Efficiency of selection for cotton fiber quality (Gossypium hirsutum)

A fibra do algodoeiro é a principal matéria-prima utilizada na indústria têxtil mundial. É determinada por diversos caracteres, influenciados pelo ambiente, e que podem ser negativamente correlacionados entre si, dificultando ganhos genéticos na seleção. Os objetivos deste estudo foram estimar parâmetros genéticos para caracteres relacionados à qualidade da fibra do algodoeiro; propor um método gráfico para mensurar o ganho com a seleção utilizando diferentes intensidades de seleção; e verificar a viabilidade dos índices SCI e CSP como índices de seleção para qualidade de fibra. A partir do cruzamento entre as cultivares de algodão BRS 336, convencional de fibra de alta qualidade, e DP 164 B2RF, transgênica e de fibra média, foram conduzidas duas populações: uma utilizando o método de melhoramento bulk, e outra a partir do retrocruzamento com a cultivar BRS 336. Amostras da fibra de progênies F5:6, conduzidas por bulk, e F3:4RC3, conduzidas por retrocruzamento, foram analisadas utilizando o aparelho HVI, que avalia a qualidade da fibra através da mensuração dos caracteres comprimento (C), maturidade (MAT), uniformidade (U), micronaire (MIC), alongamento (ELG), índice de fibras curtas (FC), resistência (R), grau de amarelecimento (b) e reflectância (Rd), do índice de consistência de fiação (SCI) e do índice de fiabilidade (CSP). Observou-se variabilidade genética entre as progênies para R, MIC, PF, ELG, C e FC, confirmando a complexidade desses caracteres.As médias das duas populações atenderam às necessidades da indústria, indicando a presença de genótipos com potencial comercial nas populações. As estimativas de herdabilidade variaram de 3,29% (Rd - F5:6) a 59,92% (C - F3:4RC3). Todos os caracteres apresentaram correlações genéticas com pelo menos um caractere, sendo observada correlação negativa entre C e os caracteres PF, MIC, MAT e FC. O índice CSP apresentou correlação negativa com PF, MAT e FC, e correlação positiva com C e R. Já o índice SCI apresentou correlação negativa com MIC e MAT, e correlação positiva com C. A seleção das 20% melhores progênies utilizando ambos índices apresentaram respostas favoráveis para os caracteres C, R e FC, com redução esperada na PF e sem influência significativa nos demais caracteres. Os gráficos da resposta correlacionada foram mais informativos que as estimativas obtidas através da equação, pois dispensam a necessidade de valores de correlação genética, e permitem a análise considerando várias intensidades de seleção. Os gráficos da herdabilidade realizada evidenciaram que os ganhos de seleção foram reduzidos ou negativos para alguns caracteres à medida que se aumentava a intensidade de seleção. Conclui-se que a estratégia de utilização dos gráficos de ganho com a seleção utilizando diferentes intensidades de seleção é eficiente e fácil de ser implementada pelos programas de melhoramento, especialmente quando o objetivo do programa é avaliar caracteres complexos, influenciados por outros caracteres, como é o caso da qualidade de fibra em algodão. Cotton fiber is the main feedstock used in the world textile industry. It is determined by several traits of complex inheritance, influenced by the environment, and which can be negatively correlated with each other, hindering genetic gains in selection for fiber quality. The aims of this study were to estimate genetic parameters for traits related to cotton fiber quality; propose a graphical method to measure the gain with the selection using different intensities of selection; and to verify the viability of SCI and CSP as selection indices for fiber quality. From the cross between the cotton cultivars BRS 336, conventional with high quality fiber, and DP 164 B2RF, transgenic with medium quality fiber, two populations were carried out: one using the bulk breeding method, and another from the backcross with the cultivar BRS 336. Fiber samples of F5:6 (bulk) and F3:4RC3 (backcross) progenies were analyzed using HVI apparatus, which evaluates the fiber quality by measuring the traits length (C), maturity (MAT), uniformity (U), micronaire (MIC), elongation (ELG), short fiber index (FC), resistance (R), degree of yellowing (b), the spin-consistency index (SCI) and the reliability index (CSP). Genetic variability was observed among progenies for R, MIC, ELG, C and FC, confirming the complexity of these traits. The means of the two populations met the needs of the industry, indicating the presence of genotypes with commercial potential. Estimates of heritability ranged from 3.29% (Rb - F5:6) to 59.92% (C - F3:4RC3). All traits showed genetic correlations with at least one trait, and negative correlation was observed between C and the traits PF, MIC, MAT and FC. The CSI index presented a negative correlation with FP, MAT and FC, and positive correlation with C and R. The SCI index showed a negative correlation with MIC and MAT, and a positive correlation with C. The selection of the 20% best progenies using both indices presented favorable responses for C, R and FC, with expected reduction in FP, and without significant influence on the other traits. The graphs of the correlated response were more informative than the estimates obtained through the equation, since they do not need the values of genetic correlation, and allow the analysis considering several intensities of selection. The graphs of heritability showed that the selection gains were reduced or negative for some traits as the selection intensity increased. The strategy of using the gain graphs using different intensities of selection is efficient and easy to be implemented by breeding programs, especially when the objective of the program is to evaluate complex traits, influenced by other characters, such as cotton fiber quality. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES