Agronomic characterization of crosses among food and grain types of soybeans

Esta pesquisa teve por finalidade principal a avaliação de progênies originadas de cruzamentos entre parentais exóticos de soja tipo alimento e parentais adaptados tipo grão. Três objetivos específicos foram estabelecidos: a) estimação de correlações entre caracteres importantes para os programas de melhoramento da soja tipo alimento; b) verificação do potencial de seleção das progênies para usos alimentares específicos: salada, doce (kuromame), hortaliça (edamame) e tofu (coalho)/extrato(leite) de soja; c) constatação da possibilidade de selecionar progênies de soja tipo grão para cultivo e ou ampliação da base genética de programas de melhoramento da soja cultivada. O material genético compreendeu 33 progênies na geração F11:4, pré-selecionadas na geração F9:4 de 15 cruzamentos de soja. Foram empregadas quatro testemunhas comuns: IAC PL-1, Tamba, Céu Azul e Nimame; estas foram escolhidas devido as suas características apropriadas ao consumo humano direto (cultivares de soja tipo alimento com sementes grandes). A pesquisa foi conduzida em áreas experimentais do Departamento de Genética/ESALQ/USP, em dois locais de Piracicaba: sede ESALQ e Estação Experimental Anhembi, distante cerca de 60 km da sede ESALQ. Os experimentos foram conduzidos em condições de campo no delineamento de blocos ao acaso com duas repetições estratificadas em conjuntos com testemunhas comuns. Cada repetição foi formada por dois conjuntos experimentais contendo 16 e 17 progênies e quatro testemunhas em cada um. A parcela experimental foi constituída por três fileiras de três plantas, compreendendo um total de nove covas de plantas individuais espaçadas 0,80 m entre e dentro de cada fileira; desta forma, a área total da parcela correspondeu a 2,40 m x 2,40 m, ou 5,76 m2. Portanto, foram avaliadas até 36 plantas de cada progênie e até 72 plantas de cada testemunha, totalizando 1476 plantas nos dois experimentos. Os caracteres avaliados foram: número de dias para o florescimento (NDF), altura da planta no florescimento (APF), número de dias para a maturidade (NDM), altura da planta na maturidade (APM), período reprodutivo (PR), diferença na altura da planta durante o período reprodutivo (DAP), acamamento (AC), valor agronômico (VA), largura visual das vagens (LVV), produtividade de grãos (PG), peso de cem sementes maduras (PCS), teor de óleo (%OL), produtividade de óleo (PO), número total de vagens (NTV), porcentagem de vagens maduras com uma semente (%V1), porcentagem de vagens maduras com duas sementes (%V2), porcentagem de vagens maduras com três ou mais sementes (%V3) e produtividade de vagens (PV). Os resultados obtidos suportam as seguintes conclusões: a) Várias das progênies superiores em F11:4 já haviam se destacado em gerações anteriores como soja tipo alimento. Algumas progênies também mostraram potencial para cultivo ou uso como parentais em programas de melhoramento de soja tipo grão. b) Existe variabilidade genética remanescente entre as progênies para alguns caracteres, o que viabiliza a obtenção de ganhos futuros por meio de seleção. c) O local Anhembi mostrou-se mais favorável para a diferenciação da maioria dos caracteres, em relação ao local ESALQ. d) A magnitude e o sinal das correlações entre caracteres não foram influenciados pelas diferenças entre locais, mas foram muito alterados pelos grupos de genótipos (testemunhas e progênies). e) As correlações genotípicas entre caracteres foram superiores às fenotípicas e permitiram o estabelecimento de três níveis de associações: e1) caracteres não-associados: PR x LVV, PR x PCS, PR x NTV, PR x %V2, PR x PV, LVV x PG, LVV x %OL, PG x PCS, PG x %V1, PCS x %V1, %OL x %V2, NTV x %V2, NTV x %V3, %V1 x %V3, %V2 x PV e %V3 x PV; e2) caracteres associados negativamente: PR x %OL, PR x %V3, LVV x %V3, PG x %V3, PCS x %OL, PCS x %V3 e %V2 x %V3; e3) caracteres associados positivamente: LVV x %VI, %OL x %V3 e NTV x PV. f) Houve eficiência na seleção baseada nas classificações de Scott-Knott, nas médias dos caracteres, e nas características específicas mais relevantes para obtenção de quatro tipos de utilização (salada, doce, hortaliça e tofu/extrato de soja). Para uso como salada, foram formados dois subgrupos: o subgrupo de sementes amarelas, incluiu quatro progênies: USP98-06002, USP98-06005, USP98-06008 e USP98-06029; e o subgrupo de sementes verdes, envolveu cinco progênies: USP98-06012, USP98-0614, USP98-06020, USP98-06021 e USP98-06034. Para uso como doce, foram selecionadas sete progênies: USP98-06010, USP98-06013, USP98-06017, USP98-06018, USP98-06023, USP98-06024 e USP98-06025. Para uso como hortaliça ou edamame, foram formados dois subgrupos; o subgrupo com sementes de hilo e pubescência claros, incluiu uma única progênie: USP98-06009; e no subgrupo de sementes de hilo e/ou pubescência escuros, foram selecionados oito progênies: USP98-06003, USP98-06013, USP98-06017, USP98-06019, USP98-06020, USP98-06021, USP98-06023 e USP98-06031. Para uso como tofu e extrato de soja, a seleção incluiu três progênies: USP98-06001, USP98-06008 e USP98-06030.This research had as main purpose the evaluation of soybean crosses between exotic of food type parents and adapted grain type parents. Three specific objectives were established: a) estimation of correlations among important characters for the breeding programs of the food type soybeans; b) verification of the potential of selection for the progenies for specific alimentary uses: salad, sweet meat (kuromame ), vegetable (edamame) and tofu (curd)/soy extract (milk); c) verification of the possibility of selecting progenies of grain type soybean for cultivation and or amplification of the genetic base ofbreeding programs ofthe cultivated soybean. The genetic material included 33 progenies in the F11:4 generation, pre-selected in the F9:4 generation of 15 soy topcrosses. Four common checks were used: IAC PL-1, Tamba, Céu Azul and Nimame; these were chosen due your appropriate characteristics to the direct human consumption, because they are food type soybeans with large seeds. The research was led in experimental areas of the Department of Genetics/ESALQ/USP, in two localities of Piracicaba: ESALQ and Anhembi Experimental Station, distant about 60 km of the ESALQ. The experiments were led in field conditions in the complete randomized blocks with two replications. Each replication was formed by two experimental sets containing 16 and 17 progenies and four checks in each one. The experimental plots was constituted by three rows of three plants, understanding a total of nine hills of individual plants spaced 0.80m among and inside of each row, thus, the total area of the plot was 2.40m x 2.40 m, or 5. 76 m2. Therefore, they were evaluated until 36 plants of each progeny and 72 plants of each check, totaling 1476 plants in the two experiments. The evaluated characters were: time do flowering (NDF), plant height at flowering (APF), time to maturity (NDM), plant height at maturity (APM), reproductive period (PR), difference in the plant height during the reproductive period (DAP), lodging (AC), agronomic value (V A), pod width by visual score (L VV), mature seed yield (PG), one hundred seed weight (PCS), oil content (%OL), oil yield (PO), total number of pods (NTV), percentage of mature pods with one seed (%VI), percentage of mature pods with two seeds (%V2), percentage ofmature pods with three or more seeds (%V3) and mature pod yield (PV). The obtained results support the following conclusions: a) Several of the superior progenies in F11:4 there were already outstanding in previous generations. Some progenies also presented potential for cultivation and or use as parents in breeding programs of grain type soybeans. b) Remaining genetic variability exists among the progenies for some characters, what mak:es possible to obtain additional genetic gain through selection. e) The Anhembi locality was shown more favorable for the differentiation of most of the characters, relatively to the ESALQ locality. d) The magnitude and the sign of the correlations among characters were not influenced by the differences among localities, but they were very altered by the genotypes groups ( checks and progenies). e) The genotypic correlations among characters were superior to the phenotypic correlations and they allowed the establishment of three leveis of associations: e1) not associated characters: PR x LVV, PR x PCS, PR x NTV, PR x % V2, PR x PV, LVV x PG, LVV x 3?4OL, PG x PCS, PG x %V1, PCS x %V1, 3?4OL x %V2, NTV x %V2, NTV x %V3, %VI x %V3, %V2 x PV and %V3 x PV; e2) negatively associated characters: PR x 3?4OL, PR x %V3, LVV x %V3, PG x %V3, PCS x %OL, PCS x %V3 and %V2 x %V3; e30 positively associated characters: LVV x %V1, 3?4OL x % V3 and NTV x PV. f) There was efficiency in the selection based on the classifications of Scott-Knott, in the means of the characters, and in the more important specific characteristics for obtaining of four soybean food types (salad, sweet MEAT, vegetable and tofu/extract). For use as salad, two subgroups were formed; the subgroup with yellow seeds, included four progenies: USP98-06002, USP98-06005, USP98-06008 and USP98-06029; and the subgroup with green seeds, involved five progenies: USP98-060I2, USP98-0614, USP98-06020, USP98-06021 and USP98-06034. For use as sweet MEAT, seven progenies were selected: USP98-06010, USP98-06013, USP98-06017, USP98-06018, USP98-06023, USP98-06024 and USP98-06025. For use as vegetable or edamame, two subgroups were formed: the subgroup with clear color of hilum seed and pubescence, included an unique progeny: USP98-06009; and in the subgroup of dark colored hilum and/or pubescence, eight progenies were selected: USP98-06003, USP98-06013, USP98-06017, USP98-06019, USP98-06020, USP98-06021, USP98-06023 and USP98-0603 l. For use as tofu and extract, the selection included three progenies: USP98-06001, USP98-06008, and USP98-06030