Old tools as new support for on farm conservation of different types of maize

A germplasm collection should represent the diversity of the target species and the gene pools associated with it. However, it is critical to establish collection plans which ensure such representativeness. At times it is difficult to identify the best strategy for collecting domesticated species that are conserved in situ/on farm, since, in general, the magnitude of the diversity existing in a geographical area was hitherto unknown. The Diversity Census methodology was developed for previous diagnosis of the diversity of Zea mays subsp. mays L., conserved by farmers in two municipalities in the far western region of the state of Santa Catarina, southern Brazil. The Diversity Census database allowed for the identification of the best strategy to collect different types of maize landraces. Thus, tests were carried out using two methods described for Core Collections (Modified Random Sampling and Maximization) and a third statistical method for random sampling, stratified by farm area. The Maximization method enabled the capture of all the morphological variation of the traits evaluated in the Diversity Census from the smallest sample size. The relevance of this result is the feasibility of adapting the Core Collection strategy in order to plan more efficient expeditions to collect maize landraces conserved in microregions. Such planning allows for organizing the collection work efficiently, reducing costs, simplifying the work of characterization and helping to plan integrated strategies of in situ/on fam conservation.

Old tools as new support for on farm conservation of different types of maize

A germplasm collection should represent the diversity of the target species and the gene pools associated with it. However, it is critical to establish collection plans which ensure such representativeness. At times it is difficult to identify the best strategy for collecting domesticated species that are conserved in situ/on farm, since, in general, the magnitude of the diversity existing in a geographical area was hitherto unknown. The Diversity Census methodology was developed for previous diagnosis of the diversity of Zea mays subsp. mays L., conserved by farmers in two municipalities in the far western region of the state of Santa Catarina, southern Brazil. The Diversity Census database allowed for the identification of the best strategy to collect different types of maize landraces. Thus, tests were carried out using two methods described for Core Collections (Modified Random Sampling and Maximization) and a third statistical method for random sampling, stratified by farm area. The Maximization method enabled the capture of all the morphological variation of the traits evaluated in the Diversity Census from the smallest sample size. The relevance of this result is the feasibility of adapting the Core Collection strategy in order to plan more efficient expeditions to collect maize landraces conserved in microregions. Such planning allows for organizing the collection work efficiently, reducing costs, simplifying the work of characterization and helping to plan integrated strategies of in situ/on fam conservation.(AU)

Social and environmental factors in the diversity of tomato landraces from the South-Central region of Mexico / Influência de fatores sociais e ambientais na diversidade de variedades crioulas de tomateiro da região Centro-Sul do México

In the present study, we investigated the influence of social and environmental factors in the genetic diversity of tomato landraces in the South-Central region of Mexico. A total of 30 tomato landraces, collected in 18 villages with different ethnolinguistic affiliations, were analyzed. We reported that the genetic diversity of tomato landraces is associated with the ethnolinguistic group, weather, and soil-type present in the region studied. Our results showed that there are morphological differences between landraces grown by different ethnolinguistic groups; however, there was also evidence of morphological similarities between landraces from groups with different ethnolinguistic affiliations. Finally, different selection criteria, mainly fruit color, size and shape, plays an important role in the phenotypic divergence among landraces grown in different traditional farming systems.(AU)

No presente estudo investigamos a relação da afiliação etnolinguística com a diversidade genética de variedades locais de tomate na região Centro-Sul do México. Um total de 30 variedades de tomate, coletadas em 18 aldeias com diferentes afiliações etnolinguísticas, foram analisadas. Verificamos que a diversidade genética das variedades crioulas de tomate está associada ao grupo etnolinguístico presente na região estudada. Nossos resultados mostram que existem diferenças morfológicas entre raças cultivadas por diferentes grupos etnolinguísticos. No entanto, também houve evidências de semelhanças morfológicas entre raças de grupos com diferentes afiliações etnolinguísticas. Finalmente, diferentes critérios de seleção, como, principalmente, cor, tamanho e forma dos frutos, desempenham um papel importante na divergência fenotípica entre as variedades crioulas cultivadas em diferentes sistemas agrícolas tradicionais.(AU)

Physiological diversity in Brazilian common bean (Phaseolus vulgaris L) landraces based on selection index / Diversidade fisiológica em feijão comum brasileiro (Phaseolus vulgaris L) com base no índice de seleção

Common bean landraces represent heterogeneous, local adaptations of domesticated species, and thereby provide genetic resources that meet current and new challenges for farming. These local ecotypes can show variable phenology and low-to-moderate edible yield, however, they are highly nutritious. Therefore, strategies to stimulate the conservation of this genetic diversity are important. The maintenance of seed germination potential is also an important feature in the characterization of genetic diversity to conserve biodiversity. The main objective of this study was to discriminate common bean landrace cultivars available at Santa Catarina State University (UDESC) germplasm bank according to their seed physiological diversity and agronomic parameters (germination rate, viability, seed vigor, and seedling growth) and based on Mulamba and Mock selection index. There is a large physiological diversity in common bean landrace cultivars. BAF 112 and BAF 81, BAF 84, BAF 42, BAF 60, and BAF 75, were identified as more promising for the storage of the seeds under conventional conditions, being able to maintain the viability and vigor during storage. Mulamba and Mock selection index were capable of selecting superior cultivars with high physiological quality.

As variedades crioulas de feijão representam adaptações locais heterogêneas de espécies domesticadas e, assim, fornecem recursos genéticos que atendem aos desafios atuais e novos da agricultura. Estes ecótipos locais podem mostrar fenologia variável e produtividade, baixa a moderada, mas são altamente nutritivos. Portanto, estratégias para estimular a conservação dessa diversidade genética são importantes. A manutenção do potencial de germinação de sementes também é uma característica relevante na caracterização da diversidade genética, a fim de conservar a biodiversidade. Objetivou-se com este trabalho discriminar cultivares de feijão da Universidade Estadual de Santa Catarina (UDESC) quanto à diversidade fisiológica de sementes e parâmetros agronômicos (taxa de germinação, viabilidade, vigor de sementes e crescimento de plântulas) e com base em Mulamba e Índice de seleção de simulação. Existe uma grande diversidade fisiológica nas cultivares de feijão. BAF 112 e BAF 81, BAF 84, BAF 42, BAF 60 e BAF 75, foram identificados como os mais promissores para o armazenamento de sementes sob condições convencionais, sendo capazes de manter a viabilidade e vigor durante o armazenamento. O índice de seleção de Mulamba e Mock foi capaz de selecionar cultivares superiores com alta qualidade fisiológica.

Physiological diversity in Brazilian common bean (Phaseolus vulgaris L) landraces based on selection index / Diversidade fisiológica em feijão comum brasileiro (Phaseolus vulgaris L) com base no índice de seleção

Common bean landraces represent heterogeneous, local adaptations of domesticated species, and thereby provide genetic resources that meet current and new challenges for farming. These local ecotypes can show variable phenology and low-to-moderate edible yield, however, they are highly nutritious. Therefore, strategies to stimulate the conservation of this genetic diversity are important. The maintenance of seed germination potential is also an important feature in the characterization of genetic diversity to conserve biodiversity. The main objective of this study was to discriminate common bean landrace cultivars available at Santa Catarina State University (UDESC) germplasm bank according to their seed physiological diversity and agronomic parameters (germination rate, viability, seed vigor, and seedling growth) and based on Mulamba and Mock selection index. There is a large physiological diversity in common bean landrace cultivars. BAF 112 and BAF 81, BAF 84, BAF 42, BAF 60, and BAF 75, were identified as more promising for the storage of the seeds under conventional conditions, being able to maintain the viability and vigor during storage. Mulamba and Mock selection index were capable of selecting superior cultivars with high physiological quality.(AU)

As variedades crioulas de feijão representam adaptações locais heterogêneas de espécies domesticadas e, assim, fornecem recursos genéticos que atendem aos desafios atuais e novos da agricultura. Estes ecótipos locais podem mostrar fenologia variável e produtividade, baixa a moderada, mas são altamente nutritivos. Portanto, estratégias para estimular a conservação dessa diversidade genética são importantes. A manutenção do potencial de germinação de sementes também é uma característica relevante na caracterização da diversidade genética, a fim de conservar a biodiversidade. Objetivou-se com este trabalho discriminar cultivares de feijão da Universidade Estadual de Santa Catarina (UDESC) quanto à diversidade fisiológica de sementes e parâmetros agronômicos (taxa de germinação, viabilidade, vigor de sementes e crescimento de plântulas) e com base em Mulamba e Índice de seleção de simulação. Existe uma grande diversidade fisiológica nas cultivares de feijão. BAF 112 e BAF 81, BAF 84, BAF 42, BAF 60 e BAF 75, foram identificados como os mais promissores para o armazenamento de sementes sob condições convencionais, sendo capazes de manter a viabilidade e vigor durante o armazenamento. O índice de seleção de Mulamba e Mock foi capaz de selecionar cultivares superiores com alta qualidade fisiológica.(AU)

Floral phenology, seed germination and hybrid plants of the Amerindian yam (Dioscorea trifida)

The Amerindian yam (Dioscorea trifida) is a food plant native to the Amazon region. Several local varieties are cultivated by traditional family farmers for consumption and local trade. However, socioeconomic processes may be causing species genetic erosion. Knowledge about species sexual reproduction is essential for its conservation and genetic improvement. The objective of this study was to observe the floral phenology, to assess the germination and dormancy of seeds, to conduct controlled pollinations and to select hybrid plants of D. trifida with agronomic potential. Seed dormancy was confirmed and was broken by after-ripening at 28 oC and 80% RH. We carried out controlled pollinations between local landraces and cultivated the resulting hybrid plants in the field. The new genotypes showed high phenotypic variability and tubers with new characteristics, which permitted the selection of genotypes with agronomic potential for further studies. The results contribute to the conservation of agrobiodiversity and genetic improvement for added value of Amazonian native food plants.(AU)

O cará (Dioscorea trifida) é uma planta alimentícia nativa da Amazônia. Diversas variedades locais são cultivadas por agricultores familiares para consumo e comercialização local. Porém, processos socioeconômicos podem estar causando a erosão genética da espécie. O conhecimento sobre a reprodução sexuada da espécie é essencial para sua conservação e melhoramento genético. O estudo teve como objetivos observar a fenologia floral, estudar a germinação e a quebra de dormência de sementes, testar a viabilidade de polinizações controladas e selecionar plantas híbridas de D. trifida com potencial agronômico. A dormência de sementes e a quebra da dormência após o armazenamento à 28 oC e 80% UR foram comprovadas. As plantas híbridas obtidas a partir das polinizações controladas foram cultivadas em condições de campo. Os novos genótipos apresentaram alta variabilidade fenotípica e tubérculos com novas características, permitindo a seleção de genótipos com potencial agronômico para futuros estudos. Os resultados contribuem para a conservação da agrobiodiversidade e o melhoramento genético para agregar valor a plantas alimentícias nativas da Amazônia.(AU)

Histopathology of Andean Potato (Solanum tuberosum Andigenum group) varieties parasitized by the false root-knot nematode, Nacobbus aberrans

Abstract Landraces of the Solanum tuberosum Andigenum group are abundant and diverse. They are a valuable genetic resource possessing resistance to pests, diseases, and environmental stresses. In the Andean region, populations of the false root-knot nematode Nacobbus aberrans became specialized to infect native potatoes, being one of the major limiting factors affecting this crop. A better understanding of the host plant-parasite interactions is important in order to select tolerant or resistant plants to be included in management programs. Despite the close of association of N. aberrans with potato, and the great diversity of the S. tuberosum Andigenum group, few histopathological studies have been conducted. The aim of this work was to analyze histological alterations induced by different Argentine populations of the nematode in naturally infested roots of four Andean potato varieties (Collareja, Negra Imilla, Ojo de Señorita and Colorada). All the varieties showed hyperplastic tissue in the central zone of galls, where syncytia developed in close association with the nematode female. Syncytia were composed of modified hyperplastic tissue and parenchyma xylem cells. The results showed differences among varieties in their response to nematode populations, with Ojo de Señorita and Negra Imilla being the most susceptible ones. This study is the first describing histopathological alterations induced by N. aberrans in susceptible Andean potato landraces.

Resumo As variedades de Solanum tuberosum grupo Andigenum são abundantes e diversas, além de serem uma fonte importante de recursos genéticos antea resistência de pragas, doenças e estresse ambiental. Na região andina, populações de Nacobbus aberrans se especializaram em parasitar batatas nativas e representam o principal fator limitante que afeta a produção desse cultivo. Um melhor entendimento da interação hospedeiro-parasita é importante para a seleção de plantas tolerantes ou resistentes a serem incluídas nos programas de manejo. Apesar da íntima associação de N. aberrans com a batata e a grande diversidade de S. tuberosum grupo Andigenum, os estudos histopatológicos desenvolvidos são limitados. O objetivo do presente trabalho foi analisar as alterações histológicas de raízes de quatro variedades de batata andina (Collareja, Negra Imilla, Ojo de Señorita e Colorada) parasitadas naturalmente por distintas populações argentinas do nematóide. Em todas as variedades se observou tecido hiperplásico na zona central das galhas onde, também, se desenvolveram os sincícios em íntima relação com as fêmeas do nematóide. Os sincícios estavam constituídos por tecido hiperplásico modificado e por células parenquimáticas do xilema. Os resultados mostraram diferenças entre as variedades de batata frente às populações do nematóide, sendo Ojo de Señorita e Negra Imilla as que evidenciaram maior susceptibilidade. Este estudo constitui a primeira avaliação da histopalogia induzida por N. aberrans em variedades suscetíveis de batata andina.

Histopathology of Andean Potato (Solanum tuberosum Andigenum group) varieties parasitized by the false root-knot nematode, Nacobbus aberrans / Histopatologia de variedades de batata andina (Solanum tuberosum grupo Andigenum) parasitadas pelo falso nematóide das galhas, Nacobbus aberrans

Landraces of the Solanum tuberosum Andigenum group are abundant and diverse. They are a valuable genetic resource possessing resistance to pests, diseases, and environmental stresses. In the Andean region, populations of the false root-knot nematode Nacobbus aberrans became specialized to infect native potatoes, being one of the major limiting factors affecting this crop. A better understanding of the host plant-parasite interactions is important in order to select tolerant or resistant plants to be included in management programs. Despite the close of association of N. aberrans with potato, and the great diversity of the S. tuberosum Andigenum group, few histopathological studies have been conducted. The aim of this work was to analyze histological alterations induced by different Argentine populations of the nematode in naturally infested roots of four Andean potato varieties (Collareja, Negra Imilla, Ojo de Señorita and Colorada). All the varieties showed hyperplastic tissue in the central zone of galls, where syncytia developed in close association with the nematode female. Syncytia were composed of modified hyperplastic tissue and parenchyma xylem cells. The results showed differences among varieties in their response to nematode populations, with Ojo de Señorita and Negra Imilla being the most susceptible ones. This study is the first describing histopathological alterations induced by N. aberrans in susceptible Andean potato landraces.(AU)

As variedades de Solanum tuberosum grupo Andigenum são abundantes e diversas, além de serem uma fonte importante de recursos genéticos antea resistência de pragas, doenças e estresse ambiental. Na região andina, populações de Nacobbus aberrans se especializaram em parasitar batatas nativas e representam o principal fator limitante que afeta a produção desse cultivo. Um melhor entendimento da interação hospedeiro-parasita é importante para a seleção de plantas tolerantes ou resistentes a serem incluídas nos programas de manejo. Apesar da íntima associação de N. aberrans com a batata e a grande diversidade de S. tuberosum grupo Andigenum, os estudos histopatológicos desenvolvidos são limitados. O objetivo do presente trabalho foi analisar as alterações histológicas de raízes de quatro variedades de batata andina (Collareja, Negra Imilla, Ojo de Señorita e Colorada) parasitadas naturalmente por distintas populações argentinas do nematóide. Em todas as variedades se observou tecido hiperplásico na zona central das galhas onde, também, se desenvolveram os sincícios em íntima relação com as fêmeas do nematóide. Os sincícios estavam constituídos por tecido hiperplásico modificado e por células parenquimáticas do xilema. Os resultados mostraram diferenças entre as variedades de batata frente às populações do nematóide, sendo Ojo de Señorita e Negra Imilla as que evidenciaram maior susceptibilidade. Este estudo constitui a primeira avaliação da histopalogia induzida por N. aberrans em variedades suscetíveis de batata andina.(AU)

Teor de macro e micronutrientes e potencial fisiológico de sementes em genótipos crioulo e melhorado de feijão / Macro and micronutrients levels and physiological potential in seeds of landraces and breeding bean genotypes

O feijão é cultivado principalmente por agricultores familiares, que geralmente utilizam sementes de anos anteriores, selecionadas pelos próprios agricultores, caracterizando-as como sementes crioulas, apresentando alto potencial para o uso direto pelos agricultores e utilização em programas de melhoramento. O trabalho teve o objetivo de avaliar a qualidade fisiológica e o teor de nutrientes em sementes de cultivares crioulas e melhoradas por seleção participativa, e a influência do teor desses nutrientes no potencial fisiológico das sementes. Foram utilizadas sementes provenientes dos ensaios de avaliação de cultivares conduzidos em São Luiz Gonzaga e Sobradinho, RS, da safra 2012. Foram avaliadas nas sementes os teores de: fósforo, cálcio, potássio, ferro, magnésio, zinco e manganês. Também foram avaliados a qualidade fisiológica por meio de: germinação, envelhecimento acelerado, teste de frio, condutividade elétrica e comprimento de raiz e parte aérea nas plântulas. Concluiu-se que as sementes das cultivares crioulas e melhoradas por seleção participativa apresentam elevado potencial fisiológico. Os genótipos AM-10, AS-7, Preto Ibérico TB 02-21 e ZL-1 destacaram-se pelo maior potencial fisiológico das sementes. Existe interação entre genótipo e ambiente para teor de nutrientes nas sementes. O teor de nutrientes exerce influência na qualidade das sementes, principalmente fósforo, cálcio, ferro e manganês.

Bean is cultivated mainly by family farmers, who usually use seeds from previous years, selected by the farmers themselves, characterizing them as creole seeds, presenting high potential for direct use by farmers and use in breeding programs. The objective of this work was to evaluate the physiological quality and nutrient content of seeds of cultivar cultivars and improved by participatory selection and the influence of the content of these nutrients on the physiological potential of the seeds. Seeds from the trials of cultivars conducted in São Luiz Gonzaga and Sobradinho, RS, from the 2012 harvest were used. The seeds, phosphorus, calcium, potassium, iron, magnesium, zinc and manganese were evaluated in the seeds. The physiological quality was also evaluated by means of: germination, accelerated aging, cold test, electrical conductivity, root, and shoot length in the seedlings. It was concluded that the seeds of the cultivar creole and improved by participatory selection have high physiological potential. The genotypes AM-10, AS-7, Iberico Preto TB 02-21 and ZL-1 were distinguished by the higher physiological potential of the seeds. There is interaction between genotype and environment for nutrient content in seeds. The nutrient content exerts influence on the quality of the seeds, mainly phosphorus, calcium, iron and manganese.

Teor de macro e micronutrientes e potencial fisiológico de sementes em genótipos crioulo e melhorado de feijão / Macro and micronutrients levels and physiological potential in seeds of landraces and breeding bean genotypes

O feijão é cultivado principalmente por agricultores familiares, que geralmente utilizam sementes de anos anteriores, selecionadas pelos próprios agricultores, caracterizando-as como sementes crioulas, apresentando alto potencial para o uso direto pelos agricultores e utilização em programas de melhoramento. O trabalho teve o objetivo de avaliar a qualidade fisiológica e o teor de nutrientes em sementes de cultivares crioulas e melhoradas por seleção participativa, e a influência do teor desses nutrientes no potencial fisiológico das sementes. Foram utilizadas sementes provenientes dos ensaios de avaliação de cultivares conduzidos em São Luiz Gonzaga e Sobradinho, RS, da safra 2012. Foram avaliadas nas sementes os teores de: fósforo, cálcio, potássio, ferro, magnésio, zinco e manganês. Também foram avaliados a qualidade fisiológica por meio de: germinação, envelhecimento acelerado, teste de frio, condutividade elétrica e comprimento de raiz e parte aérea nas plântulas. Concluiu-se que as sementes das cultivares crioulas e melhoradas por seleção participativa apresentam elevado potencial fisiológico. Os genótipos AM-10, AS-7, Preto Ibérico TB 02-21 e ZL-1 destacaram-se pelo maior potencial fisiológico das sementes. Existe interação entre genótipo e ambiente para teor de nutrientes nas sementes. O teor de nutrientes exerce influência na qualidade das sementes, principalmente fósforo, cálcio, ferro e manganês.(AU)

Bean is cultivated mainly by family farmers, who usually use seeds from previous years, selected by the farmers themselves, characterizing them as creole seeds, presenting high potential for direct use by farmers and use in breeding programs. The objective of this work was to evaluate the physiological quality and nutrient content of seeds of cultivar cultivars and improved by participatory selection and the influence of the content of these nutrients on the physiological potential of the seeds. Seeds from the trials of cultivars conducted in São Luiz Gonzaga and Sobradinho, RS, from the 2012 harvest were used. The seeds, phosphorus, calcium, potassium, iron, magnesium, zinc and manganese were evaluated in the seeds. The physiological quality was also evaluated by means of: germination, accelerated aging, cold test, electrical conductivity, root, and shoot length in the seedlings. It was concluded that the seeds of the cultivar creole and improved by participatory selection have high physiological potential. The genotypes AM-10, AS-7, Iberico Preto TB 02-21 and ZL-1 were distinguished by the higher physiological potential of the seeds. There is interaction between genotype and environment for nutrient content in seeds. The nutrient content exerts influence on the quality of the seeds, mainly phosphorus, calcium, iron and manganese.(AU)

Genetic characterization of the 28 maize landraces in Paraná State / Caracterização genética de 28 populações de milho crioulo no Estado do Paraná

The characterization of maize landraces is extremely important in breeding programs for use of these genotypes as sources of genetic variability. The objective of this study was to quantitatively characterize 28 populations of maize landraces from the state of Paraná using the estimates of the effects of varieties and heterosis parents and the general combining ability, thereby assessing the main agronomic traits. In the crop of 2008/09, 56 inter-varietal hybrids, obtained through a topcross, 28 populations of maize landraces and three check varieties were evaluated for female flowering (FF), plant height (PH), ear height (EH) and grain mass (GY). The treatments were evaluated in a randomized block design, with two replications, at three Paraná State locations: the Experimental Center of the Agronomic Institute of Paraná in Londrina (IAPAR) and the experimental units of Pato Branco and Ponta Grossa. The data were submitted to an analysis of variance, considering a fixed model for genotypes and a random model for environments; the averages grouped by the Scott-Knott test, along with intersections of topcrosses, were analyzed according to a readapted model proposed by Oliveira et al. (1997). According to estimates of the parental effects, the GI 133 population showed the most promising estimates for all characteristics. The GI 088 and GI 173 populations stood out with promising estimates of the effects of heterosis. The conclusion is that the populations GI 133 and GI 173 may be indicated for recurrent selection programs or participation in obtaining composites.(AU)

A caracterização de milho crioulo ou variedades locais de milho é de suma importância em programas de melhoramento, para utilização desses genótipos como fonte de variabilidade genética. O objetivo deste trabalho foi realizar a caracterização quantitativa de 28 populações de milho crioulo, oriundas do estado do Paraná, pelas estimativas dos efeitos de variedades e heterose de parentais e capacidade geral de combinação, avaliando as principais características agronômicas. Na safra de 2008/09, 56 híbridos intervarietais obtidos por meio de um cruzamento topcross, 28 populações de milho crioulo e mais três testemunhas, foram avaliados quanto ao florescimento feminino (FF), altura de planta (PH) e de espiga (EH) e massa de grãos (GY). Os tratamentos foram avaliados em delineamento de blocos ao acaso, com duas repetições, em três locais do estado de Paraná: no Centro Experimental do Instituto Agronômico do Paraná em Londrina (IAPAR) e nas unidades experimentais de Pato Branco e Ponta Grossa. Os dados foram submetidos às análises de variância, considerando-se o modelo fixo para genótipos e aleatório para ambientes, sendo as médias agrupadas pelo Teste de Scott-Knott e os cruzamentos topcrosses foram analisados conforme o modelo readaptado proposto por Oliveira et al. (1997). Pelas estimativas dos efeitos de variedades, a população GI 133 apresentou as estimativas mais promissoras dos efeitos de heterose. Conclui-se que as populações GI 133 e GI 173 podem ser indicadas para programas de seleção recorrente ou participação para formação de compostos.(AU)

Histopathology of Andean Potato (Solanum tuberosum Andigenum group) varieties parasitized by the false root-knot nematode, Nacobbus aberrans

Abstract Landraces of the Solanum tuberosum Andigenum group are abundant and diverse. They are a valuable genetic resource possessing resistance to pests, diseases, and environmental stresses. In the Andean region, populations of the false root-knot nematode Nacobbus aberrans became specialized to infect native potatoes, being one of the major limiting factors affecting this crop. A better understanding of the host plant-parasite interactions is important in order to select tolerant or resistant plants to be included in management programs. Despite the close of association of N. aberrans with potato, and the great diversity of the S. tuberosum Andigenum group, few histopathological studies have been conducted. The aim of this work was to analyze histological alterations induced by different Argentine populations of the nematode in naturally infested roots of four Andean potato varieties (Collareja, Negra Imilla, Ojo de Señorita and Colorada). All the varieties showed hyperplastic tissue in the central zone of galls, where syncytia developed in close association with the nematode female. Syncytia were composed of modified hyperplastic tissue and parenchyma xylem cells. The results showed differences among varieties in their response to nematode populations, with Ojo de Señorita and Negra Imilla being the most susceptible ones. This study is the first describing histopathological alterations induced by N. aberrans in susceptible Andean potato landraces.

Resumo As variedades de Solanum tuberosum grupo Andigenum são abundantes e diversas, além de serem uma fonte importante de recursos genéticos antea resistência de pragas, doenças e estresse ambiental. Na região andina, populações de Nacobbus aberrans se especializaram em parasitar batatas nativas e representam o principal fator limitante que afeta a produção desse cultivo. Um melhor entendimento da interação hospedeiro-parasita é importante para a seleção de plantas tolerantes ou resistentes a serem incluídas nos programas de manejo. Apesar da íntima associação de N. aberrans com a batata e a grande diversidade de S. tuberosum grupo Andigenum, os estudos histopatológicos desenvolvidos são limitados. O objetivo do presente trabalho foi analisar as alterações histológicas de raízes de quatro variedades de batata andina (Collareja, Negra Imilla, Ojo de Señorita e Colorada) parasitadas naturalmente por distintas populações argentinas do nematóide. Em todas as variedades se observou tecido hiperplásico na zona central das galhas onde, também, se desenvolveram os sincícios em íntima relação com as fêmeas do nematóide. Os sincícios estavam constituídos por tecido hiperplásico modificado e por células parenquimáticas do xilema. Os resultados mostraram diferenças entre as variedades de batata frente às populações do nematóide, sendo Ojo de Señorita e Negra Imilla as que evidenciaram maior susceptibilidade. Este estudo constitui a primeira avaliação da histopalogia induzida por N. aberrans em variedades suscetíveis de batata andina.

Agromorphological performance of garlic landraces in Piauí, Brazil / Desempenho agromorfológico de variedades crioulas de alho no Piauí

In garlic (Allium sativum L.), genotype evaluation facilitates the search for better varieties. The aim of this study was to use morphoagronomic traits to evaluate three garlic landraces, namely, “Cateto Roxo Local”, “Cateto Roxo Mineiro 1” and “Cateto Roxo Mineiro 2”. They were planted on May 1, 2014 and May 23, 2014, in the municipality of Sussuapara, State of Piauí, Brazil. These varieties have similar behavior at the vegetative stage. “Cateto Roxo Local” had the highest average bulb mass, clove number per bulb, and clove mass per bulb. “Cateto Roxo Mineiro 1” and “Cateto Roxo Mineiro 2” had the largest clove diameter per bulb. In Sussuapara - PI, “Cateto Roxo Mineiro 1” and “Cateto Roxo Mineiro 2” are recommended for planting in the beginning of May, whereas “Cateto Roxo Local” should be planted in the third week of May.

Na cultura do alho (Allium sativum L.), a atividade de avaliação de genótipos é importante na busca por variedades superiores e adaptadas. Nesse sentido, o objetivo do presente trabalho foi realizar avaliação agromorfológica em três variedades crioulas de alho, Cateto Roxo Local, Cateto Roxo Mineiro 1 e Cateto Roxo Mineiro 2, em duas épocas de plantio, 1o de maio e 23 de maio de 2014, no município de Sussuapara - Piauí. As variedades apresentam comportamento semelhante na fase vegetativa das plantas, considerando as duas épocas de plantio. Quanto aos caracteres relacionados à produção, Cateto Roxo Local apresentou maior média para massa de bulbos, número e massa de bulbilhos por bulbo, enquanto Cateto Roxo Mineiro 1 e Cateto Roxo Mineiro 2, se destacaram quanto ao diâmetro dos bulbilhos por bulbo. Cateto Roxo Mineiro 1 e 2 devem ser recomendadas para o plantio no início do mês de maio, enquanto para Cateto Roxo Local, o plantio pode ocorrer até a terceira semana de maio, em Sussuapara - PI.

Agromorphological performance of garlic landraces in Piauí, Brazil / Desempenho agromorfológico de variedades crioulas de alho no Piauí

In garlic (Allium sativum L.), genotype evaluation facilitates the search for better varieties. The aim of this study was to use morphoagronomic traits to evaluate three garlic landraces, namely, “Cateto Roxo Local”, “Cateto Roxo Mineiro 1” and “Cateto Roxo Mineiro 2”. They were planted on May 1, 2014 and May 23, 2014, in the municipality of Sussuapara, State of Piauí, Brazil. These varieties have similar behavior at the vegetative stage. “Cateto Roxo Local” had the highest average bulb mass, clove number per bulb, and clove mass per bulb. “Cateto Roxo Mineiro 1” and “Cateto Roxo Mineiro 2” had the largest clove diameter per bulb. In Sussuapara - PI, “Cateto Roxo Mineiro 1” and “Cateto Roxo Mineiro 2” are recommended for planting in the beginning of May, whereas “Cateto Roxo Local” should be planted in the third week of May.(AU)

Na cultura do alho (Allium sativum L.), a atividade de avaliação de genótipos é importante na busca por variedades superiores e adaptadas. Nesse sentido, o objetivo do presente trabalho foi realizar avaliação agromorfológica em três variedades crioulas de alho, Cateto Roxo Local, Cateto Roxo Mineiro 1 e Cateto Roxo Mineiro 2, em duas épocas de plantio, 1o de maio e 23 de maio de 2014, no município de Sussuapara - Piauí. As variedades apresentam comportamento semelhante na fase vegetativa das plantas, considerando as duas épocas de plantio. Quanto aos caracteres relacionados à produção, Cateto Roxo Local apresentou maior média para massa de bulbos, número e massa de bulbilhos por bulbo, enquanto Cateto Roxo Mineiro 1 e Cateto Roxo Mineiro 2, se destacaram quanto ao diâmetro dos bulbilhos por bulbo. Cateto Roxo Mineiro 1 e 2 devem ser recomendadas para o plantio no início do mês de maio, enquanto para Cateto Roxo Local, o plantio pode ocorrer até a terceira semana de maio, em Sussuapara - PI.(AU)

Estimating the development of landrace and improved maize cultivars as a function of air temperature / Estimativa do desenvolvimento de cultivares crioulas e melhoradas de milho em função da temperatura do ar

The objective of this study was to determine the maximum development rates for the phases of emergence, vegetative and reproductive, and to test the performance of the Wang and Engel (WE) model for simulating the development of landrace and improved maize cultivars sown on different dates. Model calibration was with data collected from a field experiment with a sowing date on December 13, 2014, and the model was tested with independent data from experiments with five sowing dates (August 20 and November 4, 2013, February 3 and August 15, 2014, and January 7, 2015) in Santa Maria, RS. The experiment was a complete randomized block design with four replicates. The dates of emergence (EM), silking (R1), and physiological maturity (R6) of two landraces ('Cinquentinha' and 'Bico de ouro') and two improved maize cultivars ('BRS Planalto' and 'AS 1573PRO') were recorded. Maximum daily developmental rates varied among cultivars from 0.2400 to 0.3411 d-1 for the emergence phase, from 0.0213 to 0.0234 d-1 for the vegetative phase, and from 0.0254 to 0.0298 d-1 for the reproductive phase. The WE model adequately estimated the developmental stages of landraces and improved maize cultivars with a mean error of 3.7 days. The cardinal temperatures used in the WE model were appropriate to estimate the developmental stages of landraces and improved maize cultivars.(AU)

O objetivo neste trabalho foi obter as taxas máximas de desenvolvimento para as fases de emergência, vegetativa e reprodutiva, e testar o desempenho do modelo de Wang e Engel (WE) para estimar o desenvolvimento de cultivares crioulas e melhoradas de milho em diferentes datas de semeadura. A calibração foi realizada com dados de um experimento de campo semeado em 13/12/2014, e a validação com dados independentes de experimentos semeados em 20/08/2013, 04/11/2013, 03/02/2014, 15/08/2014 e 07/01/2015 em Santa Maria, RS. O delineamento foi blocos ao acaso com quatro repetições. Foram registradas as datas de emergência (EM), espigamento (R1) e maturidade fisiológica (R6) de duas cultivares crioulas ('Cinquentinha' e 'Bico de ouro') e duas melhoradas ('BRS Planalto' e 'AS 1573PRO'). As taxas máximas de desenvolvimento diário diferiram entre as cultivares variando de 0,2400 a 0,3411 dia-1 para a fase de emergência, de 0,0213 a 0,0234 dia-1 para a fase vegetativa e de 0,0254 a 0,0298 dia-1 para a fase reprodutiva. O modelo WE estimou adequadamente os estágios de desenvolvimento de cultivares crioulas e melhoradas de milho, com um erro médio de 3,7 dias. As temperaturas cardinais utilizadas no modelo WE são apropriadas para estimar os estágios de desenvolvimento de cultivares crioulas e melhoradas de milho.(AU)

Genetic divergence among pumpkin landraces / Divergência genética entre variedades crioulas de abóbora

Estimating the genetic variability in germplasm collections is important not only for conserving genetic resources, but also for plant breeding purposes. However, generating a large number of different categories data (qualitative and quantitative) often complicate the analysis and results interpretation, resulting in an incomplete distinction of accessions. This study reports the characterization and evaluation of 14 pumpkin (Cucurbita moschata) accessions collected from farms in the northern region of Rio de Janeiro state. Genetic diversity among accessions was also estimated using qualitative and quantitative variables considering joint analysis. The plants were grown under field conditions in a randomized block design with three replications and six plants per plot. Eight qualitative traits (leaf size; seed shape; seed color; color of the fruit pulp; hollow; fruit shape; skin color, and fruit skin texture) and eight quantitative traits (fruit weight; fruit length; fruit diameter; soluble solids, 100 seed weight, and wall thickness measured in the middle and in the lower stem) were evaluated. The data were analyzed considering the Gower distance, and cluster analysis was performed using unweighted pair group method with arithmetic mean (UPGMA). Variability among accessions was observed considering morphoagronomic data. The Gower distance together with UPGMA cluster allowed for good discrimination between accessions in the groups, demonstrating that the simultaneous analysis of qualitative and quantitative data is feasible and may increase the understanding of the variation among accessions.(AU)

A estimativa da variabilidade genética em banco de germoplasma é importante não só para conservação dos recursos genéticos, mas também para sua utilização no melhoramento de plantas. Entretanto, a geração de um grande número de variáveis de diferentes categorias (qualitativas e quantitativas) pode dificultar a análise e a interpretação dos resultados, muitas vezes resultando na incompleta distinção dos acessos. Este trabalho objetivou caracterizar 14 acessos de Cucurbita moschata coletados no Norte do Estado do Rio de Janeiro e estimar a divergência genotípica entre esses acessos, utilizando a análise conjunta de variáveis qualitativas e quantitativas. As plantas foram cultivadas a campo, no delineamento de blocos ao acaso, com três repetições e seis plantas por parcela. Foram avaliadas oito variáveis qualitativas (tamanho da folha; formato da semente; cor da semente; cor da polpa do fruto; reentrância; formato do fruto; cor predominante da casca e textura da superfície da casca) e oito variáveis quantitativas (massa do fruto; comprimento e diâmetro do fruto; teor de sólidos solúveis totais; massa de 100 sementes, e espessura da polpa no pedúnculo, mediana e inferior). Os dados foram analisados considerando a distância de Gower e o agrupamento dos acessos foi realizado pelo método UPGMA. Verificou-se variabilidade entre os acessos coletados e a distância de Gower, juntamente com agrupamento UPGMA, permitiu a discriminação dos acessos nos grupos, demonstrando que análise simultânea de variáveis é viável e permite maior eficiência no conhecimento da variabilidade entre os acessos avaliados.(AU)

Traditional Eastern Spanish varieties of tomato

Despite the importance of traditional varieties of tomato (Solanum lycopersicum L.) as sources of variation in breeding programs and varieties targeted to high-price quality markets that value their exceptional organoleptic quality, little is known regarding the structure of these materials at the morphological level. In this study, a collection of 166 populations (137 of them during two years) of traditional varieties of tomato from the east coast of Spain has been characterized using 41 descriptors. The characterization revealed a considerable variation. The segregation observed in several populations (28 %) suggests that apart from the configuration as population varieties, the high variation present in these landraces may be partially due to possible seed mixing and spontaneous cross-pollination. Only nine fruit descriptors were required to represent the variation present in the collection analyzed. It seems that after spontaneous cross-pollinations, farmers applied strong selection to a small number of traits, though even in these traits a high level of variation is maintained. The variation observed may hinder clear recognition by the consumer, an attribute required for the consolidation of quality markets. Additionally, a registry of these materials as conservation varieties would be complicated considering the actual levels of variation. Therefore, a varietal depuration would be interesting in order to promotein situ conservation of these resources. Finally, the high levels of variation in the intra-varietal scale may justify the collection and maintenance of more populations of the same variety as the risk of conserving duplicates would not be so high.

Traditional Eastern Spanish varieties of tomato

Despite the importance of traditional varieties of tomato (Solanum lycopersicum L.) as sources of variation in breeding programs and varieties targeted to high-price quality markets that value their exceptional organoleptic quality, little is known regarding the structure of these materials at the morphological level. In this study, a collection of 166 populations (137 of them during two years) of traditional varieties of tomato from the east coast of Spain has been characterized using 41 descriptors. The characterization revealed a considerable variation. The segregation observed in several populations (28 %) suggests that apart from the configuration as population varieties, the high variation present in these landraces may be partially due to possible seed mixing and spontaneous cross-pollination. Only nine fruit descriptors were required to represent the variation present in the collection analyzed. It seems that after spontaneous cross-pollinations, farmers applied strong selection to a small number of traits, though even in these traits a high level of variation is maintained. The variation observed may hinder clear recognition by the consumer, an attribute required for the consolidation of quality markets. Additionally, a registry of these materials as conservation varieties would be complicated considering the actual levels of variation. Therefore, a varietal depuration would be interesting in order to promotein situ conservation of these resources. Finally, the high levels of variation in the intra-varietal scale may justify the collection and maintenance of more populations of the same variety as the risk of conserving duplicates would not be so high.(AU)

Agronomic potential of genebank landrace elite accessions for common bean genetic breeding

Plant breeding efficiency relies mainly on genetic diversity and selection to release new cultivars. This study aimed to identify landraces with favorable characteristics that can be used as parents of segregating populations in common bean (Phaseolus vulgaris L.) breeding programs. Firstly, ten bean genotypes were selected because they showed promising agronomic performance, and the following seven adaptive traits of four commercial bean cultivars were evaluated: i) plant height; ii) diameter of the stem; iii) height of the insertion of the first pod; iv) pod number per plant; v) grain number per pod; vi) weight of a thousand grains and vii) grain yield. The accessions BAF 07, BAF 44, and BAF 45 are promising in terms of increasing plant height, and accession BAF 01, in terms of reducing plant height. The accession BAF 07 was also the most promising in terms of a plant ideotype that combines higher plant height, maximum height of the insertion of the first pod, and increment in grain yield. Moreover, the selection can be made between and within accessions, because genetic variability is also present within landraces.

Agronomic potential of genebank landrace elite accessions for common bean genetic breeding

Plant breeding efficiency relies mainly on genetic diversity and selection to release new cultivars. This study aimed to identify landraces with favorable characteristics that can be used as parents of segregating populations in common bean (Phaseolus vulgaris L.) breeding programs. Firstly, ten bean genotypes were selected because they showed promising agronomic performance, and the following seven adaptive traits of four commercial bean cultivars were evaluated: i) plant height; ii) diameter of the stem; iii) height of the insertion of the first pod; iv) pod number per plant; v) grain number per pod; vi) weight of a thousand grains and vii) grain yield. The accessions BAF 07, BAF 44, and BAF 45 are promising in terms of increasing plant height, and accession BAF 01, in terms of reducing plant height. The accession BAF 07 was also the most promising in terms of a plant ideotype that combines higher plant height, maximum height of the insertion of the first pod, and increment in grain yield. Moreover, the selection can be made between and within accessions, because genetic variability is also present within landraces.(AU)