Terça, 28 de maio de 2024.
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Tese
Título Análise dialélica de linhagens de milho em diferentes níveis de fósforo
Autor Meirelles, Walter Fernandes
Unidade Pós-Graduação em Genética e Melhoramento
Área de Concentração Genética e Melhoramento
Orientador Carlos Alberto Scapim
Co-Orientador(es) Ronald José Barth Pinto e Pedro Soares Vidigal Filho
Banca Examinadora Josué Maldonado Ferreira
Ronald José Barth Pinto
Carlos Alberto de Bastos Andrade
Ronald José Barth Pinto
Data de Defesa 18/12/2013
Resumo O fósforo (P) tem grande importância na produção vegetal, mas existe problema de indisponibilidade nos solos ácidos tropicais, nos quais forma complexos com ferro e alumínio (Fe e Al+3). Como estratégia, o melhoramento pode desenvolver genótipos com maior eficiência na absorção de P do solo. Em milho, pouco se conhece sobre a genética da eficiência e aproveitamento de P e estudos sobre a utilização desse nutriente podem proporcionar um uso mais sustentável do solo. Este trabalho estudou os efeitos genéticos da eficiência a P em milho, avaliando cruzamentos em esquema dialélico, utilizando nove linhagens previamente caracterizadas para a eficiência quanto à resposta ao nutriente. Os experimentos avaliaram a produtividade de grãos de 36 cruzamentos em onze ambientes, para determinar os efeitos da capacidade combinatória das linhagens e cruzamentos. O conteúdo de P foi quantificado na parte aérea e raízes das plantas dos cruzamentos e parentais, em solução nutritiva, em dois níveis de P. A morfologia e volume radiculares das plantas também foram avaliados. A análise dialélica seguiu o modelo de Griffing (1956), método 4, modelo fixo, no qual são utilizados apenas os F1’s.As linhagens L3 e L51502020 apresentaram os maiores efeitos médiosg ̂_i, associados à CGC, na ausência e na presença de P na semeadura, indicando maior eficiência e maior responsividade, respectivamente. O cruzamento L51502020 x L22 apresentou o maior efeito s ̂_ij (CEC), tanto na presença como na ausência de P na semeadura, sendo mais pronunciado na responsividade, mostrando ação complementar de genes.Na média dos ambientes,houve significância para os efeitos de CGC e CEC, na presença e ausência de P na semeadura. O efeito da CGC foi superior ao efeito da CEC e isso refletiu nos componentes quadráticos elevados para CGC. Foram detectadas interações significativas dos efeitos da capacidade combinatória com ambientes. Para o grupo de genótipos estudados, os efeitos aditivos predominaram na determinação daprodutividade, podendo-se utilizar as linhagens com maior efeito g ̂_i para formar sintéticos e fazer reciclagem de linhagens. A ausência de P propiciou menores perdas de produtividade, na comparação relativa entre presença e ausência de P na adubação de semeadura, o que pode estar relacionado a um sistema radicular mais desenvolvido. Em solução nutritiva, verificou-se que os níveis de 2,5 µM e 250 µM de P foram adequados para diferenciar genótipos. Foi observada diversidade fenotípica para comprimento de raízes, diâmetro médio, volume total, volume de raízes finas, massa seca de raiz e de parte aérea, para a relação massa seca de raiz/massa seca de parte aérea e para conteúdo de P na raiz e na parte aérea. O comprimento, o volume total e o volume de raízes finas foram maiores em baixo P que em alto P. Também foram maiores para híbridos que para linhagens. O diâmetro médio de raízes foi menor em baixo P que em alto P e também foi menor para híbridos que para linhagens. Em baixo P houve aumento de massa seca de raiz e diminuição do conteúdo de P na parte aérea da planta.
Palavras-chave Capacidade geral de combinação; capacidade específica de combinação; cruzamentos dialélicos; solução nutritiva; eficiência a fósforo
Title
Abstract The phosphorus (P) has a great importance in vegetal production, but has unavailability problems in acid soils, in which it forms complexes with Fe and Al+3. As a strategy, the plant breeding can develop genotypes with higher efficiency on soil phosphorous absorption. Few is known about the genetics of the efficiency and the use of P in corn crop. Studies concerning the utilization of P by maize plant can provide a more sustainable use of soil. This work studied the genetic effects of P efficiency on maize crop, through the evaluation of diallel crosses, using nine inbred lines previously classified for efficiencyconcerning the response to the nutrient. The experiments evaluated the grain yield of 36 crossings at eleven environments, to determine the combining ability effects of the inbred lines and crossings. The P content was measured in shoot and roots of the plants originated from crossings and parental lines in nutritive solution in two levels of P. The morphology and root volume of the plants were also evaluated. The dialelic analysis followed the Griffing (1956) model, method 4, fixed model, in which only the F1’s are used. The inbred lines L3 and L51502020 presented the higher medium effects g ̂_i, associated with GCA (general combining ability), in the absence and presence of P at the sowing, indicating greater efficiency and greater responsiveness, respectively. The L51502020 x L22 cross presented the greater medium effects ̂_ij (SCA - specific combining ability) both in the presence and absence of P at the sowing, being more expressive on responsiveness, showing complementary action of genes. The average across environments indicated significant effects of GCA and SCA, both in the presence and absence of Pat the sowing. The effect of GCA was superior to the effect of SCA and this was reflected in the high quadratic components for GCA.Significant interactions of the effects from combining ability with environments were also detected. To the studied genotype group, the additive effects were prevalent in determining the yield, allowing the use of the inbred lines with higher g ̂_i effect to formsynthetics and recycle inbred lines. The absence of P provided lower productivity losses, on the relative comparison between presence and absence of P in the sowing fertilization, which can be related to a more developed root system. In the nutritive solution the levels of 2.5 µM and 250 µM of P were appropriate to differentiate genotypes. Phenotypic diversity was observed for length of roots, average diameter, roots total volume, fine roots volume, dry root and shoot weight, root:shoot dry weight ratio and for P content in the root and shoot. The length, total volume and fine roots volume were higher in low P than in high P. These werealso higher for hybrids than for inbred lines. The average root diameter was lower in low P than in high P and was also lower for hybrids than for inbred lines. In low P the dry root weight increased and the shoot P content decreased.
Key-words general combining ability; specific combining ability; diallel cross; nutritive solution; phosphorus efficiency.
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