Uma década de melhoramento do arroz de terras altas em Minas Gerais: do progresso genético aos impactos da interação genótipos × ambientes
| dc.contributor.advisor | Botelho, Flávia Barbosa Silva | |
| dc.contributor.referee | Nunes, José Airton Rodrigues | |
| dc.contributor.referee | Andrade Júnior, Válter Carvalho de | |
| dc.contributor.referee | Furtini, Isabela Volpi | |
| dc.contributor.referee | Rodrigues, Cinthia Souza | |
| dc.creator | Cardoso, Felipe Pereira | |
| dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/1626932490256232 | |
| dc.creator.orcid | https://orcid.org/0000-0001-7510-9113 | |
| dc.date.accessioned | 2025-12-02T10:42:00Z | |
| dc.date.issued | 2025-10-22 | |
| dc.description.abstract | The work brings together two complementary studies on upland rice breeding, based on a decade of data from the UFLA Genetic Breeding Program. We analyzed Value for Cultivation and Use (VCU) trials conducted between 2014/15 and 2023/24 across different locations in Minas Gerais, encompassing 74 elite lines evaluated in 26 experimental environments. The first study, using mixed models (REML/BLUP), quantified genetic progress in grain yield: the accumulated gain was ~430 kg ha⁻¹, equivalent to a 13% increase over the program’s baseline. Decomposition indicated that 62% of the gain arose from within-program advancement of superior lines, and 38% from the introduction of new genotypes, evidencing a balanced strategy between exploiting variability and renewing germplasm. Heritability of genotype means increased from ~0.20 to ~0.85, and selection accuracy from 0.45–0.67 to 0.92. The genotype × environment (GE) interaction accounted for 21–83% of phenotypic variance. The second study employed 26 quantitative environmental covariates for stratification. Climatic similarity (Environmental Kinship, KE) identified four mega-environments with significant yield differences among groups (p = 0.003; η² = 0.411). Principal component analysis explained 77.3% of environmental variation: PC1 was associated with water availability and PC2 with thermal conditions. In parallel, the GGE biplot arranged environments into three groups oriented by genotypic response, without consolidated statistical differences (p = 0.323). Global concordance between methods was moderate (42.3%), higher in ME2 (71.4%). Taken together, the findings indicate interannual variability as the dominant driver of GE, repositioning locations in environmental space. Lines G40, G47, G57, and G63 combined high yield and stability and remained under evaluation through the 2023/24 season. Practically, the results support integrating envirotyping and GGE biplot to guide strategic trial allocation, maintaining renewal rates around 30–35%, and applying stability indices within each mega-environment. These approaches provide a robust methodological basis for quantifying genetic progress and environmental stratification, with potential extension to other crops and regions. | |
| dc.description.areastematicasdaextensao | Tecnologia e produção | |
| dc.description.areastematicasdaextensao | Meio ambiente | |
| dc.description.areastematicasdaextensao | Educação | |
| dc.description.areastematicasdaextensao | Trabalho | |
| dc.description.notes | Arquivo retido a pedido da autoria, até novembro de 2026. | |
| dc.description.ods | ODS 1: Erradicação da pobreza | |
| dc.description.ods | ODS 2: Fome zero e agricultura sustentável | |
| dc.description.ods | ODS 9: Indústria, inovação e infraestrutura | |
| dc.description.ods | ODS 12: Consumo e produção responsáveis | |
| dc.description.ods | ODS 13: Ação contra a mudança global do clima | |
| dc.description.ods | ODS 17: Parcerias e meios de implementação | |
| dc.description.resumo | O trabalho agrupa dois estudos complementares do melhoramento de arroz de terras altas, baseados em uma década de dados do Programa de Melhoramento Genético da UFLA. Foram analisados experimentos de Valor de Cultivo e Uso (VCU) conduzidos entre 2014/15 e 2023/24, abrangendo 74 linhagens elite avaliadas em 26 ambientes experimentais. No primeiro estudo, quantificou-se o progresso genético para produtividade de grãos: o ganho acumulado foi de ~ 430 kg ha⁻¹, equivalendo a 13% sobre a linha de base. A decomposição do progresso indicou que 62% do ganho veio do avanço interno de linhagens superiores, e 38% da introdução de novos genótipos, evidenciando estratégia equilibrada entre manutenção da variabilidade e renovação de linhagens. Observou-se aumento da herdabilidade média de ~0,20 para ~0,85 e da acurácia seletiva de 0,45 – 0,67 para até 0,92. A interação genótipos × ambientes (GE) explicou 21– 83% da variância fenotípica. O segundo estudo empregou 26 covariáveis ambientais quantitativas para clusterização ambiental. A similaridade climática (Environmental Kinship, KE) identificou quatro mega ambientes com diferenças significativas de produtividade (p = 0,003; η² = 0,411). A PCA explicou 77,3% da variação ambiental: PC1 associado à disponibilidade hídrica e PC2 às condições térmicas. Em paralelo, o GGE biplot organizou os ambientes em três grupos orientados pela resposta genotípica, sem diferenças estatísticas consolidadas (p = 0,323). A concordância global entre métodos foi moderada (42,3%), maior em ME2 (71,4%). Em conjunto, os achados indicam variabilidade interanual como modulador dominante da GE, reposicionando locais no espaço ambiental. As linhagens G40, G47, G57 e G63 combinaram alto rendimento e estabilidade e permaneceram até a safra 2023/24. Em termos aplicados, os resultados sustentam a integração entre envirotipagem e GGE biplot para alocação estratégica de experimentos, manutenção de taxas de renovação em torno de 30 – 35% e associação das metodologias para delineamento de mega ambientes. As abordagens propostas oferecem base metodológica robusta para quantificação de progresso genético e estratificação ambiental, com potencial de extensão a outras culturas e regiões. | |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | |
| dc.description.sponsorship | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) | |
| dc.description.tipodeimpacto | Sociais | |
| dc.description.tipodeimpacto | Tecnológico | |
| dc.description.tipodeimpacto | Econômicos | |
| dc.identifier.citation | CARDOSO, Felipe Pereira. Uma década de melhoramento do arroz de terras altas em Minas Gerais: do progresso genético aos impactos da interação genótipos × ambientes. 2025. 82 p. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2025. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufla.br/handle/1/60493 | |
| dc.language.iso | pt_BR | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Lavras | |
| dc.publisher.college | Instituto de Ciências Naturais (ICN) | |
| dc.publisher.country | brasil | |
| dc.publisher.department | Departamento de Biologia | |
| dc.publisher.initials | UFLA | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento de Plantas | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
| dc.subject | Arroz de terras altas | |
| dc.subject | Interação genótipos × ambientes | |
| dc.subject | Melhoramento genético vegetal | |
| dc.subject | Estratificação ambiental | |
| dc.subject | Ensaios agronômicos | |
| dc.subject | Produtividade agrícola | |
| dc.subject | Upland rice | |
| dc.subject | Genotype environment interaction | |
| dc.subject | Plant breeding | |
| dc.subject | Agronomic trials | |
| dc.subject | Agricultural productivity | |
| dc.subject.cnpq | Ciências Agrárias | |
| dc.title | Uma década de melhoramento do arroz de terras altas em Minas Gerais: do progresso genético aos impactos da interação genótipos × ambientes | |
| dc.title.alternative | A decade of upland rice breeding in Minas Gerais: from genetic progress to genotype × environment impacts | |
| dc.type | tese |
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