Estimates of genic effects for several traits in maize (Zea mays L.) in acid and non-acid soil

O objetivo deste trabalho foi estimar as magnitudes dos efeitos gênicos aditivos, dominantes e epistáticos para produtividade e outros caracteres agronômicos em milho, utilizando-se de linhagens com níveis variáveis de tolerância à solos ácidos e diferentes níveis de parentesco. Avaliaram-se 120 tratamentos nos quais incluem-se oito linhagens parentais, vinte e oito F1s, vinte e oito F2s e 56 RCs. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados completos, com três repetições, avaliados em seis ambientes no Brasil e na Colômbia, sendo quatro destes em solos ácidos (SA) e dois em solos férteis (SF). Cada tipo de geração foi mantida separada e casualizada independentemente com o objetivo de reduzir o efeito de competição entre gerações. Avaliaram-se os caracteres produção de grãos (PG), dias para o florescimento feminino (FF), altura de planta (AP), altura de espiga (AE) e número de espigas por planta (EP). As médias de gerações foram submetidas a análise genética-estatística utilizando-se da metodologia de Mather e Jinks (1971). As médias gerais para PG, AP, AE e EP evidenciaram o efeito da acidez do solo na expressão fenotípica destes caracteres. As estimativas de heterose, em relação à média do parental superior, mostraram uma estreita relação entre a divergência genética entre as linhagens e a magnitude e significância das estimativas nos dois tipos de solos, sendo positivas para PG, AP e AE e negativas para FF. Para EP a heterose foi em média positiva em solos ácidos e negativa em solos férteis. Nas estimativas dos efeitos gênicos para os caracteres produção de grãos (PG) e florescimento feminino (FF) houve predominância dos efeitos dominantes sob condições de solos ácidos e solos férteis, sendo que, em alguns cruzamentos específicos, observou-se também a contribuição dos efeitos epistáticos digênicos. Entretanto, para o caráter número de espigas por planta (EP), os efeitos de dominância foram importantes apenas em solos ácidos e os demais efeitos foram significativos apenas para poucos cruzamentos nos dois tipos de solos. Os sinais das estimativas dos efeitos gênicos dominantes foram positivos para os caracteres PG, AP e AE, e negativos para o caráter FF para a maioria dos cruzamentos. Assim, como os ideótipos incluem plantas de porte baixo, precoces e produtivas, esses efeitos gênicos contribuíram de forma positiva para a expressão dos caracteres PG e FF, e de forma negativa para a expressão dos caracteres AP e AE. Os efeitos epistáticos foram mais importantes para os caracteres AP e AE que para os demais caracteres, nos quais, para alguns cruzamentos, os efeitos epistáticos apresentaram magnitudes superiores aos efeitos aditivos e dominantes. Entretanto, a maioria das estimativas desses efeitos foram negativas para os caracteres PG, AP e AE, e positivas para FF. Esses resultados sugerem a existência de combinações gênicas desfavoráveis nas linhagens para PG e FF e favoráveis para AP e AE, que foram, também, expressadas nas gerações derivadas de seus cruzamentos.This research was aimed to estimate the magnitudes of additive, dominance and epistatic genic effects for maize grain yield and other agronomic traits in acid and non-acid soil conditions. Related and nonrelated inbred lines of maize with different levels of tolerance to acid soil were used. One-hundred twenty entries, eight parental lines, twenty eight F1's, twenty eight F2's and fifty six BC's, were evaluated. Randomized completed blocks design with three replications was used in six environments in Brazil and Colombia, with four of them in acid soils (AS) and the remainder in fertile soils (FS). To avoid competition effects, each generation type was evaluated in separate blocks and independently randomized. The following traits were evaluated: grain yield (GY), days to silking (DS), plant height (PH), ear height (EH) and number of ears per plant (EP). Mather and Jinks's (1971) model was used for the genetic analysis of generations means. The general means for grain yield (GY), plant height (PH), ear height (EH) and number of ears per plant (EP) indicated that soil acidity reduced the phenotypic expression of these traits. High-parent heterosis estimates showed a close relationship between genetic divergence of lines and the magnitude and significance of them in acid and non-acid soil conditions. Heterosis estimates were positive for GY, PH and EH, and negative for DS in both types of soils, whereas for EP the mean of heterosis estimates was positive in acid soil and negative in fertile soils. The dominance genic effects were higher for GY and DS in acid and non-acid soil conditions than additive and epistatic effects. In some specific crosses epistatic effects were detected. However, for ears per plant (EP) dominance effects were important only in acid soils, the other effects were significant just for a few crosses in both acid and non-acid soils. In the majority of crosses dominance effects estimates were positive for GY, PH e EH, and negative for DS. Therefore, as ideotypes include short plant stature, early-maturing, and higher grain yield genotypes, these genetic effects contributed positively to GY and DS expression, and negatively to PH and EH expression. The epistatic effects were more important for PH and EH than for the others traits; in some crosses the magnitudes of the espistatic effects were greater than additive and dominance effects. Nevertheless, the majority of these effects were negative for GY, PH and EH, and positive for DS. It suggests that unfavorable genic combinations are present in the lines for GY and DS, and favorable genic combinations for PH and EH, that were also expressed in the generations derived from the crosses of those lines