Abstract The objective of this work was to determine the genetic correlations and the direct and indirect associations of agronomic traits and grain quality attributes with the percentage of whole grains in flood irrigated rice. The experiment was carried out in two environments, in a randomized complete block design with three replicates, using 23 irrigated rice genotypes. The evaluated traits were: percentage of whole grains, caryopsis length, caryopsis width, panicle length, panicle weight, 1,000 grain weight, days to flowering, percentage of chalky grains with white belly, total chalky area, total whiteness, vitreous whiteness, and defects in coloring. The percentage of grains with white belly and total chalky area were positively correlated, whereas the percentage of grains with white belly and vitreous whiteness were negatively correlated. The traits caryopsis width, percentage of chalky grains with white belly, panicle weight, and 1,000 grain weight showed indirect effects on whole-grain yield response according to total chalky area and total whiteness. Total chalky area and total whiteness are the factors that most negatively influence the percentage of whole grains according to the genotypic correlations and direct effects.

Resumo O objetivo deste trabalho foi determinar as correlações genéticas e as associações diretas e indiretas de caracteres agronômicos e atributos de qualidade de grãos com a percentagem de grãos inteiros em arroz irrigado por inundação. O experimento foi conduzido em dois ambientes, em delineamento de blocos ao acaso, com três repetições, tendo-se utilizado 23 genótipos de arroz irrigado. Os caracteres avaliados foram: percentagem de grãos inteiros, comprimento da cariopse, largura da cariopse, comprimento da panícula, peso da panícula, peso de mil grãos, dias para floração, percentagem de grãos com “barriga branca” e grãos gessados, área gessada total, brancura total, brancura vítrea e defeitos de coloração. A percentagem de grãos com “barriga branca” e área gessada total correlacionaram-se positivamente, enquanto a percentagem de grãos com “barriga branca” e gessada e brancura vítrea correlacionaram-se negativamente. Os caracteres largura da cariopse, percentual de grãos com “barriga branca” e gessada, peso da panícula e peso de mil grãos apresentaram efeitos indiretos sobre a resposta de rendimento de grãos inteiros de acordo com área total gessada e brancura total. Área total gessada e brancura total são os fatores que mais influenciam negativamente a percentagem de grãos inteiros de acordo com as correlações genotípicas e os efeitos diretos.

Resumo O objetivo deste trabalho foi analisar componentes de variâncias e herdabilidades, estimar o ganho de seleção e avaliar as diferentes pressões de seleção para atributos físicos de qualidade de grãos de famílias de gerações segregantes de arroz (Oryza sativa) irrigado, por meio da metodologia REML/BLUP. O experimento foi conduzido no Rio Grande do Sul, Brasil, onde foram realizadas seleções nas gerações segregantes F3, F4 e F5, nas safras 2015/2016, 2016/2017 e 2017/2018, em oito populações segregantes (famílias) oriundas de diferentes cruzamentos. Foram avaliados atributos físicos de qualidade intrínsecos, parâmetros genéticos e resposta à seleção, tendo-se utilizado diferentes pressões de seleção. Foram obtidas estimativas que apresentaram ganhos genéticos para os caracteres de qualidade dos grãos, principalmente para área calcárea total, alvura vítrea, alvura total, relação entre alvura vítrea e alvura total, e percentual de grãos inteiros e quebrados, em seleções nas primeiras gerações. As famílias utilizadas apresentam resultados satisfatórios, sendo superiores às cultivares-controle. Para a maioria dos caracteres, as estimativas de herdabilidade em sentido amplo são consideradas intermediárias, junto com os demais parâmetros, o que mostra a possibilidade de seleção genética para os atributos de qualidade do grão. A resposta à seleção com pressão de 10% é muito promissora para os atributos de qualidade de grãos de arroz.

Abstract The objective of this work was to analyze components of variances and heritabilities, estimate selection gain, and evaluate the different selection pressures for physical quality attributes of grains of families of segregating generations of irrigated rice (Oryza sativa), through the REML/BLUP methodology. The experiment was conducted in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, where selections were made in the F3, F4, and F5 segregating generations, in the 2015/2016, 2016/2017, and 2017/2018 crop seasons, in eight segregating populations (families) from different crosses. Intrinsic physical quality attributes, genetic parameters, and response to selection were evaluated using different selection pressures. The obtained estimates showed genetic gains for the characters related to grain quality, mainly for total chalky area, vitreous whiteness, total whiteness, ratio between vitreous whiteness and total whiteness, and percentage of whole grains and broken grains, in selections in early generations. The used families show satisfactory results, being superior to the control cultivars. For most characters, the estimates of broad-sense heritability are considered intermediate, together with the other parameters, showing the possibility of genetic selection for grain quality attributes. The response to selection with a pressure of 10% is very promising for rice grain quality attributes.

RESUMO Objetivou-se caracterizar a variabilidade genética para a tolerância a baixas temperaturas na fase de emergência de genótipos de arroz irrigado em condições de ambiente controlado e a campo. Foram avaliados 37 genótipos, com testemunhas intercaladas com diferentes níveis de tolerância à baixas temperaturas. O delineamento utilizado foi de blocos casualizados com 3 repetições. Os genótipos foram submetidos a germinação e emergência nos ensaios com temperatura controlada a 13 ºC (Ensaio I) e 17 ºC (Ensaio II) e em ambientes a campo, sem cobertura (Ensaio III) e com cobertura de polietileno (Ensaio IV), sendo monitorado a temperatura do solo. As avaliações foram realizadas diariamente por meio de contagem das plântulas emergidas e posterior inferência do índice de velocidade de emergência (IVE). Os resultados revelaram (experimento I a IV) que o IVE foi de 0,61 a 4,23, aumentando 0,4259 a cada 1 ºC de aumento de temperatura do solo. Os genótipos Ostiglia, Diamante, Baldo, Carnaroli, Selenio, Loto e Amarelo, da subespécie japonica e Ringo Miara-AC e Arelate, da subespécie indica, são fontes promissoras de tolerância genética à baixas temperaturas. Temperaturas abaixo de 17 ºC diminuem o número de plântulas emergidas e retardam o desenvolvimento de todos genótipos de arroz testados, afetando, em maior ou menor magnitude, negativamente no estande inicial de plantas por unidade de área.

ABSTRACT The aim of this study was to characterise genetic variability to low-temperature tolerance in the emergence stage of irrigated-rice genotypes under controlled and field conditions. Thirty-seven genotypes were evaluated, interspersed with controls of different levels of low-temperature tolerance. The design used was of randomised blocks with three replications. The genotypes were submitted to germination and emergence in controlled-temperature trials at 13 ºC (Trial I) and 17 ºC (Trial II), and in field environments with no cover (Trial III) and with a cover of polyethylene (Trial IV), where the soil temperature was monitored. The evaluations were carried out daily by counting the emerged seedlings and later inferring the speed of emergence index (SEI). The results showed (experiment I to IV) that the SEI varied from 0.61 to 4.23, increasing by 0.4259 for each 1 ºC increase in soil temperature. The genotypes Ostiglia, Diamante, Baldo, Carnaroli, Selenio, Loto e Amarelo, of subspecies japonica, and Ringo Miara-AC and Arelate, of subspecies indica, are promising sources of genetic tolerance to low temperature. Temperatures of less than 17 ºC reduce the number of emerged seedlings and delay development in each of the rice genotypes under test, with a greater or lesser negative effect on the initial plant stand per unit area.

RESUMO É crescente a demanda por tipos especiais de arroz que apresentem, por exemplo, pericarpo preto ou vermelho, baixa amilose (subespécie japonica) ou aromático. No entanto, demandam de intenso processo de melhoramento genético para obtenção e indicação de novas cultivares promissoras geneticamente e adaptadas aos ambientes de cultivo. Neste sentido, com o objetivo de avaliar os genótipos dos tipos especiais de arroz irrigado, determinando a adaptabilidade e estabilidade destes através de modelos mistos. Primeiramente, realizou-se uma avaliação agronômica preliminar de genótipos para tipos especiais de arroz irrigado e, posteriormente, os genótipos promissores agronomicamente foram avaliados em ensaios multi-locais, visando verificar as interações com o ambiente. As análises estatísticas foram realizadas considerando modelos mistos, utilizando o software SELEGEN-REML/BLUP. Verificou-se alta variabilidade genotípica entre os genótipos para tipos especiais de arroz irrigado, obtendo-se alguns promissores agronomicamente e com boa adaptabilidade e estabilidade, com alta acurácia e eficiência de seleção através de modelos mistos. A ampla diversidade e variabilidade genética de arroz observada, remete novas perspectivas e oportunidades aos produtores para aquisição de alimentos de maior valor agregado para o mercado consumidor.

ABSTRACT There is an increasing demand for special types of rice that have black or red pericarp, low amylose (subspecie japonica) or aromatic. However, intense breeding process for obtaining and indicating genetically promising new cultivars and adapted to cultivation environments are demanded. In this sense, for evaluating the special types of irrigated rice genotypes, and determining the adaptability and stability of these using mixed models. First, a preliminary agronomic evaluation of genotypes for special types of irrigated rice was performed, and later, the agronomically promising genotypes were evaluated in multi-site trials, aiming at verifying the interactions with the environment. Statistical analyzes were performed considering mixed models, using the SELEGEN-REML/BLUP software. High genotypic variability among genotypes for special types of irrigated rice was observed, obtaining some agronomically promising and with good adaptability and stability, with high accuracy and selection efficiency using mixed models. The observed wide diversity and rice genetic variability presented new prospects and opportunities for producers for acquiring food of higher added value to consumer market.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi estimar os efeitos da interação genótipo x ambiente e o potencial genotípico de cultivares de arroz irrigado por inundação, lançadas entre 1972 e 2017, para o Rio Grande do Sul. Os experimentos foram realizados em campo, em todas as regiões agroclimáticas de cultivo de arroz irrigado por inundação do estado, entre os anos agrícolas de 2005/2006 e 2015/2016, no total de 60 ambientes, com 1.961 unidades experimentais. Vinte e cinco cultivares de arroz irrigado foram avaliadas quanto aos caracteres produtividade de grãos, altura de plantas, dias para o florescimento e qualidade de grãos inteiros após o beneficiamento. Os valores de adaptabilidade e estabilidade foram estimados por meio de modelos mistos. As cultivares de arroz BRS Pampa, BRS Pampeira e BRSCIRAD 302 apresentaram, simultaneamente, alta produtividade genotípica de grãos, adaptabilidade, estabilidade, bons atributos agronômicos e bom rendimento de grãos inteiros após o beneficiamento. 'BRSCIRAD 302' e 'BRS Pampa' apresentam alta estabilidade produtiva e podem ser recomendadas para cultivo em todas as regiões orizícolas do Rio Grande do Sul. 'BRS Pampeira' é responsiva às melhorias do ambiente e é indicada para condições de alta tecnologia.

Abstract: The objective of this work was to estimate the effects of genotype x environment interaction and the genetic potential of flood-irrigated rice cultivars, released between 1972 and 2017, for the state of Rio Grande do Sul, Brazil. The experiments were carried out in the field, in all agroclimatic regions of flood-irrigated rice crop in the state, between the 2005/2006 and 2015/2016 crop years, totaling 60 environments (trials), with 1,961 experimental units. Twenty-five cultivars of irrigated rice were evaluated for the traits grain yield, plant height, days to flowering, and whole grain quality after milling. The values of adaptability and stability were estimated with the aid of mixed models. The rice cultivars BRS Pampa, BRS Pampeira, and BRSCIRAD 302 showed simultaneously high-genotypic grain yield, adaptability, stability, good agronomic traits, and good whole-grain yield after milling. 'BRSCIRAD 302' and 'BRS Pampa' show high-yield stability and can be recommended for all rice cultivation regions of Rio Grande do Sul. 'BRS Pampeira' is responsive to environmental improvements and is indicated for high-technology conditions.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi determinar o progresso genético de atributos de qualidade de grãos de cultivares de arroz (Oryza sativa) irrigado por inundação no Rio Grande do Sul, entre 1972 e 2016. As estimativas genéticas seguiram a abordagem baseada na análise comparativa das 25 cultivares lançadas pelo programa de melhoramento genético da Embrapa ao longo desse período. O experimento foi implementado em quatro regiões produtoras do Estado do Rio Grande do Sul: Sul, Campanha, Planície Costeira Interna e Planície Costeira Externa. Observaram-se ganhos genéticos significativos de: 0,20% ao ano, para percentual de grãos inteiros após o beneficiamento; -1,38% ao ano, para percentual de grãos gessados e centro branco; -0,77% ao ano, para área gessada total; -0,08% ao ano, para brancura total; e -0,82% ao ano, para brancura não vítrea dos grãos. A maioria das cultivares lançada apresenta alto teor de amilose e baixa temperatura de gelatinização. Portanto, o programa de melhoramento genético apresentou progressos genéticos anuais significativos entre 1972 e 2016 para os principais atributos de qualidade dos grãos, tendo disponibilizado cultivares de acordo com a demanda nacional quanto à qualidade dos grãos nos diversos segmentos da cadeia produtiva do arroz.

Abstract: The objective of this work was to determine the genetic progress of grain quality attributes of flooded irrigated rice (Oryza sativa) cultivars in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, between 1972 and 2016. The genetic estimates followed an approach based on the comparative analysis of 25 cultivars released by Embrapa’s breeding program over this period. The experiment was implemented in four producing regions of the state of Rio Grande do Sul: Sul, Campanha, Planície Costeira Interna, and Planície Costeira Externa. The following significant genetic gains were observed: 0.20% per year, for percentage of whole grains after processing; -1.38% per year, for percentage of chalky kernels and white-core grains; -0.77% per year, for total chalky area; -0.08% per year, for total whiteness; and -0.82% per year, for non-vitreous grain whiteness. Most cultivars released have high amylose content and a low gelatinization temperature. Therefore, the breeding program presented significant annual genetic progresses between 1972 and 2016 for the main attributes of grain quality, and made cultivars available according to the national demand for grain quality in the several segments of the rice production industry.

RESUMO Considerando-se a necessidade de incremento de variabilidade genética dentro dos programas de melhoramento de arroz irrigado no Brasil, este trabalho objetivou caracterizar fenotipicamente acessos de arroz irrigado e estimar as suas distâncias genéticas com a utilização de análises multivariadas. Foram caracterizados fenotipicamente 92 acessos de arroz irrigado avaliados quanto a 35 descritores morfológicos, sendo, 21 caracteres de herança qualitativa e 14 caracteres de herança quantitativa. Os caracteres quantitativos discriminaram via distâncias genéticas os acessos em nove grupos distinguíveis entre si, principalmente pela distribuição das subespécies indica e japonica. Já para os caracteres qualitativos o dendrograma discriminou cinco grupos distintos, sendo evidenciadas a seleção e utilização de genótipos a nível mundial com arquitetura e padrões fenotípicos definidos. Logo, evidenciou-se pela caracterização fenotípica via análise multivariada que os genótipos cultivados no Rio Grande do Sul demonstraram estreita base genética. No entanto, existe variabilidade fenotípica para incremento desta base genética e consequente aumento da probabilidade de obtenção e seleção de progênies superiores geneticamente.

ABSTRACT Considering the need for increasing genetic variability in breeding programs of irrigated rice in Brazil, the aim of this work was to characterise phenotypically accessions of irrigated rice, and estimate genetic distance using multivariate analysis. Ninety-two accessions of irrigated rice were characterised phenotypically, and evaluated for 35 morphological descriptors, with 21 being characteristics of qualitative inheritance, and 14 quantitative inheritance. The quantitative characteristics discriminated the accessions into nine groups via genetic distance, distinguished from each other mainly by distribution of the subspecies indica and japonica. Whereas for the qualitative characteristics, five different groups were discriminated by dendrogram, demonstrating the global selection and use of genotypes with defined architecture and phenotypic patterns. From the phenotypic characterisation via multivariate analysis, it soon became clear that the genotypes grown in the State of Rio Grande do Sul displayed a narrow genetic base. However, the phenotypic variability exists for increasing this genetic base, with a consequent increase in the probability of acquiring and selecting genetically superior progeny.

Abstract BRS AG is an irrigated rice cultivar developed by Embrapa, recommended for cultivation in the state of Rio Grande do Sul. It is intended for grain alcohol production or animal feed, with average thousand-grain weight of 52g (double of the conventional cultivars) and average yield of 8193 kg ha-1.

Abstract BRS Pampeira is a rice cultivar developed by Embrapa, recommended for irrigated cultivation in Brazil. It shows modern architecture, with high tillering and tolerance to lodging. It stands out for its high yield potential, medium cycle and good grain quality.