Adaptabilidade e estabilidade: revisão sistemática e aplicação

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rezende, Wender Santos
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/28965
Resumo: A interação genótipos x ambientes (GxA) é um dos principais desafios enfrentados no melhoramento de plantas, pois causa inconsistências no ranqueamento de genótipos entre os ambientes. Consequentemente, a interação GxA dificulta o processo de seleção e recomendação de cultivares. Para minimizar, e até aproveitar, os efeitos da interação GxA, têm sido propostas ao longo dos anos diversas metodologias estatísticas para o estudo da adaptabilidade e estabilidade dos genótipos. Visto isso, o objetivo deste trabalho foi estudar a adoção dos métodos para estudo da adaptabilidade e estabilidade nas duas principais culturas agrícolas brasileiras, milho e soja, e aplicar algumas dessas metodologias em dados de milho provenientes do leste africano. Inicialmente, foi realizada uma revisão sistemática da literatura científica para verificar a adoção dos métodos em artigos sobre milho e soja publicados desde 1970 em revistas brasileiras indexadas na base de artigos SciELO. Foram encontrados 113 artigos (38 sobre soja e 75 sobre milho), nos quais foram listados 21 métodos de adaptabilidade e estabilidade. O método utilizado com maior frequência em ambas as culturas foi Eberhart e Russell. Os métodos Cruz, Torres e Vencovsky e Modelo de efeitos principais aditivos e interação multiplicativa (AMMI) também foram amplamente adotados. Em geral, o número de publicações com a maioria dos métodos reduziu na presente década, exceto com GGE Biplot, Média harmônica da performance relativa dos valores genotípicos (MHPRVG) e Centroide, que apresentaram crescimento. Posteriormente, após a realização da revisão sistemática, aplicaram-se os métodos GGE Biplot e Cruz, Torres e Vencovsky em conjuntos de dados de experimentos realizados em 2017 no leste da África (Quênia, Uganda e Tanzânia) pelo Centro Internacional de Melhoramento de Milho e Trigo (CIMMYT). Os ensaios abrangeram 24 locais bem irrigados (condições ótimas) e sete locais em condições de déficit hídrico, nos quais foram avaliados 65 híbridos de milho de ciclo intermediário e 55 de ciclo precoce. O método GGE Biplot permitiu identificar o melhor e pior local para seleção de híbridos em condições ótimas, respectivamente Kakamega e Kabuku. Não foi possível definir os melhores e piores locais para condições de estresse hídrico, pois estes foram altamente dependente da maturidade dos híbridos. Utilizando-se os dois métodos, GGE Biplot e Cruz, Torres e Vencosvky, foi possível identificar com segurança os híbridos precoces E14, E2 e E23 e os intermediários I35, I18, I21 e I41 como os mais bem adaptados simultaneamente a condições ótimas e a condições de estresse hídrico. Embora o número de publicações sobre adaptabilidade e estabilidade tenha reduzido nos últimos anos, essa área de pesquisa continua ativa e relevante no Brasil. Além disso, a aplicação dos métodos de estudo da adaptabilidade e estabilidade fornece informações e direcionamentos fundamentais ao processo de melhoramento de plantas.
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Visto isso, o objetivo deste trabalho foi estudar a adoção dos métodos para estudo da adaptabilidade e estabilidade nas duas principais culturas agrícolas brasileiras, milho e soja, e aplicar algumas dessas metodologias em dados de milho provenientes do leste africano. Inicialmente, foi realizada uma revisão sistemática da literatura científica para verificar a adoção dos métodos em artigos sobre milho e soja publicados desde 1970 em revistas brasileiras indexadas na base de artigos SciELO. Foram encontrados 113 artigos (38 sobre soja e 75 sobre milho), nos quais foram listados 21 métodos de adaptabilidade e estabilidade. O método utilizado com maior frequência em ambas as culturas foi Eberhart e Russell. Os métodos Cruz, Torres e Vencovsky e Modelo de efeitos principais aditivos e interação multiplicativa (AMMI) também foram amplamente adotados. Em geral, o número de publicações com a maioria dos métodos reduziu na presente década, exceto com GGE Biplot, Média harmônica da performance relativa dos valores genotípicos (MHPRVG) e Centroide, que apresentaram crescimento. Posteriormente, após a realização da revisão sistemática, aplicaram-se os métodos GGE Biplot e Cruz, Torres e Vencovsky em conjuntos de dados de experimentos realizados em 2017 no leste da África (Quênia, Uganda e Tanzânia) pelo Centro Internacional de Melhoramento de Milho e Trigo (CIMMYT). Os ensaios abrangeram 24 locais bem irrigados (condições ótimas) e sete locais em condições de déficit hídrico, nos quais foram avaliados 65 híbridos de milho de ciclo intermediário e 55 de ciclo precoce. O método GGE Biplot permitiu identificar o melhor e pior local para seleção de híbridos em condições ótimas, respectivamente Kakamega e Kabuku. Não foi possível definir os melhores e piores locais para condições de estresse hídrico, pois estes foram altamente dependente da maturidade dos híbridos. Utilizando-se os dois métodos, GGE Biplot e Cruz, Torres e Vencosvky, foi possível identificar com segurança os híbridos precoces E14, E2 e E23 e os intermediários I35, I18, I21 e I41 como os mais bem adaptados simultaneamente a condições ótimas e a condições de estresse hídrico. Embora o número de publicações sobre adaptabilidade e estabilidade tenha reduzido nos últimos anos, essa área de pesquisa continua ativa e relevante no Brasil. Além disso, a aplicação dos métodos de estudo da adaptabilidade e estabilidade fornece informações e direcionamentos fundamentais ao processo de melhoramento de plantas.The genotype by environment (GE) interaction is a huge challenge to the plant breeding as it may cause inconsistencies in the ranking of genotype across environments. Thus, the GE interaction makes the selection and recommendation of cultivars difficult. To minimize and even take advantage of the effects of GE interaction, many statistical methods have proposed to study the stability of genotypes. The objectives of this work were to study the adoption of the stability methods in soybean and maize, the main crops in Brazil, and to apply some of these methods on a dataset from Eastern Africa. First, it was done a systematic review to verify the adoption of the stability methods in articles about soybean and maize published since 1970 in Brazilian scientific journals indexed by SciELO. It was found 113 articles (38 about soybean and 75 about maize), in which 21 stability methods were listed. Eberhart and Russell method was the most frequently used. Cruz, Torres and Vencovsky and The Additive Main Effects and Multiplicative Interaction (AMMI) methods were widely adopted as well. In general, the number of publications related to most methods has decreased in the last decade, except GGE biplot, Harmonic mean of the relative performance of the genetic values (MHPRVG) and Centroid methods, which showed increase. Them, it was applied GGE biplot and Cruz, Torres and Vencovsky on an experimental dataset from Eastern Africa (Kenya, Uganda and Tanzania. These trials were performed by International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT) in 2017. A total of 55 early maturing and 65 intermediate maturing maize hybrids were selected for these studies. The hybrids were evaluated in 24 well-watered (WW) and 7 drought stress (DS) locations. In WW conditions, GGE biplot was able to identify Kakamega as the best location to select hybrids and Kabuku as the worst location. However, the best and worst locations to select hybrids to drought stress conditions were highly dependent on hybrid maturity. Using both methods, GGE biplot and Cruz, Torres and Vencovsky, it was possible to identify confidently the early maturity hybrids E14, E2 and E23 and the intermediate maturity hybrids I35, I18, I21 and I41 as well adapted to both WW and DS conditions. Although the number of publication on stability has decreased in recent years, this research topic remains active and relevant in Brazil. In addition, the use of stability methods provides key information and guidance for plant breeding.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoporUniversidade Federal de ViçosaPlantas - Melhoramento genéticoInteração genótipo-ambienteMelhoramento genético - ExperiênciasMilho - Melhoramento genéticoSoja - Melhoramento genéticoGenética QuantitativaAdaptabilidade e estabilidade: revisão sistemática e aplicaçãoAdaptability and stability: systematic review and applicationinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal de ViçosaDepartamento de FitotecniaDoutor em Genética e MelhoramentoViçosa - MG2019-02-26Doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFVORIGINALtexto completo.pdftexto completo.pdftexto completoapplication/pdf1683826https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/28965/1/texto%20completo.pdf5b06de4908ceb414225eec2051f04f74MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/28965/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52123456789/289652022-05-12 08:59:34.703oai:locus.ufv.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452022-05-12T11:59:34LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false
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