PROGRESSO GENÉTICO E SELEÇÃO PRECOCE EM GENÓTIPOS DE PINHÃO-MANSO EM FASE JUVENIL

Autores/as

DOI:

10.31413/nativa.v9i5.11542

Palabras clave:

Jatropha curcas, diversidade genética, ganhos com a seleção, índices de seleção

Resumen

O pinhão manso (Jatropha curcas L.) é uma euforbiácea utilizada na produção de biodiesel. A espécie possui base genética estreita o que dificulta o processo de lançamento de cultivares. Caracterizar precocemente os genótipos constitui etapa importante no melhoramento da cultura. Objetivou-se com este estudo realizar uma seleção precoce em caracteres morfoagronômicos, predizer o progresso genético de tais caracteres e indicar genitores potenciais para obtenção de progênies. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados com 26 tratamentos e três repetições. As variáveis morfoagronômicas foram analisadas via modelos mistos e o progresso genético obtido pela seleção direta, indireta e índices de seleção. A dissimilaridade genética foi determinada pela distância de Mahalanobis, com agrupamento hierárquico UPGMA e coeficiente de correlação cofenética adquirido de 1.000 permutações. As estimativas demonstraram variabilidade genética, com identificação de genótipos juvenis promissores. Os genótipos JCCE034, JCCE014 e JCCE103 apresentam melhores progressos genéticos e os genótipos JCCE036 e JCCE86 apresentam maiores divergências genéticas, formando clusters individuais. Os genótipos de pinhão-manso são promissores na seleção precoce e possuem satisfatórios ganhos com a seleção para os caracteres avaliados. Os genótipos apresentam boa capacidade para compor grupos de genitores em cruzamentos direcionados, constituindo populações-base no melhoramento de J. curcas.

Palavras-chave: Jatropha curcas; diversidade genética; ganhos com a seleção; índices de seleção.

 

Genetic progress and early selection of juvenile physic nut genotypes

 

ABSTRACT: Physic nut (Jatropha curcas L.) is a euphorbia used in the production of biodiesel. The species has a narrow genetic base which the process of launching cultivars is difficult. Early characterization of the genotypes is an important step in crop breending. The aims of this study were to perform an early selection in morpho-agronomic traits, to predict the genetic progress of such traits and to indicate potential parents for progeny development. The experimental design used for the randomized blocks with 26 treatments and three replications. The morpho-agronomic traits were analyzed via mix models and the genetic progress added by direct, indirect selection and selection indexes. The genetic dissimilarity was provided by the Mahalanobis distance, with UPGMA hierarchical grouping and co-phenetic correlation coefficient acquired from 1,000 permutations. The indicators demonstrated genetic variability, with the identification of promising juvenile genotypes. The genotypes JCCE034, JCCE014 and JCCE103 show better genetic progress and the genotypes JCCE036 and JCCE86 show greater genetic divergences, forming individual clusters. J. curcas genotypes are promising in early selection and have satisfactory genetics gains for the traits. The genotypes have a good ability to compose groups of parents in targeted crosses, constituting base populations in the improvement of J. curcas.

Keywords: Jatropha curcas; genetic diversity; selection gains; selection indexes.

Citas

ALVES, R. S.; TEODORO, P. E.; PEIXOTO, L. de A.; SILVA, L. A.; LAVIOLA, B. G.; DE RESENDE, M. D. V.; BHERING, L. L. Multiple-trait BLUP in longitudinal data analysis on Jatropha curcas breeding for bioenergy. Industrial Crops and Products, v. 130, p. 558-561, 2019. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.12.019

AQUINO, A. B.; AQUINO, B. F.; HERNANDEZ, F. F. F.; HOLANDA, F. J. M.; FREIRE, J. M.; CRISÓSTOMO, L. A.; COSTA, R. I.; UCHÔA, S. C. P.; FERNANDES, V. L. B. Recomendações de adubação e calagem para o Estado do Ceará. 1 ed. Fortaleza: UFC, 1993. 248p.

AYIZANNON, R. G.; AHOTON, L. E.; EZIN, V.; QUENUM, F.; MERGEAI, G. Improvement of physic nut (Jatropha curcas L.) by intraspecific hybridization between ecotypes of Africa and Americana. Journal of Plant Breeding and Crop Science, v. 9, p. 54-62, 2017. DOI: https://doi.org/10.5897/JPBCS2016.0620

CARDOSO, P. M. R.; DIAS, L. A. D. S.; RESENDE, M. D. V. D.; FREITAS, R. G. D.; CORRÊA, T. R.; MUNIZ, D. R.; ZAIDAN, I. R. Genetic evaluation and selection in Jatropha curcas L. Crop Breeding and Applied Biotechnology, v. 18, n. 2, p. 192-199, 2018. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/1984-70332018v18n2a27

CRUZ C. D.; REGAZZI A. J.; CARNEIRO P. C. S. Modelos Biométricos aplicados ao Melhoramento Genético. 4 ed. Viçosa: UFV, 2012. 514p.

DÍAZ, B. G.; ARGOLLO, D. M.; FRANCO, M. C.; NUCCI, S. M.; SIQUEIRA, W. J.; DE LAAT, D. M.; COLOMBO, C. A. High genetic diversity of Jatropha curcas assessed by ISSR. Genetics and Molecular Research, v. 16, n. 2, p. 1-12, 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.4238/gmr16029683

FRANCIS, G.; OLIVER, J.; MULPURI, J. High yielding and trait specific genotypes and genetic associations among yield and yield contributing traits in Jatropha curcas L. Agroforestry Systems, v. 92, p. 1417-1436, 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s10457-017-0089-2

LAVIOLA, B. G.; RODRIGUES, E. V.; RIBEIRO, L. P.; SILVA, L. A.; PEIXOTO, L. de A.; BHERING, L. L. Strategies in the Genetic Breeding of Jatropha curcas for Biofuel Production in Brazil. In: Mulpuri S., Carels N., Bahadur B. (Eds) Jatropha, Challenges for a New Energy Crop. Singapore: Springer, 2019. p. 45-62.

MAVUSO, C.; WU, Y. P.; CHEN, F. C.; HUANG, B. H. LIN, S. J. Genetic diversity analysis of Jatropha curcas L. accessions cultivated in Taiwan using inter simple sequence repeats (ISSR) markers. Agroforestry Systems, v. 90, n. 3, p. 417-431, 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s10457-015-9864-0

MOJENA, R. Hierarchical Grouping Methods and Stopping Rules: An Evaluation. The Computer Journal, v. 20, n. 4, p. 359-363, 1977. DOI: https://dx.doi.org/10.1093/comjnl/20.4.359

MORAES, A. C. P. de; SILVA, F. M. da; CORRÊA, A. A. P.; MAURO, A. O. di; UNÊDA-TREVISOLI, S. H. Phenotypic diversity in physic nut (Jatropha curcas L.) in vivo germplasm bank for superior parent selection. African Journal of Biotechnology, v. 16, n. 17, p. 953-961, 2017. http://dx.doi.org/10.5897/AJB2017.15890

MULAMBA, N. N.; MOCK, J. J. Improvement of potential of the Eto Blanco maize (Zea mays L.) population by breeding for plant traits. Egyptian Journal Genetics and Cytology, v. 7, p. 40-51, l978.

OLIVEIRA, V. D.; RABBANI, A. R. C.; SILVA, A. V. C. D.; LÉDO, A. D. S. Genetic variability in physic nuts cultivated in Northeastern Brazil. Ciência Rural, v. 43, n. 6, p. 978-984, 2013. DOI: https://doi.org/10.1590/S0103-84782013005000060

PEIXOTO, L. A.; LAVIOLA, B. G.; ALVES, A. A.; ROSADO, T. B.; BHERING, L. L. Breeding Jatropha curcas by genomic selection: A pilot assessment of the accuracy of predictive models. Plos One, v. 12, p. 1-16, 2017. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0173368

PEIXOTO, L. A.; TEODORO, P. E.; SILVA, L. A.; RODRIGUES, E. V.; LAVIOLA, B. G.; BHERING, L. L. Jatropha half-sib family selection with high adaptability and genotypic stability. Plos One, v. 13, n. 7, p. 1-19, 2018. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0199880

RESENDE, M. D. V. Matemática e estatística na análise de experimentos e no melhoramento genético. 1 ed. Colombo: Embrapa Florestas, 2007. 561p.

SINGH, S.; PRAKASH, A.; CHAKRABORTY, N. R.; WHEELER, C.; AGARWAL, P. K.; GHOSH, A. Genetic variability, character association and divergence studies in Jatropha curcas for improvement in oil yield. Trees, v. 30, n. 4, p. 1163-1180, 2016. DOI: https://doi.org/10.1007/s00468-016-1354-0

SOUZA, R. D. L.; DIAS, L. A. D. S.; CORRÊA, T. R.; CAIXETA, E. T.; FERNANDES, E. D. C.; MUNIZ, D. R.; ROSMANINHO, L. B. C.; CARDOSO, P. M. R. Genetic variability revealed by microsatellite markers in a germplasm collection of Jatropha curcas L. in Brazil: an important plant for biofuels. Crop Breeding and Applied Biotechnology, v. 19, n. 3, p. 337-346, 2019. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/1984-70332019v19n3a46

WILLIANS, J. S. The evaluation of a selection index. Biometrics, v. 18, p. 375-393, 1962.

Publicado

2021-12-18 — Actualizado el 2023-10-05

Versiones

Cómo citar

Moura da Silva, A. P., Gomes Leitão, L. R., Araújo, L. B. R., Cunha Neto, J. ., & Campos de Magalhães Bertini, C. H. (2023). PROGRESSO GENÉTICO E SELEÇÃO PRECOCE EM GENÓTIPOS DE PINHÃO-MANSO EM FASE JUVENIL. Nativa, 9(5), 544–550. https://doi.org/10.31413/nativa.v9i5.11542 (Original work published 18 de diciembre de 2021)

Número

Sección

Agronomia / Agronomy