Biometria aplicada ao melhoramento genético do café Conilon.

Abstract

Das diferentes atividades ligadas ao negócio agrícola em nível mundial, o agronegócio do café está entre as de maior importância econômica e social. O Brasil é o maior produtor desse grão, com mais de 30% da produção mundial, sendo o Estado do Espírito Santo o segundo maior produtor brasileiro, com aproximadamente 20% da safra nacional. No citado estado, Coffea canephora, variedade Conilon, é a espécie mais plantada, representando mais de 60% do café do estado e 70% do café Robusta brasileiro. Em razão da importância do café Conilon do Espírito Santo, vem o Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural (Incaper) desenvolvendo um programa de pesquisa em melhoramento genético, desde 1985. Como resultados aplicados desse programa, foram desenvolvidas, lançadas, recomendadas e disponibilizadas aos produtores capixabas cinco variedades clonais e uma propagada por semente. O objetivo geral deste trabalho foi gerar informações biométricas que poderão ser úteis na geração de novos conhecimentos e, ou, tecnologias, no planejamento, redirecionamento e execução de futuros trabalhos de melhoramento genético com o Conilon no Espírito Santo. Quarenta genótipos foram avaliados por sete colheitas em dois locais nas Fazendas Experimentais do Incaper, nos municípios de Sooretama e Marilândia, ES, no delineamento experimental em blocos casualizados, com relação a 18 características. Esta tese é composta por quatro capítulos, que, além das avaliações dos comportamentos dos genótipos, foram realizadas diferentes análises biométricas, como a obtenção de estimativas de parâmetros genéticos, estudos de repetibilidade de comportamento para produção, análise de divergência genética, estimativas de interação genótipo x ambiente e de adaptabilidade e estabilidade de produção. Na maioria dos caracteres estudados nas diferentes colheitas e locais, verificaram-se diferenças significativas (P<0,05 ou 0,01) para genótipos que, associados às magnitudes da variância genética e coeficientes de variação genotípicos e também ao coeficiente de determinação genotípico e à relação CVg/CVe, indicam a existência de variabilidade genética nos materiais genéticos para as características em Sooretama e Marilândia e condições favoráveis para obtenção de ganhos genéticos pela seleção nos dois locais. As altas produtividades médias obtidas nos dois locais (acima de 60 sc.benef./ha), com genótipos produzindo mais de 120 sc/ha, evidenciam o elevado potencial produtivo da maioria dos genótipos. Nos estudos de correlações, em 95,45% dos casos a correlação genotípica foi superior à fenotípica, mostrando maior influência dos fatores genéticos em relação aos ambientais e condições propícias ao melhoramento dos diferentes caracteres. O estudo de repetibilidade indicou que o método de componentes principais com uso de matriz de covariância foi o mais adequado, com coeficientes de repetibilidade de 0,501 e 0,432 e R 2 de 87,56 e 84,19%, em Sooretama e Marilândia, respectivamente, e que são necessárias de cinco a sete colheitas para se obter acurácia de 85% do valor real do genótipo. No estudo de divergência genética, observou-se pela distância generalizada de Mahalanobis dissimilaridade entre os genótipos variando de 1,28 a 211,70. O agrupamento de genótipos, pela técnica de Tocher, indicou que em Sooretama os genótipos foram distribuídos em 10 grupos e, em Marilândia, em cinco grupos. Na análise de dispersão gráfica pela técnica de variáveis canônicas, os genótipos mais divergentes em Sooretama foram ES 318, ES 311, ES 308 e ES 01- T2 e, em Marilândia, ES 315, ES 318, ES 338, ES 317, ES 309, ES 337 e ES 321. Seguindo as metodologias de Eberhart e Russell (1966), Cruz et al. (1989), Lin e Binns (1988) e Carneiro (1998), nos estudos de adaptabilidade e estabilidade nenhum clone foi considerado ideal, mas ES 309, ES 311, ES 319, ES 332 e ES 336 apresentaram adaptação geral; ES 308, ES 313, ES 320, ES 327, ES 328, ES 329, ES 335 e ES 337 o fizereram em ambientes favoráveis e os clones ES 309, ES 328 e ES 329, em ambientes desfavoráveis, apesar de apresentarem baixa previsibilidade, mesmo exibindo R 2 i >70% pelas duas primeiras metodologias. Os resultados são importantes para programas de melhoramento, em especial para o conduzido no Estado do Espírito Santo, uma vez que foram obtidos conhecimentos que avaliam a variabilidade genética da espécie; caracterizam os ambientes onde é desenvolvida a maioria dos estudos de melhoramento; proporcionam informações úteis na predição de ganhos genéticos e na seleção direta e indireta de caracteres; auxiliam a definição dos materiais genéticos que poderão compor novas variedades clonais melhoradas, de progenitores divergentes, que poderão ser utilizados em cruzamentos visando à obtenção de híbridos e auxiliar a recomendação de clones para os diferentes ambientes; e, sobretudo, definem mais eficientemente o tempo necessário de melhoramento e outras estratégias, objetivando a obtenção de maiores ganhos genéticos, com menores custos e tempo.

Among the different activities linked to agribusiness in the world, coffee is one of the greatest in economical and social importance. Brazil is the largest coffee producer, accounting for more than 30% of the world´s production, and in Brazil the State of Espírito Santo is the second largest Brazilian producer, with approximately 20% of the national crop. In this state, Coffea canephora, variety Conilon represents more than 60% of coffee in the state and 70% of Brazilian Robusta coffee. Because of the importance of Conilon in Espírito Santo, the Capixaba Institute of Research, Technical Assistance and Rural Extension (Incaper) is developing a research program in genetic improvement since 1985. This program has developed, launched, recommended and made available to capixaba producers five clonal varieties and one seedling variety. The objective of this work was to generate biometrical information that could be useful to generate new knowledge and/or technologies for planning, redirecting and implementing future genetic improvement of Conilon in Espírito Santo. Forty genotypes were appraised in seven successive harvests in two sites at Incaper Experimental Farms, municipal district of Sooretama and Marilândia, ES. The experimental design was distributed in randomized blocks, with 18 characteristics. This thesis consists of four chapters, which besides genotype evaluations, a number of biometrical analyses were carried out, such as estimation of genetic parameters, studies of production behavior repeatability, genetic divergence analysis, estimation of genotype x environment interaction and production adaptability and stability. For most traits studied at the different harvests and sites, significant differences were found (P <0,05 or 0,01) for genotypes, which associated to genetic variance magnitudes and genotypic coefficients of variation, and also to the genotypic determination coefficient and the ratio CVg/CVe, indicate the existence of genetic variability for those traits in Sooretama and Marilândia and favorable conditions for obtaining genetic gains through selection in both sites. The high mean productivity obtained at the two sites (above 60 sacks/ha), with genotypes producing more than 120 sacks /ha confirm the high potential for production of most genotypes. In 95,45% of the cases the genotypic correlation was higher than the phenotypic, showing the influence of genetic factors greater than the environmental and favorable conditions to improve the different traits. The repeatability study indicated that principal components using the co-variance matrix was the best fit, with repeatability coefficients of 0,501 and 0,432 and R 2 of 87,56 and 84,19%, in Sooretama and Marilândia, respectively. Moreover, it is necessary five to seven harvests to get 85% precision of the genotype real value. In the study of genetic divergence, Mahalanobis´D 2 -istatistic revealed dissimilarity between the genotypes varying from 1,28 to 211,70. Using Tocher´s method, the genotypes were grouped into10 clusters in Sooretama, and into five clusters in Marilândia. Canonical analysis indicated ES 318, ES 311, ES 308 and ES 01- T2 as more divergent genotypes in Sooretama, and ES 315, ES 318, ES 338, ES 317, ES 309, ES 337 and ES 321 in Marilândia. According to methodologies of Eberhart and Russell (1966), Cruz et al. (1989), Lin and Binns (1988) and Carneiro (1998) for studies of adaptability and stability, no clone was considered ideal. However, clones ES 309, ES 311, ES 319, ES 332 and ES 336 showed general adaptation; ES 308, ES 313, ES 320, ES 327, ES 328, ES 329, ES 335 and ES 337 in favorable environments and clones ES 309, ES 328 and ES 329, in unfavorable environments, in spite of presenting low previsibility, even with R2 i >70% by the first two methodologies. These results are important for breeding programs, especially in Espírito Santo, since it was obtained knowledge that evaluate the genetic variability of the species; characterize the environments where most breeding programs are developed; provide useful information in the prediction of genetic gains and in the direct and indirect selection of traits; are useful in the definition of genetic materials that could compose new improved clonal varieties, divergent parents for crosses to obtain hybrids, and clone recommendation for different environments; above all, define more efficiently the necessary time for the breeding program and other strategies, aiming at increasing genetic gains, cutting costs and saving time.