Potencial genético de variedades locais de milho doce do extremo oeste de Santa Catarina e de populações derivadas para atributos de qualidade química dos grãos

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2020.O milho doce é um tipo especial de milho, com alta concentração de açúcares nos grãos. No Brasil é pouco difundido devido à baixa disponibilidade de sementes e de cultivares adaptadas às condições de ambiente tropical. Variedades locais desse tipo de milho são cultivadas no Extremo Oeste de Santa Catarina (EOSC), embora encontram-se em constante ameaça de erosão genética. A Indicação Geográfica (IG) e o Melhoramento Genético Participativo (MGP) são estratégias de valorização de produtos e sementes locais e podem estimular a conservação in situ-on farm deste recurso genético. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o potencial genético das variedades locais de milho doce sugary1 do EOSC e de populações derivadas para atributos de qualidade química dos grãos, visando gerar subsídios científicos para IG e MGP. Para tanto, foram obtidas amostras de grãos em estágio de grão leitoso de nove variedades de milho doce sugary1, a partir de quatro experimentos conduzidos em duas microrregiões do estado de Santa Catarina, e de 15 híbridos intervarietais F1?s e seus genitores, a partir de dois experimentos conduzidos no EOSC. As amostras de milho verde foram analisadas quanto à porcentagem de açúcares solúveis totais e de amido na matéria seca dos grãos. A pesquisa foi dividida em dois capítulos. O primeiro capítulo foi dedicado ao estudo da interação genótipo x ambiente de nove variedades de milho doce sugary1 - sete variedades locais do EOSC e duas testemunhas - em quatro locais - três no EOSC, nos municípios de Anchieta e Guaraciaba, e um no Litoral catarinense, no município de Florianópolis. Neste capítulo foi observado o elevado potencial das variedades locais de milho doce sugary1 para a porcentagem de açúcares solúveis totais e relação entre açúcares solúveis totais e amido dos grãos. Os ambientes em que as variedades foram cultivadas influenciaram na expressão destas características, sendo que as variedades locais apresentaram os melhores resultados quando cultivas no EOSC. As variedades locais apresentaram adaptação geral, no entanto seu comportamento médio para as características avaliadas é mais estável na região de origem. Estes resultados indicam que a qualidade química dos grãos das VL?s de milho doce sugary1 do EOSC se deve, essencialmente, ao meio geográfico. Tais resultados comprovam uma dependência desta característica do produto do ?saber fazer? na seleção das sementes pelos atores locais e do ambiente do microcentro de diversidade de Zea mays L. do EOSC, podendo resultar numa IG na modalidade Denominação de Origem. O segundo capítulo foi dedicado ao estudo dialelico de seis variedades de milho doce sugary1 e 15 híbridos intervarietais F1?s em dois experimentos conduzidos no EOSC, nos municípios de Anchieta e Guaraciaba. Os resultados da análise dialelica individual e conjunta apontaram diferenças significativas pelo teste F (p = 0,5) para os genótipos e para as estimativas dos efeitos da capacidade geral (CGC) e específica (CEC) de combinação e evidenciaram efeitos não significativos da interação CGC x local e CEC x local. A ocorrência de estimativas significativas de CGC e CEC comprova a existência de variabilidade genética associada aos efeitos gênicos aditivos e não aditivos, que permitem o uso de estratégias de seleção intrapopulacional e interpopulacionais. As variedades 2255A e 2276A apresentam maiores estimativas de CGC. Destacaram-se os híbridos intervarietais F1?s 2255A x 319A, 2255A x 2029A, 2255A x 2276A, Doce Cubano x 2276A, 2276A x 2029A e 2255A x 741B quanto a CEC. Os compostos biparentais derivados das combinações 2255A x 319A e 2255A x 2276A, o composto triplo 2255A x 2276A x 2029A e os compostos quádruplos 2255A x 741B x 2276A x 319A e 2255A x 2276A x 2029A x 319A são os mais indicados para a formação de populações compostas seguida de seleção intrapopulacional, visando o aumento da concentração de açúcares nos grãos.Abstract: Sweet corn is a special type of corn, with a high concentration of sugars in the grains. In Brazil, it is not widespread due to the low availability of seeds and adapted varieties for tropical conditions. Local varieties of this type of corn are grown in the Far West of Santa Catarina (FWSC), although they are at constant risk of genetic erosion. The Geographical Indication (GI) and Participatory Genetic Breeding (PGB) are strategies for valuing local products and seeds and can stimulate the conservation in situ-on farm of this genetic resource. The objective of the present work was to evaluate the genetic potential of the local varieties of sweet corn sugary1 from the FWSC and derived populations for chemical quality attributes of grains, aiming to generate scientific subsidies for GI and PGB. For this purpose, samples of grains in R3 stage (milk) were obtained from nine varieties of sugary1 sweet corn, from four experiments conducted in two microregions in the state of Santa Catarina, and from 15 F1's intervarietal hybrids and their parents, from two experiments conducted at the FWSC. The samples of fresh corn were analyzed for total soluble sugar content and starch in the dry matter of grains. The research was divided into two chapters. The first chapter was dedicated to the study of the genotype x environment interaction of nine varieties of sugary1 sweet corn - seven local varieties of the FWSC and two controls - in four locations - three in the FWSC, in the municipalities of Anchieta and Guaraciaba, and one in the Santa Catarina coast, in the city of Florianópolis. In this chapter, the high potential of local sugary1 sweet corn varieties was observed for the percentage of total soluble sugars and the relationship between total soluble sugars and starch in the grains. The environments in which the varieties were cultivated influenced the expression of these characteristics, and the local varieties showed the best results when cultivated in the FWSC. The local varieties showed general adaptation, however their average behavior for the evaluated characteristics is more stable in the region of origin. These results indicate that the chemical quality of the grains of FWSC sugary1 sweet corn VL?s is essentially due to the geographical environment. These results prove a dependence on the product's characteristics on the know-how in the selection of seeds by the local actors and on the environment of the microcenter of diversity of Zea mays L. in the FWSC, which may result in a GI in the Denomination of Origin modality. The second chapter was dedicated to the diallel study of six varieties of sugary1 sweet corn and 15 F1?s intervarietal hybrids in two experiments conducted at FWSC, in the municipalities of Anchieta and Guaraciaba. The results of the individual and joint dialysis analysis showed significant differences by the F test (p = 0.5) for the genotypes and for the estimates of the effects of the general (GCA) and specific (SCA) combining ability and evidenced non-significant effects of the interaction GCA x environment and SCA x environment. The occurrence of significant estimates of GCA and SCA proves the existence of genetic variability associated with additive and non-additive gene effects, which allow the use of intrapopulation and interpopulation selection strategies. Varieties 2255A and 2276A have higher estimates of GCA and the crosses 2255A x 319A, 2255A x 2029A, 2255A x 2276A, Doce Cubano x 2276A, 2276A x 2029A and 2255A x 741B showed higher estimates of SCA. The two-parent compounds derived from the combinations 2255A x 319A and 2255A x 2276A, triple compound 2255A x 2276A x 2029A, and the quadruple compounds 2255A x 741B x 2276A x 319A and 2255A x 2276A x 2029A x 319A are the most suitable for the formation of compound populations followed by intrapopulation selection, aiming to increase the concentration of sugars in the grains