Genetic breeding and biometry applied to yield and biofortification of maize grains

The genetic breeding of maize is dynamic and requires a multidisciplinary comprehension from the breeder, ability to plan and execute agronomic activities, crosses, selections, applicability of biometric models, obtaining of productive genotypes and biofortified grains. The objectives of the present work were: 1) To estimate the variance components and genetic parameters (REML), the linear phenotypic, genetic, environmental and canonical correlations for the traits of agronomic interest in maize; 2) To identify the linear, cause and effect associations between traits, and the stability by Annicchiarico´s method of the crude protein of maize grains cultivated in four different environments; 3) To determine the linear associations, to estimate genetic parameters and heterosis of bioactive compounds and micronutrients in maize intervarietal hybrids; 4) To estimate heterosis, components of variance and the most relevant genetic parameters, to use a multivariate approach to define narrow sense heritability profiles for yield and nutritional components in maize half-sibling progenies; 5) To estimate the variance components and genetic parameters (REML/BLUP) of an intervarietal diallel, to select and predict the best genotypes for maize yield components. The main conclusions were: 1) the greatest contribution of genetic variation in the genotypes x environments interaction and broad sense heritability was verified for spike diameter, number of rows in the ear, and cob diameter; 2) the increase of plant height, mass of a thousand grains and grain yield reduces crude protein content in maize grain; 3) the thickness and color of the seeds, total phenols, antioxidant radical by ABTS and zinc content are increased through the effects of intervarietal heterosis; 4) the narrow sense heritability among and within the progenies are superior for manganese, glycine, proline and tryptophan content in maize grains; 5) male genitors and the additive genetic fraction are determinant to the grain volume relative index, however, the mass of one hundred grains and grain yield are determined by the intervarietal specific combining ability.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqO melhoramento genético do milho é dinâmico e requer do melhorista uma compreensão multidisciplinar, capacidade de planejamento e execução de atividades voltadas ao âmbito agronômico, cruzamentos, seleções, aplicabilidade de modelos biométricos, obtenção de genótipos produtivos egrãos biofortificados. Os objetivos do presente trabalho foram: 1) Estimar os componentes de variância e parâmetros genéticos (REML), as correlações lineares fenotípicas, genéticas, de ambiente e canônicas para os caracteres de interesse agronômico em milho; 2) Identificar as associações lineares, de causa e efeito entre os caracteres e a estabilidade pelo método de Annicchiarico da proteína bruta dos grãos do milho cultivado em quatro diferentes ambientes; 3) Determinar as associações lineares, as estimativas dos parâmetros genéticos e a heterose de compostos bioativos e micronutrientes em híbridos intervarietais de milho; 4) Estimar a heterose, os componentes de variância e parâmetros genéticos mais relevantes, utilizar uma abordagem multivariada para definir perfis de herdabilidade com sentido restrito para os componentes do rendimento e nutricionais em progênies de meios-irmãos de milho;5) Estimar os componentes de variância e parâmetros genéticos (REML/BLUP) de um dialelo intervarietal, selecionar e predizer os melhores genótipos para os componentes de rendimento do milho. As principais conclusões obtidas foram: 1) evidenciou-se a maior contribuição da variação genética na interação genótipos x ambientes e herdabilidade com sentido amplo para o diâmetro da espiga, número de fileiras de grãos da espiga e diâmetro do sabugo; 2) o aumento da altura de planta, massa de mil grãos e do rendimento de grãos reduz o teor de proteína bruta no grão do milho; 3) a espessura e a coloração das sementes, fenóis totais, radical antioxidante ABTS e zinco são incrementados através dos efeitos da heterose intervarietal; 4) a herdabilidade com sentido restrito entre e dentro das progênies são superiores para o teor de manganês, glicina, prolina e triptofano nos grãos do milho; 5) os genitores paternos e a fração genética aditiva são determinantes ao índice relativo para o volume do grão, entretanto, a massa de10 cem grãos e o rendimento de grãos são determinados pela capacidade específica de combinação intervarietal