Parental selection for crossings based on molecular genetic distances and perspectives for soybean breeding

A seleção de genitores para cruzamentos constitui-se em uma das etapas mais importantes em programas de melhoramento genético, pois com isso evita-se o desenvolvimento de populações pouco promissoras. Com o advento dos marcadores moleculares surgiu a possibilidade de predizer o desempenho das populações com base nas distâncias genéticas entre os genitores, mas os resultados disponíveis são contraditórios. O objetivo deste trabalho foi avaliar a possibilidade de predizer a variabilidade de cruzamentos de soja a partir de medidas de distâncias genéticas obtidas com marcadores moleculares AFLP. Foram realizados seis cruzamentos biparentais, entre cultivares recomendados para o Estado de São Paulo, com diferentes graus de distâncias genéticas (DG): baixo (DG£ 0,20), médio (DG@ 0,44) e alto (DG@ 0,65). Para cada cruzamento foram obtidas 100 progênies F2:3, que foram avaliadas em delineamentos em látice simples e parcelas lineares de 2 m espaçadas de 0,5 m, contendo 30 plantas após o desbaste, no ano agrícola de 2007/08. Foram avaliados os caracteres: número de dias para florescimento (DF), altura das plantas no florescimento (AF), número de dias para maturação (DM), altura das plantas na maturação (AM), acamamento (AC) e produção de grãos (PG). Para cada cruzamento foi estimada a variância genética entre progênies ( 2 p ), o coeficiente de herdabilidade entre médias de progênies ( 2 X h ), e a amplitude das médias individuais das progênies ( 3 : 2 F ) para todos os caracteres. Para a produção de grãos (PG) foi estimada ainda a proporção esperada de linhagens superiores (PS) e a heterose (h). Observou-se um aumento na magnitude da variância genética ( 2 p ), do coeficiente de herdabilidade ( 2 X h ) e da amplitude das médias das progênies ( 3 : 2 F ) com o aumento da distância genética (DG), principalmente para PG, DM e AF, evidenciado pelas correlações entre estas estimativas e DG ( = r 0,60 a 1,00). Para os demais caracteres as correlações foram ligeiramente inferiores. Além disso, para PG observou-se também uma correlação alta com a proporção esperada de linhagens superiores ( = r 0,77) e com a heterose ( = r 0,83). Estes resultados indicam claramente um aumento da variabilidade genética com o aumento da distância genética entre os genitores, sendo possível uma seleção prévia de genitores, da ordem de 50%, com base nas distâncias genéticas obtidas com marcadores moleculares AFLP, com o intuito de reduzir o número de populações a ser avaliado.The selection of parents for crossings is one of the most important steps in plant breeding programs, in order to avoid the development of unfavorable populations. The population performance can be predicted by using genetics distances based on molecular markers, but the reported results are not consistent. Thus, the objective of this work was to investigate the possibility of predicting genetic variability of soybean crosses, based on genetic distances between parents derived from AFLP molecular markers. Six two-way crosses of soybean were performed between cultivars adapted to the state of São Paulo, Brazil, with different levels of molecular genetic distances (DG): low (DG£ 0,20); intermediate (DG@ 0.44) and high (DG@ 0.65). For each cross 100 F2:3 progenies were evaluated in a simple lattice design and plots 2 meter long spaced by 0.5 meter, containing 30 plants after thinning, in the 2007/08 growing season. The following traits were evaluated: days to flowering (DF), plant height at flowering (AF), days to maturity (DM), plant height at maturity (AM), lodging (AC) and grain yield (PG). For each cross the following parameters were estimated: genetic variance among progenies ( 2 p ), heritability among progeny means ( 2 X h ) and amplitude of the individual progeny means ( 3 : 2 F ) for all traits. For grain yield the expected proportion of superior inbred lines (PS) and heterosis (h) were also estimated. It was observed an increasing of genetic variance ( 2 p ), heritability ( 2 X h ) and amplitude of the progeny means ( 3 : 2 F ), with the genetic distance (DG) increasing, mainly for PG, DM and AF, as can be seen by the correlation coefficients between those estimates and DG ( = r 0.60 to 1.00). For the other traits, the correlation coefficients were smaller. Besides, a correlation of DG with the proportion of superior inbred lines ( = r 0.77) and with heterosis ( = r 0.83) were also observed for PG. General results indicate clearly an increasing of genetic variability following the increasing of genetic distances between the parents, and thus, a previous selection of parents of around 50%, based on AFLP genetic distances, is possible, in order to reduce the number of populations to be evaluated