Desafios na condução e planejamento de experimentos de avaliação de clones de cana-de-açúcar

1. UFV Desafios na condução e planejamento de experimentos de avaliação de clones de cana-de-açúcar Prof. Luiz Alexandre Peternelli (Estatística) PMGCA - UFV Programa de Melhoramento Genético da Cana-de-Açúcar Coordenador: Prof. Márcio Henrique Pereira Barbosa Universidade Federal de Viçosa

2. UFV Conteúdo • 1. Programas de melhoramento no Brasil • 2. O PMGCA / RIDESA • 3. Fluxograma de intenções - PMGCA/UFV • 4. Intenções/propostas/desafios/resultados • operacionais • genético-estatísticas • resultados de pesquisa • 5. Considerações finais

3. UFV 1. Programas de melhoramento no Brasil 2. O PMGCA / RIDESA 3. Fluxograma de intenções - PMGCA/UFV 4. Intenções/propostas/desafios/resultados 5. Considerações finais

4. Programas melhoramento da cana-de-açúcar no Brasil UFV Programa Período Sigla Escada-PE 1913 - 1924 EB Campos-RJ 1916 - 1972 CB Barreiros-PE 1924 - 1933 EB São Bento, Tapera-PE 1928 - ? SBP Curado, Recife-PE 1933 - 1974 PB-IANE EECAPO, Piracicaba-SP 1928 - 1935 COPERESTE, Sertãozinho-SP 1963 - 1969 COP EECA, Rio Largo-AL 1968 - 1971 PLANALSUCAR 1971 - 1990 RB Usina da Barra, Barra Bonita-SP 1975 - 1999 PO

5. UFV Programas de melhoramento da cana-de-açúcar no Brasil Programa Início Sigla IAC 1935 IAC-IACSP COPERSUCAR 1968 SP Universidades Federais 1991 RB (RIDESA) Canavialis 2003 CV RIDESA - RB867515 COPERSUCAR - SP91-1049 IAC - IAC86-2210 www.studium.ppg.br/ridesa2/

6. UFV Conteúdo 1. Programas de melhoramento no Brasil 2. O PMGCA / RIDESA 3. Fluxograma de intenções - PMGCA/UFV 4. Intenções/propostas/desafios/resultados 5. Considerações finais

7. UFV RIDESA Rede Interuniversitária para o desenvolvimento do setor sucroalcooleiro Parceria com setor privado Usinas e destilarias Cultivares RB para todo BRASIL

8. UFV Evolução da porcentagem da área total dos cultivares RB, SP e Introduzidos, nos Estados da região Centro Sul.

9. UFPR UFRPE UFSCar UFRRJ UFG UFV LOGíSTICA DO PMGCA / RIDESA UFAL Produção de sementes

10. UFV Estações experimentais Carpina-PE UFRPE Estação de Floração e Cruzamentos da Serra do Ouro Murici-AL UFAL Goiânia – GO UFG Capinópolis-MG UFV Ponte Nova-MG UFV Rio Largo-AL UFAL Valparaiso-SP UFSCar Conceição da Barra-ES UFRRJ Campos-RJ UFRRJ Bandeirantes-PR UFPR Araras-SP UFSCar Paranavaí-PR UFPR RIDESA www.studium.ppg.br/ridesa2/

11. UFV Estação de floração e cruzamentos da Serra do Ouro Murici-AL, UFAL Banco de germoplasma

12. UFV Banco de germoplasma Em 2000  cerca de 2100 acessos, dos quais grande número de possíveis cruzamentos!!

13. UFV Censo de panículas www.ridesa.org.br

14. UFV Preparo das etiquetas

15. Preparo das panículas

16. Emasculação em água quente

17. UFV Transporte dos colmos para as campânulas

18. Tipos de cruzamentos Cruz. biparental Cruz. múltiplo Cruz. de área

19. Coleta das sementes

20. UFV Detalhamento da experimentação Após a produção de sementes temos: Fase T1 Fase T2 Fase T3 Fase FM (multiplicação) Fase FE (experimentação)

21. Clone RB867515 (Heterozigoto) Clone RB835486 (Heterozigoto) UFV x F1 Milhares de indivíduos heterozigotos Fase T1 Seleção e obtenção dos clones Fases T2, T3, FM, FE Avaliação experimental dos clones Novo cultivar

22. FASE T1 Semeio

23. FASE T1 Repicagem

24. FASE T1 Aclimatação

25. FASE T1 Preparo das mudas para transplantio

26. FASE T1 Transplantio

27. FASE T1 Transplantio

28. UFV Conteúdo 1. Programas de melhoramento no Brasil 2. O PMGCA / RIDESA 3. Fluxograma de intenções - PMGCA/UFV 4. Intenções/propostas/desafios/resultados 5. Considerações finais

29. UFV

30. UFV

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32. UFV Conteúdo • 1. Programas de melhoramento no Brasil • 2. O PMGCA / RIDESA • 3. Fluxograma de intenções - PMGCA/UFV • 4. Intenções/propostas/desafios/resultados • operacionais • genético-estatísticas • resultados de pesquisa • 5. Considerações finais

33. UFV Critérios para escolha dos cruzamentos • Divergência genética • Baseado no coeficiente de parentesco • Associação de características • Para provável obtenção de bons materiais • Taxa de seleção • Razão entre número selecionado e produzido • Predição de cruzamentos • Potencialmente superiores

34. Programa Jornada de Cruzamentos

35. Programa Jornada de Cruzamentos

36. Programa Jornada de Cruzamentos

37. Programa Jornada de Cruzamentos

38. Programa Jornada de Cruzamentos

39. UFV Condução de ensaios Maior número de clones implica: Aumentar a área experimental; Conseguir mais recursos; Havendo restrição reduzir no clonesperda de indivíduos superiores; Reduzir o número de repetições do material (?). perda na precisão experimental; Reduzir o tamanho da parcela (?); interferência entre parcelas vizinhas;

40. UFV Planos experimentais comuns • Delineamento em Blocos Aumentados (DBA)  fases iniciais • DBA duplicado  fases intermediárias • Blocos casualizados  fases finais

41. UFV Sobre o “bloco aumentado” Delineamentos aumentados (Federer, 1956) Define-se: tratamentos comuns (testemunhas) tratamentos regulares (novo material) Seleciona-se um delineamento para os trat. comuns DBC, DBI, DQL etc Aumenta-se o tamanho dos blocos, ou o número de linhas ou colunas para acomodar os trat. regulares; Tratamentos regulares geralmente r = 1. #

42. UFV Detalhes do delineamento • Tratamentos comuns erro experimental • Tratamentos regulares  ajustados para efeito de blocos, linhas ou colunas • OBS.: proposta inicial: substituir o uso de testemunhas sistematicamente arranjadas no campo

43. UFV Experimento 1 Experimento 2 Experimento 3 A,B + 1,2 A,B + 3,4 A,B + 5,6 A,B + 1,2 A,B + 3,4 A,B + 5,6 Rep 2 Variante do DBA • DBA duplicado  EBCTC Rep 1 A,B = trat comuns e 1,2,3,4,5,6 = trat regulares

44. UFV Pesquisas recentes • Souza, E.F.M.; Peternelli, L.A..Eficiência relativa de delineamentos experimentais de uso potencial em fase inicial de seleção de plantas. Estudo via simulação.. In. 10 SEAGRO e 48a RBRAS, 2003, Lavras, v.1, p.361-365. • Souza, E.F.M.; Peternelli, L.A.; Barbosa, M.H.P.Comparação via simulação de delineamentos de uso potencial nas fases iniciais do melhoramento de plantas em condições de restrição de área. In. 49a RBRAS, 2004, Uberlândia, v.1, p.24-29. • Souza, E.F.M.; Peternelli, L.A.; Barbosa, M.H.P. Comparação do ajuste de médias e do ordenamento proporcionado por três delineamentos de uso potencial no melhoramento genético da cana-de-açúcar. In. 49a RBRAS, 2004, Uberlândia, v.1, p.414-419.

45. UFV Estudos recentes • Melhora do ajuste com o uso de modelos mistos • em que: • y : vetor de observações; • b : vetor de efeitos fixos desconhecidos; • u : vetor de efeitos aleatórios desconhecidos; • e : vetor de erros aleatórios; • X e Z : matrizes conhecidas

46. UFV Alternativas de análise • Tratamentos regulares  aleatório ou fixo • Blocos  aleatório ou fixo • Uso de dados de parentesco ou de marcadores moleculares • matriz de similaridades genéticas • Porém ... • eventual similaridade entre respostas de parcelas vizinhas

47. UFV Uso de Estatística Espacial levar em conta o efeito da heterogeneidade espacial oriundas da: não homogeneidade dentro dos blocos; forma e disposição inapropriadas; proposta inicial  anos 30; desde então  propostos vários outros métodos ou variantes dos primeiros Em resumo...

48. UFV Princípios envolvidos: • “intuição” Métodos de Estatística Espacial • análise de covariância • geoestatística • regressão linear múltipla • técnica de análise multivariada

49. UFV Maior dificuldade: • Desconhecimento da teoria envolvida; • Disponibilidade de softwares para execução das análises; • Alguns autores  programas em SAS para esclarecer algumas análises (ex.): • Wolfinger et al. (1997) • Duarte (2000) • Federer et al. (2001)

50. UFV Recente proposta de aplicação • Proposta: • Combinar resultados de experimentos de diferentes locais usando as três teorias • vantagens sugeridas: Federer, Reynolds and Crossa (2001). Combining Results from augmented Designs over Sites. Agron. J. 93:389-395.