Seleção de clones de cana-de-açúcar em diferentes ambientes de produção no estado do Paraná

Orientador: Prof. Dr. Bruno Portela BrasileiroCoorientadores: Prof. Dr. Ricardo Augusto de Oliveira, Prof. Dr. João Carlos Bespalhok FilhoDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa: Curitiba, 26/03/2019Inclui referências: p. 50-55Área de concentração: Produção vegetalResumo: A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é uma das principais culturas no Brasil e no mundo, no Brasil a cultura vem se expandindo expressivamente, principalmente para áreas com condições restritivas de ambiente, tal fato gera grande demanda de novas variedades com capacidade de se adaptar e produzir sob condições edafoclimáticas e de manejo adversas, no entanto um dos principais limitantes para a seleção e recomendação de novas variedades é a variação do seu comportamento frente as mudanças ambientais. Diante disto o objetivo deste trabalho foi estudar a interação genótipo × ambiente em clones de cana-de-açúcar e selecionar os mais produtivos, estáveis, e adaptáveis, por meio da estimação de parâmetros genéticos e predição de valores genotípicos via modelos mistos (REML/BLUP). Após passar pelas fases previas de seleção no programa de melhoramento genético da Rede Interuniversitária para o Desenvolvimento do setor Sucroenergético (RIDESA), uma população de 24 clones de cana-de-açúcar foi avaliada na fase experimental (FE). Os experimentos foram conduzidos em 6 locais do estado Paraná, que representam os diferentes ambientes de produção. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso com 3 repetições por clone. As avaliações foram realizadas em cana planta, soca e ressoca. Foram avaliados os seguintes caracteres: número de colmos por metro (NCM), massa média de um colmo (MMC), tonelada de colmos por hectare (TCH), teor de sacarose aparente (PC), e tonelada de sacarose por hectare (TPH). Os dados foram analisados via máxima verossimilhança restrita e melhor preditor linear não viesado (REML/BLUP). Os valores de herdabilidade média dos clones variaram de 0,47 a 0,84, resultando em valores altos de acurácia seletiva (0,69 - 0,92), favorecendo o processo de seleção. Foram observados valores de correlação genotípica entre os ambientes são de baixa a intermediária magnitude para todas as caraterísticas estudadas (0,13 - 0,50), indicando a presença de interação genótipo × ambiente significativa. Em relação aos valores genotípicos preditos destacaram-se para a caraterística PC os clones RB006629, RB005003 e RB005017, para TCH foram os clones RB005565, RB006655 e RB005098, para TPH foram RB006655, RB005017, RB005098, esses clones apresentaram o melhor desempenho geral tanto considerando como não considerando os efeitos da interação genótipo × ambiente. Considerando o critério da média harmônica da performance relativa dos valores genotípicos (MHPRVG), os melhores clones foram para PC, RB006629, RB005017, RB005041, RB005003, RB006657; para TCH foram RB005565, RB005098, RB006655, RB005014, RB006656, os clones RB005017 e RB005151 apresentaram um desempenho equilibrado em relação a estas caraterísticas. Para a caraterística TPH os melhores clones pelo critério MHPRVG foram RB006655, RB005017, RB005014, RB005098, e RB005151, devido a sua superioridade em relação a produtividade, sua ampla adaptabilidade e sua alta estabilidade, estes clones tem alto potencial para ser liberados como variedades comerciais. Palavras Chave: Saccharum spp., Fitomelhoramento, Interação genótipo × ambiente, Adaptabilidade e Estabilidade, REML/BLUP.Abstract: Sugarcane (Saccharum spp.) is one of the main crops in Brazil and in the world, in Brazil the crop has been expanding expressively, mainly to areas with restrictive conditions of environment, this fact generates great demand of new varieties with capacity to adapt and to produce under adverse edaphoclimatic and handling conditions, however one of the main limitations for the selection and recommendation of new varieties is the variation of their behavior in the face of environmental changes. Therefore, the objective of this work was to study the genotype × environment interaction in sugarcane clones and to select those with higher yields, high stability, and wide adaptability, through the estimation of genetic parameters and prediction of genotypic values via mixed models (REML / BLUP). A population of 24 sugarcane clones was evaluated in the experimental phase (FE) in the genetic improvement program of the Interuniversity Network for the Development of the Sugarcane Sector (RIDESA). The experiments were conducted in 6 locations in the state of Paraná, representing the different production environments. The experimental design was a randomized block design with 3 replicates per clone. The evaluations were performed in plant cane, first and second ratoon. The following characteristics were evaluated: number of stalks per meter (NCM), average stalk mass (MMC), tonne of stalk per hectare (TCH), apparent sucrose content (PC), and tonne of sucrose per hectare (TPH). The data were analyzed via restricted maximum likelihood and best non-biased linear predictor (REML / BLUP). The mean heritability values of the clones ranged from 0.47 to 0.84, which led to high values of selective accuracy (0.69 - 0.92), favoring the selection process. The genotypic correlation values between the environments are low to intermediate magnitude for all the characteristics studied (0.13 - 0.50), indicating the presence of genotype × significant environment interaction. The clones RB005565, RB006655 and RB005098, for TPH were RB006655, RB005017, RB005098, clones RB006629, RB005003 and RB005017. These clones presented the best overall performance both considering as not considering the effects of the genotype × environment interaction. Considering the criterion of harmonic mean relative performance of genotypic values (MHPRVG), the best clones were for PC, RB006629, RB005017, RB005041, RB005003, RB006657; for TCH were RB005565, RB005098, RB006655, RB005014, RB006656, clones RB005017 and RB005151 showed a balanced performance against these characteristics. For TPH the best clones by the criterion MHPRVG were RB006655, RB005017, RB005014, RB005098, and RB005151, due to their superiority in productivity, their wide adaptability and their high stability, these clones have high potential to be released as commercial varieties. Keywords: Saccharum spp., Plant breeding, Genotype × environment interaction, Adaptability and Stability, REML / BLUP, clonal selection