Prediction of genetic gains by mixed models in conilon coffee progenies

Authors

  • Cíntia Machado de Oliveira Moulin Carias Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro - UENF
  • Geraldo Amaral Gravina Laboratório de Engenharia Agrícola (LEAG), UENF, Campos dos Goytacazes, RJ, Brasil.
  • Maria Amélia Gava Ferrão Pesquisadora, DSc, Embrapa Café/Incaper, Vitória - ES.
  • Aymbiré Francisco Almeida da Fonseca Pesquisador, DSc, Embrapa Café/Incaper, Vitória - ES.
  • Romário Gava Ferrão Pesquisador, DSc, Incaper - Vitória - ES
  • Marcelo Vivas Laboratório de Fitopatologia, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Campos dos Goytacazes, RJ, Brasil.
  • Alexandre Pio Viana Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Campos dos Goytacazes, RJ, Brasil.

Keywords:

Predicted genotypic values, Coffea canephora, mixed linear models

Abstract

The objective of this study was to evaluate the genetic gains predicted through different selection indices by REML / BLUP methodology in five traits of interest to the breeding program of conilon coffee Incaper. Eight half-sib progenies of early maturing cycle were evaluated regarding to average of two harvests with three replications, totaling 1368 observations. Indices of classic selection, multiplicative and based on the sum of the ranks, were used. During harvest, it were evaluated the characteristics: grain size (GS), productivity (PRO), size (S), vegetative vigor (VIG) and degree of slope (GI). The population was evaluated at the Experimental Farm of Marilândia, in Northwest region of Espírito Santo. The genetic-statistical analyzes were performed by Selegen program - REM / BLUP. It was verified by the analysis of genetic parameters, an excellent selective potential among families for all evaluated characteristics. The Mulamba and Mock index showed greater efficiency for the selection of half-sib families of conilon coffee.

Author Biographies

Cíntia Machado de Oliveira Moulin Carias, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro - UENF

Doutoranda em Genética e Melhoramento de Plantas pela Universidade Estadual do Norte Fluminense  Darcy Ribeiro-UENF

Geraldo Amaral Gravina, Laboratório de Engenharia Agrícola (LEAG), UENF, Campos dos Goytacazes, RJ, Brasil.

Graduado em Licenciatura em Ciências Agrícolas e em Agronomia pela Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro - UFRRJ, em 1993 e 1996, respectivamente. Mestrado em Agronomia (Ciências do Solo) pela UFRRJ (1998) e Doutorado em Fitotecnia (Produção Vegetal) pela Universidade Federal de Viçosa - UFV (2003). Atualmente é Professor Associado I do Laboratório de Engenharia Agrícola do Centro de Ciência e Tecnologia Agropecuária da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro - UENF. Tem experiência na área de Agronomia, com ênfase em Melhoramento Genético Vegetal, atuando principalmente nos seguintes temas: Glycine max, resistência genética, mancha olho-de-rã; melhoramento genético do feijão-de-vagem (Phaseolus vulgaris) e técnicas culturais. Tem experiência em Lecionação das disciplinas Estatística Básica, Bioestatística, Estatística Experimental na Graduação e Estatística Aplicada na Pós-Graduação. Orienta estudantes em nível de Mestrado e de Doutorado, nos Programas de Pós-Graduação em Produção Vegetal e no de Genética e Melhoramento de Plantas do CCTA/UENF.

Maria Amélia Gava Ferrão, Pesquisadora, DSc, Embrapa Café/Incaper, Vitória - ES.

Possui graduação em Engenharia Agronomica pela Universidade Federal do Espírito Santo (1982), mestrado em Genética e Melhoramento Vegetal, pela Universidade Federal de Viçosa (1985) e doutorado em Genética e Melhoramento Vegetal, pela Universidade Federal de Viçosa (1997). Pesquisadora do Instituto Capixaba de Pesquisa Assistência Técnica e Extensão Rural (Incaper) no período de julho/2005 a 09/04/2007. A partir de 10/04/2007 é pesquisadora da Embrapa Café, atuando junto ao Incaper, uma da dez Consórcidas do Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café. Bolsista de produtividade em pesquisa no CNPq. Trabalha na área de Genética e Melhoramento de Plantas, com ênfase em Genética Quantitativa e Marcadores Moleculares, atuando principalmente com as culturas de café arábica (Coffea arabica) e café conilon (Coffea canephora).

Aymbiré Francisco Almeida da Fonseca, Pesquisador, DSc, Embrapa Café/Incaper, Vitória - ES.

Engenheiro Agrônomo, graduado pela Universidade Federal do Espírito Santo (1980), Mestrado em Agronomia (Fitotecnia) pela Universidade Federal do Ceará (1983) e Doutorado em Fitotecnia (Produção Vegetal - com concentração em Melhoramento genético de café) pela Universidade Federal de Viçosa (1999). É pesquisador da Embrapa desde novembro de 1983, tendo sido efetivado em março de 1985. Lotado na Embrapa Café, atua no INCAPER (Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural) desde maio de 1987, com exceção do período entre março de 2008 e abril de 2010. Tem concentrado seu trabalho nas áreas de Melhoramento Genético e Manejo do Cafeeiro, atuando em programas de que envolvem o café Arábica e Conilon. Possui uma produção bibliográfica de 457 trabalhos científicos, incluindo artigos em periódicos nacionais e internacionais, capítulos de livro, resumos expandidos e simples em periódicos e anais de eventos científicos, em interação com mais de 400 outros autores. Possui 11 produtos tecnológicos, entre os quais, nove cultivares registradas de café conilon (três delas também protegidas), e uma de milho, além de 446 outros itens de produção técnica e científica (editoração de livro, consultoria, parecer técnico, elaboração de projetos, programas de rádio e TV, cursos ministrados, etc). Participou de diversas bancas de trabalhos de conclusão de curso de aperfeiçoamento, especialização, mestrado e doutorado, além de comissão julgadora de concurso público. Orienta estudantes, graduados, mestres e doutores bolsistas vinculados aos programas de pesquisa que participa junto ao Incaper. É consultor "ad hoc" junto a várias instituições de ensino e pesquisa e de revistas científicas. Atuou em administração de pesquisa como Coordenador Geral da Estação Experimental de Porto Velho (Embrapa Rondônia), Coordenador de Operações Técnicas da Estação Experimental do Incaper em Linhares e como chefe do Centro Regional de Desenvolvimento Rural da Região Centro Serrana - Incaper. Atuou ainda no Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café (Consórcio Pesquisa Café), na condição de Coordenador Institucional junto ao Incaper (de 2000 a março de 2008) e como coordenador do Comitê de Pesquisa do Núcleo de Referência Genética e Melhoramento do Cafeeiro" (2004 a 2008), tendo participado como membro da CTP-Café (Comissão Técnica do Programa Café) por dois períodos (4 anos) consecutivos. Exerceu a função de Gerente Geral da Embrapa Café (Unidade da Embrapa responsável pela Coordenação da programação de trabalho do Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café) entre março de 2008 e março de 2010. Participou de 79 projetos de pesquisa e desenvolvimento, nove dos quais, em andamento envolvendo o Incaper, diversas unidades da Embrapa, o CBP&D-Café e outras Instituições parceiras. Termos mais frequentes para direcionar à sua produção científica e tecnológica: Café & Tecnologia, Melhoramento Genético do Cafeeiro, Variedades Melhoradas, Variedades Clonais, Melhoramento de Populações, Manejo de Plantas, Sistemas de Poda, Cafeicultura Sustentável, Coffea canephora, Coffea arabica.

Romário Gava Ferrão, Pesquisador, DSc, Incaper - Vitória - ES

Possui graduação (B.Sc.) em Agronomia pela Universidade Federal do Espírito Santo - UFES (1980), mestrado (M.Sc, 1983) e doutorado (D.Sc, 2004) em Genética e Melhoramento de Plantas pela Universidade Federal de Viçosa - UFV ; Curso Avançado em Melhoramento Genético de Milho pelo Centro Internacional de Milho e Sorgo -CIMMTY, México (1993). Atualmente é pesquisador do Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural - Incaper, ex- Emcapa. Coordena seis projetos de pesquisa e transferência de tecnologia com café e atua como colaborador em outros doze, vinculados ao CBP&D/Café, Banco do Nordeste/Fundeci, Fapes e CNPq. Tem experiência em pesquisa científica, com maior ênfase em genética e melhoramento, com café conilon, café arábica, milho e sorgo. É coordenador do Programa de Cafeicultura do Estado do Espírito Santo, desde 2005 e coordenador da estimativa de previsão de safra de café do Estado ES (2005). Atua como professor de graduação e pós-graduação das disciplinas de Metodologia Cientifica, Projetos e Estatísticas e orienta estudantes de graduação e pós-graduação. Foi gerente de pesquisa e chefe do Centro Regional Desenvolvimento Rural Nordeste (Linhares) no período de 1996 a 1999. Coordenou o novo Planejamento Estratégico da Agricultura do Estado do Espírito Santo - PEDEAG, na área de cafeicultura. Responsável e colaborador pelo desenvolvimento de diversas tecnologias, sendo o lançamento de quatro variedades de milho e nove de café conilon, recomendação de 50 cultivares de milho e sorgo e 16 variedades de café arábica. Produção cientifica superior a 350 trabalhos, incluindo livros, capítulos de livros, artigos em periódicos nacionais e internacionais, resumos expandidos, resumos e outros. Como obra de destaque, cita-se sua autoria do livro "Metodologia Científica para Iniciantes em Pesquisa"- 4ª edição (2012), coordenação do livro "Café Conilon" (2007). Coordenou diversos eventos nacional e internacional destacando-se Congresso Brasileiro de Melhoramento de Plantas (2009), e Conferência Internacional de Coffea canephora (2012) dentre outros. É consultor ad hoc em instituições de pesquisa e membro do Conselho Editorial do Incaper. Bolsista de produtividade em pesquisa do CNPq (PQ-II). Na área vem coorientando estudantes de pós-graduação e participando como palestrantes e conferencista convidado em eventos no Brasil e no exterior. No Curriculum Lattes os termos mais frequentes na contextualização de produção cientifica e tecnológica são: genética e melhoramento, biometria, genética quantitativa, biotecnologia, variedades, manejo, milho, café arábica, café conilon.

Marcelo Vivas, Laboratório de Fitopatologia, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Campos dos Goytacazes, RJ, Brasil.

Possui graduação em Ciências Biológicas pelo Centro Universitário São Camilo Espírito Santo (2005) e Mestrado e Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas pela Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro. Tem experiência na área de Agronomia, com ênfase em Fitopatologia, atuando principalmente nos seguintes temas: melhoramento de plantas visando resistência à doenças, indução de resistência à doenças, e, controle alternativo (extratos vegetais, óleo essencial) de doenças de plantas.

Alexandre Pio Viana, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Campos dos Goytacazes, RJ, Brasil.

Alexandre Pio Viana concluiu o doutorado em Produção Vegetal pela Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro em 2001. Atualmente é Professor Associado I da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, no Laboratório de Melhoramento Genético Vegetal. Cientista Jovem do Estado do Rio de Janeiro, sendo bolsista entre 2007 a 2012. Cientista do Estado do Rio de Janeiro a partir de 2012. Participa de 8 projetos de pesquisa, sendo que coordena 6 destes. Atua na área de Agronomia, com ênfase em Melhoramento Genético de Plantas Perenes, Genética Quantitativa, Estatística Experimental, Marcadores de DNA. Atua em disciplinas de pós-graduação com foco em técnicas experimentais, modelagem mista, mapeamento de QTls e seleção genômica ampla. Coordena projetos de pesquisa nas áreas de melhoramento intrapopulacional do maracujazeiro amarelo, melhoramento da goiabeira via estudos em populações segregantes e procedimentos de seleção genômica ampla, melhoramento e manejo da videria em parceria com a University of California. Realizou Pós-doutorado na Universidade da California, em Davis (EUA), no Departamento de Viticultura e Enologia, na equipe do Prof. Andrew Walker com ênfase em mapeamento de QTLs e seleção assistida por marcadores de DNA, para resistência ao Oídio, Míldio e Pierce Disease e caracteres agronômicos em uvas de mesa e para a produção de vinhos de alta qualidade. É membro da diretoria da Sociedade Brasileira de Fruticultura 2014-016. É Presidente da Regional/RJ da Sociedade Brasileira de Melhoramento de Plantas

References

REFERÊNCIAS

AMARAL, A. T. JR.; FREITAS JÚNIOR, S. P.; RANGEL, R. M.; PENA, G. F.; RIBEIRO, R. M.; MORAIS, R. C.; SCHUELTER, A. R. Improvement of a popcorn population using selection indexes from a fourth cycle of recurrent selection program carried out in two different environments. Genetics and Molecular Research, v. 9, p. 340-370, 2010.

BRAGANÇA, S. M.; CARVALHO, C. H. S.; FONSECA, A. F. A.; FERRÃO, R. G. ‘Emcapa 8111’, ‘Emcapa 8121’, ‘Emcapa 8131’: Variedades clonais de café conilon para o Estado do Espírito Santo. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, DF, v. 36, n. 5, p. 765-770, 2001.

CARGNELUTTI- FILHO, A.; STORCK, L. Measures of experimental precision degree in corn cultivar competition trials. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 44, n.2, p. 111-117, 2009.

CARIAS, C. M. D. O. M.; TOMAZ, M. A.; FERRÃO, M. A. G.; DA FONSECA, A. F. A.; FERRÃO, R. G.; GONÇALVES, L. S. A. Produtividade de grãos de cafeeiro conilon de diferentes grupos de maturação pelo procedimento REML/BLUP. Semina: Ciências Agrárias, 35(2), 707-718, 2014.

CONAB- Companhia Nacional de Abastecimento (2014). Acompanhamento da safra brasileira de café. Disponível em: <http://www.conab.gov.br/conteudos.php?a=1253&.> Acessado 06 de agosto de 2014.

COUTO, M.F., PETERNELLI, L.A., BARBOSA, M.H.P. Classification of the coefficients of variation for sugarcane crops. Ciência Rural, v.43, n.6. 2013.

CRUZ, C. D.; CARNEIRO, P. C. S. Modelos biométricos aplicados ao melhoramento genético. v. 2. 2 ed. Viçosa: UFV, 2006. 585 p.

CRUZ, C.D.; REGAZZI, A.J.; CARNEIRO, P.C.S. Modelos biométricos aplicados ao melhoramento genético. 4. ed. Viçosa: UFV, 2012. 668p.

FARIAS NETO, J. T.; OLIVEIRA, M. S. P.; RESENDE, M. D. V.; RODRIGUES, J. C. Parâmetros genéticos e ganhos com a seleção de progênies de Euterpe oleracea na fase juvenil. Revista Cerne, Lavras, v.18, n. 3, July/Sept. 2012.

FERRÃO, R. G.; FONSECA, A. F. A.; SILVEIRA, J. S. M.; FERRÃO, M. A. G.; BRAGANÇA, S. M. ‘EMCAPA 8141’- Robustão Capixaba, variedade clonal de café conilon tolerante à seca, desenvolvida para o estado do Espírito Santo. Revista Ceres, Viçosa, MG: 47(273). p. 555-559, 2000.

FERRÃO, R. G.; CRUZ, C. D.; FERREIRA, A.; CECON, P. R.; FERRÃO, M. A. G.; FONSECA, A. F. A.; CARNEIRO, P.C.S.; SILVA, M. F. Parâmetros genéticos em café conilon. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 43, p. 61-69, 2008.

FERRÃO, R. G.; FONSECA, A. F. A.; FERRÃO, M. A. G.; VERDIN FILHO, A. C.; VOLPI, P. S.; MUNER, L. H.; LANI, J. A.; PREZOTTI, L. C.; VENTURA, J. A.; MARTINS, D. S.; MAURI, A. L.; MARQUES, E. M. G.; ZUCATELI, F. Café Conilon: técnicas de produção com variedades melhoradas. 14. ed. Vitória: Incaper, 2012. 73 p.

FERREIRA, A.; CECON, P. R.; CRUZ, C. D.; FERRÃO, R. G.; SILVA, M. F. DA; FONSECA, A. F. A.; FERRÃO, M. A. G. Seleção simultânea de Coffea canephora por meio da combinação de análise de fatores e índices de seleção. Pesquisa Agropecuária Brasileira. v. 40, p. 1189-1195. 2005.

FONSECA, A. F. A. DA., FERRÃO, M. A. G., FERRÃO, R. G., VERDIN FILHO, A. C., VOLPI, P. S., ZUCATELI, F. Conilon Vitória – Incaper 8142: Variedade clonal de café Conilon. Instituto Capixaba de Pesquisa e Extensão Rural – Incaper. Vitória-ES: 2004. 24 p.

FREITAS JESUS, I. L., DO AMARAL JUNIOR, A. T., VIANA, A. P., PENA, G. F., DA SILVA CABRAL, P., VITTORAZZI, C., CONCEIÇÃO SILVA, T. R. Ganho genético avaliado com índices de seleção e com REML/Blup em milho pipoca. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 48(11), 1464-1471, 2013.

FREITAS, I. L. J., DO AMARAL JÚNIOR, A. T., FREITAS JR, S. P., CABRAL, P. D. S., RIBEIRO, R. M., & GONÇALVES, L. S. A. Genetic gains in the UENF-14 popcorn population with recurrent selection. Genetics and molecular research: GMR, 13(1), 518. 2014.

FRITSCHE-NETO, R., VIEIRA, R.A., SCAPIM, C.A., MIRANDA, G.V. AND REZENDE, L.M. Updating the ranking of the coefficients of variation from maize experiments. Acta Scientiarum. Agronomy. Maringá, v. 34, n. 1, p. 99-101. 2012.

LEROY, T., MONTAGNON, C., CILAS, C., YAPO, A., CHARMETANT, P., ESKES, A.B. Reciprocal recorrent selection applied to Coffea canephora Pierre. II. Genetic gains and results of first cycle intergroup crosses. Euphytica, Wageningen, v. 95, n. 3, p. 347-354. 1997.

MAIA, M. C. C.; RESENDE, M. D. V.; OLIVEIRA, L. C.; VASCONCELOS, L. F. L.; LIMA NETO, J. F. P. Análise genética em genótipos de manga rosa via REML/BLUP. Revista Agrotecnologia, 5(1), 1-16. 2014.

MISTRO, J. C.; FAZUOLI, L. C.; GONÇALVES, P. D. S.; GUERREIRO FILHO, O. Estimates of genetic parameters and expected genetic gains with selection in robust coffee. Crop breeding and applied biotechnology, v.4, p. 86-91. 2004.

MISTRO, J. C. (2013). Estimativas de parâmetros genéticos visando o melhoramento do café robusta (Coffea canephora Pierre ex. A. Froehner). 152f. Tese (Doutorado) - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Universidade de São Paulo, Piracicaba- SP.

OIC – Organização Internacional do Café. Disponível em: http://dev.ico.org/documents/cy2014-15/annual-review-2013-14-electronic-p.pdf. Acessado em 20 de dezembro de 2014.

OLIVEIRA, E. J.; SANTOS, V. S.; LIMA, D. S.; MACHADO, M. D.; LUCENA, R. S.; MOTTA, T. B. N.; CASTELLEN, M. S. Seleção em progênies de maracujazeiro amarelo com base em índices multivariados. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 43, n. 11, p. 1543-1549. 2008.

PEDROZO, C. A.; BENITES, F. R. G.; BARBOSA, M. H. P.; RESENDE, M. D. V.; SILVA, F. L. Eficiência de índices de seleção utilizando a metodologia REML/BLUP no melhoramento da cana-de-açúcar. Scientia Agraria, v.10, n.1, p.031-036. 2009.

QUINTAL, S. S. Melhoramento da goiabeira P. guajava via metodologia de modelos mistos. 181f. Tese (Doutorado) - Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro Campos dos Goytacazes, RJ. 2013.

RANGEL, R. M., AMARAL, A. T. JR., GONÇALVES, L. S. A., FREITAS JÚNIOR, S. P. Análise biométrica de ganhos por seleção em população de milho-pipoca de quinto ciclo de seleção recorrente. Revista Ciência Agronômica. 42:473-481. 2011.

RESENDE, M. A. V., DE FREITAS, J. A., LANZA, M. A., DE RESENDE, M. D. V., AZEVEDO, C. F. Divergência genética e índice de seleção via BLUP em acessos de algodoeiro para características tecnológicas da fibra. Pesquisa Agropecuária Tropical (Agricultural Research in the Tropics), 44(3). 2014.

RESENDE, M. D. V. Genética biométrica e estatística no melhoramento de plantas perenes. Brasília: Embrapa Informação Tecnológica, 975 p. 2002.

RESENDE, M. D. V.; DUARTE, J. B. Precisão e controle de qualidade em experimentos de avaliação de cultivares. Pesquisa Agropecuária Tropical, Goiânia, v. 37, p. 182-194. 2007.

SILVA, T. R. C., AMARAL, A. T. Jr., GONÇALVES, L. S. A., CANDIDO, L. S. Agronomic performance of popcorn genotypes in Northern and Northwestern Rio de Janeiro State. Acta Scientiarum Agronomy. 35:57-63. 2013.

RIBEIRO, R. M., AMARAL, A. T. Jr., GONÇALVES, L. S. A., CANDIDO, L. S. Genetic progress in the UNB-2U population of popcorn under recurrent selection in Rio de Janeiro. Genetics and Molecular Research. 11:1417-1423. 2012.

RODRIGUES, W. N.; TOMAZ, M. A.; FERRÃO, R. G.; FERRÃO, M. A. G.; FONSECA, A. F. A.; MIRANDA, F. D. Estimativa de parâmetros genéticos de grupos de clones de café. Coffee Science v. 7, p.177-186. 2012.

SEVERINO, L. S.; SAKIYAMA, N. S.; PEREIRA, A. A.; MIRANDA, G. V.; ZAMBOLIM, L.; BARROS, U. V. Associações da produtividade com outras características agronômicas de café (Coffea arabica L.“Catimor”). Acta Scientiarum. Agronomy, 24, 1467-1471. 2008.

TEIXEIRA, A. L.; PRADO, P. E. R.; DIAS, K. O. G.; MALTA, M. R.; GONÇALVES, F. M. A. Avaliação do teor de cafeína em folhas e grãos de acessos de café arábica. Revista Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 43, n. 1, p. 129-137. 2012.

Published

2016-03-22

How to Cite

CARIAS, C. M. de O. M.; GRAVINA, G. A.; FERRÃO, M. A. G.; DA FONSECA, A. F. A.; FERRÃO, R. G.; VIVAS, M.; VIANA, A. P. Prediction of genetic gains by mixed models in conilon coffee progenies. Coffee Science - ISSN 1984-3909, [S. l.], v. 11, n. 1, p. 39–45, 2016. Disponível em: https://coffeescience.ufla.br/index.php/Coffeescience/article/view/961. Acesso em: 27 feb. 2024.

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