dissertação
Capacidade combinatória e desempenho de híbridos de sorgo sacarino (Sorghumbicolor L. Moench.) com aptidão para produção de biomassa e etanol
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Universidade Federal de Lavras
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Departamento de Biologia
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento de Plantas
Agência de fomento
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
O sorgo sacarino é uma cultura energética voltada primariamente para produção de etanol de primeira geração. O melhoramento genético da espécie no Brasil tem buscado a ampliação da oferta nacional de etanol, bem como a flexibilização do ideótipo da cultura visando à obtenção de cultivares híbridas que também associem elevado rendimento de biomassa, com ou sem uso de sensibilidade ao fotoperíodo. Essa estratégia conduz a uma diversificação econômica da cultura permitindo sua otimização na cogeração de energia elétrica nas usinas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade geral (CGC) e específica (CEC) de combinação de linhagens macho-estéreis (A) e restauradoras de fertilidade (R) de sorgo sacarino para produção de híbridos com elevada aptidão para produção de biomassa e etanol. Foram avaliados 30 híbridos experimentais, oriundos de cruzamento dialélico parcial envolvendo seis linhagens A com alto teor de açúcar no caldo e cinco linhagens R quanto aos caracteres dias para o florescimento (DPF), altura de planta (ALT), produção de massa verde (PMV), porcentagem de caldo extraído (EXT), teor de sólidos solúveis totais (SST) e toneladas de brix por hectare (TBH). Esses híbridos e mais seis testemunhas, totalizando 36 genótipos, foram testados em dois locais do estado de Minas Gerais. Os híbridos experimentais divergiram entre si para a maior parte dos caracteres. Contudo, apenas alguns superaram o desempenho das testemunhas. As linhagens A apresentaram estimativas de CGC significativas para EXT, SST e TBH, enquanto as linhagens R o foram para todos os caracteres. O melhor desempenho foi verificado nos híbridos que possuem a linhagem R CMSX5022 como genitora, a qual é sensível ao fotoperíodo e tem colmo seco. Não houve efeito de CEC nos cruzamentos para os caracteres EXT, PMV, SST e TBH. Para TBH, tanto genótipos sensíveis quanto insensíveis ao fotoperíodo obtiveram bom desempenho. Para produção de biomassa (PMV), os híbridos sensíveis ao fotoperíodo obtiveram claro destaque. Portanto, a sensibilidade ao fotoperíodo é importante para que genótipos sacarinos alcancem elevada produção de biomassa. As combinações híbridas mais promissoras foram CMSXS5506 x CMSX646 (insensível) e CMSXS5507 x CMSX5022 (sensível ao fotoperíodo). No entanto, não houve heterose para caracteres ligados ao rendimento de etanol e biomassa.
Abstract
The sweet sorghum is a bioenergy crop mainly used in the production of first-generation ethanol. Plant breeding in Brazil has sought the enlargement of the national supply of ethanol and also the flexibilization the ideotype of this crop aiming to produce hybrids with high biomass yield, with or without photoperiod sensitivity. This strategy implies to an economic diversification allowing the improvement on the power energy generation ability from sweet sorghum. Thus, this study aimed to estimate the general (GCA) and specific (SCA) combining ability of male-sterile (A) and restorer (R) lines of sweet sorghum to produce hybrids with high performance for ethanol and biomass yield. A total of 30 hybrids were obtained from a partial diallel cross of six A-lines with high sugar content in stalk juice, and five R-lines. These genotypes were evaluated for flowering time (FT), plant height (PH), fresh biomass yield (FBY), juice extractability percentage (EXT), total soluble solids (TSS), and tons of Brix per hectare (TBH). The 30 hybrids and six checks were tested in two environments in Minas Gerais State of Brazil. The experimental hybrids diverged for most traits across environments, although only a few hybrids were superior in performance to the checks. The A-lines had a significant estimate of GCA for the traits EXT, TSS, and TBH, whereas the R-lines were significant for all traits. The hybrids with the best scores in the multitrait index were those that had the CMSX5022 as the male genitor, which is a dry stem genotype and sensitive to photoperiod. There was no significant SCA for the traits EXT, FBY, TSS, and TBH. Regarding sugar yield (TBH), photoperiod-sensitive and non-sensitive genotypes were best ranked. Whereas for biomass yield (FBY), photoperiod-sensitive hybrids had a clear advantage. Therefore, photoperiod sensitivity is an important feature of sweet sorghum genotypes with high biomass production. The best ranked hybrids were CMSXS5506 x CMSX646 (non-sensitive) and CMSXS5507 x CMSX5022 (sensitive to photoperiod). Although, no heterosis was found to traits related to ethanol and biomass yield.
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PEREIRA, D. A. Capacidade combinatória e desempenho de híbridos de sorgo sacarino (Sorghumbicolor L. Moench.) com aptidão para produção de biomassa e etanol. 2020. 60 p. Dissertação (Mestrado em Genética e Melhoramento de Plantas) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2020.