Effects of an additional genera tion of recombination on the response to recurrent selection in maize (Zea mays L.)

A seleção recorrente é um procedimento cíclico do melhoramento destinado a elevar gradualmente a frequência dos alelos favoráveis dos caracteres sob seleção e, simultaneamente, a manter a variabilidade genética para ciclos posteriores. Assim, as populações sob o processo de seleção recorrente são gradativamente melhoradas com os sucessivos ciclos. Cada ciclo da seleção recorrente inclui quatro fases distintas: (1) obtenção de progênies, (2) avaliação das progênies em experimentos com repetições, (3) seleção das progênies superiores e (4) recombinação das progênies selecionadas. A última fase compreende intercruzamentos entre as progênies selecionadas visando gerar variabilidade genética para o próximo ciclo seletivo. Realiza-se, em geral, apenas uma geração de recombinação. Entretanto, o processo seletivo desencadeia o desequilíbrio de ligação, o qual não é dissipado com apenas uma única geração de recombinação. Assim, uma única geração de recombinação entre os genótipos selecionados não é suficiente para que as populações sob seleção atinjam o equilíbrio de ligação. O desequilíbrio de ligação diminui a variabilidade genética e, portanto, pode comprometer a resposta à seleção nos ciclos seguintes. O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar se uma geração adicional de recombinação liberaria mais variabilidade genética do que uma única geração, além de verificar se a resposta esperada à seleção após duas gerações de recombinação seria de magnitude tal que compensasse a realização do ciclo adicional. O material utilizado foi derivado de vinte progênies selecionadas da população de milho ESALQ-PB 4, a qual estava sob seleção recorrente recíproca com progênies de meios irmãos com a população ESALQ-PB 5. Vinte progênies S1 foram recombinadas uma vez, de acordo com a metodologia usualmente empregada, e a população originada foi submetida a um novo ciclo de recombinação. De cada geração de recombinação cem progênies de meios irmãos e cem progênies de irmãos germanos foram obtidas, totalizando assim quatrocentas progênies, as quais foram avaliadas em látices 10 x 10 em três ambientes e com duas repetições por ambiente. Os caracteres analisados foram o peso de espigas, a altura da planta, a altura da espiga, a posição relativa da espiga e o número de espigas por planta. Estimativas das médias, das variâncias genéticas e fenotípicas, dos coeficientes de herdabilidade e das correlações genéticas entre os caracteres analisados foram obtidas para cada tipo de progênie em cada geração de recombinação. Os resultados sugeriram que não houve nenhuma diferença significativa na magnitude dos parâmetros mencionados com uma geração adicional de recombinação para os dois tipos de progênie considerados em nenhum dos caracteres avaliados. Assim, conclui-se que uma geração adicional de recombinação não proporcionou nenhum benefício que pudesse justificar o emprego da metodologia proposta em programas de seleção recorrente.Recurrent selection is a cyclical breeding procedure outlined to gradually mcrease the frequency of favorable alleles of the traits under selection and, simultaneously, maintaining genetic variability for continued selection. Then, the populations under recurrent selection are gradually improved with the succeeding cycles of selection. Each cycle of recurrent selection include four distinct phases: ( 1) production of progenies, (2) evaluation of progenies in replicated experiments, (3) selection of superior progenies and ( 4) recombination of selected progenies. The last phase is conducted by intermating the selected progenies to generate genetic variability for the next selection cycle and, usually, only one generation of recombination is made. However, selection causes linkage disequilibrium and it is well known that one generation of recombination is not enough to bring the populations under selection to a linkage equilibrium state. Linkage disequilibrium diminishes genetic variability and, thus, the response to selection for the character could also be diminished. This research was carried out to evaluate whether an additional generation of recombination could release more genetic variability than only one generation of recombination and whether the response to selection under two generations of recombination would be greater enough to compensate this extra generation. The material used was derived from twenty selected progenies of ESALQ-PB 4 maize population that was under half-sib reciprocai recurrent selection with ESALQ- PB 5 maize population. Twenty S1 progenies were recombined one time, as usually is made, and two times. From each generation of recombination one hundred half-sib and one hundred full-sib progenies were obtained, totaling four hundred progenies, which were evaluated in 10 x 10 lattice designs in three environrnents with two replications per environrnent. Data were recorded for ears weight, plant height, ear height, ear placement and number of ears per plant. Estimates of means, genetic and phenotypic variances, heritability coefficients and genetic correlations between traits were obtained for each type of progeny in each generation of recombination. The results showed that there were no significant differences in those genetic parameters with one or two generations of recombination for the two types of progeny considered and for all traits recorded. Thus, one additional generation of recombination did not bring any benefit that could justify its utilization in recurrent selection programs