use of multivariate techniques and molecular characterization and selection of erect and early cowpea genotypes

Autor: Dias, Francisco Tiago Cunha
Přispěvatelé: Bertini, Cândida Hermínia Campos de Magalhães
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2009
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron:UFC
Popis: DIAS, F. T. C. Utilização de técnicas multivariadas e moleculares na caracterização e seleção de genótiopos de feijão-caupi de porte ereto e ciclo precoce. 2009. 99 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Fitotecnia) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. Cowpea has great socioeconomic importance in relation to their high contents of protein, drought resistance and good yield. Being cultivated in tropical and subtropical regions of Africa, Brazil and Asia, cowpea is cultivated predominantly by small farmers who use few technological resources. In recent years, cowpea has drawn the attention of medium and large farmers, which require cultivars suited to mechanization, early and responsive to environmental improvements. To start a breeding program that meets the needs of these new cowpea cultivars become necessary the knowledge of the germplasm available, and the relationship between variables related to yield and techniques appropriate to the selection of cowpea. In this context, this study aimed to evaluate the genetic divergence of erect and early cowpea genotypes through phenotypic and molecular characters, besides to study the interrelations among traits related to yield and the selection index appropriate to indentify the best erect and early cowpea genotypes. For the assessment of genetic diversity by molecular markers, there were extractions of DNA from 46 genotypes from the Germplasm Bank of the Universidade Federal do Ceará and Embrapa Meio Norte and then PCR was performed with eight ISSR primers in the Laboratory of Molecular Biology of Embrapa Agroindústria Tropical. For the analysis of genetic divergence of phenotypic markers, study of canonical correlation, analysis and application to track the index of selection was carried out an experiment in randomized blocks with four replicates and 28 genotypes in Fazenda Lavoura Seca, which belongs to the Centro de Ciências Agrárias Universidade Federal do Ceará (CCA / UFC), located in Quixadá, Ceará. From the results obtained by molecular markers it was found that these were effective in identifying the polymorphism in erect and early cowpea genotypes. There is a tendency for grouping of genotypes according to the origin. Assessing the genetic divergence in phenotypic markers showed that CE-46 genotype is the most divergent among the 28 genotypes. Crossings between the groups VIII and XI and groups VII and VIII may result in favorable gene combinations and response variables initial flowering of the crop cycle and contribute to greater magnitude to the quantification of genetic divergence among the genotypes. From studies using canonical correlation and path analysis it is concluded that direct selection based on the seed number per pod and one hundred seed weight favors the increase in yield cowpea. A direct selection based on the number of pods per plant tends to decrease the cycle in cowpea, the decrease in the pod length and the increase in the seed number per pod contribute to the increase in cowpea yield. The base and multiplicative selection indices are more efficient in the erect and early cowpea genotypes selection . The CE-113 and CE-748 genotypes combine, simultaneously, several favorable morphological and agronomic characters besides the high yield. A cultura do feijão-caupi (Vigna unguiculata L. Walp) possui grande importância socioeconômica em função dos seus teores elevados de proteína, de sua resistência a seca e boa produtividade. Sendo cultivado nas regiões tropicais e subtropicais da África, Brasil e Ásia, o feijão-caupi é cultivado, predominantemente, por pequenos agricultores os quais utilizam poucos recursos tecnológicos. Nos últimos anos, o feijão-caupi tem chamado a atenção de médios e grandes produtores, os quais necessitam de cultivares adaptadas a mecanização, precoces e responsivas as melhorias do ambiente. Para iniciar um programa de melhoramento genético que atenda as necessidades desses novos produtores de feijão-caupi tornam-se necessários o conhecimento do germoplasma disponível, assim como o das relações entre as variáveis relacionadas com a produtividade e técnicas de seleção apropriadas ao feijão-caupi. Nesse contexto, objetivou-se com esse trabalho avaliar a divergência genética por caracteres fenotípicos e moleculares, estudar as inter-relações entre caracteres relacionados com a produtividade e índices de seleção adequados a genótipos de porte ereto e ciclo precoce. Para a avaliação da divergência genética por marcadores moleculares, realizaram-se extrações de DNA de 46 genótipos provenientes do Banco de Germoplasma da Universidade Federal do Ceará e da Embrapa Meio Norte e posteriormente foram realizadas PCR com oito iniciadores ISSR no Laboratório de Biologia Molecular da Embrapa Agroindústria Tropical. Para a análise da divergência genética por marcadores fenotípicos, estudo de correlações canônicas, análise de trilha e aplicação de índices de seleção realizou-se um experimento em blocos ao acaso com quatro repetições e 28 genótipos na Fazenda Lavoura Seca, pertencente ao Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Ceará (CCA/UFC), localizada no município de Quixadá, Ceará. A partir dos resultados obtidos pelos marcadores moleculares verificou-se que estes foram eficientes na identificação do polimorfismo em genótipos de feijão-caupi de porte ereto e ciclo precoce e que há uma tendência de agrupamento desses genótipos em função da origem. Avaliando a divergência genética através de marcadores fenotípicos observou-se que o genótipo CE-46 é o mais divergente entre os 28 genótipos avaliados. Os cruzamentos entre os grupos VIII e XI e grupos VII e VIII podem resultar em combinações gênicas favoráveis e as variáveis respostas floração inicial e ciclo da cultura contribuem em maior magnitude para a quantificação da divergência genética entre os genótipos avaliados. A partir dos estudos realizados utilizando correlações canônicas e análise de trilha conclui-se que a seleção direta com base no número de sementes por vagem e peso de 100 sementes favorece o aumento em produtividade de feijão-caupi; a seleção direta com base no número de vagens por planta tende a diminuir o ciclo cultural em feijão-caupi; o decréscimo no comprimento da vagem e o aumento no número de sementes por vagem contribuem para o aumento na produtividade em feijão-caupi de porte ereto e ciclo precoce. Constatou-se que os índices base e multiplicativo são mais eficientes na seleção de genótipos de feijão-caupi precoces e de porte ereto e que os genótipos CE-113 e CE-748 reúnem, simultaneamente, vários caracteres morfológicos e agronômicos favoráveis além da produtividade elevada.
Databáze: OpenAIRE
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