Breeding strategies for recurrent selection of maize

Abstract

The objectives of this work were to analyze theoretical genetic gains of maize due to recurrent selection among full-sib and half-sib families, obtained by Design I, Full-Sib Design and Half-Sib Design, and genotypic variability and gene loss with long term selection. The designs were evaluated by simulation, based on average estimated gains after ten selection cycles. The simulation process was based on seven gene systems with ten genes (with distinct degrees of dominance), three population classes (with different gene frequencies), under three environmental conditions (heritability values), and four selection strategies. Each combination was repeated ten times, amounting to 25, 200 simulations. Full-sib selection is generally more efficient than half-sib selection, mainly with favorable dominant genes. The use of full-sib families derived by Design I is generally more efficient than using progenies obtained by Full-Sib Design. Using Design I with 50 males and 200 females (effective size of 160) did not result in improved populations with minimum genotypic variability. In the populations with lower effective size (160 and 400) the loss of favorable genes was restricted to recessive genes with reduced frequencies.

Os objetivos deste trabalho foram analisar ganhos genéticos teóricos de milho como resultado da seleção entre famílias de irmãos completos e de meios-irmãos, obtidas pelos Delineamentos I, de Irmãos Completos e de Meios-Irmãos, e a variabilidade genotípica e perda de genes com seleção a longo prazo. Os delineamentos foram avaliados por simulação, com base nos ganhos médios estimados após dez ciclos de seleção. O processo de simulação considerou sete sistemas gênicos com dez genes (com distintos graus de dominância), três classes de populações (com diferentes freqüências gênicas), sob três condições de ambiente (valores de herdabilidade), e quatro estratégias de seleção. Cada combinação foi repetida dez vezes, totalizando 25.200 simulações. Seleção entre famílias de irmãos completos é geralmente mais eficiente do que seleção com base em progênies de meios-irmãos. Empregar famílias de irmãos completos obtidas pelo Delineamento I é geralmente mais eficiente que usar progênies derivadas do Delineamento de Irmãos Completos. O Delineamento I, com 50 machos e 200 fêmeas (tamanho efetivo de 160), não determinou população melhorada com variabilidade genotípica mínima. Nas populações melhoradas com menor tamanho efetivo (160 e 400), a perda de genes favoráveis é restrita àqueles recessivos em baixa freqüência.