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AVALIAÇÃO DE CLONES DE CAFÉ CONILON DE MATURAÇÃO INTERMÉDIÁRIA NO SUL DO ESTADO DO ESPÍRITO SANTO
(2009) Ferrão, Romário Gava; Ferrão, Maria Amélia Gava; Tófano, José Luís; Fonseca, Aymbiré Francisco Almeida da; Volpi, Paulo Sérgio; Verdin FIlho, Abraão Carlos; Mendonça, Rodolfo Ferreira de; Guarçoni, Rogério Carvalho; Ferrão, Luís Felipe Ventorim; Embrapa - Café
A cafeicultura de conilon do Espírito Santo é uma das atividades mais importante na geração de renda e emprego no Estado. O objetivo do trabalho foi estudar a produtividade de 95 clones elites de café conilon de maturação intermediária, selecionados no norte do Estado, nas condições edafoclimáticas do sul do Espírito Santo. O trabalho foi conduzido na Fazenda Experimental de Bananal do Norte/Incaper, Cachoeiro de Itapemirim, ES. O delineamento experimental foi blocos casualizados com quatro repetições. A parcela experimental foi de cinco plantas. O espaçamento foi de 3,0 x 1,2 metros. O trabalho foi implantado em maio de 2004 e os resultados apresentados são de três colheitas. Os clones mais promissores com em três colheitas foram os 710/97, 24/93, 124/89, 26/86, 656/97, 15/6/89, 88/87/1, 32/89, 73/87/1e 172/89 com produtividades maiores que 61,00 sc.benef./ha, valores esses superiores a média do ensaio (53,13 sc. benef./ha) e das testemunhas. A grande variabilidade para produtividade, associada ao bom potencial de produção de vários clones e a outras características avaliadas darão subsídios para seleção de clones de maturação intermediária, que após o teste de incompatibilidade genética, poderão ser agrupados para formação e lançamento de variedade, mais específica para condições agroclimáticas do Sul do Estado do Espírito Santo. Há necessidade dos dados da quarta colheita para maior acurácia na seleção dos clones superiores. Os resultados poderão ser utilizados para a ampliação da base do conhecimento e para definição de estratégias de futuros trabalhos de melhoramento genético com o café conilon.
AVALIAÇÃO DE CLONES DE CAFÉ CONILON DE MATURAÇÃO TARDIA NO SUL DO ESTADO DO ESPÍRITO SANTO
(2009) Ferrão, Romário Gava; Ferrão, Maria Amélia Gava; Tófano, José Luís; Fonseca, Aymbiré Francisco Almeida da; Volpi, Paulo Sérgio; Verdin FIlho, Abraão Carlos; Ferrão, Luís Felipe Ventorim; Mendonça, Rodolfo Ferreira de; Guarçoni, Rogério Carvalho; Embrapa - Café
O objetivo do trabalho foi estudar a variabilidade e a produtividade de 40 clones elites de café conilon de maturação tardia, selecionados no norte do Estado, nas condições edafoclimáticas do sul do Espírito Santo. O trabalho foi conduzido na Fazenda Experimental de Bananal do Norte/Incaper, Cachoeiro de Itapemirim, ES.O delineamento experimental foi blocos casualizados com quatro repetições. A parcela experimental foi de cinco plantas. O espaçamento foi de 3,0 x 1,2 metros. O trabalho foi implantado em 2004 e os resultados são de três colheitas. Verificou- se diferença significativa ao nível de 5% de probabilidade entre genótipos (G) e a interação de genótipos x anos (G x A). Esses resultados mostram a variabilidade entre clones e a necessidade de estudar os materiais genéticos por várias colheitas. Os clones que se mostraram mais promissores foram os 004/93, 76/89, 1+11/87, 75/87/1, 68/89, 143/86e 80/87/1 com produtividades maiores que 60,00 sc.benef./ha, valores esses superiores a média do ensaio e das testemunhas. Os resultados são promissores para agrupamentos de clones para constituição de variedade clonal tardia e para definição de estratégias de melhoramento futuros.
Development and application of statistical genetic methods to genomic prediction in Coffea canephora
(Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” - Universidade de São Paulo, 2017) Ferrão, Luís Felipe Ventorim; Garcia, Antonio Augusto Franco
Seleção Genômica pode ser definida como a seleção simultânea de centenas ou milhares de marcadores moleculares, os quais cobrem o genoma de forma densa, de modo que locos de caracteres quantitativos (QTL) estejam em desequilíbrio de ligação com uma parte desses marcadores. Assim, marcadores associados a QTLs, independentemente da significância dos seus efeitos, são utilizados na predição do mérito genético de um indivíduo para um determinado caráter. Simulações e es- tudos empíricos mostram que essa abordagem apresenta acurácia suficiente para garantir o sucesso em programas de melhoramento genético, quando comparado com os métodos tradicionais de seleção fenotípica. Para tanto, uma das etapas requeridas é o uso de modelos genético-estatísticos que contem- plem a predição fidedigna da performance fenotípica da população sob estudo. Apesar da relevância, o número de estudos no gênero Coffea ainda são reduzidos, não havendo relatos sobre o desempenho desses modelos em diferentes populações e ambientes, ou mesmo, a sua performance para diferentes caracteres agronômicos do cafeeiro. Dessa forma, este estudo tem como finalidade investigar aspectos relacionados a modelagem estatística, a fim de compreender quais são os fatores que tornam os mode- los preditivos mais acurados e utiliza-los em programas aplicados de melhoramento genético. Dados reais de duas populações de seleção recorrente de Coffea canephora, avaliados em dois ambientes e genotipados pela tecnologia de genotipagem por sequenciamento (GBS, do inglês Genotyping-by- Sequencing) foram considerados para o estudo da relação entre genótipo-fenótipo. Em termos de modelagem estatística, duas classes de modelos foram considerados: i) Modelos mistos, baseados no cálculo da matriz de parentesco realizado como medida de (co)variância genética entre indivíduos (modelo GBLUP); e ii) Modelos de associação multilocos, no qual milhares de marcadores moleculares são modelados simultaneamente e os efeitos estimados dos marcadores são somados, a fim de compu- tar o mérito genético dos indivíduos. Ambas estratégias foram descritas em capítulos separados no formato de artigo científico. O capítulo intitulado “A mixed model to multiplicative harvest-location trial applied to genomic prediction in Coffea canephora” abordou uma expansão do modelo GBLUP de modo a contemplar efeitos de interações entre Genótipo×Colheita e Genótipo×Local. Para tanto, apropriadas estruturas de variância e covariância para modelagem da heterogeneidade e correlação dos efeitos genéticos e residuais foram testadas. O modelo proposto, denominado de MET.GBLUP, apresentou melhor qualidade de ajuste e capacidade preditiva, quando comparado com outros mé- todos. O capítulo em sequência, intitulado de “Comparison of statistical methods and reliability of genomic prediction in Coffea canephora population” investigou a capacidade preditiva de diferentes modelos de associação multilocos. A suposição usual de efeitos dos marcadores amostrados de uma distribuição normal foi relaxada, a fim de testar métodos alternativos que pudessem melhor des- crever o fenômeno biológico e, consequentemente, resultar em maior capacidade preditiva. Embora os modelos testados sejam conceitualmente distintos, diferenças mínimas nos valores de acurácia de predição foram observadas nos cenários testados. Em termos de demanda computacional, modelos Bayesianos apresentaram maior tempo de análise. Os resultados descritos em ambos os capítulos apoiam o potencial do uso da seleção genômica em programas de melhoramento assistido de café. Em termos práticos, comparado com métodos tradicionais de avaliação fenotípica, é esperado que a implementação desses conceitos em programas de seleção recorrente possam acelerar o ciclo de me- lhoramento, manter a diversidade genética e, sobretudo, aumentar o ganho genético por unidade de tempo.
Marcadores microssatélites em estudo de diversidade, mapeamento genético e análises de QTLs em Coffea canephora
(Universidade Federal de Viçosa, 2013-02-05) Ferrão, Luís Felipe Ventorim; Caixeta, Eveline Teixeira
O uso de marcadores moleculares em estudos genético apresenta-se como uma técnica potencialmente capaz de auxiliar no melhoramento genético de Coffea canephora. Neste contexto, os marcadores microssatélites (SSR) tem sido preferencialmente escolhidos, pois agregam qualidades importantes, dentre as quais se destacam a reprodutibilidade, altos níveis de polimorfismos, expressão codominante e multialelismos. Em programas de melhoramento genético essa tecnologia pode ser utilizada para diferentes finalidades com destaque para os estudos de diversidade genética, que auxiliam na avaliação dos recursos genéticos disponíveis e seleção de potenciais genitores; e nas análises de QTLs, que permitem a elucidação do caráter quantitativo e utilização dessas informações em programas de seleção assistida por marcadores (SAM) e clonagem posicional de genes. Neste sentido o presente trabalho teve como objetivo geral demonstrar a aplicação dos marcadores microssatélites em estudos de diversidade, mapeamento genético e análises de QTLs em C. canephora. Nos estudos de diversidade genética, apresentados no capítulo 1, o resultado da codificação de dados nas avaliações de germoplasma foi mensurado e observou-se uma perda significativa de informações genéticas, o que influencia no manejo e caracterização dos recursos genéticos armazenados nas coleções. Para os estudos de mapeamento e análises de QTLs, apresentados no capítulo 2, os marcadores SSR foram utilizados para a construção do mapa de ligação genético e identificação de fatores genéticos associados à resistência à ferrugem (Hemileia vaxtatrix), que atualmente é a principal doença foliar do cafeeiro. Neste estudo, progênies de irmãos completos de uma população de melhoramento do Incaper (Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural) foram genotipadas e fenotipadas, considerando componentes de resistência avaliados em campo e em laboratório. O resultado do mapeamento de QTL foi a identificação, no grupo de ligação 1, de QTLs significativos para todas as características consideradas no estudo, o que tornou essa região genômica potencialmente útil em estudos de clonagem posicional ou SAM, em programas de melhoramento genético. Por fim, visto a importância dos marcadores moleculares nos estudos com cafeeiros, no capítulo 3, foi descrito um conjunto de 101 novos primers SSRs, minerados de sequencias expressas (EST) do Projeto Brasileiro do Genoma Café. O nível de polimorfismos, a taxa de transferabilidade e sua aplicação em estudos de caracterização molecular e mapeamento genético dentro do gênero Coffea foram considerados e mostrou que os EST-SSR descritos são ferramentas de grande valia para estudos genéticos com cafeeiros. Dessa forma, os resultados obtidos nesse estudo são importantes para os estudos genéticos dentro da espécie, uma vez que foram disponibilizados conhecimentos importantes que tangem o manejo de germoplasmas, seleção de genótipos resistentes à ferrugem, diversidade genética e seleção assistida por marcadores moleculares.
Molecular diversity in Coffea canephora germplasm conserved and cultivated in Brazil
(Crop Breeding and Applied Biotechnology, 2013-12) Souza, Flávio de França; Caixeta, Eveline Teixeira; Ferrão, Luís Felipe Ventorim; Pena, Guilherme Ferreira; Sakiyama, Ney Sussumu; Zambolim, Eunize Maciel; Zambolim, Laércio; Cruz, Cosme Damião
This work aimed to characterize accessions that represent the C. canephora germplasm conserved and cultivated in Brazil. A total of 130 accessions from germplasm banks of IAC (São Paulo), UFV (Minas Gerais) and also collected in plantations of the State of Espírito Santo and Rondônia were evaluated with a set of 20 new microsatellite primers. Multivariate methods were used to estimate the relationship among the accessions. High level of polymorphism and two major diversity clusters were identified. First cluster was composed by the accessions conserved in the IAC and UFV collections and the second was formed by accessions collected in areas under cultivation. Accessions from Espírito Santo and Rondônia were clear separated, composing two subclusters. Despite the great polymorphism found in Brazilian plantations, the diversity may be increased, because a new threshold in the genetic gains is expected on breeding programs with the intensification of the use of conserved germplasm
PODA PROGRAMADA DE CICLO PARA O CAFÉ CONILON
(2009) Verdin FIlho, Abraão Carlos; Ferrão, Romário Gava; Ferrão, Maria Amélia Gava; Silveira, José Sebastião Machado; Volpi, Paulo Sérgio; Fonseca, Aymbiré Francisco Almeida da; Lani, José Antônio; Martins, André Guarçoni; Ferrão, Luís Felipe Ventorim; Silveira, Tomás Batista; Embrapa - Café
O objetivo do trabalho é apresentar o aprimoramento da tecnologia de poda, como uma nova técnica de revigoramento de lavouras de café conilon para o Estado do Espírito Santo. O trabalho de manejo planta visando obtenção dessa tecnologia foi conduzido desde o ano 2000 na Fazenda Experimental de Marilândia, unidade de pesquisa do Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural – Incaper, localizada no município de Marilândia, ES. Os resultados do trabalho, mostram que a poda programada de ciclo apresenta vantagens em relação a poda tradicional, conforme citadas as seguir: redução média de 32% de mão-de-obra no período de 10 colheitas; facilidade de entendimento e execução; padronização do manejo da poda; maior facilidade para realização da desbrota e dos tratos culturais; maior uniformidade das floradas e da maturação dos frutos; melhoria no manejo de pragas e doenças; aumento superior a 20% na produtividade média da lavoura; maior estabilidade de produção por ciclo e melhor qualidade final do produto. A tecnologia vem sendo absorvida e adotada de forma rápida pelos cafeicultores capixaba.