Seleção de progênies S0:1 de milho em diferentes densidades de semeadura

Selection of S0:1 maize progenies under different plant densities

MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL

Seleção de progênies S_0:1 de milho em diferentes densidades de semeadura¹

Selection of S_0:1 maize progenies under different plant densities

André Gustavo Steola^I; Renzo Garcia Von Pinho^II; José Luiz de Andrade Rezende Pereira^II

^IDepartamento de Biologia/UFLA. Campus Universitário – DBI/UFLA, Caixa Postal 37, 37200-000 Lavras (MG). E-mail: [e-mail]

^IIDepartamento de Agricultura/UFLA. Campus Universitário – DAG/UFLA, Lavras (MG), E-mail: [e-mail]; [e-mail]

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da densidade de semeadura sobre o processo de seleção de progênies endogâmicas S_0:1 de milho. Utilizaram-se 98 progênies S_0:1 derivadas do híbrido simples GNZ 2004, avaliadas em duas densidades de semeadura (50 mil e 75 mil plantas ha^-1) . Em cada densidade foram avaliadas as 98 progênies S_0:1, juntamente com o híbrido GNZ 2004 e sua geração F₂. O delineamento utilizado em ambas as densidades foi o látice simples 10 x 10, com duas repetições. Os experimentos foram desenvolvidos em área experimental do Departamento de Agricultura da Universidade Federal de Lavras, em Lavras (MG). As características avaliadas foram produtividade de espigas despalhadas e prolificidade. Pelos resultados obtidos constatou-se variabilidade genética entre as progênies S_0:1 nas duas densidades avaliadas, havendo a possibilidade de seleção de progênies com maior potencial de produção de espigas despalhadas. A não-significância da interação entre as progênies S_0:1 e as densidades de semeadura associadas às altas correlações genéticas obtidas evidenciam que a seleção poderá ser realizada em qualquer uma das duas densidades, sem comprometer o processo seletivo.

Palavras-chave:Zea mays, progênies endogâmicas, melhoramento genético vegetal.

ABSTRACT

The present work aimed to evaluate the effect of planting density on the selection of inbred progenies. GNZ 2004 single hybrid, its F₂ generation and ninety-eight S_0:1 progenies were evaluated in two plant densities, 50 thousand and 75 thousand plants ha^-1in a simple 10x10 lattice design. The experiment was performed in the experimental area of the Agriculture Department of the Universidade Federal de Lavras, in Lavras, Minas Gerais State, Brazil. Yield of husked ear and prolificy were evaluated. Results showed genetic variation among the S_0:1 progenies in the two densities, allowing the selection of progenies with higher potential for production of husked ear corn. Interaction of the progenies x densities was not significant that, associated with high genetic correlations, indicate that the selection could be performed efficiently at any density.

Key words: Zea mays, corn, inbred progenies, plant breeding.

1. INTRODUÇÃO

Dentre as principais técnicas de manejo adotadas para a cultura do milho na busca de maior eficiência produtiva e econômica, a escolha da densidade de semeadura é, sem dúvida, um dos fatores que mais podem contribuir para a correta exploração do ambiente e do genótipo. Esse é um dos mais importantes fatores na obtenção de maiores produtividades (MEROTTO JÚNIOR et al., 1996).

A utilização de maiores densidades nessa cultura é uma tendência atual e a maioria dos programas de melhoramento tem dado ênfase ao desenvolvimento de cultivares mais adaptadas a altas densidades de semeadura. O efeito significativo da interação entre cultivares e densidades de semeadura é freqüentemente citado na literatura (DUVICK e CASSMAN, 1999; SANGOI et al., 2002; TOLLENAAR e LEE, 2002; TOLLENAAR e WU, 1999). Entretanto, existem poucas informações disponíveis sobre o efeito da densidade de semeadura na avaliação de progênies de milho em um programa de melhoramento.

No Brasil, predomina o emprego dos métodos que utilizam, especialmente, famílias de meios-irmãos, principalmente, pela facilidade de condução (CARVALHO et al., 1998a; CARVALHO et al., 1998b). Há relatos, contudo, do emprego de irmãos germanos (NASPOLINI FILHO et al., 1986).

Progênies endogâmicas S₁ e, em certos casos, S₂ têm sido utilizadas para a seleção de progênies em populações. Tal tipo de seleção é, geralmente, indicado para caracteres de baixa herdabilidade, uma vez que a endogamia aumenta a variância genética entre as progênies, permitindo maior discriminação entre as progênies e maior progresso genético esperado. O método, entretanto, não tem sido muito utilizado, provavelmente devido ao maior intervalo entre os ciclos e às dificuldades práticas de avaliação das progênies autofecundadas. Assim, resultados limitados estão disponíveis, embora indicando progresso satisfatório (PATERNIANI, 1993).

Ao avaliar duzentas famílias de meios irmãos da população CMS-39, nas densidades de 26 a 50 mil plantas ha^-1, ARRIEL (1991) verificou a existência de significância para a interação entre densidades de semeadura e famílias quanto à produtividade de grãos. Devido a essa interação, as famílias selecionadas em uma densidade de semeadura podem não ser coincidentes com as selecionadas na outra densidade, sugerindo que a avaliação de famílias seja efetuada em uma densidade de semeadura correspondente àquela na qual se pretende utilizá-la posteriormente.

A avaliação dos efeitos da densidade populacional sobre o processo de seleção, bem como o conhecimento das estimativas dos parâmetros fenotípicos e genéticos envolvidos com a interação genótipos x densidades de semeadura, podem auxiliar na escolha e utilização de estratégias apropriadas para a obtenção de sucesso nos programas de melhoramento, possibilitando a identificação de linhagens superiores visando ao desenvolvimento de híbridos.

Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento de progênies S_0:1 de milho, derivadas de um híbrido simples, em duas densidades de semeadura.

2. MATERIAL E MÉTODOS

Foram utilizadas 98 progênies S_0:1 derivadas do híbrido simples GNZ 2004 proveniente do programa de melhoramento de milho da empresa Geneseeds Recursos Genéticos em Milho Ltda. O híbrido GNZ 2004 é um híbrido simples, de ciclo precoce, com porte médio e tipo de grão semidentado, indicado tanto para produção de grãos quanto para silagem, sendo um híbrido bem adaptado para a Região Sul de Minas Gerais.

Foram instalados dois experimentos com densidades de semeaduras diferentes (50 mil e 75 mil plantas ha^-1). Os experimentos foram instalados em área experimental do Departamento de Agricultura da Universidade Federal de Lavras, em Lavras, MG.

As 98 progênies S_0:1 obtidas juntamente com o híbrido GNZ 2004 e sua geração F₂, foram avaliadas em um delineamento em esquema de látice simples 10x10, para as duas densidades. Cada parcela foi constituída de uma fileira de cinco metros de comprimento, com espaçamento entre fileiras de 0,8 m. A semeadura foi realizada na primeira quinzena de dezembro de 2003, para ambos os experimentos. Aproximadamente, 15 dias após a semeadura, procedeu-se o desbaste. Para o experimento com densidade de semeadura de 50 mil plantas ha^-1, foram mantidas, após o desbaste, 4 plantas m^-1, com um total de 20 plantas por parcela. No experimento com alta densidade de semeadura, 75 mil plantas ha^-1, foram mantidas 6 plantas m^-1, totalizando 30 plantas por parcela.

Foram avaliadas as características de estande final, prolificidade (PRO), e a produtividade de espigas despalhadas (PED), corrigido para 13% de umidade.

Como os experimentos instalados em látice 10 x 10 foram pouco eficientes em relação ao delineamento em blocos, realizaram-se as análises de variâncias considerando o delineamento de blocos casualizados. O efeito de tratamentos foi decomposto em progênies S_0:1, testemunhas (geração F₂ do híbrido GNZ 2004 e o híbrido GNZ 2004) e contraste S_0:1 x testemunhas.

As estimativas dos componentes de variância foram obtidas a partir das esperanças matemáticas apresentadas nas Tabelas 2 e 3, de acordo com método descrito por VENCOVSKY e BARRIGA (1992). Devido ao fato de a seleção ter sido efetuada somente sobre as progênies S_0:1, os componentes da variância, bem como os parâmetros genéticos, foram estimados considerando-se apenas as 98 progênies S_0:1. Foram estimadas as variâncias genéticas entre progênies (s²_p), a variância fenotípica entre médias de progênies (s²_F), a herdabilidade no sentido amplo ao nível de médias de progênies (h²_a), a variância da interação densidades x progênies (s²_DP) e o coeficiente de variação genética (CVg). Os limites inferiores (LI) e superiores (LS) das estimativas da h²_a foram calculados segundo as expressões apresentadas por KNAPP et al. (1985).

Considerando cada densidade separadamente e utilizando os dados médios das progênies, foram estimadas as correlações genéticas envolvendo as características de PED e PRO. Também foram estimados para cada densidade, os ganhos esperados com a seleção, e a resposta correlacionada da seleção baseada no desempenho médio das progênies em uma densidade, com a resposta na outra densidade.

Todas as análises foram realizadas utilizando-se o software genético/estatístico GENES, versão Windows (CRUZ, 2004).

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Constatou-se que a precisão experimental avaliada pelo coeficiente de variação (CVe) pode ser considerada de média a alta, pois, quando comparada com ensaios de densidades populacionais, utilizando-se híbridos de milho, observam-se valores semelhantes aos encontrados (Tabelas 1, 2 e 3) (BORGES, 2003; RESENDE, 2003). Quando se comparam os valores de CVe obtidos em experimentos que utilizaram progênies endogâmicas (BISON, 2001; PINTO et al., 2000; LIMA, 1999) nota-se que os valores encontrados no presente trabalho são, de maneira geral, de pequena magnitude, indicando boa precisão experimental.

A característica produtividade de espigas despalhadas foi influenciada significativamente pelas progênies (p< 0,01) em cada densidade, indicando a existência de progênies com diferentes potenciais produtivos em cada densidade. Essa variabilidade também pode ser observada nas distribuições de freqüências para esta característica (Figura 1).

A interação entre progênies e densidades foi não significativa, indicando um comportamento semelhante das progênies nas duas densidades. Corroborando com a não-significância da interação, pode-se observar também a alta correlação genética entre as progênies nas duas densidades (r_g = 0,92).

A ausência de interação neste trabalho discorda dos resultados obtidos no trabalho realizado por ARRIEL (1991), que constatou a existência de interação entre progênies de meios irmãos e densidade de semeadura. Contudo, na comparação entre esses resultados, é importante considerar os diferentes tipos de materiais utilizados. ARRIEL (1991) utilizou progênies de meios irmãos derivadas da população CMS-39, enquanto no presente trabalho foram avaliadas progênies endogâmicas S_0:1, derivadas de um híbrido simples.

A ausência de interação entre progênies e densidades é um aspecto que merece atenção, uma vez que dificulta o trabalho do melhorista na identificação de progênies superiores (RAMALHO et al., 1993). Como foi não significativa, pode-se proceder a seleção em uma das duas densidades ou utilizando a média das densidades.

Por meio das estimativas dos coeficientes de variação genéticos (CV_G%) pode-se inferir que a liberação da variabilidade em relação à média nas duas densidades foi semelhante, tendo sido maior no experimento desenvolvido na densidade de 50.000 plantas ha^-1 (17,54%) (Tabela 4). Pode-se observar a grande semelhança existente entre todos os parâmetros genéticos e fenotípicos envolvendo as duas densidades, colaborando para a não-significância da interação progênies S_0:1 x densidades.

A possibilidade de obtenção de sucesso com a seleção é reforçada pelas estimativas dos índices b (CV_G/CV_e). Quando a estimativa desse índice é maior que um, existem condições propícias à seleção. Nas duas densidades avaliadas, o índice foi superior a um, para a característica de produtividade de espigas despalhadas.

O potencial dessa população para a seleção fica evidenciado pelo valor da herdabilidade no sentido amplo (h²_a), que foi alto na análise envolvendo os dois ambientes (82,48%), não diferindo dos relatados por outros autores. BISON (2001), avaliando progênies S₁ a partir dos híbridos simples C 333 e AG 9012, observou valores de 77,0% e 83,7%, respectivamente, para as duas populações. SILVA FILHO (1999), avaliando progênies endógamas das populações BR-106, BR-105 e CMS-39, notou valores médios superiores a 85%. ELIAS (1997), em ensaios com progênies S₂ da população CMS-39, verificou uma herdabilidade de 79,8%. PINTO (1996), avaliando progênies S₁ das populações BR-105 e BR-106, observou herdabilidade média de 73,3% para a primeira população e de 61,2% para a segunda.

Os ganhos esperados com a seleção, tanto direta como indireta (Tabela 5), foram muito semelhantes, tendo sido maior o ganho com a seleção direta na densidade de 75.000 plantas ha^-1(18,12%). No entanto, esses valores são baixos, quando se observam os encontrados por outros autores (BISON, 2001; SILVA FILHO, 1999).

Para a prolificidade, nas análises individuais, foi detectada significância (p< 0,01) na fonte de variação progênies S_0:1 apenas na densidade de 50.000 plantas ha^-1, constatando-se que existe variabilidade entre as progênies, o que não ocorreu no experimento desenvolvido na densidade de 75.000 plantas ha^-1.

Assim como foi observado por outros autores (FORNASIERI FILHO, 1992; SANGOI, 2001), o efeito da densidade aumentou a competição entre as plantas, reduzindo sua prolificidade. As médias dos experimentos para essa característica evidenciam a redução na expressão do caráter em função do aumento da densidade.

Cabe aqui ressaltar que, apesar da redução na prolificidade devido ao aumento da densidade, na média dos experimentos, quando foi utilizada a população de 75.000 plantas ha^-1, obteve-se a maior produtividade de espigas. Esse fato ocorreu, principalmente, devido ao efeito compensatório na produtividade de grãos relacionado ao aumento do número de plantas por área (EMBRAPA, 1996).

A interação progênies S_0:1 x densidades para a característica de prolificidade não foi significativa, revelando que as progênies comportaram-se de forma semelhante nas duas densidades. Contribuindo para explicar a não-significância da interação, basta verificar o valor da correlação genética entre as progênies nas duas densidades, que foi de 0,68.

As estimativas dos parâmetros genéticos em cada densidade de semeadura, para a prolificidade, estão apresentadas na Tabela 6. Por meio das estimativas do coeficiente de variação genético (CV_G%), pode-se inferir que a liberação da variabilidade em relação à média nas duas densidades foi de maior magnitude no experimento instalado na densidade de 50.000 plantas ha^-1(9,16%). Observa-se que, para todos os parâmetros genéticos e fenotípicos estimados, a avaliação na densidade de 50 mil plantas ha^-1 evidencia maiores estimativas. Vale ressaltar que, nessa densidade, as progênies expressaram todo o seu potencial para essa característica. Observou-se efeito significativo das progênies para essa característica neste experimento, o que não foi notado no experimento na densidade de 75 mil plantas ha^-1.

A herdabilidade no sentido amplo foi de maior magnitude na densidade de 50.000 plantas ha^-1; observando-se que o valor do seu limite inferior para a prolificidade na densidade de 75.000 plantas ha^-1 foi de -0,15, indicando a possibilidade de insucesso com a seleção para essa característica, uma vez que a herdabilidade pode assumir valores nulos.

Os ganhos esperados com a seleção para essa característica (Tabela 7) foram maiores no experimento com densidade de 50.000 plantas ha^-1. Isso já era de se esperar, pelo fato da expressão desse caráter ser muito prejudicada pelo aumento da densidade.

4. CONCLUSÕES

1. Constata-se variabilidade genética entre as progênies S_0:1 nas duas densidades avaliadas, havendo a possibilidade de seleção de progênies com maior potencial de produção de espigas despalhadas.

2. A não-significância da interação entre as progênies S_0:1 e as densidades de semeadura, associada às altas correlações genéticas obtidas, evidencia que a seleção poderá ser realizada em qualquer uma das duas densidades, sem comprometer o processo seletivo.

Recebido para publicação em 23 de agosto de 2005 e aceito em 1.ºde fevereiro de 2006.

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1

Parte da dissertação de mestrado em Genética e Melhoramento de Plantas do primeiro autor, apresentado à Universidade Federal de Lavras.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  05 Maio 2006
• Data do Fascículo
  2006

Histórico

• Aceito
  01 Fev 2006
• Recebido
  23 Ago 2005