Delineamentos ótimos para experimentos de melhoramento genético de plantas - Gouveia, Paula Ribeiro Santos (2024)
Os programas de melhoramento genético de plantas são cruciais na manutenção da segurança alimentar global, humana e animal, e selecionar novas variedades com características econômicas e/ou ambientais desejáveis é uma das principais partes do processo. Para isso, o uso de delineamentos experimentais apropriados torna-se fundamental, pois os ensaios envolvem um grande número de variedades com certas limitações. Uma possibilidade como modelo para a obtenção do delineamento é o modelo linear misto, que pode incluir as informações sobre o relacionamento genético. Para a obtenção de tais delineamentos, pode-se trabalhar com delineamentos ótimos, para os quais presume-se que no modelo seus fatores e parâmetros são conhecidos. Desse modo, este trabalho tem como objetivo avaliar a inclusão da matriz de relacionamento genético na obtenção de um delineamento parcialmente replicados (p-rep) espacialmente otimizados no ganho genético, por meio de estudos de simulação. Os delineamentos considerados neste estudo são para uma área experimental de 36 linhas por 20 colunas, 598 test lines, das quais 122 test lines são replicadas e 476 não são replicadas, assumindo-se o critério de otimização. Além disso, também foram considerados diferentes valores para os parâmetros associados às variâncias genéticas tanto para obtenção do delineamento quanto para o estudo de simulação. Modelos lineares mistos incluindo a dependência espacial nos erros de parcelas foram utilizados para gerar os delineamentos, simular e analisar os dados. O Caso 1 teve como objetivo avaliar os delineamentos espacialmente otimizados considerando-se a independência e dependência entre as test lines com a declaração da matriz de pedigree. Os resultados indicaram que as diferenças entre os delineamentos são pequenas. Ao assumir a variância genética o dobro da variância residual, as test lines duplicadas ocuparam menor número de parcelas na fronteira da área experimental e apresentaram maior aleatoriedade em sua distribuição espacial. Estendendo o estudo, o Caso 2, teve como objetivo avaliar os delineamentos espacialmente otimizados considerando-se a independência e dependência entre as test lines com as declarações das matrizes de pedigree e genômica. Os resultados encontrados aqui são similares ao caso anterior. Ao assumir a variância genética o dobro da variância residual, as test lines duplicadas ocuparam um menor número de parcelas na fronteira da área experimental e apresentaram maior aleatoriedade na distribuição espacial quando a matriz de pedigree é declarada e quando há independência entre as test lines. Ao assumir o triplo da variância residual essa situação apresenta-se quando a matriz genômica e ambas as matrizes, de pedigree e genômica são consideradas. De modo geral, independentemente das suposições dos delineamentos experimentais, os resultados apresentados indicaram que, quão maior a razão entre a variância genética e residual para os dados, melhor é a qualidade de seleção, sendo este um fato esperado.