype (Fc), heritability (h2), and selective accuracy (SA). In the experiments with Fc ≥ 2.00, h2 ≥ 49.00%, and SA ≥ 0.70, the best genetic differentiation of early common bean lines was performed by the cycle; and the best genetic differentiation of common bean lines with upright plant architecture was carried out by the insertion of the first and the last pod.

ABSTRACT. Beans can be found in different grain colours, and for this reason, it is important to understand the technological and nutritional quality of the diverse types of beans that are consumed. The objectives of this work were to identify the traits that determine Brazilian consumer choice of different bean colours and to evaluate whether different bean colours present differences in technological and nutritional traits. For this purpose, beans of different colours (white, cranberry, matte red kidney, shiny red kidney, and black) were obtained from supermarkets. The samples were evaluated for consumer preference and the technological and nutritional traits of the beans. In southern Brazil, the majority of the survey participants (58%) preferred black beans, and their choice was based on consumption habit (66%) and grain colour (30%). Different bean colours presented differences for all traits related to technological and nutritional quality, except for potassium concentration. Consumption habit and grain colour defined consumer choice for black beans. Black beans were preferred by 58% of the participants, and this type of bean has high concentrations of calcium, magnesium, iron, zinc and copper.