ROMÁRIO GAVA FERRÃO BIOMETRIA APLICADA AO MELHORAMENTO GENÉTICO DO CAFÉ ...

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ROMÁRIO GAVA FERRÃO

BIOMETRIA APLICADA AO MELHORAMENTO GENÉTICO
DO CAFÉ CONILON

Tese apresentada à Universidade
Federal de Viçosa, como parte das
exigências do Programa de Pós-
Graduação em Genética e Melhora-
mento, para obtenção do título de
Doctor Scientiae.

VIÇOSA
MINAS GERAIS – BRASIL
2004
Aos meus pais Antônio Ferrão (in memoriam) e Maria Tereza, pelos exemplos
de honestidade, humildade, trabalho, superação e religiosidade.

OFEREÇO.

À minha esposa Liliâm, fonte de compreensão e apoio em todos os momentos;
aos meus queridos filhos Luís Felipe, Guilherme e Arthur, exemplos de carinho,
amor e alegria que me proporcionam; e aos meus familiares, que sempre têm
confiado em mim.

DEDICO.

ii
AGRADECIMENTO

A Deus, pela vida, saúde e sabedoria.
Ao Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão
Rural (INCAPER) e à Universidade Federal de Viçosa (UFV), pela oportunidade
de realização deste curso.
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
(CNPq), pela concessão da bolsa de estudo.
Ao Professor Cosme Damião Cruz, meu orientador e amigo, pelos
conhecimentos transmitidos, pela orientação segura e pelo apoio em todos os
momentos do curso.
Aos meus conselheiros Professores Paulo Roberto Cecon e Pedro
Crescêncio Souza Carneiro, pelas sugestões, pelos ensinamentos, pela
amizade e pelo apoio.
À pesquisadora Maria Amélia Gava Ferrão e aos Professores Paulo
Roberto Cecon, Luís Antônio dos Santos Dias, Pedro Crescêncio Souza
Carneiro, pela avaliação e pelas sugestões na fase de finalização deste
trabalho.
À “família Cecon”: Paulo, Neusa, Camila, Roberta e Paula, pela sincera
e bonita amizade e pelos momentos alegres, prazerosos, bonitos e
descontraídos que proporcionaram a mim e a toda a minha família em Viçosa.
Ao Dr. Elto Eugenio Gomes Gama, pesquisador da EMBRAPA, meu
amigo particular, pelos conhecimentos, pelas experiências e pelos incentivos.
iii
À Maria Amélia Gava Ferrão e Aymbiré Francisco Almeida da Fonseca,
pesquisadores do INCAPER e do Programa de Melhoramento de Café, por
saberem trabalhar em equipe, pela verdadeira amizade, pelo encorajamento,
pelo incentivo, pela ajuda e pelo apoio que sempre vêm me proporcionando.
Aos professores com os quais fiz disciplinas no Programa de Doutorado,
pelas experiências e pelos ensinamentos.
Aos funcionários da Genética Rita, Conceição e Sr. Paulo, pela presteza
e amizade.
Aos funcionários do INCAPER, principalmente os da equipe de
Melhoramento Genético da Cultura do café Robusta; aos pesquisadores José
Sebastião Machado Silveira, Abraão Carlos Verdin Filho e Paulo Sérgio Volpi; e
aos técnicos agrícolas Paulo Henrique Tagino, Alonso José Bravim e Antônio
Carlos Pacheco, por terem contribuído na condução deste trabalho.
Aos meus amigos e colegas de curso, pela convivência enriquecedora.
A minha mãe, meu sogro, meus irmãos, sobrinhos, afilhados, cunhados
e minhas cunhadas, em fim, a todos que compõem a minha família, pela
torcida.
À minha esposa Liliâm, pelo amor, pelo companheirismo, pelo incentivo,
pela compreensão e pelo apoio na execução deste trabalho e de outros, em
que ela esteve sempre presente.
Aos meus queridos filhos Luís Felipe, Guilherme e Arthur, por me
fazerem muito feliz e me amarem.
A todas as demais pessoas que, de alguma forma, contribuíram para a
realização do Curso de Doutorado e deste trabalho.

iv
BIOGRAFIA

ROMÁRIO GAVA FERRÃO, filho de Antônio Ferrão Sobrinho e Maria
Tereza Gava Ferrão, nasceu no dia 31 de julho de 1956, em Castelo, Estado
do Espírito Santo.
Em julho de 1980, diplomou-se em Engenharia Agronômica pela
Universidade Federal do Espírito Santo (UFES).
Em novembro de 1983, concluiu o Curso de Mestrado em Genética e
Melhoramento pela Universidade Federal de Viçosa (UFV), em Viçosa, MG.
Em janeiro de 1984, iniciou suas atividades profissionais na Empresa
Capixaba de Pesquisa Agropecuária (EMCAPA), hoje Instituto Capixaba de
Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural (INCAPER), no Estado do
Espírito Santo, onde participa das equipes técnicas responsáveis pelos
Programas de Pesquisa em Melhoramento Genético, principalmente com as
culturas de milho e café.
Em março de 1996, ingressou como professor na Unilinhares
(Faculdades de Linhares), em Linhares, ES, lecionando no turno da noite a
disciplina Metodologia Científica e Técnicas de Pesquisa.
Em março de 2001, iniciou o Programa de Pós-Graduação, em nível de
Doutorado, em Genética e Melhoramento da UFV, submetendo-se à defesa de
tese em 16 de dezembro de 2004.

v
CONTEÚDO

Página
RESUMO................................................................................................. x
ABSTRACT............................................................................................. xiii
1. INTRODUÇÃO.................................................................................... 1
2. REVISÃO DE LITERATURA............................................................... 5
2.1. Importância do café no Mundo, Brasil e no Estado do Espírito
Santo............................................................................................ 6
2.2. Histórico, botânica, classificação, origem e dispersão geográfica 9
2.3. Importância do café Robusta, variedade Conilon no Brasil ......... 13
2.4. Melhoramento genético de Coffea canephora............................. 15
2.5. Análises biométricas em Coffea canephora................................. 21
2.5.1. Estimativas de parâmetros genéticos ................................. 23
2.5.2. Correlações entre caracteres.............................................. 25
2.5.3. Estimativas de repetibilidade............................................... 27
2.5.4. Divergência genética........................................................... 30
2.5.5. Interação genótipos x ambientes e adaptabilidade e
estabilidade de produção.................................................... 33
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................ 43

vi
Página
CAPÍTULO 1........................................................................................... 58
ESTIMATIVAS DE PARÂMETROS GENÉTICOS EM CAFÉ CONILON 58
1. INTRODUÇÃO.................................................................................... 58
2. MATERIAL E MÉTODOS.................................................................... 62
2.1. Análises de variância e estimação de parâmetros genéticos....... 65
2.2. Estimação das correlações fenotípica, genotípica e de
ambiente...................................................................................... 70
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO........................................................... 72
3.1. Análise de variância e estimativas de parâmetros genéticos....... 73
3.2. Comparação de médias pelo critério de Scott Knott.................... 98
3.3. Estimativas de correlações fenotipica, genotípica e de ambiente 128
4. RESUMO E CONCLUSÕES............................................................... 134
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................ 137
CAPÍTULO 2........................................................................................... 141
REPETIBILIDADE DE PRODUÇÃO EM GENÓTIPOS DE CAFÉ
CONILON................................................................................................ 141
1. INTRODUÇÃO.................................................................................... 141
2. MATERIAL DE MÉTODOS................................................................. 145
2.1. Análise de repetibilidade.............................................................. 145
2.1.1. Coeficiente de repetibilidade com base no método da
análise de variância................................................................ 146
2.1.2. Coeficiente de repetibilidade baseado no método dos
componentes principais.......................................................... 147
2.1.3. Coeficiente de repetibilidade baseado na análise estrutural.. 149
2.2. Estimativa do coeficiente de determinação.................................. 149
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO........................................................... 151
3.1. Análise de variâncias e estimativa de parâmetros genéticos....... 151
3.2. Estimativas dos coeficientes de repetibilidade............................. 154
4. RESUMO E CONCLUSÕES............................................................... 164
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................ 166

vii
Página
CAPÍTULO 3........................................................................................... 169
DIVERGÊNCIA GENÉTICA EM CLONES DE CAFÉ CONILON ............ 169
1. INTRODUÇÃO.................................................................................... 169
2. MATERIAL E MÉTODOS.................................................................... 174
2.1. Análise de divergência genética por técnicas multivariadas........ 175
2.1.1. Análise de agrupamento ........................................................ 176
2.1.1.1. Distância generalizada de Mahalanobis (D2i’i)................. 176
2.1.1.1.1. Estimação de D2i’i a partir de variáveis originais........ 176
2.1.1.1.2. Estimativa de D2i’i a partir de variáveis
transformadas............................................................ 177
2.1.1.2. Método de agrupamento.................................................. 177
2.1.1.2.1. Método de Tocher...................................................... 177
2.1.1.2.2. Método hierárquico do vizinho mais próximo............. 178
2.1.1.3. Divergência genética por variáveis canônicas.................. 179
2.1.1.4. Importância relativa das características na divergência
genética............................................................................ 181
2.1.1.4.1. Metodologia com base em autovetores, citado por
Cruz (1997)................................................................ 182
2.1.1.4.2. Metodologia de Singh (1981)..................................... 183
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO........................................................... 185
3.1 Análise multivariada...................................................................... 185
3.1.1. Dissimilaridade genética avaliada pela distäncia
generalizada de Mahalanobis ................................................ 186
3.1.2. Agrupamento de genótipos de café Conilon.......................... 194
3.1.2.1. Método de otimização de Tocher..................................... 194
3.1.2.2. Método hierárquico do vizinho mais próximo................... 196
3.1.3. Variáveis canônicas ................................................................ 199
3.1.3.1. Importância relativa das características........................... 207
4. RESUMO E CONCLUSÕES............................................................... 210
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................ 213

viii
Página
CAPÍTULO 4........................................................................................... 218
INTERAÇÃO GENÓTIPOS x AMBIENTES E ESTIMATIVAS DE
ADAPTABILIDADE E ESTABILIDADE DE PRODUÇÃO EM CAFÉ
CONILON................................................................................................ 218
1. INTRODUÇÃO.................................................................................... 218
2. MATERIAL E MÉTODOS.................................................................... 223
2.1. Análises de variância e estimação de parâmetros genéticos....... 223
2.2. Estimação de adaptabilidade e estabilidade de produção........... 228
2.2.1. Metodologia de Eberhart e Russull (1966)............................. 228
2.2.2. Metodologia de Cruz et al. (1989).......................................... 231
2.2.3. Metodologia de Lin e Binns (1988)......................................... 233
2.2.4. Metodologia de Carneiro (1998)............................................. 234
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO........................................................... 235
3.1. Análises de variâncias e estimativas de parâmetros genéticos... 235
3.2. Estimativa de adaptabilidade e estabilidade................................ 240
4. RESUMO E CONCLUSÕES............................................................... 250
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS........................................................ 253

ix
RESUMO

FERRÃO, Romário Gava, D. S., Universidade Federal de Viçosa, dezembro de
2004. Biometria aplicada ao melhoramento genético do café Conilon.
Orientador: Cosme Damião Cruz. Conselheiros: Paulo Roberto Cecon e
Pedro Crescêncio Souza Caneiro.

Das diferentes atividades ligadas ao negócio agrícola em nível mundial,
o agronegócio do café está entre as de maior importância econômica e social.
O Brasil é o maior produtor desse grão, com mais de 30% da produção
mundial, sendo o Estado do Espírito Santo o segundo maior produtor brasileiro,
com aproximadamente 20% da safra nacional. No citado estado, Coffea
canephora, variedade Conilon, é a espécie mais plantada, representando mais
de 60% do café do estado e 70% do café Robusta brasileiro. Em razão da
importância do café Conilon do Espírito Santo, vem o Instituto Capixaba de
Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural (Incaper) desenvolvendo um
programa de pesquisa em melhoramento genético, desde 1985. Como
resultados aplicados desse programa, foram desenvolvidas, lançadas,
recomendadas e disponibilizadas aos produtores capixabas cinco variedades
clonais e uma propagada por semente. O objetivo geral deste trabalho foi gerar
informações biométricas que poderão ser úteis na geração de novos
conhecimentos e, ou, tecnologias, no planejamento, redirecionamento e
execução de futuros trabalhos de melhoramento genético com o Conilon no
x