Single- and multiple-trait BLUP in genetic selection of parents and hybrids of grain sorghum

BLUP mono y múltiple característica en la selección genética de parentales e híbridos de sorgo







Marcos Deon Vilela de ResendeORCID-iconhttps://orcid.org/0000-0002-3087-3588


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Abstract

To increase yield, breeding programs must search for innovative and efficient methodologies for the development and selection of superior genotypes. Therefore, this study aimed to compare the single- and multiple-trait best linear unbiased prediction (BLUP) in genetic selection of parents and hybrids of grain sorghum. For this, an experiment conducted in alpha-lattice design with two replications was used. Flowering time (FT), plant height (PH), and grain yield (GY) were evaluated in 502 grain sorghum hybrids obtained by the cross of ten restorer lines and 54 male-sterile lines. Variance components were estimated via restricted maximum likelihood (REML). Significant effects of restorer lines, of male-sterile lines, and of specific combining ability were detected by the likelihood ratio test (LRT). The estimates of variance components, genetic parameters, and correlations were similar when obtained via single- and multiple trait- BLUP. Considering hybrids, the multiple-trait BLUP resulted in slightly higher predicted selection gain for the three evaluated traits and, therefore, can be efficiently applied in the genetic selection of grain sorghum.

Keywords: plant breeding • partial diallel • mixed model methodology • genetic correlation • heterosis


Resumen

Para incrementar el rendimiento, los programas de mejoramiento deben buscar metodologías innovadoras y eficientes para el desarrollo y la selección de genotipos superiores. De esta forma, este estudio tuvo como objetivo comparar la mejor predicción lineal no viciada (BLUP) mono y múltiple característica, en la selección genética de paren¬tales e híbridos de sorgo granelero. Para esto, fue usado un experimento con diseño alfa latice con dos repeticiones. Se evaluó el tiempo de floración (FT), la altura de planta (AP) y el rendimiento de granos (GY) en 502 híbridos de sorgo, obtenidos por el cruza-miento entre diez líneas restauradoras y 54 líneas macho estériles. Los componentes de varianza se estimaron mediante el método de máxima verosimilitud restringida (REML). Observamos que varias veces el BLUP múltiple característica da como resultado estima¬ciones de correlación genética más precisas. En este trabajo, se encontraron mayores correlaciones entre FT y GY a través de BLUP múltiple característica. Estos resultados llevaron a mayores ganancias genéticas para la selección de híbridos en comparación con BLUP mono característica.

Palabras claves: fitomejoramiento • dialelo parcial • modelos mixtos • correlación genética • heterosis
 
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