Genetic parameters and selection indices of cowpea genotypes for green grain production
DOI:
https://doi.org/10.1590/1983-21252023v36n208rcKeywords:
Plant breeding. Genetic variability. Vigna unguiculata.Abstract
Cowpea is a legume that is grown worldwide and used for different purposes, especially as green grains. However, considering the low availability of cowpea cultivars for green grain production, selecting genotypes that have better traits for this purpose is necessary. In this context, the objective of this study was to estimate genetic parameters and evaluate different selection indices for identifying superior cowpea genotypes and subsidizing cowpea breeding programs focused on green grain production. A field experiment was conducted at the Center of Agricultural Sciences of the Federal University of Ceará (UFC), Ceará, Brazil. The treatments consisted of 42 cowpea genotypes from the Active Germplasm Bank of the UFC. Fourteen traits were used for characterization. The experiment was conducted in an augmented block design with four controls. The data obtained were subjected to analysis of variance, and genetic parameters, correlations, and selection indices were determined. The traits days to flowering (DFL), days to fruiting (DFR), green pod weight (GPW), green pod width (GW), green pod length (GPL), green pod thickness (GPT), number of grains per pod (NGP), and green grain thickness (GGT) showed heritability higher than 70%, indicating that selection in an early generation is favorable. The genetic correlations between the trait pairs DFL×DFR, GPW×GPL, and GW×GGT were higher than the phenotypic and environmental correlations. Genotypes CE-228, CE-688, CE-994, CE-165, CE-796, and BRS-Paraguaçu showed simultaneous superiority for the evaluated traits and are the most appropriate for green grain production.
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References
ALMEIDA, M. O. et al. Influência do tamanho do vaso e época de avaliação sobre o crescimento do picão preto em competição com milho e soja. Bioscience Journal, 30: 1428-1437, 2014.
ALMEIDA, W. S.; TOMAZ, F. L.; ARAÚJO, L. B. R. Moisture correction in pods of cowpea genotypes to estimate yield. Científica, 48: 339-345, 2020.
BERTINI, C. H. C. M. et al. Análise multivariada e índice de seleção na identificação de genótipos superiores de feijão-caupi. Acta Scientiarum. Agronomy, 32: 613-619, 2010.
BIZARI, E. H. et al. Selection indices for agronomic traits in segregating populations of soybean. Revista Ciência Agronômica, 48: 110-117, 2017.
BURATTO, J. S.; MODA-CIRINO, V. Estimativas de parâmetros genéticos para ferro, zinco, magnésio e fósforo em grãos de feijão. Comunicata Scientiae, 8: 24-31, 2017.
CARNEIRO, A. R. T. et al. Selection strategies in agronomic characters in progenies F3:4 of transgenic soy RR. Ciência e Agrotecnologia, 45: 1-13, 2021.
CONAB - Companhia Nacional de Abastecimento -. Acompanhamento da safra brasileira: grãos, junho 2021. Disponível em: https://www.conab.gov.br/info-agro/safras/graos/boletim-da-safra-de-graos>. Acesso em: 25 fev. 2021.
CORREA, A. M. et al. Variabilidade genética e correlações entre caracteres de feijão-caupi. Revista Agro@mbiente On-line, 9: 42-47, 2015.
CRAVO, M. S.; VIÉGAS, I. J. M.; BRASIL, E. C. Recomendações de adubação e calagem para o Estado do Pará. 1. ed. Belém, PA: Embrapa Amazônia Oriental, 2007. 262 p.
CREVELARI, J. A. et al. Genetic improvement of silage maize: predicting genetic gain using selection indexes and best linear unbiased prediction. Revista Ciência Agronômica, 50: 197-204, 2019.
CRUZ, C. D. GENES - a software package for analysis in experimental statistics and quantitative genetics. Acta Scientiarum. Agronomy, 35: 271-276, 2013.
CRUZ, C. D.; REGAZZI, A. J.; CARNEIRO, P. C. S. Modelos biométricos aplicados ao melhoramento genético. 4. ed. Viçosa, MG: Editora UFV, 2012. 514 p.
FOLLMANN, D. N. et al. Relações lineares entre caracteres de soja safrinha. Revista de Ciências Agrárias, 40: 213-221, 2017.
FUNCEME – Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos. Informações georreferenciadas e especializadas para os 184 municípios cearenses. Disponível em: <http://www.funceme.br/areas/23monitoramento/meteorol%C3%B3gico/406-chuvas%EF%BF%BEdi%C3%A1rias/>. Acesso em: 18 nov. 2020.
HAZEL, L. N. The genetic basis for constructing selection indexes. Genetics, 28: 476-490, l943.
IPGRI - International Plant Genetic Resources Institute. Descritores para feijão frade ou caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.). Roma: IPGRI, 2007, 32 p.
KAMPA, M. B. et al. Variabilidade genética em progênies de Campomanesia xanthocarpa Mart. ex O. Berg em viveiro. Scientia Forestalis, 48: 1-10, 2020.
LEITE, W. S. et al. Estimativas de parâmetros genéticos, correlações e índices de seleção para seis caracteres agronômicos em linhagens F8 de soja. Comunicata Scientiae, 7: 302-310, 2016.
LEITE, W. S. et al. Estimativas de parâmetros genéticos e correlações entre caracteres agronômicos em genótipos de soja. Nativa, 3: 241-245, 2015.
LESSA, L. S.; LEDO, C. A. S.; SANTOS, V. S. Seleção de genótipos de mandioca com índices não paramétricos. Revista Raízes e Amidos Tropicais, 13: 1-17, 2017.
MELO, L. F. et al. GGE biplot analysis to recommend cowpea cultivars for green grain production. Revista Caatinga, 33: 321-331, 2020.
MULAMBA, N. N.; MOCK J. J. Improvement of potential of the Eto Blanco maize (Zea mays L.) population by breeding for plant traits. Egyptian Journal Genetics and Cytology, 7: 40-51, 1978.
NOGUEIRA, A. P. O. et al. Análise de trilha e correlações entre caracteres em soja cultivada em duas épocas de semeadura. Bioscience Journal, 28: 877-888, 2012.
OLIVEIRA, E. et al. Descrição de cultivares locais de feijão-caupi coletados na microrregião Cruzeiro do Sul, Acre, Brasil. Acta Amazonica, 45: 243-254, 2015.
PEDROZO, C. A.; BENITES, F. R. G.; BARBOSA, M. H. P. Eficiência de índices de seleção utilizando a metodologia REML/BLUP no melhoramento da cana-de-açúcar. Scientia Agraria, 10: 31-36, 2009.
PEIXOTO, J. V. M. et al. Genetic parameters and selection indexes for biofortified red leaf lettuce. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 56: 1-10, 2021.
PESEK, J.; BAKER, R. J. Desired improvement in relation to selected indices. Canadian Journal of Plant Science, 49: 803-804, 1969.
PESSOA, A. M. S. et al. Prospection of cowpea genotypes for green-grain production. Revista Ciência Agronômica, 53: e20218229, 2022.
PETERNELLI, L. A. et al. Delineamentos aumentados no melhoramento de plantas em condições de restrições de recursos. Ciência Rural, 39: 2425-2430, 2009.
PIMENTEL-GOMES, F. Curso de estatística experimental. 15. ed. Piracicaba, SP: Fealq. 2009. 451 p.
PÚBLIO JÚNIOR, E. et al. Estimativas de parâmetros genéticos em genótipos de feijão-frade. Revista de Ciências Agrárias, 41:806-814, 2018.
ROCHA, M. M. et al. Cultivo de Feijão-Caupi. 2. ed. Teresina, PI: Embrapa Meio-Norte, 2017. 10 p.
RODRIGUES, E. V. et al. Selection of cowpea populations tolerant to water deficit by selection index. Revista Ciência Agronômica, 48: 889-896, 2017.
SANTANA, S. R. A. et al. Genetic divergence among cowpea genotypes by morphoagronomic traits. Revista Caatinga, 32: 841-850, 2019.
SANTOS, E. R. et al. Estimativa de parâmetros de variação genética em progênies F2 de soja e genitores com presença e ausência de lipoxigenases. Nucleus, 15: 61-70, 2018.
SANTOS, E. R. et al. Parâmetros genéticos e avaliação agronômica em progênies F2 de soja no Distrito Federal, Brasil. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, 14: 1-8, 2019.
SILVA, A. C. et al. Diagnóstico da produção de feijão-caupi no nordeste brasileiro. Revista da Universidade Vale do Rio Verde, 16: 1-5, 2018b.
SILVA, F. A. et al. Correlações e parâmetros genéticos em crambe cultivado em diferentes arranjos espaciais. Revista de Ciências Agrárias, 37: 441-446, 2014.
SILVA, G. C. et al. Rendimento de grãos secos e componentes de produção de genótipos de feijão-caupi em cultivo irrigado e de sequeiro. Revista Agro@mbiente On-line, 10: 342-350, 2016.
SILVA, M. B. O. et al. Desempenho agronómico de genótipos de feijão-caupi. Revista de Ciências Agrárias, 41: 1059-1066, 2018a.
SILVA, M. G. M.; VIANA, A. P. Alternativas de seleção em população de maracujazeiro-azedo sob seleção recorrente intrapopulacional. Revista Brasileira de Fruticultura, 34: 525-531, 2012.
SMITH, H. F. A discriminant function for plant selection. Annual Eugenics, 7: 240-250, 1936.
SOUSA, J. L. M. et al. Potencial de genótipos de feijão-caupi para o mercado de vagens e grãos verdes. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 50: 392-398, 2015.
SOUZA, E. A.; GERALDO, I. O.; RAMALHO, M. A. P. Alternativas experimentais na avaliação de famílias em programas de melhoramento genético do feijoeiro. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 35: 1765-1771, 2000.
SOUZA, K. N. et al. Avaliação de genótipos de feijão-caupi para produção de grãos verdes em Mossoró-RN. Colloquium Agrariae, 15: 9-14, 2019.
SUBANDI, W.; COMPTON, A.; EMPIG, L.T. Comparison of the efficiencies of selection indices for three traits in two variety crosses of corn. Crop Science, 13: 184-186, 1973.
TEIXEIRA, N. J. P. et al. Produção, componentes de produção e suas inter-relações em genótipos de feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.) de porte ereto. Revista Ceres, 54: 374-382, 2007.
VALERIANO, T. T. B. et al. Desempenho agronômico de cultivares de feijão-caupi em função da densidade de plantas. Revista Inova Ciência & Tecnologia, 5: 12-17, 2019.
VASCONCELOS, E. S. et al. Estimativas de ganho genético por diferentes critérios de seleção em genótipos de alfafa. Revista Ceres, 57: 205-210, 2010.
VENCOVSKY, R.; BARRIGA, P. Genética biométrica no fitomelhoramento. 1. ed. Ribeirão Preto, SP: Sociedade Brasileira de Genética. 1992. 496 p.
WERNER, E. T. et al. Coeficiente de variação como medida da precisão em experimentos de cultura de tecidos de plantas. Plant Cell Culture & Micropropagation, 8: 27-36, 2012.
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