O incremento no rendimento de grãos tem sido uma das principais metas dos programas de melhoramento da aveia. A busca de variabilidade genética para componentes do rendimento é considerada uma estratégia de melhoria no potencial de rendimento de grãos. O presente trabalho foi realizado com o objetivo de identificar variabilidade genética para os caracteres morfofisiológicos peso de grão e número de espiguetas por panícula em genótipos de aveia cultivada (Avena sativa L.), introduções silvestres de Avena fatua L. e populações híbridas naturais de A. sativa L. x A. fatua L. Ampla variabilidade genética foi detectada entre e dentro dos grupos, para os caracteres avaliados. Os genótipos do grupo cultivado (Avena sativa L.) revelaram peso de grão superior e pequeno número de espiguetas por panícula. As introduções silvestres de A. fatua L. apresentaram reduzido peso de grão e baixo número de espiguetas por panícula. Entretanto, algumas populações híbridas da geração F2 revelaram alto peso de grão e baixo número de espiguetas por panícula, passíveis de serem utilizadas no programa de melhoramento.
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