Eficiência na absorção e utilização de nitrogênio e atividade enzimática em genótipos de milho

Oliveira, Lucimar Rodrigues de; Miranda, Glauco Vieira; DeLima, Rodrigo Oliveira; Fritsche‐Neto, Roberto; Galvão, João Carlos Cardoso

doi:10.1590/s1806-66902013000300025

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“…Similar results were observed by Oliveira et al (2013), where the activity of the enzyme did not differentiate between varieties which were efficient or inefficient in the use of N. In the present work, NR activity was also not influenced by N levels. This shows that high NR activity does not necessarily result in high NUE, seeing that NR is only the first enzyme in a long process of assimilation.…”

Section: Gains From Selectionsupporting

confidence: 91%

Early indirect selection for nitrogen use efficiency in maize

Caixeta¹,

Fritsche‐Neto

Granato

et al. 2015

Revista Ciência Agronômica

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-Several studies to evaluate nitrogen use efficiency (NUE) have been carried out using early growth stages. However, there are no scientific reports on the ideal stage for evaluation and on which characteristics have the highest correlation with the NUE at that stage. The aim therefore was to identify the phenological stages and secondary characteristics which maximize accuracy in early indirect selection for NUE in maize. To do this, three endogamic maize strains were evaluated in a completely randomised design with five replications, in a triple factorial scheme (strains x N levels x phenological stage), at two contrasting nitrogen levels: low and high nitrogen. The plants were evaluated at five growth stages: stage nine (V9), with 14 fully-developed leaves (V14), tasseling (VT), flowering (R1) and physiological maturity (R6). The following characteristics were evaluated: efficiency in the usage, absorption, use and translocation of nitrogen; activity of nitrate reductase and glutamine synthetase; length of the lateral and axial roots; specific root area; chlorophyll content; number of leaves; plant height; stem diameter; and the levels of phosphorus and potassium. Considering the estimated direct and indirect gains, it can be concluded that the activities of glutamine synthetase at the V9 and V14 stages permit early indirect selection for nitrogen use efficiency in maize under conditions of low and high N availability respectively. RESUMO -Vários trabalhos de avaliação de eficiência no uso de nitrogênio (EUN) já foram feitos utilizando estádios precoces. Contudo, não há relatos científicos sobre o estádio ideal e, neste, quais caracteres que apresentam maior correlação com a EUN. Assim, o objetivo foi identificar os estádios fenológicos e os caracteres secundários que maximizam a acurácia na seleção precoce e indireta para a EUN em milho. Para isso, foram avaliadas três linhagens endogâmicas de milho em delineamento inteiramente casualizado, com cinco repetições, em esquema fatorial triplo (linhagens x níveis de N x estádio fenológico), em duas doses contrastantes de nitrogênio -baixo e alto nitrogênio. As plantas foram avaliadas em cinco estádios fenológicos sendo eles: nove (V9) e 14 folhas completamente desenvolvidas (V14), pendoamento (VT), florescimento (R1) e maturidade fisiológica (R6). Foram avaliados os caracteres: eficiência na utilização, na absorção, no uso e na translocação de nitrogênio, atividade da nitrato redutase e da glutamina sintetase, comprimento de raiz lateral e axial, área de raiz específica, teor de clorofila, número de folhas, altura de planta, diâmetro de colmo, teor de fósforo e potássio. Considerando os ganhos diretos e indiretos estimados, conclui-se que as atividades da glutamina sintetase, nos estádios V9 e V14, permitem a seleção precoce e indireta para eficiência no uso de nitrogênio em milho, nas condições de baixa e alta disponibilidade de N, respectivamente.Palavras-chave: Zea mays. Análise de trilha. Estresse abiótico. Melhoramento vegetal.

show abstract

Section: Gains From Selectionsupporting

confidence: 91%

Early indirect selection for nitrogen use efficiency in maize

Caixeta¹,

Fritsche‐Neto

Granato

et al. 2015

Revista Ciência Agronômica

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“…A exceção foi a EUtN, nos dois níveis, e ARE, em BN. As diferenças genéticas significativas observadas indicam a existência de variabilidade genética para eficiência nutricional, o que possibilita a seleção e os ganhos genéticos dentro de cada nível de N (DoVale et al, 2012;Oliveira et al, 2013).…”

Section: Resultsunclassified

Relação entre os caracteres determinantes das eficiências no uso de nitrogênio e fósforo em milho

Pereira¹,

DoVale

Carneiro

et al. 2013

Rev. Ceres

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Relationship among determinant characters of nitrogen and phosphorus use efficiency in maizeThe genetic improvement of N (EUN) and P (EUP) use efficiency is a less expensive and more sustainable way to obtain satisfactory grain yields. However, the lack of knowledge about the relationship among the determinant characters of nutrient use efficiency has made the use of early and indirect selection difficult. Therefore, the objective of this study was to identify the relationship among the determinant characters of nitrogen and phosphorus use efficiency in maize. In this study, 14 lines and 39 single-cross hybrids were tested in two experiments with low and high N and P availability, in a completely randomized simple factorial design with two replications. The experiments were conducted in a shade house. Were used PVC cylindrical tubes with 4 dm 3 capacity filled with two types of substrate, according to O melhoramento genético das eficiências no uso de N (EUN) e P (EUP) é um dos meios para se obterem produtividades de grãos satisfatórias, com menores custos e de modo sustentável. Todavia, pouco se sabe a respeito da relação entre os caracteres determinantes dessas eficiências, o que tem dificultado o uso da seleção precoce e indireta. Portanto, objetivou-se, com este trabalho, identificar a relação entre os caracteres determinantes das eficiências no uso de nitrogênio e fósforo, em milho. Para isso, avaliaram-se 14 linhagens e 39 híbridos simples, em dois experimentos, em baixa e alta disponibilidade de N e P, em delineamento inteiramente ao acaso, com duas repetições, em esquema fatorial simples. Os experimentos foram conduzidos em telado. Foram utilizados tubos cilíndricos de PVC, com 4 dm 3 de capacidade, preenchidos com dois tipos de substrato, de acordo com o experimento. As soluções nutritivas foram fornecidas a partir do sétimo dia após o transplantio, aplicando-se 250 ml tubo -1 , a cada dois dias. As plantas foram colhidas em estádio de seis folhas completamente expandidas (V6) e os caracteres avaliados foram: massa da parte aérea seca (MPS), área de raiz específica (ARE), comprimento de raízes laterais (CRLat) e axiais (CRAxi) e os dois componentes da EUN e EUP, as eficiências de utilização (EUt) e a de absorção (EAb). Foram realizadas análises de variância e de trilha dos dados coletados. Os caracteres de raiz não apresentaram efeitos significativos sobre as EUN e EUP. A MPS é o principal determinante das EUN e EUP, independentemente da disponibilidade nutricional. Palavras-chave:Zea mays L., estresses abióticos, seleção indireta, seleção precoce.

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“…For the characters that did not show G × N interactions, it was not necessary to evaluate their expression under high and low N availability conditions, as the lack of a significant interaction is indicative of similar response patterns among the genotypes; in other words, these genotypes could be evaluated at a single level and the resulting decisions should apply to all other levels. The experimental coefficients of variation showed values within the acceptable range for this type of study (Fritsche-Neto et al, 2010;Majerowicz et al, 2002;Oliveira et al, 2013), indicating good experimental precision and reliability estimates. ns not significant; ** significant at 1% probability by F test.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 54%

Index selection of tropical maize genotypes for nitrogen use efficiency

et al. 2014

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Nitrogen (N) limitation in maize crops is related to the fact that the efficiency of nitrogen fertilization in maize does not exceed 50%, primarily due to volatilization, denitrification and soil leaching. Therefore, the development of new nitrogen use efficient (NUE) cultivars is necessary. The aim of the present study was to develop indices for the accurate selection of NUE maize genotypes for use in conditions of both high and low N availability. The experiment was conducted in a greenhouse (20°45'14"S; 42º52'53"W) at the Federal University of Viçosa during October 2010. A total of 39 experimental hybrid combinations and 14 maize lines differing in NUE were evaluated under two N availability conditions. We determined the relative importance of the studied characters using principal component analysis, factor analysis and by developing efficient selection indices. We conclude that indirect and early selection of tropical maize genotypes can be performed using the indices I HN = 0.022 SDM + 0. Key words: abiotic stress, NUE, maize improvement.Índices de seleção de genótipos de milho tropical para eficiência no uso de nitrogênio ResumoAs limitações do N no cultivo do milho relacionam-se ao fato de a eficiência da adubação nitrogenada no milho não ultrapassar os 50%, principalmente devido aos processos de perda por volatilização, desnitrificação ou lixiviação no solo. Nesse contexto, torna-se importante o desenvolvimento de cultivares eficientes no uso de N (EUN). Assim, o objetivo foi elaborar índices que permitissem a seleção acurada de genótipos de milho eficientes no uso de nitrogênio para as condições de alta e baixa disponibilidade desse nutriente. O experimento foi conduzido em casa de vegetação na Universidade Federal de Viçosa (20º45'14''S; 42º52'53''W) durante o mês de outubro de 2010. Foram avaliadas 39 combinações híbridas experimentais e 14 linhagens de milho divergentes para a eficiência no uso de N em duas condições de disponibilidade desse nutriente. Foram realizadas a análise de importância relativa dos caracteres estudados, estimada por meio do método dos componentes principais, a análise de fatores e a confecção dos índices de seleção. A seleção indireta e precoce para genótipos de milho tropical pode ser realizada por meio dos índices I AN = 0,022 MPS + 0,35 PASR + 0,35 CR AXI + 0,35 EUN, para ambientes de alta disponibilidade de nitrogênio, e I BN = -0,06 PSAR + 0,35 AS AXI + 0,35 CR AXI + 0,39 MPS, para condições de baixa disponibilidade de nitrogênio.Palavras-chave: estresse abiótico, EUN, melhoramento de milho.

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Eficiência na absorção e utilização de nitrogênio e atividade enzimática em genótipos de milho

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Early indirect selection for nitrogen use efficiency in maize

Early indirect selection for nitrogen use efficiency in maize

Relação entre os caracteres determinantes das eficiências no uso de nitrogênio e fósforo em milho

Index selection of tropical maize genotypes for nitrogen use efficiency

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