Meta-análise e índices de seleção no melhoramento genético da cana-de-açúcar no estado do Paraná

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Berton, Guilherme Souza
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/74611
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Ricardo Augusto de Oliveira
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spelling Berton, Guilherme SouzaAzeredo, Amaro Afonso Campos deUniversidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Agronomia - Produção VegetalOliveira, Ricardo Augusto de, 1975-2022-08-18T13:47:52Z2022-08-18T13:47:52Z2021https://hdl.handle.net/1884/74611Orientador: Prof. Dr. Ricardo Augusto de OliveiraCoorientador: Dr. Amaro Afonso Campos de AzeredoTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia - Produção Vegetal. Defesa : Curitiba, 16/12/2021Inclui referênciasResumo: No melhoramento da cana-de-açúcar, o progresso genético obtido entre as cultivares ao longo das décadas, adquiri uma maior importância, pois o processo de obtenção de uma nova cultivar é lento e oneroso. Diante disso, a primeira etapa deste trabalho teve como objetivos comparar e selecionar modelos meta-analíticos que se ajustem melhor para descrever o comportamento no decorrer das séries avaliadas na fase final de experimentação obtidos pelo Programa de Melhoramento Genético da Cana-de-açúcar da Universidade Federal do Paraná. Foram avaliadas nove séries experimentais, totalizando doze anos agrícolas no período de 2005 a 2017. Os caracteres mensurados foram: Produção de toneladas de colmo por hectare (TCH), porcentagem aparente de sacarose (PC%) e toneladas de PC% por hectare (TPH). Através das análises de variâncias foram extraídos os parâmetros: média (µ), herdabilidade (h2) e coeficiente de variação (CV). Os modelos empregados para as estimativas meta-analíticas foram: o modelo de regressão simples, fixo e misto. Considerando as médias e os coeficientes de variação estimados, os modelos de efeito fixo foram mais eficientes. Para as herdabilidades de TPH e TCH o modelo simples foi mais eficaz, e para PC%, o modelo misto. O Progresso Genético (PG) no decorrer das séries, para o parâmetro CV, mantiveram estáveis para TCH e TPH, com decréscimo para PC%. As herdabilidades estimadas apresentaram os maiores valores positivos. As médias estimadas, apresentaram PG positivo para TCH e TPH e estável para PC%. Não foi possível encontrar uma única estrutura de modelo que seja capaz de explicar todas as combinações dos parâmetros nas características estudadas. A segunda etapa deste trabalho comparou duas metodologias de índice de seleção, o índice da distância genótipo-ideótipo multicaracterística (MGIDI) e a análise de fatores e design de ideótipos (FAI-BLUP) em seis diferentes séries avançadas de cana-deaçúcar, avaliadas durante três safras, utilizando as médias harmônicas da performance relativa dos valores genéticos preditos dos caracteres como variável de entrada dos índices. O estudo teve como objetivo comparar a performance dos índices FAI-BLUP e MGIDI, utilizando as MHPRVG dos caracteres como variável de entrada, na seleção de genitores produtivos, adaptados e estáveis, considerando dados históricos de diferentes experimentos em fases avançadas na cana-de-açúcar. Considerando todas as taxas de seleção possíveis nas séries SE01, SE03 e SE05 a coincidência entre os índices FAI-BLUP e MGIDI mantiveram-se acima de 75%. As demais séries demandaram maiores taxas de seleção para que a coincidência entre os índices atingisse valores elevados e estáveis. Os resultados dos desvios de seleção considerando uma taxa de seleção de 30% em cada série para o caráter fibra, presente em cinco das seis séries avaliadas, apresentou o menor ganho de seleção direta em quatro séries, sendo a exceção a SE04. O MGIDI demostrou ser capaz de selecionar clones superiores considerando multicaracteres nas séries avaliadas apresentando desvios de seleção individual mais equilibrados para as médias harmônicas da performance relativa dos valores genéticos preditos. Esta metodologia promissora pode ser adotada em programas de melhoramento em busca de novos genitores para integrar o banco de germoplasmas e serem empregados em futuros cruzamentos.Abstract: In the improvement of sugarcane, the genetic progress obtained between cultivars over the decades has acquired greater importance, as the process of obtaining a new cultivar is slow and costly. Therefore, the first stage of this work aimed to compare and select meta-analytic models that best fit to describe the behavior during the series evaluated in the final phase of experimentation obtained by the sugarcane breeding program of the Federal University of Paraná. Nine experimental series were evaluated, totaling twelve agricultural years in the period from 2005 to 2017. The characters measured were: Production of tons of stalk per hectare (TCH), apparent percentage of sucrose (SPC) and tons of SPC per hectare (TPH). Through analysis of variances, the following parameters were extracted: mean (µ), heritability (h2) and coefficient of variation (CV). The models used for the meta-analytic estimates were: the simple, fixed and mixed regression model. Considering the estimated means and coefficients of variation, the fixed effect models were more efficient. For the heritability of TPH and TCH, the simple model was more effective, and for SPC, the mixed model. The Genetic Progress (PG) during the series, for the CV parameter, remained stable for TCH and TPH, with a decrease for SPC. The estimated heritability had the highest positive values. The estimated means showed positive PG for TCH and TPH and stable for SPC. It was not possible to find a single model structure capable of explaining all combinations of parameters in the studied characteristics. The second stage of this work compared two selection index methodologies, the multi-trait genotype-ideotype distance index (MGIDI) and the factor analysis and ideotype design (FAI-BLUP) in six different advanced sugarcane series, evaluated during three harvests, using the harmonic averages of the relative performance of the predicted genetic values of the characters as an input variable for the indices. The study aimed to compare the performance of the FAI-BLUP and MGIDI indices, using the MHPRVG of the characters as an input variable, in the selection of productive, adapted and stable parents, considering historical data from different experiments at advanced stages in sugarcane. Considering all possible selection rates in the SE01, SE03 and SE05 series, the coincidence between the FAI-BLUP and MGIDI indices remained above 75%. The other series demanded higher selection rates so that the coincidence between the indices reached high and stable values. The results of selection deviations considering a selection rate of 30% in each series for the fiber character, present in five of the six series evaluated, showed the smallest gain of direct selection in four series, with the exception being SE04. MGIDI proved to be able to select superior clones considering multi-characters in the evaluated series, presenting more balanced individual selection deviations for the harmonic averages of the relative performance of the predicted breeding values. This promising methodology can be adopted in breeding programs in search of new parents to integrate the germplasm bank and be used in future crosses.1 recurso online : PDF.application/pdfCana-de-açúcar - Melhoramento genéticoCana-de-açucar - VariedadesGenetica vegetalAgronomiaMeta-análise e índices de seleção no melhoramento genético da cana-de-açúcar no estado do Paranáinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - GUILHERME SOUZA BERTON.pdfapplication/pdf3483566https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/74611/1/R%20-%20T%20-%20GUILHERME%20SOUZA%20BERTON.pdfb7ba60917c30026e5b13f1ecaf525c39MD51open access1884/746112022-08-18 10:47:52.82open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/74611Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082022-08-18T13:47:52Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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