Genetic inheritance and stability of characteristics related to wheat grains and flour quality

A qualidade da farinha de um lote de trigo determina a velocidade e o valor da sua comercialização. O conceito de qualidade é definido a partir da interpretação da análise de diversos parâmetros físicos, químicos e reológicos que possibilita sua indicação para determinada finalidade. O conhecimento das bases genéticas que determinam estas características e a influência do ambiente sobre elas é de interesse dos programas de melhoramento genético que objetivam criar cultivares com qualidade de farinha definida. Neste trabalho foram estudadas as características de qualidade relacionadas a dureza dos grãos, a força do glúten e a cor da farinha. Os experimentos foram conduzidos a campo nos anos de 2007 e 2008 na Estação Experimental Agronômica da UFRGS em Eldorado do Sul, na FUNDACEP em Cruz Alta e em Bom Jesus. Os principais objetivos foram: quantificar a contribuição genética de genitores com valor fenotípico semelhante; determinar parâmetros genéticos de herdabilidade e número de genes envolvidos na expressão das três características em populações de linhagens homozigotas recombinantes (LHR) e verificar a interação genótipo x ambiente (GxA), a adaptabilidade e a estabilidade de 20 cultivares e linhagens elites em seis ambientes do RS. Concluiu-se que os parâmetros de qualidade avaliados foram controlados por genes de efeito aditivos e não aditivos e identificou-se genótipos com maior capacidade para transferir às progênies seu valor fenotípico. A herança das características de cores da farinha e dureza dos grãos foi monogênica e para a força do glúten foi poligênica. A herdabilidade no sentido amplo foi de moderada a elevada para as três características. Os parâmetros de cor da farinha definidas pela luminosidade (L*) e coordenadas de cromaticidade (b*) foram significativamente influenciadas pela dureza dos grãos, sendo que as farinhas escuras derivaram de grãos mais duros. Nas populações de LHR estudadas, a força do glúten não foi correlacionada significativamente com a dureza dos grãos e cor da farinha, indicando a possibilidade de se obter genótipos recombinantes com farinha clara e glúten forte. Houve interação tríplice (genótipo x ano x local) para as três características e foi possível identificar genótipos com maior adaptabilidade e estabilidade.Flour quality of a wheat lot determines the speed and the value of its commercialization. Quality concept is defined departing from the interpretation of the analysis of several physical, chemical and rheological parameters which determine its indication for a given purpose. The knowledge of the genetic basis which determines these characteristics and the environmental influence on them is of interest of genetic improvement programs aiming to release cultivars with well defined flour characteristics. This work studied the quality characteristics related to grain hardness, gluten strength and flour color. The experiments were carried out in the field in the years 2007 and 2008 at the Agronomic Experimental Station of the Federal University of Rio Grande do Sul, in Eldorado do Sul, and at FUNDACEP, in Cruz Alta and Bom Jesus. The main goals were: quantify the genetic contribution of genitors with similar phenotypic values; determine heritable genetic parameters and number of genes in recombinant inbred line (RIL) progeny population and check the interaction genotype x environment (G x E), the adaptability and the stability of 20 cultivars and elite progenies in six environments in Rio Grande do Sul. It was concluded that the quality parameters evaluated were controlled by additive and nonadditive effect genes, and genotypes with higher capacity to transfer to their progenies their phenotypic value were identified. The flour color parameters lightness (L*) and cromaticity coordinate (b*) grain hardness heritable characteristics were monogenic and for gluten strength polygenic. Heritability in the wide sense was moderate to high in the three characteristics studied. Flour colors were significantly influenced by grain hardness, and dark flours were derived from harder grains. In the RIL populations studied, gluten strength did not correlate significantly with grain hardness characteristics, indicating the possibility to obtain recombinant genotypes with light-colored strong gluten flour. There was triplex interaction (genotype x year x locality) for the three characteristics, and it was possible to identify genotypes with higher adaptability and stability