Genetic analysis in soybean F3 progenies derived from chain crosses emphasizing oil yield

A presente pesquisa teve como objetivo a avaliação genética de segregantes F3 de um programa de melhoramento que visa aumentar o teor e a produção de óleo em sementes de soja (Glycine max (L.) Merrill). No ano agrícola de 1990/91 foi avaliada, nas condições de Piracicaba - SP (22°42' latitude sul), a geração F3 de 40 cruzamentos que correspondem a dois grupos de 20 parentais cruzados seguindo-se o delineamento em cadeia. Os segregantes da primeira cadeia de 20 cruzamentos são portadores de 50% de genes exóticos, enquanto que os da segunda contém somente genes de parentais adaptados. Além dos segregantes e dos 40 parentais, quatro cultivares foram incluídos no experimento como testemunhas, totalizando 84 tratamentos. Foi utilizado o delineamento em blocos completos casualizados com oito repetições. Cada parcela foi representada por 12 covas contendo plantas individuais espaçadas 60 x 60 cm. A semeadura foi em 05/12/1990 e a última planta foi colhida 207 dias depois. Foram avaliados 13 caracteres: número de dias para o florescimento (NDF), número de internódios no florescimento (NIF), altura da planta no florescimento (APF), número de dias para a maturidade (NDM), número de internódios na maturidade (NIM), altura da planta na maturidade (APM), período reprodutivo (PR), valor agronômico (VA), acamamento (Ac), peso de cem sementes (PCS), produção de grãos (PG), porcentagem de óleo (%OL) nas sementes, e produção de óleo (PO). Com base nas médias, as progênies da segunda cadeia apresentaram período vegetativo mais longo (NDF), mais internódios (NIF e NIM), porte mais alto (APF e APM) e ciclo mais longo (NDM). Embora o período reprodutivo tenha apresentado alto intervalo de variação, em dias, de uma forma geral os segregantes da primeira cadeia expressaram as médias mais altas. Outro caráter onde prevaleceram, com valores médios mais expressivos, as progênies contendo 50% de genes exóticos foi no tamanho das sementes (PCS). O acamamento das plantas foi mais freqüente nas progênies que apresentaram capacidade de maior crescimento. Nos caracteres relacionados com produção (VA, PG e PO), geralmente foram segregantes de cruzamentos entre parentais adaptados que manifestaram os melhores potenciais. O teor de óleo (%OL) foi o único caráter avaliado no qual as progênies não apresentaram variabilidade detectada pelo teste estatístico. Apenas nos caracteres PCS e %OL, a variabilidade observada na subpopulação resultante de cruzamentos (exótico x adaptado) foi maior que na outra cadeia. A magnitude da herdabilidade, sentido amplo, nos caracteres analisados estiveram de acordo com as encontradas na literatura. Os resultados de herdabilidade nos cruzamentos apresentaram-se variáveis, embora com mais consistência em progênies com 50% de genes exóticos. A média de herdabilidade mais baixa (46,43%) foi para o caráter PG e a mais alta (77,16%) para NDF. Com algumas exceções, observou-se que as correlações genotípicas entre caracteres analisados foram superiores em magnitude que as correlações fenotípicas e ambientais correspondentes. A produção de grãos (PG) e de óleo (PO) expressaram correlação positiva com os caracteres avaliados no florescimento e na maturidade, enquanto que PCS, PR e %OL geralmente mostraram inversa ou nenhuma relação com os demais. O coeficiente de correlação entre %OL e PG teve pequena magnitude, com tendência de ser positivo nos parentais (r - 0,3). As progênies F3 dos cruzamentos EMGOPA-301 x IAC-9 (33 x 34) e IAC-6 x UFV-4 (37 x 38) destacaram-se pelo ótimo desempenho que visualmente expressaram por meio do valor agronômico de suas parcelas. Na avaliação de PG, o cruzamento EMGOPA-301 x IAC-9. (33 x 34) também foi identificado como sendo o único que manifestou, nas oito repetições, médias que estiveram dentre as melhores de todas as 352 do experimento, quando considerou-se os segregantes e as testemunhas. Embora não diferindo estatisticamente dos outros 39 cruzamentos, 83% das parcelas do cruzamento Cobb x BR-8 (17 x 18) tiveram médias das mais altas em %OL. A produção de óleo dos melhores cruzamentos corresponderam aos que apresentaram as melhores produções de grãos por planta.The objective of this research was the genetic evaluation of the F3 generation of two chain cresses, as a part of a breeding program aiming to increase the content and yield of oil in soybean (Glycine max (L.) Merrill). During the cropping year 1990/91, an evaluation of the F3 segregates of two series of chain cresses, was carried out, under the environmental conditions of the Piracicaba - SP region (22° 42' South latitude). The segregates of the first chain of 20 crosses inherited 50% exotic: 50% adapted genes, while those of the second chain of 20 cresses inherited 100% adapted genes. In addition to segregates and the 40 parents, four cultivars were included as checks in the experiment. A complete randomized block experiment with eight replications was conducted. Each experimental plot contained 12 hills of individual plants spaced by 60 x 60 cm. The experiment was sowed on December 05, 1990 and the last plant was harvested 207 day later. Thirteen characters were evaluated: time to flowering (NDF) and maturity (NDM), number of internodes at flowering (NIF) and at maturity (NIM), plant height at flowering (APF) and at maturity (APM), reproductive period (PR), agronomic value (VA), lodging (Ac), one-hundred seed weight (PCS), seed yield (PG), oil percentage (%OL) in the seeds, and oil yield (PO). Based on the means, the chain progenies with only adapted genes frequently showed a longer vegetative period (NDF), higher number of internodes (NIF and NIM), higher plants (APF and APM), and longer maturity (NDM). In spite of the small range observed in the reproductive period, generally the segregates in the chain cresses with 50% exotic: 50% adapted genes showed the highest means. Another character where the progenies with 50% exotic: 50% adapted genes showed the highest average values was the seed size (PCS). Plant lodging was more frequently observed in the progenies with the highest values of plant height. In characters related to yield (VA, PG and PO) the segregates of crosses with 100% adapted genes showed higher potential. The oil percentage (%OL) was the unique with no variability detected among crosses. The variability was superior for the chain with 50% exotic: 50% adapted genes, relatively to the other chain with 100% adapted genes, only in the characters PCS and %OL. The magnitude of the broad sense heritabilities was in accordance with those reported in the literature. The heritability coefficients were variable for all characters; however, they showed to be more consistent in the crosses with 50% exotic: 50% adapted genes. The lowest average heritability (46.43%) was observed in the character PG, and the highest value (77.16%) occurred in NDF. There was a tendency of the genotypic correlations among characters to be superior in magnitude than the phenotypic and environmental correlations. The seed yield (PG) and oil yield (PO) showed positive correlation with time to flowering (NDF) and to maturity (NDM), while the PCS, PR and %OL characters showed inverse or none correlation with the other characters. The correlation coefficient between %OL and PG was small, and showed a tendency to be positive for the parents (r -0.3). The F3 progenies of the EMGOPA-301 x IAC-9 (33 X 34) and IAC-6 x UFV-4 (37 x 38) crosses were outstanding due to the optimum agronomic value showed. The EMGOPA x IAC-9 (33 x 34) was the only one having high seed yield means in all eight replications, comparatively with the total 352 plot of the experiment. Despite the fact that there was no statistical difference among cresses, 83% of the plots in the Cobb x BR-8 (17 x 18) cross showed means of %OL among the highest. The best cresses for oil yield showed also to be the best for seed yield