Métodos estatísticos frenquentistas e bayesianos no melhoramento intrapopulacional do maracujazeiro-azedo

Souza, André Oliveira (2020)

Tese de doutorado

RESUMO: O maracujazeiro-azedo é originário da América Tropical, sendo mais de 150 espécies nativas do Brasil e, dentre estas, inclui-se a mais importante comercialmente que é o Passiflora edulis, representando cerca de 95% dos pomares no Brasil, sendo também a espécie mais plantada no mundo. A produção brasileira é direcionada para o consumo do fruto, sendo a espécie Passiflora edulis a mais cultivada, e, além disso, o maracujazeiro-azedo também é utilizado na indústria farmacêutica, cosmética e ornamental. Neste sentido, tornam-se necessários estudos direcionados ao desenvolvimento de cultivares resistentes a doenças e mais adaptadas às condições edafoclimáticas das regiões produtoras, melhorando assim, características relacionadas aos componentes de produção e aumento da renda dos produtores. A metodologia de modelos mistos tem sido empregada com sucesso na estimação de parâmetros genéticos e seleção de indivíduos, em diversas culturas. Assim, neste trabalho de pesquisa é proposto a modelagem de observações de dois experimentos com maracujazeiro-azedo sob seleção recorrente intrapopulacional: pelos métodos de estimação de modelos mistos e modelos bayesianos, concebidos com a técnica post-hoc blocking Row-Column (Row-Col) com a finalidade de obter estimativas de herdabilidade fidedignas com a captação de efeito ambiental. O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso com 81 progênies e duas repetições com parcelas constituídas por cinco plantas no experimento I. No experimento II o delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso com 97 progênies com duas repetições e cada parcela constituídas por três plantas. As variáveis modeladas foram: Número de frutos (NF), Produtividade (Prod.), Massa do Fruto (MF), Diâmetro Transversal do Fruto (DTF), Diâmetro Longitudinal do Fruto (DLF), Polpa de frutos (Polpa), Espessura da casca (EC), Sólidos Solúveis Totais (SST). O modelo bayesiano a priori com extensão de parâmetros (priori II) obteve a menor raiz quadrada do erro quadrático médio (REQM) se comparado com a Gama Inversa (priori I) e foi a que mais se aproximou das métricas no contexto modelos mistos. Sendo assim, o modelo com a priori II foi escolhido para ranquear as progênies via modelos bayesianos. Para esta estrutura de observações foi possível verificar que os dois modelos utilizados, no geral, selecionaram as mesmas progênies e tiveram índices de coincidência, na seleção, acima de 83,33% para todas as variáveis modeladas. A capacidade de predição (CP), e a eficiência seletiva (ES) foram obtidas pela técnica 5-folds e mostrou que os dois modelos testados têm a mesma capacidade de generalização para as variáveis modeladas.

ABSTRACT: Passion fruit is originally from Tropical America, with more than 150 native species from Brazil and among these, the most commercially important is Passiflora edulis, which represents about 95% of orchards in Brazil, and is also the most planted species in the world. Brazilian production is directed towards the consumption of the fruit, with the Passiflora edulisspecies being the most cultivated, and, in addition, passion fruit is also used in the pharmaceutical, cosmetic and ornamental industries. Therefore, studies directed to the development of cultivations resistant to diseases and more adapted to the edaphoclimatic conditions of the producing regions are necessary, improving characteristics related to the production components and increasing the producers' income. The mixed model methodology has been used successfully in the genetic parameters estimation and in the selection of individuals, in different cultures.Thus, in this research paper it is proposed the modeling of observations of two experiments with passion fruit under recurrent intrapopulation selection, by the estimation methods of mixed models and Bayesian models, where the models were designed with thepost-hoc blocking Row-Column (Row-Col) technique in order to obtain reliable heritability estimates with the capture of environmental effect. The experimental design used was in xvrandomized blocks with 81 progenies and two replications with plots consisting of five plants in experiment I. In experiment II, the experimental design used was in randomized blocks with 97 progenies with two replications and each plot consisted of three plants. .The modeled variables were: Number of fruits (NF), Productivity (Prod.), Fruit Mass (MF), Transverse Fruit Diameter (DTF), Longitudinal Fruit Diameter (DLF), Fruit pulp (Pulp), Thickness of shell (EC), Total Soluble Solids (SST). The Bayesian model, in first place, with extension of parameters (priori II) obtained the smallest square root of the medium square error (RMSE) if compared to the Inverse Range (prioriI) and was the one that came closest to the metrics in the context of mixed models, being thus, the model with the priori II was chosen to rank the progenies via Bayesian models. For this observations structure it was possible to observe that the two models used, in general, selected the same progenies and had coincidently rates, in the selection, above 83.33% for all modeled variables. The prediction capacity (CP), and the selective efficiency (ES) were obtained by the 5-fold technique and have shown that the two tested models have the same generalization capacity for all modelled variables.


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