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Item Modelos lineares generalizados mistos e aplicações de redes neurais para estudo da diversidade genética em variedades de Coffea arabica(Universidade Federal de Viçosa, 2020-08-07) Assis, Mayumi Furuya de; Good God, Pedro Ivo Vieira; Lopes, Everaldo AntônioA predição de parâmetros genéticos e o estudo da diversidade em variedades de café são etapas importantes para a seleção eficiente de genótipos que apresentem características superiores e garantir a manutenção da variabilidade genética. Muitas variáveis importantes para o melhoramento do café não possuem distribuições normais, dificultando a obtenção de predições acuradas e informações a respeito da estrutura genética das populações. Os modelos lineares generalizados mistos (MLGM) foram propostos para modelar variáveis que tenham distribuições diferentes das normais, por meio da inserção de uma função de ligação ao modelo. Essas características tornam os MLGM potenciais ferramentas para predição de componentes de variância, parâmetros genéticos e obtenção de valores de BLUP. O estudo da diversidade genética do café é comumente feito por métodos multivariados convencionais. Entretanto, alguns estudos têm utilizado um tipo de redes neural, chamada Self-organizing maps (SOM). Portanto, os objetivos deste estudo foram comparar modelos lineares mistos (MLM) com os MLGM na estimação de parâmetros genéticos, rankeamento dos genótipos através dos valores de BLUP e investigar a aplicabilidade das redes neurais SOM para o estudo da diversidade genética em variedades de Coffea arabica. Os MLGM detectaram variabilidade genética em um maior número de variáveis avaliadas. As variâncias genéticas e residuais estimadas pelos MLGM foram menores, entretanto, as análises de resíduos indicaram que os MLGM obtiveram desvios menores entre os valores ajustados e esperados pelos modelos em relação aos MLM. As interpretações dos parâmetros genéticos estimados via MLGM é mais complexa devido às diferentes escalas do modelo. Portanto, os MLGM foram mais eficazes para os ajustes dos dados, mas são necessárias investigações a respeito da influência as diferentes escalas atribuídas aos componentes do modelo na estimação dos parâmetros genéticos. As análises de redes neurais ofereceram diferentes informações a respeito das variáveis avaliadas, permitiram a identificação de genótipos superiores para as variáveis analisadas e identificação de grupos genéticos similares e divergentes. Portanto, o método SOM é viável, informativo e refinado para o estudo da diversidade genética em populações de melhoramento. Palavras-chave: Melhoramento genético do café. Métodos estatísticos. Mapas auto-organizáveis de Kohonen. Modelos mistos.Item Modelos lineares generalizados mistos e aplicações de redes neurais para estudo da diversidade genética em variedades de Coffea arabica(Universidade Federal de Viçosa, 2020-08-07) Assis, Mayumi Furuya de; God, Pedro Ivo Vieira Good; Lopes, Everaldo AntônioA predição de parâmetros genéticos e o estudo da diversidade em variedades de café são etapas importantes para a seleção eficiente de genótipos que apresentem características superiores e garantir a manutenção da variabilidade genética. Muitas variáveis importantes para o melhoramento do café não possuem distribuições normais, dificultando a obtenção de predições acuradas e informações a respeito da estrutura genética das populações. Os modelos lineares generalizados mistos (MLGM) foram propostos para modelar variáveis que tenham distribuições diferentes das normais, por meio da inserção de uma função de ligação ao modelo. Essas características tornam os MLGM potenciais ferramentas para predição de componentes de variância, parâmetros genéticos e obtenção de valores de BLUP. O estudo da diversidade genética do café é comumente feito por métodos multivariados convencionais. Entretanto, alguns estudos têm utilizado um tipo de redes neural, chamada Self-organizing maps (SOM). Portanto, os objetivos deste estudo foram comparar modelos lineares mistos (MLM) com os MLGM na estimação de parâmetros genéticos, rankeamento dos genótipos através dos valores de BLUP e investigar a aplicabilidade das redes neurais SOM para o estudo da diversidade genética em variedades de Coffea arabica. Os MLGM detectaram variabilidade genética em um maior número de variáveis avaliadas. As variâncias genéticas e residuais estimadas pelos MLGM foram menores, entretanto, as análises de resíduos indicaram que os MLGM obtiveram desvios menores entre os valores ajustados e esperados pelos modelos em relação aos MLM. As interpretações dos parâmetros genéticos estimados via MLGM é mais complexa devido às diferentes escalas do modelo. Portanto, os MLGM foram mais eficazes para os ajustes dos dados, mas são necessárias investigações a respeito da influência as diferentes escalas atribuídas aos componentes do modelo na estimação dos parâmetros genéticos. As análises de redes neurais ofereceram diferentes informações a respeito das variáveis avaliadas, permitiram a identificação de genótipos superiores para as variáveis analisadas e identificação de grupos genéticos similares e divergentes. Portanto, o método SOM é viável, informativo e refinado para o estudo da diversidade genética em populações de melhoramento. Palavras-chave: Melhoramento genético do café. Métodos estatísticos. Mapas auto-organizáveis de Kohonen. Modelos mistos.Item Influência da interação genótipos por ambientes no melhoramento do cafeeiro(Universidade Federal de Lavras, 2018-12-13) Velasquez, Gustavo Alvares; Gonçalves, Flávia Maria Avelar; Botelho, César EliasO cafeeiro é uma planta perene de ciclo produtivo longo, com acentuada bienalidade. Portanto, são necessários vários anos consecutivos de avaliação da produção, para se estimar o potencial produtivo dos genótipos, o que demanda rigor e precisão nos métodos estatísticos de seleção. A abordagem de modelos mistos permite a seleção de genótipos com um número menor de colheitas, por meio da estimação de parâmetros genéticos e predição de valores genéticos mais acurados. O presente trabalho teve como objetivos avaliar a influência da interação genótipos por ambientes na seleção de genótipos, em diferentes grupos de cultivares de cafeeiro em ambientes-teste e verificar se é possível reduzir o número de colheitas para a seleção de progênies de Coffea arabica, quando se utiliza a abordagem de modelos mistos. Foram avaliados três grupos de experimentos de cafeeiro, conduzidos pela Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (EPAMIG): 1°) 11 genótipos de Icatu e quatro testemunhas; 2°) 15 genótipos de Catuaí e cinco testemunhas; 3°) 34 genótipos de Mundo Novo e uma testemunha. Os experimentos foram implantados nas fazendas particulares Ouro Verde em Campos Altos-MG e Resplendor em Capelinha-MG. O delineamento experimental foi em blocos completos casualizados, com quatro repetições e seis plantas por parcela. Foram analisados dados de seis colheitas consecutivas, 2001/2002 a 2006/2007. Foram realizadas análises individuais por colheita, no esquema de parcelas subdivididas no tempo de colheitas, em cada local e conjunta de locais de produtividade (sc/ha) pela abordagem de modelos mistos, por meio do software R, utilizando-se do pacote Asreml. Estimou-se a correlação classificatória de Spearman entre os valores genéticos preditos (BLUP), considerando as colheitas combinadas e o número total de colheitas. Além disso, estimaram-se o ganho genético e o índice de coincidência com intensidades de seleção de 10, 20 e 30%, para todas as análises. A presença de interação genótipos x ambientes evidencia baixa ou não coincidência dos genótipos nos diferentes ambientes, dificultando a recomendação e lançamento de novas cultivares para as regiões cafeeiras em Minas Gerais. Não é possível realizar a seleção antecipada, antes da quarta colheita, para os genótipos dos grupos de Icatu, de Catuaí e de Mundo Novo.Item Análise de parâmetros genéticos e seleção assistida por marcadores moleculares no melhoramento de Coffea arabica(Universidade Federal de Viçosa, 2021-02-16) Mariz, Bruna Lopes; Caixeta, Eveline TeixeiraO café arabica (Coffea arabica), embora muito produtivo, sofre limitações de sanidade decorrentes da ferrugem causada pelo fungo Hemileia vastatrix, antracnose dos frutos causada por Colletotrichum kahawae, e com a cercosporiose ocasionada por Cercospora coffeicola. Visando minimizar as perdas com essas doenças, programas de melhoramento vêm sendo desenvolvidos para obter novas cultivares resistentes e contendo outras características de interesse agronômico. Nesses programas, a caracterização morfoagronômica e a análise molecular via Seleção Assistida por Marcadores Moleculares (SAM) são ferramentas que permitem eficiência na identificação de genótipos elite. Neste trabalho objetivou-se avaliar precocemente parâmetros genéticos via REML/BLUP em características morfoagronômicas ligadas a produção, sanidade e qualidade de bebida em população de café arabica, além de SAM, a fim de identificar genótipos elite com resistência múltipla a H. vastatrix e a C. kahawae. Os resultados mostraram que 98% da população herdou genes ligados a resistência para ferrugem e CBD dos genitores. Na maioria dos genótipos foi identificado piramidação de genes de resistência, com 41 genótipos apresentando os cinco locos estudados em homozigose dominante. As médias da progênie na fenotipagem por escala diagramática, também indicaram alta resistência a incidência de ferrugem e cercosporiose. Os parâmetros genéticos foram baixos para algumas características ligadas a produção e sanidade, entretanto estes estão subestimados pela jovialidade do cafeeiro, e ainda pela mensuração somente em duas safras. Nas análises de estrutura genética da população, poucos grupos de dissimilaridade foram formados. Entretanto, considerando a genealogia da população, constatou-se existência de variabilidade genética suficiente para ser explorada na obtenção de altas médias produtivas e de resistência. A SAM aliada a estimação de parâmetros genéticos em idade precoce dos cafeeiros, tem grandes potencialidades de aplicação para identificar resistência às principais doenças que acometem o cafeeiro, e também fornece suporte no avanço de gerações.Item Modelagem para probabilidade de frutificação em café Arábica baseado em ocupação de metâmeros(Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” - Universidade de São Paulo, 2017) Barros, Luiza Yoko de; Piedade, Sônia Maria de StefanoEste é um trabalho proveniente de vários encontros com pesquisadores da Embrapa de Campinas, cujo objetivo principal se centrou em investigar a probabilidade de frutificação em árvores de Café Arábica. Para isso foram analisados 20 bancos de dados para árvores de Café Arábica de um cultivar localizado no Instituto Agronômico do Paraná em dois momentos distintos (Junho de 2010 e em Novembro - Dezembro de 2010) e consideradas as seguintes variáveis: “OCUPAÇÃO” (qua- drática ou retangular), “ESPAÇAMENTO” (6.000 plantas/ha e 10.000 plantas/ha) ambas relativas ao cultivo das plantas e “TAMANHO DO ENTRENÓ” (medição em cm de uma partição definida da planta). Na busca de um modelo representativo de tal fenômeno, foram estudadas paralelamente tópicos relativos a alometria e assimetria dessas mesmas plantas, os quais permitiram modelar de- terminadas associações entre algumas estruturas como largura e comprimento de folhas. Os modelos ajustados apresentaram uma grande significância para a variável “ESPAÇAMENTO” nos dois tem- pos estudados, enquanto que a variável “OCUPAÇÃO” foi significativa apenas no segundo tempo e variável “TAMANHO DO ENTRENÓ” não foi significativa para nenhum dos tempos. A metodologia adotada para investigar essa probabilidade se deu através dos modelos de regressão logístico. Com o intuito de agregar a variável “TEMPO”, juntou-se os dois bancos de dados em diferentes tempos e, baseado na metodologia de modelos mistos, obteve-se um modelo ajustado com retas paralelas, onde apenas a variável “ESPAÇAMENTO” foi considerada significativa.Item Estimativas de parâmetros genéticos visando o melhoramento do café robusta (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner)(Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” - Universidade de São Paulo, 2013) Mistro, Júlio César; Vencovsky, RolandO presente estudo objetivou estimar parâmetros genéticos visando quantificar a variabilidade genética de uma população de café robusta (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner) introduzida da Costa Rica e analisar o seu potencial genético para o desenvolvimento de futuras cultivares clonais para o estado de São Paulo. Outro intuito foi verificar a possibilidade de submeter essa população à seleção recorrente, tornando-a, assim, fonte de alimentação e sustentação de programas de melhoramento genético do café robusta. O experimento foi composto por 25 tratamentos, sendo 21 progênies de C. canephora e quatro cultivares de C. arabica, plantados em Mococa (SP). O delineamento experimental utilizado foi em látice balanceado 5x5 quadruplicado, com seis repetições e uma planta por parcela. Foram realizadas doze colheitas e após a sexta colheita as plantas foram podadas. Em 2004, foi realizada uma seleção fenotípica dessa população a fim de clonar os melhores indivíduos. Essa seleção resultou em novo experimento, instalado em Campinas, seguindo o delineamento de blocos ao acaso, com três repetições, 28 clones e quatro plantas por parcela, sendo realizadas cinco colheitas consecutivas. As análises estatísticas e biométricas foram realizadas considerando os modelos lineares mistos (procedimento REML/BLUP), por meio do software Selegen, cujos componentes de variância são estimados pelo método da máxima verossimilhança restrita (REML) e os valores genotípicos preditos pela melhor predição linear não viesado (BLUP). As análises mostraram que, na população em estudo, observou-se elevada variabilidade genética, passível de ser explorada tanto para a extração de clones quanto para a seleção recorrente. As adversidades climáticas severas fizeram com que a seleção fosse prejudicada. Nessa situação é preferível não considerar o período afetado e analisar os dados após a recuperação das plantas. A seleção baseada em seis colheitas forneceu estimativas de parâmetros e ganhos genéticos similares aos obtidos na seleção baseada em duas colheitas de alta produção. Os ganhos genéticos esperados nas duas formas de propagações foram elevados e a seleção clonal proporcionou maiores ganhos do que a sexual. No experimento clonal foi possível identificar materiais com potencial produtivo e que poderão vir a ser recomendados para o cultivo no estado de São Paulo. Apesar de a interação genótipos x colheitas ter sido do tipo complexa, devido ao veranico ocorrido, esta não afetou significativamente o ordenamento dos melhores clones e nem comprometeu as estimativas dos parâmetros genéticos. Os coeficientes de variação experimental e genético bem como seu valor relativo deverão ser analisados conjuntamente com o número de repetições e a acurácia seletiva. A seleção recorrente deverá ser conduzida concomitantemente com o programa de seleção clonal, a fim de evitar o esgotamento da variabilidade genética e o comprometimento do programa de melhoramento genético visando o desenvolvimento de cultivares clonais. Tendo em vista que a população inicial foi constituída por um pequeno número de progênies, é aconselhável o monitoramento do tamanho efetivo populacional e do grau de endogamia ao longo dos ciclos de seleção recorrente.