Seleção de famílias de trigo tropical com o uso de matriz pedigree aditiva e aditiva × aditiva

Abstract

O objetivo desse trabalho consiste em avaliar o uso da matriz pedigree aditiva e epistática (aditiva × aditiva) na seleção de famílias F2:3 de trigo tropical. O experimento foi composto por 880 progênies F2:3 de trigo tropical, formando 56 famílias oriundas de populações conduzidas por meio do método genealógico provenientes de um dialelo envolvendo as cultivares BRS 254, BRS 264 e BRS 394 (EMBRAPA), CD 1303 (COODETEC) Tbio Aton, Tbio Ponteiro, Tbio Duque e Tbio Sossego (Biotrigo Genética). Os caracteres avaliados foram: altura de plantas (cm), comprimento de espiga (cm), número de grãos por espiga (unidade) e grãos por espigueta (unidade), rendimento de grãos (ton ha-1) e massa de 100 grãos (gramas). Os dados foram analisados a partir de três modelos: Modelo 1: sem a informação de pedigree de famílias; Modelo 2: com a matriz de pedigree aditiva; e Modelo 3 com a matriz de pedigree aditiva e epistática (aditiva × aditiva). Para a estimação da matriz de pedigree aditiva e aditiva × aditiva foi utilizado as informações de genealogia das cultivares envolvidas no dialelo. Foram estimados parâmetros estatísticos a fim de analisar a parametrização dos valores preditos, através do valor do Critério de informação Akaike (AIC) e a significância dos modelos pelo teste da razão de verossimilhança (LRT). Foram estimados os componentes de variância genotípico (𝜎 ), aditivo (𝜎 ), aditivo × aditivo (𝜎 ) e residual (𝜎 ), respectivos para cada modelo, e a partir deles foram estimados os parâmetros de herdabilidade no sentido restrito (ℎ ), acurácia (𝐻) e o coeficiente de variação experimental (𝐶𝑉𝑒) (%). Com os valores genéticos preditos foram feitas as seleções entre e dentro das famílias utilizando o índice MGIDI para cada modelo, analisando os ganhos de seleção respectivos e o índice de coincidência entre os modelos. As famílias apresentaram tanto efeito aditivo quanto epistático para a maioria das características avaliadas, possibilitando a seleção para famílias com potencial de serem utilizadas como genitores e também para avançarem de geração dentro do programa de melhoramento. Palavras-chave: Efeito aditivo e aditivo × aditivo. Seleção de famílias. Componentes de variância.The objective of this work is to evaluate the use of the additive and epistatic pedigree matrix (additive × additive) in the selection of F2:3 families of tropical wheat. The experiment consisted of 880 F2:3 progenies of tropical wheat, forming 56 families from learned families conducted through the genealogical method from a diallel involving the cultivars BRS 254, BRS 264 and BRS 394 (EMBRAPA), CD 1303 (COODETEC) Tbio Aton, Tbio Ponteiro, Tbio Duque and Tbio Sossego (Biotrigo Gentica). The evaluated characters were: plant height (cm), spike length (cm), number of grains per spike (unit) and grains per spikelet (unit), grain yield (ton ha-1) and mass of 100 grains (grams). Data were analyzed using three models: Model 1: without family pedigree information; Model 2: computing the additive pedigree matrix; and Model 3 computing the additive and epistatic pedigree matrix (additive × additive). To estimate the additive and additive × additive pedigree matrix was used as information on the genealogy of the cultivars involved in the diallel. Statistical parameters were estimated in order to analyze the parameterization of the predicted values, through the value of the Akaike Information Criterion (AIC) and the significance of the models by the likelihood ratio test (LRT). The genotypic (𝜎 ), additive (𝜎 ), additive × additive (𝜎 ) and residual (𝜎 ) components of variance were estimated, respectively for each model, and from them the parameters of heritability in the strict sense (ℎ ), accuracy (𝐻) and the coefficient of experimental variation (𝐶𝑉𝑒) (%). With the predicted breeding values, selections were made between and within the families using the MGIDI index for each model, analyzing the respective selection gains and the coincidence index between the models. Families showed both additive and epistatic effects for most of the traits evaluated, allowing the selection of families with the potential to be used as parents and also to advance generations within the breeding program. Keywords: Additive and additive × additive effect. Selection of families. Variance components.