RS. 3 Eng. Agr., Doutor, Professor Dep. de Estudos Agrários, UNIJUÍ.

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1 ANÁLISE CONJUNTA DE ANOS AGRÍCOLAS NA VARIABILIDADE GENÉTICA DE CULTIVARES DE AVEIA POR ESTATÍSTICA MULTIVARIADA NA PROPOSTA DE DESENVOLVIMENTO DE GENÓTIPOS MAIS AJUSTADOS À REDUÇÃO DE USO DE FUNGICIDA Eldair Fabricio Dornelles 1, Douglas Cezar Reginatto 1, Luana Behnen Henrichsen 1, Lorenzo Ghisleni Arenhardt 2, Luiz Michel Bandeira 2, Maria Eduarda Gzergorczick 2, Emerson André Pereira 3, Cleusa Adriane Menegassi Bianchi Kruger 3, Roberto Carbonera 3, José Antonio Gonzalez da Silva 3 A aveia branca é uma cultura de inverno que apresenta um papel importante no sistema de produção de grãos e integração lavoura pecuária em regiões brasileiras. Nos últimos anos a área destinada para cultivo deste cereal cresceu significativamente, junto a esse aumento surgiu também os cuidados sobre o controle das doenças que atacam essa cultura, destaca-se aqui as doenças foliares, as quais podem comprometer até 100% da produção (ZHU; KAEPPLER, 2003; SILVA et al., 2015). A forma mais eficiente de amenizar os danos causados pelas doenças foliares no cultivo deste cereal é o uso de fungicida (CRUZ et al., 2001, FLOSS et al., 2011; HAWERROTH et al., 2014). No entanto, a aveia é um cereal consumido in natura, necessitando assim de cuidados especiais no manejo de agrotóxicos. Para atender ao padrão de aveia preconizado pela indústria e minimizar a dependência de fungicida, os programas de melhoramento genético tem desenvolvido cultivares mais resistentes as doenças foliares (CRUZ et al., 2001; SILVA et al., 2015). Neste contexto, a estimativa da distância genética entre cultivares fornece subsídios para a identificação de genitores geneticamente divergentes para hibridações (VIEIRA et al., 2005), proporcionando assim populações segregantes com ampla variabilidade genética para os caracteres de interesse. O uso de análise multivariada por Mahalanobis na estimativa da distância genética aliada aos métodos de agrupamento por dendrogramas e Tocher podem facilitar a identificação de combinações que promovam desenvolver genótipos ecologicamente mais eficientes e sustentáveis pela redução do uso de fungicida. Portanto, o objetivo deste trabalho é empregar o modelo de Mahalanobis na discriminação da variabilidade genética de cultivares de aveia para identificação de diferentes grupos de resistência pela análise dos indicadores de produtividade de grãos e área foliar necrosada nas condições de ano agrícola e uso de fungicida. A partir da matriz de distância genética, gerar agrupamentos pelo método de Tocher e dendrogramas pela técnica de agrupamento de pares não ponderados baseado na média aritmética (UPGMA). Para o desenvolvimento deste estudo foram conduzidos experimentos a campo nos anos agrícolas 2015, 2016 e 2017, na área experimental do Instituto Regional de Desenvolvimento Rural (IRDeR), pertencente ao Departamento de Estudos Agrários (DEAg) da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJUÍ), no município de Augusto Pestana, no estado do Rio 1 Estudante de mestrado, UNIJUÍ. eldair.dornelles@gmail.com 2 Estudante de agronomia, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJUÍ), Ijuí, RS. 3 Eng. Agr., Doutor, Professor Dep. de Estudos Agrários, UNIJUÍ.

2 Grande do Sul. O delineamento experimental foi de blocos casualizados, seguindo um esquema fatorial 22 x 4, para as 22 cultivares de aveia branca e 4 condições de aplicações de fungicida respectivamente, e com três repetições. Foram avaliadas as cultivares URS Altiva, URS Brava, URS Guará, URS Estampa, URS Corona, URS Torena, URS Charrua, URS Guria, URS Tarimba, URS Taura, URS 21, FAEM 007, FAEM 006, FAEM 5 Chiarasul, FAEM 4 Carlasul, Brisasul, Barbarasul, URS Fapa Slava, IPR Afrodite, UPFPS Farroupilha, UPFA Ouro e UPFA Gaudéria. As condições de uso do fungicida foram definidas da seguinte maneira: sem aplicação de fungicida, com uma aplicação aos 60 dias após a emergência (DAE), com duas aplicações (uma aplicação aos 60 e outra aos 75 DAE), e com três aplicações (uma aplicação aos 60, outra aos 75 e outra aos 90 DAE). No controle das doenças foliares, foi utilizado o fungicida FOLICUR CE na dosagem de 0,75 L ha -1, (ingrediente ativo: tebuconazol; classe: sistêmico do grupo triazóis; e formulação: concentrado emulsionável). As parcelas foram constituídas por 5 linhas de 5 metros de comprimento e espaçadas 0,18 m, totalizando 4,5 m 2. As avaliações de área foliar foram realizadas aos 60, 75, 90 e 105 dias após a emergência. Para cada avaliação foram coletadas três plantas de cada parcela, totalizando sempre três plantas por condição de fungicida e cultivar. Foram utilizadas para o estudo as três folhas superiores de cada planta coletada. As folhas foram digitalizadas e mensuradas utilizando um leitor de área foliar e o software WinDIAS, respectivamente. Ao final do ciclo foram coletadas 10 panículas por parcela, sendo utilizadas as 5 panículas mais similares para obtenção dos indicadores produtividade. A produtividade de grãos foi obtida pela corte das três linhas centrais de cada parcela. Os dados foram submetidos a análise multivariada pelo modelo de Mahalanobis, posteriormente foi realizado a análise de contribuição relativa pelo modelo de Singh, para identificação das variáveis mais representativas em explicar a variabilidade genética das cultivares de aveia pelas condições de uso de fungicida. Por fim, com base na contribuição relativa das variáveis analisadas foram realizados os agrupamentos das 22 cultivares utilizando os métodos de Tocher e Dendrogramas. Na Tabela 1, foi observado que a contribuição relativa da produtividade de grãos na ausência e uma aplicação de fungicida foi pequena para diferenciação da variabilidade genética das cultivares. Nestas condições, a massa de panícula e massa de grãos de panícula mostraram maior contribuição sobre a variabilidade geral, comportamento também observado com duas aplicações de fungicida. Com duas aplicações de fungicida, as variáveis produtividade de grãos, massa de mil grãos, número de grãos da panícula e área foliar necrosada aos 105 dias mostram valores mais relevantes às condições de ausência e uma aplicação, inclusive, com similaridade de contribuição. Os resultados apresentados na Tabela 1, da contribuição relativa, mostram que a condição com 3 aplicações de fungicida promoveu um maior número de variáveis significativas para a diferenciação genética das cultivares. Deste modo, as análises de agrupamento para definição da variabilidade genética por análise multivariada se tornam mais eficientes considerando três aplicações de fungicida. O uso da análise de contribuição relativa permite identificar os caracteres que mais contribuem para a variabilidade total (ALVES, et al., 2010). A análise de contribuição relativa pelo método de Singh tem se apresentado como uma importante ferramenta, em estudos voltados à avaliação da divergência genética, auxiliando da identificação dos caracteres de maior contribuição na diferenciação e formação de grupos (MARIN et al. 2009; PEREIRA et al. 2012; AZEVEDO et al., 2014).

3 Na Figura 1, estão apresentadas as 22 cultivares analisadas neste estudo, juntamente às respectivas médias de produtividade, classificação por Skott-Knott e agrupamentos por dendrogramas. Na classificação das cultivares pela análise de média por Skott-Knott, é observado apenas duas classes distintas (a e b), por outro lado, o uso de análise multivariada aliado ao método de agrupamento por dendrograma possibilitou a definição de cinco grupos. Na Tabela 2, do agrupamento das cultivares pelo método de Tocher oito grupos distintos foram identificados. Estes resultados fortalecem a grande importância dos modelos de análise multivariada, possibilitando incrementar o número de grupos para melhor definição de diferenciação da variabilidade genética por análise conjunta. Destaca-se que na formação dos grupos por dendrogramas ou Tocher, as cultivares que se apresentam no mesmo grupo são similares entre si, porém, dissimilares em relação as cultivares presentes em outros grupos. Em estudo realizado por Rotili et al. (2012), avaliando a divergência genética em genótipos de milho no sul do estado do Tocantins, foi adotado a distância generalizada de Mahalanobis e o método de agrupamento de Tocher e do vizinho mais próximo, levando em consideração o grau de dependência entre as variáveis estudadas. Santos et al. (2012) utilizaram a técnica de agrupamento de Tocher, com base na distância generalizada de Mahalanobis, na identificação da divergência genética entre 65 genótipos de soja, quanto à qualidade das sementes. Pereira et al. (2015), realizou a caracterização da variabilidade genética em nível agronômico e molecular de 12 genótipos de Paspalum ssp., utilizando o modelo de Mahalanobis como medida da distância genética e dendogramas para representação dos distintos grupos identificados. Na identificação das melhores cultivares para recomendação e uso nos programas de melhoramento genético, foi definido aquelas com produtividade de grãos superior a 3600 kg ha -1, e que estejam distribuídos em grupos distintos para ambas as técnicas de agrupamento. Deste modo, destacam-se as seguintes cultivares e potenciais combinações: URS Altiva X URS Corona, URS Altiva X FAEM 4 Carlasul, URS Altiva X IPR Afrodite, URS Corona X FAEM 4 Carlasul, URS Corona X IPR Afrodite. Portanto, conclui-se que o uso de analise multivariada na discriminação da variabilidade genética das cultivares de aveia se torna mais eficiente considerando três aplicações de fungicida. Além disso, as técnicas de agrupamento por Tocher e formação de dendrogramas, apresentam-se como ferramentas eficientes na identificação de grupos de cultivares de aveia na discriminação da variabilidade genética pela análise conjunta de safras agrícolas. Deste modo, priorizando elevadas produtividades de grãos com potencial genético voltado à redução de uso de fungicida, recomenda-se aos programas de melhoramento genético as seguintes combinações: URS Altiva X URS Corona, URS Altiva X FAEM 4 Carlasul, URS Altiva X IPR Afrodite, URS Corona X FAEM 4 Carlasul, URS Corona X IPR Afrodite. Referências: ALVES, A. C. Composição da espigueta de aveia branca (Avena sativa L.). Revista Brasileira de Agrociência, v.16, n.1-4, p AZEVEDO, A. M, ANDRADE JÚNIOR, V. C.; FERNANDES, J. S. C.; PEDROSA, C. E.; VALADARES, N. R., FERREIRA, M. A. M.; MARTINS, R. A. V. Divergência genética e importância de caracteres morfológicos em genótipos de couve. Horticultura Brasileira, v. 32 n. 1, p , CRUZ, R. P. DA; FEDERIZZI, L. C.; MILACH, S. C. K. Genética da resistência à ferrugem da folha em aveia. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 36, n. 9, p , FLOSS, E. L. Palestras. In: Reunião da Comissão Brasileira de Pesquisa de Aveia. Passo Fundo: UPF, p , 2011.

4 HAWERROTH, M. C.; BARBIERI, R. L.; SILVA, J. A. G. da.; CARVALHO, F. I. F. de.; OLIVEIRA, A. C. de. Importância e dinâmica de caracteres na aveia produtora de grãos. Embrapa Clima Temperado. Documentos, v. 376, MARIM B. G.; SILVA D. J.; CARNEIRO P. C. S; MIRANDA C. V.; MATTEDI A. P.; CALIMAN F. R. B. Variabilidade genética e importância relativa de caracteres em acessos de germoplasma de tomateiro. Pesquisa Agropecuaria Brasileira, v. 44, p. 10, , PEREIRA, E. A.; BARROS, T.; VOLKMANN, G. K.; BATTISTI, G. K.; SILVA, J. A. G.; Simioni, C.; DALL'AGNOL, M. Variabilidade genética de caracteres forrageiros em Paspalum. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 47, n. 10, p , PEREIRA, E. A., DALL AGNOL, M., SIMIONI, C., MACHADO, J. M., DE BITENCOURT, M. G. S., GUERRA, D. Da SILVA, J. A. G. Agronomic performance and interspecific hybrids selection of the genus Paspalum. Científica, v. 43, n. 4, , ROTILI, E. A.; CANCELLIER, L. L.; DOTTO, M. A.; PELUZIO, J. M.; CARVALHO, E. V. DE. Divergência genética em genótipos de milho, no Estado do Tocantins. Revista Ciência Agronômica, v. 43, n. 3, p , SANTOS, E.R.; BARROS, H.B.; CAPONE, A.; MELO, A.V.; CELLA, A.J.; SANTOS, W.R. Divergência genética entre genótipos de soja com base na qualidade de sementes. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, v. 7, n. 2, p , SILVA, J. A. G. da; WOHLENBERG, M. D.; ARENHARDT, E. G.; OLIVEIRA, A. C. de; MAZURKIEVICZ, G.; MÜLLER, M.; ARENHARDT, L. G.; BINELO, M. O.; ARNOLD, G.; PRETTO, R. Adaptability and stability of yield and industrial grain quality with and without fungicide in Brazilian oat cultivars, American Journal of Plant Sciences, v. 6, n. 9, p , VIEIRA, E. A.; CARVALHO, F. I. F. de; OLIVEIRA, A. C. de; BENIN, G., ZIMMER, P. D.; SILVA, J. A. G. da; MARTINS, A. F.; BERTAN, I., SILVA, G. O. da; SCHMIDT, D. A. M. Comparação entre medidas de distância genealógica, morfológica e molecular em aveia em experimentos com e sem a aplicação de fungicida. Bragantia, v. 64, n. 1, p , ZHU, S.; KAEPPLER, H. F. Identification of Quantitative Trait Loci for Resistance to Crown Rust in Oat Line MAM17-5. Crop Science, v. 43, n. 1, p. 358, Tabela 1. Contribuição relativa dos indicadores de produtividade e área foliar necrosada de cultivares de aveia, para a divergência genética avaliada pelo método de Singh. Variáveis SF CF 1(60DAE) CF 2(60/75DAE) CF 3(60/75/90DAE) DP S.j (%) DP S.j (%) DP S.j (%) DP S.j (%) Análise Conjunta [2017(AD), 2016(AF), 2015(AI)] PG ,78 2, ,22 4, ,65 8, ,25 14,54 MMG 25,51 1,54 4,64 28,04 1,39 6,98 29,69 1,35 8,17 30,82 1,29 14,44 MP 2,13 0,26 33,78 2,72 0,31 30,85 3,05 0,43 27,59 3,01 0,34 0,31 NGP 70,51 15,83 5,92 81,89 9,29 6,25 88,96 13,67 8,81 84,09 11,14 13,9 MGP 1,75 0,22 30,66 2,34 0,27 21,25 2,68 0,37 26,33 2,69 0,31 13,59 ICP 0,82 0,01 3,51 0,86 0,01 3,54 0,88 0,01 1,52 0,89 0,01 1,07 AFN 60DAE 0,78 0,44 3, AFN 75DAE 5,00 3,8 7,23 2,3 1,16 6, AFN 90DAE 29,59 4,66 1,84 18,51 5,3 6,32 9,65 3,33 3, AFN 105DAE 58,67 7,64 6,40 36,91 7,16 6,54 25,71 2,91 8,82 22,66 3,30 13,03 SF= sem fungicida; CF 1 = uma aplicação de fungicida; CF 2 = duas aplicações de fungicida; CF 3 = três aplicações de fungicida; 60DAE= dia da aplicação do fungicida após a emergência; 60/75DAE = dia da primeira e segunda aplicação de fungicida, respectivamente; 60/75/90DAE = dia da primeira, segunda e terceira aplicação de fungicida, respectivamente; AF= ano favorável ao cultivo; AI= ano intermediário ao cultivo; AD= ano desfavorável ao cultivo; DP= desvio padrão; S.j= contribuição relativa

5 pelo método de Singh; PG= produtividade de grãos (kg ha -1 ), MMG= massa de mil grãos (g), MP= massa da panícula (g), NGP= número de grãos por panícula, MGP= massa de grãos por panícula (g), ICP= índice de colheita da panícula (g g -1 ), AFN= área foliar necrosada; DAE = dias após a emergência. Figura 1. Dendrograma representativo da dissimilaridade genética entre 22 cultivares de aveia nas condições de uso e fungicida e anos de cultivo. Coeficiente de correlação cofenética r= 0, LM= ligação média. Tabela 2. Agrupamento das cultivares de aveia pelo método de Tocher, com base na matriz de distância de Mahalanobis (D 2 ) obtida pelos indicadores de produtividade e área foliar necrosada. Grupo I II III IV Cultivares URS Brava, URS Torena, URS Guria, FAEM 006, FAEM 5 Chiarasul, FAEM 4 Carlasul, Barbarasul, IPR Afrodite, UPFPS Farroupilha. URS Altiva, URS Guará. URS Tarimba, URS 21, UPFA Gaudéria, URS Fapa Slava. URS Charrua, UPFA Ouro. V URS Taura, FAEM 007. VI VII VIII Brisasul. URS Estampa. URS Corona.