Breeding Acrocomia aculeata for vegetative, phenological, reproductive and productive traits

Abstract

The study aimed to contribute to the characterization of Macaw Palm accessions from the Germplasm Bank of Macaw Palm in Federal University of Viçosa, in order to collaborate with the establishment of macaw palm breeding program and select potential accessions that meet characteristics to be aggregated to the final ideotype corresponding to the producer needs and demands of the potential markets for the species. Thus, the accessions were evaluated in two stages. In the first stage 52 accessions were evaluated for vegetative (HFS, DBH, AC), phenological (PREC) and reproductive (TS) characteristics, for diversity, estimation of genetic parameters and correlation study aiming selection of the superior accessions for these traits. Genetic diversity resulted in the formation of four groups by Tocher methodology coupled with the heritability values and coefficient of variation represented primordial diversity for the improvement of the species. Heritability in the narrow sense was classified as moderate (PREC, TS, CA) and high (HFS and DBH) magnitudes, and accuracy values were classified from moderate (PREC and CA) to high (TS, HFS and DBH). Selection of accessions for PREC, TS and HFS resulted in gains higher than 100% especially for accessions 36, 44 and 4 from Minas Gerais. In the second stage 36 accessions were evaluated for the traits precocity (PREC), first spathe height (APE), total number of fruits (NFT), pulp oil (TOP) and oil production per plant (PROD) through the estimation of genetic parameters and genetic correlation to proceed the prediction of breeding values to select the best individuals to compose the seed production population for a short-term program and the breeding population for a long-term program. The individual heritability and selective accuracy were classified as moderate magnitude for the traits PREC, NTF and PROD and high magnitude for APE and TOP, reflecting success and security in selection process. The highest correlation coefficients were found between the traits PREC and APE, PREC and NTF, and NTF and PROD, allowing indirect gains through selection of the simpler measurement trait. The selection of the top 20 individuals results in 74.8% gains over the average of PROD trait for a short-term seed orchand formation, since the selection of the top 52 individuals results in 40.5% gains for the formation of long-term breeding population. Considering the simultaneous selection through additive selection index with economic weights is possible to obtain direct gains from selection for PROD characteristic of 67.6%. This was the first study to evaluate these characteristics in a germplasm bank of macaw palm and our findings reveal essential genetic diversity for breeding programs combined with genetic parameters with excellent selective potential and gains with the selection, the basis for the success of the breeding program for the species with the establishment of seed production population for a short-term program and the breeding population for a long-term program and the development of cultivars with the ideotype demanded by the market.

O trabalho teve como objetivo contribuir para a caracterização dos acessos de macaúba do Banco de Germoplasma de Macaúba da Universidade Federal de Viçosa à fim de colaborar com o estabelecimento do programa de melhoramento de macaúba e selecionar os acessos potencias que reúnam características a serem agregadas ao ideótipo final correspondente às necessidades do produtor e as demandas dos mercados potenciais para a espécie. Dessa maneira, os acessos foram avaliados em duas etapas. Na primeira etapa 52 acessos foram avaliados quanto a características vegetativas: altura da primeira espata (HFS), diâmetro a altura do peito (DBH), área da copa (AC); fenológicas: precocidade (PREC); e reprodutivas: total de espatas (TS); quanto a diversidade, estimação de parâmetros genéticos e estudo de correlação para a seleção dos acessos destaque para estas características. A diversidade genética resultou na formação de quatro grupos pela metodologia de Tocher que aliada aos valores de herdabilidade e coeficiente de variação representaram diversidade primordial para o melhoramento da espécie. A herdabilidade no sentido restrito, foi classificada como de magnitudes moderada (PREC, TS, CA) e alta (HFS e DBH) e os valores de acurácia foram classificados em moderados (PREC e CA) à altos (TS, HFS e DBH). A seleção de acessos para as características PREC, TS e HFS resultaram em ganhos superiores à 100% com destaque para os acessos 36, 44 e 4 de Minas Gerais. Na segunda etapa 36 acessos foram avaliados para as características precocidade (PREC), altura de emissão da primeira espata (APE), número total de frutos (NFT), teor de óleo na polpa (TOP) e produção de óleo por planta (PROD) através da estimação de parâmetros genéticos e correlação genética para realizar a predição de valores genéticos a fim de selecionar melhores indivíduos para compor a população de produção de sementes para um programa a curto prazo e a de melhoramento para um programa a longo prazo. A herdabilidade individual e a acurácia seletiva foram classificadas como de magnitude moderada para as características PREC, NTF e PROD e alta para APE e TOP, refletindo em sucesso e segurança na seleção. Os maiores valores de correlação foram encontrados entre as características PREC e APE, PREC e NTF e NTF e PROD, possibilitando ganhos indiretos através da seleção das características de mais simples mensuração. A seleção dos 20 melhores indivíduos resulta em ganhos de 74,8% em relação a média para a característica PROD para a formação do pomar de sementes a curto prazo, já a seleção dos 52 melhores indivíduos resulta em ganhos de 40,5% para a formação da população de melhoramento a longa prazo. Considerando a seleção simultânea através do índice de seleção aditivo com pesos econômicos é possível obter ganhos diretos com a seleção para a característica PROD de 67,6%. Este trabalho foi pioneiro na avaliação destas características em um banco de germoplasma de macaúba e os resultados aqui encontrados revelam diversidade genética essencial à programas de melhoramento aliada à parâmetros genéticos com excelente potencial seletivo e ganhos com a seleção, base para o sucesso do programa de melhoramento da espécie com estabelecimento de populações de melhoramento a curto e longo prazo e desenvolvimento de cultivares com ideótipo demandado pelo mercado.