Estratégias de seleção de milho doce por fenotipagem convencional e de alto desempenho | Strategies for selecting sweet corn by conventional phenotyping and high-throughput phenotyping

Sweet corn (Zea mays L. subsp. Saccharata) is a vegetable with high added value, intended mainly for industrial processing. In Brazil, this segment generates approximately R$ 550 million per year. Despite the expansion of the sweet corn market in Brazil and the advent of new technologies in the canned food industries, the commercial production of sweet corn has not met the current Brazilian demand. As a result, the demand for new cultivars that are more productive and adapted in Brazil has increased. To select superior sweet corn genotypes and meet the requirements for productivity and disease resistance, it is also necessary to meet requirements imposed by the processing industries, which seek consumers’ approval. In addition, evaluation processes need to be more efficient. Important strategies for simultaneous character selection that ensure efficiency in evaluations include (i) the use of selection indices and (ii) high-throughput phenotyping. The selection index allows combining multiple information contained in the experimental unit, so that we can select characters from a set of important variables. In turn, phenomics is a set of methodologies and protocols used to evaluate various characteristics in the plant fast, with high precision and low cost. It provides phenotypic information during the culture cycle in a non-destructive way and in many individuals. However, few studies have reported the efficiency of both tools in improving sweet corn. Given the need for improvement to obtain and analyze phenotypic data on sweet corn, this study aimed to (i) compare the efficiency of different selection indices based on the characters that have a direct effect on grain yield in segregating sweet corn populations and (ii) verify whether high-performance phenotyping by digital image analysis is efficient in the selection process of superior sweet corn individuals.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Dissertação (Mestrado)

O milho doce (Zea mays L. subsp. saccharata) é uma hortaliça de alto valor agregado, destinado principalmente para o processamento industrial. No Brasil, esse segmento gera cerca de 550 milhões de reais ao ano. Apesar da expansão do mercado de milho doce e do advento de novas tecnologias nas indústrias de conservas alimentícias, a produção comercial brasileira dessa hortaliça ainda não atende à demanda atual do país. Com isso, a demanda por novas cultivares mais produtivas e adaptadas ao cultivo no Brasil tem aumentado. Para o processo de seleção de genótipos superiores de milho doce, além do atendimento das exigências em produtividade e resistência a doenças, é preciso também atender a requisitos impostos pelas indústrias de processamento, voltados à aprovação dos consumidores. Além disso, é necessário tornar os processos de avalições mais eficientes. Nesse sentido, importantes estratégias para a seleção simultânea de caracteres e para a garantia da eficiência nas avaliações são o uso de índices de seleção e da fenômica, respectivamente. O índice de seleção é uma ferramenta que permite combinar múltiplas informações contidas na unidade experimental, de modo que seja possível a seleção com base em um complexo de variáveis consideradas importantes. Já a fenômica é o conjunto de metodologias e protocolos utilizados para avaliar diversas características das plantas com rapidez, alta precisão e baixo custo, com a obtenção de informações fenotípicas no decorrer do ciclo da cultura, de modo não destrutivo e em uma grande quantidade de indivíduos. Entretanto ainda são escassos os trabalhos que relatam a eficiência de ambas as ferramentas no melhoramento de milho doce. Observada a necessidade de melhoria no processo de obtenção e análise de dados fenotípicos em milho doce, os objetivos deste trabalho foram (i) comparar a eficiência de diferentes índices de seleção com base nas características que possuem efeito direto na produtividade de grãos em populações segregantes de milho doce e (ii) verificar se a fenotipagem de alto desempenho por análise de imagem digital é eficiente no processo de seleção de indivíduos superiores de milho doce.