ABSTRACT One difficulty in conducting breeding programs in the sweet potato is the low rate of flowering and seed production, which makes genetic recombination difficult. The aim of the present study was to select clones with superior flowering, production, and seed quality, and to verify the best time for crosses and seed harvesting. The study was carried out in the district of Montes Claros in the north of the state of Minas Gerais. Characteristics associated with flowering and seed production were evaluated in a randomized block design of 28 clones. The physiological quality of the seeds was evaluated in a completely randomized design using 11 clones. The data were submitted to analysis of variance and the Scott-Knott test (p≤0.05). Principal component analysis was carried out and a UPGMA dendrogram was created. July is the most recommended time for carrying out crosses, and August for harvesting the seeds. The UFMG01, LICURI, UFVJM06, UFVJM29, CAMBRAIA, UFVJM25, TCARRO 01, ARRUBA and UFMG02 clones were classified as more precocious for the first floral buds. CAMBRAIA and UFVJM29 were the most dissimilar, with a greater number of flowers and seeds, and should be prioritized as parents.

RESUMO Uma dificuldade para a condução de programas de melhoramento na cultura da batata-doce é a baixa floração e produção de sementes, o que dificulta a recombinação genética. Assim, objetivou-se selecionar clones superiores para o florescimento, produção e qualidade de sementes, e verificar qual melhor época para cruzamentos e colheita das sementes. O trabalho foi conduzido no munícipio de Montes Claros, localizado na região norte de Minas Gerais. Foram avaliadas características associadas ao florescimento e produção de sementes, no delineamento em blocos casualizados, com 28 clones. A qualidade fisiológica das sementes foi avaliada em delineamento inteiramente casualizado com 11 clones. Os dados foram submetidos à análise de variância e teste de Scott-Knott (p≤0.05). Foi feita a análise de componentes principais e dendrograma UPGMA. O mês de julho é o período mais recomendado para realização de cruzamentos e agosto para colheita das sementes. Os clones UFMG01, LICURI, UFVJM06, UFVJM29, CAMBRAIA, UFVJM25, TCARRO 01, ARRUBA e UFMG02 foram quantificados como mais precoces para os primeiros botões florais. CAMBRAIA e UFVJM29 foram os mais dissimilares por apresentar maior número de flores e de sementes, devendo ser priorizados como genitores.

ABSTRACT The improvement of sweet potato is a costly job due to the large number of characteristics to be analyzed for the selection of the best genotypes, making it necessary to adopt new technologies, such as the use of images, associated with the phenotyping process. The objective of this research was to develop a methodology for the phenotyping of the root production aiming genetic improvement of half-sib sweet potato progenies through computational analysis of images and to compare its performance to the traditional methodology of evaluation. Sixteen half-sib sweet potato families in a randomized block design with 4 replications were evaluated. At plant level, the weight per root and the total number of roots were evaluated. The images were acquired in a “studio” made of mdf with a digital camera model Canon PowerShotSX400 IS, under artificial lighting. The evaluations were carried out using the R software, where a second-degree polynomial regression model was fitted to predict the root weight (in grams) and the genetic values and expected gains were obtained. It was possible to predict the root weight at plant and plot level, obtaining high coefficients of determination between the predicted and observed weight. Computer vision allowed the prediction of root weight, maintaining the genotype ranking and consequently the similarity between the expected gains with the selection. Thus, the use of images is an efficient tool for sweet potato genetic improvement programs, assisting in the crop phenotyping process.

RESUMO O melhoramento da batata-doce é um trabalho oneroso em decorrência do grande número de características analisadas para a seleção dos melhores genótipos, fazendo-se necessária a adoção de novas tecnologias, como o uso de imagens, associadas ao processo de fenotipagem. Objetivou-se desenvolver uma metodologia para a fenotipagem da produção de raízes para o melhoramento genético de progênies de meios irmãos de batata-doce por meio da análise computacional de imagens e comparar seu desempenho com a metodologia tradicional de avaliação. Foram avaliadas 16 famílias de meios irmãos de batata-doce em delineamento de blocos casualizados com 4 repetições. Avaliou-se a nível de plantas o peso por raiz. As imagens foram adquiridas em um “estúdio” feito com mdf com uma câmera digital modelo Canon PowerShotSX400 IS, sob iluminação artificial. As avaliações foram realizadas no software R, onde para a predição do peso das raízes (em gramas) foi ajustado um modelo de regressão polinomial de segundo grau e foram obtidos os valores genéticos e ganhos esperados. Foi possível predizer o peso das raízes a nível de plantas e de parcelas, obtendo altos coeficientes de determinação entre o peso predito e observado. A visão computacional permitiu a predição do peso das raízes, mantendo o ranqueamento dos genótipos e consequentemente a similaridade entre os ganhos esperados com a seleção. Assim, o uso de imagens é uma ferramenta eficiente para programas de melhoramento genético da batata-doce, auxiliando no processo de fenotipagem da cultura.

RESUMO O objetivo deste trabalho foi realizar a seleção simultânea em genótipos de batata-doce e verificar a eficiência de sistemas fuzzy quando comparados ao método Mulamba & Mock (MM). O experimento foi em blocos casualizados, com 24 genótipos de batata-doce, quatro repetições e dez plantas por parcela. Os valores genéticos foram obtidos pela metodologia dos modelos mistos (REML/BLUP), e posteriormente estimados o índice MM e os ganhos obtidos pelos sistemas fuzzy desenvolvidos. Houve predomínio de efeitos ambientais sobre os efeitos genotípicos para todas as características. Essas estimativas sugerem expressiva contribuição do ambiente para esses caracteres e, consequentemente, maior dificuldade para o melhoramento genético. Através disso, os sistemas fuzzy se destacaram em relação ao método de MM, já que apresentaram ganhos de seleção superiores para os caracteres relacionados à alimentação humana e animal. Os genótipos com potencial para alimentação humana e animal selecionados pelo sistema fuzzy foram: UFVJM07, UFVJM05, UFVJM09, UFVJM40, UFVJM01, UFVJM25, UFVJM15. A lógica fuzzy foi eficiente na seleção simultânea de genótipos de batata-doce, permitindo a seleção de plantas semelhantes ao ideótipo desejável do que o método MM.

ABSTRACT The objective of this work was to perform simultaneous selection in sweet potato genotypes and to verify the efficiency of fuzzy systems when compared to the Mulamba & Mock (MM) method. The experiment was carried out in randomized blocks, with 24 sweet potato genotypes, four replications and ten plants per plot. The breeding values were obtained by the mixed model methodology (REML/BLUP), and then the MM index and the gains obtained by the developed fuzzy systems were estimated. There was a predominance of environmental effects over genotypic effects for all traits. These estimates suggest an expressive contribution of the environment for these traits and, consequently, greater difficulty for genetic improvement. Through this, the fuzzy systems stood out in relation to the MM method, as they presented superior selection gains for characters related to human and animal food. The genotypes with potential for human and animal food selected by the fuzzy system were: UFVJM07, UFVJM05, UFVJM09, UFVJM40, UFVJM01, UFVJM25, UFVJM15. The fuzzy logic was efficient in the simultaneous selection of sweet potato genotypes, allowing the selection of plants similar to the desirable ideotype than the MM method.