DIVERSIDADE GENÉTICA EM CRUZAMENTOS PARA ALTO TEOR DE ÓLEO EM SOJA POR MEIO DE ANÁLISE MULTIVARIADA

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1 DIVERSIDADE GENÉTICA EM CRUZAMENTOS PARA ALTO TEOR DE ÓLEO EM SOJA POR MEIO DE ANÁLISE MULTIVARIADA GENETIC DIVERSITY FOR HIGH OIL CONTENT IN SOYBEAN CROSSES USING MULTIVARIATE ANALYSIS Resumo Fabiana Mota da Silva (1) Elise de Matos Pereira (1) Catarina Mardegan (2) Daniel Carvalho Leite (1) Sandra Helena Unêda-Trevisoli (3) O objetivo no trabalho foi avaliar a diversidade genética entre cruzamentos de soja por meio da análise de componentes principais. No total, foram avaliados 16 cruzamentos, os quais encontravam-se na geração F 2. Os caracteres agronômicos avaliados foram: altura da planta na maturidade, altura de inserção da primeira vagem, número de ramos por planta, número de vagens por planta, número de nós por planta, peso de cem sementes, produção de grãos e teor de óleo. Foi utilizada a análise de componentes principais para avaliar a diversidade entre os cruzamentos. A análise de componentes principais explicou 86,2% da variância contida nas oito variáveis originais com três componentes principais. Os caracteres APM, NV, NR, NN, PG e %Óleo foram os que mais contribuíram para a divergência genética entre os caracteres avaliados. A análise de componentes principais é determinante para a diversidade genética. Palavras-chave: Glycine max. Variabilidade. Componentes Principais. Abstract The purpose of this study was to evaluate the genetic diversity among soybean crosses using principal components analysis. Total 16 crosses in generation F 2 were evaluated. The traits evaluated were: plant height at maturity, height of the first hull, number of branches per plant, number of hulls per plant, number of nodes per plant, hundred seed weight, grain yield and oil content. The principal components analysis was used to evaluate the diversity among the crosses. The principal component analysis explained 86.2% of the variance contained in the eight original variables with three main components. The APM characters, NV, NR, NN, PG and oil% were the main contributors to genetic divergence among traits. The principal component analysis is determinant for genetic diversity. Keywords: Glycine max. Variability. Principal Components. 1 Doutorandos do programa de Pós-graduação em Genética e melhoramento de Plantas - Unesp/FCAV-Jaboticabal. 2, Aluna do curso de Agronomia da Unesp/FCAV-Jaboticabal, 3 Docente do departamento de produção vegetal da Unesp/FCAV-Jaboticabal. contato: motaagro@hotmail.com 158

2 1 Introdução A soja é considerada uma cultura de grande expressão, por ser a oleaginosa de maior produção em todo o mundo. Atualmente, o Brasil é o segundo maior produtor dessa leguminosa com uma produção de 87 milhões de toneladas (CONAB, 2014). O estudo da diversidade genética utilizando componentes principais e caracteres agronômicos possui grande interesse no melhoramento genético, pois permite inferir quais caracteres são responsáveis pela maior parte da diversidade encontrada, possibilitando o descarte de caracteres que pouco contribuem para a divergência genética dos genótipos em estudo, reduzindo significativamente o tempo e o custo de avaliação destas características (CRUZ, 2004). Na literatura são encontrados trabalhos que visam estimar a diversidade genética em soja utilizando análises multivariadas baseados nos caracteres agronômicos (REINA et al., 2014; PRIOLLI et al., 2013). Salimi (2013) utilizando a análise de componentes principais para estimar a diversidade genética em soja sob estresse hídrico, concluiu que sete componentes principais explicaram 82% da variação total dos dados em condições de estresse. As características número de dias para o florescimento, número de sementes, produtividade e teor de óleo foram eficientes na discriminação da diversidade genética. Desta forma, com o presente trabalho objetivou-se avaliar a diversidade genética entre cruzamentos de soja oriundos de parentais contrastantes para alto teor de óleo, por meio de caracteres agronômicos e componentes principais. 2 Material e Métodos O trabalho foi conduzido na área experimental do Departamento de Produção Vegetal pertencente à UNESP/FCAV-Jaboticabal, localizada ao norte do Estado de São Paulo. O experimento foi semeado manualmente no ano agrícola 2012/2013 com espaçamento de 0,5 m entre linhas, e com número variável de linhas, a depender do número de sementes de cada cruzamento. Foram avaliadas populações de soja da geração F 2 sintetizadas entre parentais contrastantes para alto teor de óleo e portadoras de bons atributos agronômicos. No total, foram avaliadas 256 plantas, e escolhidas 16 plantas dentro de cada um dos 16 cruzamentos. Todos os tratos culturais foram realizados de acordo com o recomendado para a cultura (EMBRAPA, 2011). 159

3 Para estimar a diversidade genética foram avaliados os seguintes caracteres: altura da planta na maturidade (APM), altura de inserção da primeira vagem (AIV), número de ramos por planta (NR), número de nós por planta (NN), número de vagens por planta (NV), peso de 100 sementes (PCS), produção de grãos (PG) e teor de óleo (%Óleo). As análises estatísticas foram realizadas com o auxílio do programa Statistica (STATSOFT, 2004). Todos os dados foram padronizados de forma que as variáveis contribuam com o mesmo peso no cálculo do coeficiente de semelhança entre os objetos. 3 Resultados e Discussão Na análise dos componentes principais três primeiros componentes explicaram 86,2% da variância total contida nas oito variáveis originais. De acordo com Cruz, Regazzi e Carneiro (2004) estimativas mínimas de 80% da variação total permitem explicar satisfatoriamente a variabilidade manifestada entre os genótipos. Na Tabela 1, estão relacionadas às variáveis que contribuíram para a diversidade genética entre os cruzamentos estudados. O primeiro componente principal reteve 41,02% da variação total dos dados (Tabela 1), tendo como características de maiores contribuições o NV (0,81), seguido por PG (0,79), NR (0,75), AIV (-0,71), PCS (-0,70) e %ÓLEO (0,57). O segundo componente principal reteve 28,39% do total de dados (Tabela 1), e os caracteres com maiores contribuições foram NN (0,95) e APM (0,88). Tabela 1- Importância relativa das oito características e total dos três componentes principais Características CP1 CP2 CP3 APM -0,37 0,88-0,17 AIV -0,71 0,46 0,35 NR 0,75 0,22 0,28 NV 0,81 0,38 0,38 NN -0,01 0,95-0,22 PCS -0,70 0,19 0,60 PG 0,79 0,15 0,51 %ÓLEO 0,57 0,35-0,55 Total dos CPs 41,02 28,39 16,75 O terceiro componente absorveu 16,75% (Tabela 1) da variação dos dados e a característica de maior contribuição foi PCS (0,60). A dissimilaridade entre os cruzamentos pode ser facilmente observada individualmente pela dispersão gráfica (Figuras 1 e 2) dos componentes principais. O plano bidimensional formado pelos componentes (CP1 x CP2) distingue os cruzamentos C2 e C6 como os mais divergentes, devido ao seu distanciamento (Figura 1). O cruzamento C6 160

4 destacou-se por suas características específicas relacionadas com as características número de vagens (NV), número de ramos (NR), produção de grãos (PG) e teor de óleo (% Óleo), como observado na Figura 1. Também foi possível discriminar o cruzamento C5 para altura da inserção de vagem (AIV) (Figura 1). Figura 1- Dispersão gráfica dos 16 cruzamentos de soja, considerando os componentes principais (CP1 x CP2) referentes aos oito caracteres agronômicos avaliados. 5 4 APM NN 3 C6 CP 2: 28.39% C2 AIV C5 PCS C10 C12 C3 C8 C16 C7 C15 %Òleo NV NR PS C11 C14 C4 C1-2 C9 C CP 1: 41.02% A projeção dos componentes (CP1 x CP3), observada na Figura 2, confirma os dados da primeira projeção para os cruzamentos C2 e C6, sendo considerados como os mais divergentes. O cruzamento C6 foi caracterizado pelas características NR, NV e PG. O C2 se destacou para característica específica relacionada com AIV. Figura 2- Dispersão gráfica dos 16 cruzamentos de soja, considerando os componentes principais (CP1 x CP3) referentes aos oito caracteres agronômicos avaliados. 3 CP 3: 16.75% C2 PCS AIV C9 C5 C13 APM C10 C12 C16 C7 C8 NN C3 C14 C15 C11 C4 PS NV NR C1 C6 %Òleo CP 1: 41.02% As características APM, NV, NR, NN, PG e %Óleo foram as que mais contribuíram para a diversidade genética. 161

5 4 Conclusão Verificou-se que há existência de variabilidade genética entre os cruzamentos de soja estudados. Com os caracteres agronômicos avaliados é possível identificar cruzamentos divergentes. Referências CONAB - Companhia Nacional de Abastecimento. Acomp. safra bras. grãos, v.1 - Safra 2013/14, n.12 - Décimo Segundo Levantamento, Brasília, p , set Disponível em: < Acesso em: 02 out CRUZ, C. D.; REGAZZI, A. J.; CARNEIRO, P. C. S. Modelos biométricos aplicados ao melhoramento genético.viçosa: UFV, v p. EMBRAPA. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Sistema de produção 13: Tecnologias de produção de soja região central do Brasil 2009 e Londrina: EMBRAPA SOJA, p. PRIOLLI, R. H. G.; WYSMIERSKI, P. T.; CUNHA, C. P.; PINHEIRO, J. B.; VELLO, N. A. Genetic structure and a selected core set of Brazilian soybean cultivars. Genetics and Molecular Biology, Piracicaba, v. 36, n. 3, p , REINA, E.; PELUZIO, J. M.; AFFERRI, F. S.; OLIVEIRA JUNIOR, W. P.; SIEBENEICHLER, S. C. Genetic divergence and phosphorus use efficiency in the soybean with a view to biodiesel production. Revista Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 45, n. 2, p , SALIMI, S. Genetic diversity in soybean genotypes under water stress and normal condition using factor analysis and cluster analysis. African Journal of Agricultura Research, Mariwan, v.8, n.49, p , STATSOFT. STATISTICA: (data analysis software system), version Disponível em: < Acesso em: 01 out