-The objective of this work was to propose a new selection strategy for the initial stages of sugarcane improvement, based on the methodology 'simulated individual BLUP (BLUPIS)', which promotes a dynamic allocation of individuals selected in each full-sib family, using BLUP as a base for both the genotypic effects of the referred families and plot effects. The method proposed applies to single full-sib families or those obtained from unbalanced or balanced diallel crosses, half-sib families and self-pollinated families. BLUPIS indicates the number of individuals to be selected within each family, the total number of clones to be advanced, and the number of families to contribute with selected individuals. Correlation between BLUPIS and true BLUP was 0.96, by method validation. Additionally, BLUPIS allows the identification of which replication contains the best individuals of each family.Index terms: BLUP/REML, BLUPIS, selection strategies, mixed models, sugarcane breeding. Seleção via BLUP individual simulado baseado nos efeitos genotípicos de famílias em cana-de-açúcarResumo -O objetivo deste trabalho foi propor uma nova estratégia de seleção nos estádios iniciais do desenvolvimento da cana-de-açúcar, utilizando-se a metodologia BLUP individual simulado (BLUPIS) que promove a distribuição dinâmica dos indivíduos selecionados em cada família de irmãos-completos, usando BLUP como base para os efeitos genotípicos da família e para os efeitos de parcela. O método proposto se aplica a famílias de irmãos-completos simples ou obtidas de cruzamentos dialélicos desbalanceados ou balanceados, famílias de meios-irmãos e famílias de autofecundação. Por meio do BLUPIS, indica-se o número de indivíduos a ser selecionado por família, o número total de clones a ser avançado e o número de famílias a contribuir com indivíduos selecionados. A validação do método propiciou uma correlação de 0,96 entre o BLUPIS e o BLUP verdadeiro. Além disso, o BLUPIS permite identificar em qual repetição encontram-se os melhores indivíduos de cada família.Termos para indexação: BLUP/REML, BLUPIS, estratégias de seleção, modelos mistos, melhoramento de canade-açúcar.

RESUMO -O trabalho constou de dois ensaios e teve como objetivo avaliar a sensibilidade de 11 cultivares (SP80-1842, SP79-1011, SP81-3250, SP80-1816, RB855113, RB835486, RB845210, RB867515, RB928064, RB72454 e RB855536) e quatro clones (RB947643, RB855002, RB957712 e RB957689) de cana-de-açúcar à mistura pré-formulada dos herbicidas trifloxysulfuron-sodium (18,5 g kg -1 ) + ametryn (731,5 g kg -1 ), denominada Krismat®. Os cultivares e os clones foram cultivados em vasos em ambiente não-protegido. Em ambos os ensaios a mistura herbicida foi aplicada aos 60 dias após a brotação (DAB). No ensaio 1, a mistura herbicida foi aplicada em dose única de 2,00 kg ha -1 sobre todos os cultivares e clones, enquanto no ensaio 2 a mistura foi aplicada nas doses de 1,00, 2,00 e 6,00 kg ha -1 sobre os cultivares RB855113 e RB867515. Após a aplicação do herbicida e aos 45 dias após a aplicação dos tratamentos (DAT), por ocasião da colheita, foram feitas avaliações semanais de fitotoxicidade, avaliando-se também a biomassa seca da parte aérea dos 11 cultivares e dos quatro clones. As variáveis altura da planta, número de folhas, área foliar e biomassa seca da parte aérea e do caule foram avaliadas no segundo ensaio. O cultivar RB855113 apresentou alta sensibilidade à mistura herbicida; os genótipos SP80-1842, SP80-1816, SP79-1011 e RB957689 apresentaram sensibilidade média; e os demais mostraram boa tolerância a esse produto. Para o cultivar RB855113, o maior índice de toxidez foi observado no período de 20 a 27 DAT. Nesse período observou-se redução da altura da planta, do número de folhas, da área foliar e da biomassa seca da parte aérea e do caule com o aumento das doses do produto. O cultivar RB867515 apresentou-se tolerante às menores doses do herbicida, porém, na maior dose testada, ele se mostrou sensível, observando-se redução nas características avaliadas. Palavras-chave: herbicidas, tolerância, seletividade.ABSTRACT -The objective of this study was to evaluate the sensitivity of 11 cultivars (SP80-1842, SP79-1011, SP81-3250, SP80-1816 and four clones (RB947643, RB855002, RB957712 and RB957689) SP80-1842, SP80-1816, SP79-1011

Sugarcane is a hybrid of Saccharum officinarum and Saccharum spontaneum, with minor contributions from other species in Saccharum and other genera. Understanding the molecular basis of cell wall metabolism in sugarcane may allow for rational changes in fiber quality and content when designing new energy crops. This work describes a comparative expression profiling of sugarcane ancestral genotypes: S. officinarum, S. spontaneum and S. robustum and a commercial hybrid: RB867515, linking gene expression to phenotypes to identify genes for sugarcane improvement. Oligoarray experiments of leaves, immature and intermediate internodes, detected 12,621 sense and 995 antisense transcripts. Amino acid metabolism was particularly evident among pathways showing natural antisense transcripts expression. For all tissues sampled, expression analysis revealed 831, 674 and 648 differentially expressed genes in S. officinarum, S. robustum and S. spontaneum, respectively, using RB867515 as reference. Expression of sugar transporters might explain sucrose differences among genotypes, but an unexpected differential expression of histones were also identified between high and low Brix° genotypes. Lignin biosynthetic genes and bioenergetics-related genes were up-regulated in the high lignin genotype, suggesting that these genes are important for S. spontaneum to allocate carbon to lignin, while S. officinarum allocates it to sucrose storage. Co-expression network analysis identified 18 transcription factors possibly related to cell wall biosynthesis while in silico analysis detected cis-elements involved in cell wall biosynthesis in their promoters. Our results provide information to elucidate regulatory networks underlying traits of interest that will allow the improvement of sugarcane for biofuel and chemicals production.Electronic supplementary materialThe online version of this article (doi:10.1007/s11103-016-0434-2) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Abstract

RESUMO -Foram objetivos deste trabalho determinar a composição químico-bromatológica, as frações potencialmente degradável (B 2 ) e indegradável (C) da FDN dos carboidratos totais e estimar a repleção ruminal da cana-de-açúcar com diferentes ciclos de produção (precoce e intermediário), em três idades de corte (426, 487 e 549 dias). As análises laboratoriais consistiram na determinação da matéria seca (MS), matéria orgânica, matéria mineral, proteína bruta (PB), extrato etéreo, lignina, fibra em detergente neutro (FDN), FDN corrigida para cinzas e proteína, fibra em detergente ácido (FDA), proteína insolúvel em detergente neutro, proteína insolúvel em detergente ácido e proteína solúvel em detergente neutro. Os nutrientes digestíveis totais (NDT) foram calculados por intermédio da composição química. As frações B 2 , C e a taxa de digestão da fibra, bem como a repleção ruminal, foram estimadas através de parâmetros cinéticos obtidos a partir da incubação in situ. O avanço da idade de corte propiciou aumento nos teores de MS em 9,5%. As variedades intermediárias apresentaram NDT superiores às precoces, as quais destacaram-se pelos mais elevados teores de FDN e FDA, cujos respectivos valores foram 487,56 e 471,03, e 287,87 e 247,54 g/kg MS para as variedades precoces e intermediárias, respectivamente. O NDT aumentou linearmente com a idade de corte, variando de 62,45 a 63,50%; contudo, os teores de FDN e FDA apresentaram comportamento quadrático. As variedades precoces apresentaram maior teor de PB que as intermediárias somente na idade ao corte de 549 dias, contrariamente, o teor de brix foi superior para as variedades intermediárias no último corte. As variedades precoces apresentaram maior repleção ruminal total e menor taxa de digestão da fibra. A fração B 2 da fibra, foi reduzida e a C foi linearmente aumentada com a idade das plantas. The early varieties presented larger total ruminal fill and lower fiber digestion rate. The degradable fraction of the fiber was reduced and the undegradable fraction was linearly increased with the age of the plants.

A method for estimation of sugarcane (Saccharum spp.) biomass crystallinity using near infrared spectroscopy (NIR) and partial least squares regression (PLS) as an alternative to the standard method using X-ray diffractometry (XRD) is proposed. Crystallinity was obtained using XRD from sugarcane bagasse. NIR spectra were obtained of the same material. PLS models were built using the NIR and crystallinity values. Cellulose crystallinity ranged from 50 to 81%. Two variable selection algorithms were applied to improve the predictive ability of models, i.e. (a) Ordered Predictors Selection (OPS) and (b) Genetic Algorithm. The best model, obtained with the OPS algorithm, presented values of correlation coefficient of prediction, root mean squared error of prediction and ratio of performance deviation equals to 0.92, 3.01 and 1.71, respectively. A scatter matrix among lignin, α-cellulose, hemicellulose, ash and crystallinity was built that showed that there was no correlation among these properties for the samples studied.

Were evaluated 113 full-sib families obtained by unbalanced diallel matings in three experiments in an augmented block design (ABD) planted side by side in the same area. The individual and joint analyses of the experiments were performed by the Reml/Blup method. The use of the ABD without replication did not prove adequate in experiments of family selection owing to the low heritability estimate at the level of family means in comparison to the joint analysis of the three experiments. The results presented predominance of the additive effects for all evaluated traits: number of stalks, tons of stalks per hectare and mean stalk weight. The components of estimated means via Blup allowed the selection of families and superior parents.

No abstract