Agronomic and biochemical evaluation of cassava clones with roots that have pink pulp / Avaliação agronômica e bioquímica de clones de mandioca com polpa rosada

Sweet cassava breeding programs are focused on the development of bio fortified cultivars that combine significant amounts of carotenoids in their reserve roots with desirable agronomic. The objective of this research was to evaluate agronomic and biochemical traits in sweet cassava clones with roots that have pink pulp. The nine genotypes were evaluated in two seasons in a randomized block design with three replications. Among the evaluated clones, the following stood out: i) for the height of the first branch (390/08, 345/08 and the control IAC 576-70); ii) for plant height (390/08, 345/08 e 378/08); iii) for shoot weight without original steam cutting (390/08, 406/08, 378/08 e 341/08); iv) for the percentage of starch in roots (378/08, 413/08, 390/08 and the control IAC 576-70); and v) for the root yield (the control IAC 576-70 and 341/08, 390/08, 406/08 e 387/08). In the 2011/2012 season, all clones cooked within 30 minutes, indicating that they all have good culinary qualities. Regarding the total carotenoid content in the roots, the clones that stood out were 406/08 and 341/08. All clones evaluated had HCN content below 100 mg kg-1. Clones 341/08 and 406/08 have agronomic and biochemical potential for direct cultivation by producers in the Cerrado region of Central Brazil and / or for use as stock in sweet cassava breeding programs.(AU)

Os programas de melhoramento genético de mandioca de mesa estão focados no desenvolvimento de variedades biofortificadas que aliem aos caracteres agronômicos a presença de carotenoides nas raízes de reserva. Neste trabalho, objetivou-se avaliar características agronômicas e bioquímicas em clones de mandioca de mesa com polpa rosada. Os nove genótipos foram avaliados por duas safras em delineamento experimental de blocos casualizados com três repetições. Dentre os clones avaliados se destacaram: i) para altura da primeira ramificação (390/08, 345/08 e a testemunha IAC 576-70); ii) para altura da planta (390/08, 345/08 e 378/08); iii) para peso da parte aérea sem a cepa (390/08, 406/08, 378/08 e 341/08); iv) para porcentagem de amido nas raízes (378/08, 413/08, 390/08 e a testemunha IAC 576-70); v) para produtividade de raízes (IAC 576-70 e 341/08, 390/08, 406/08 e 387/08). Na safra 2011/2012, todos os clones cozinharam em até 30 minutos, indicando que todos apresentam boas qualidades culinárias. Com relação ao teor de carotenoides totais nas raízes, os clones que se destacaram foram 406/08 e 341/08. Todos os clones avaliados apresentaram teores de HCN nas raízes de reserva de mandioca, inferiores a 100 mg kg-1. Os clones 341/08 e 406/08 apresentam potencial agronômico e bioquímico para cultivo direto pelos produtores na região do Cerrado do Brasil Central e/ou para a utilização como genitores em programas de melhoramento genético de mandioca de mesa.(AU)

Potencial agronômico e teor de carotenoides em raízes de reserva de mandioca / Agronomic potential and carotenoid contents within cassava storage roots

Os programas de melhoramento genético de mandioca de mesa estão focados na seleção de variedades com a presença de carotenoides nas raízes de reserva. O trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o potencial agronômico e o teor de carotenoides em raízes de reserva de acessos de mandioca com coloração da polpa das raízes creme, amarela e rosada visando à utilização direta por produtores e/ou sua utilização como genitores em programas de melhoramento. Treze acessos de mandioca foram avaliados em experimento conduzido na Embrapa Cerrados por duas safras, quanto aos caracteres altura da primeira ramificação, altura da planta, massa da parte aérea, produtividade de raízes, porcentagem de amido nas raízes, severidade de bacteriose, teor de carotenoides nas raízes, tempo para a cocção em minutos e teor de ácido cianídrico nas raízes. Os resultados evidenciaram a existência de diferenças significativas entre os acessos para os caracteres altura da primeira ramificação, altura da planta, massa da parte aérea, produtividade de raízes, porcentagem de amido nas raízes, severidade de bacteriose e teor de carotenoides nas raízes. Também foram detectadas variações significativas entre as safras e interação significativa entre as safras e acessos para todos os caracteres, com exceção da severidade da bacteriose e do teor de carotenoides nas raízes. Nenhum acesso apresentou desempenho agronômico que justifique o cultivo de forma comercial na região do Cerrado do Brasil Central. Foram detectados acessos com potencial para utilização no melhoramento, visando ao incremento de -caroteno BGMC 1221, BGMC BGMC 1223 e BGMC 1224 e de licopeno BGMC 1222 e BGMC 1229 em raízes de reserva.

The sweet cassava breeding programs are focused on the selection of varieties containing carotenoids within the storage roots. The research was conducted with the objective to evaluate the agronomic potential and the carotenoid contents within the storage roots of cassava accessions with cream, yellow and pinkish color root pulp aiming their potential direct adoption by producers and/or their use as parents for breeding programs. Thirteen cassava accessions were evaluated in an experiment held at Embrapa Cerrados, for two crop seasons, considering the following characters: height of the first ramification, height of the plant, mass of plant canopy, root productivity, starch percentage within roots, bacterial blast severity, carotenoid contents in roots, root cooking time in minutes and cyanidric acid contents within roots. The results demonstrated existence of significant differences among the accessions for height of the first ramification, height of the plant, mass of plant canopy, root productivity, starch percentage within roots, bacterial blast severity and carotenoid contents within roots. Moreover, it was observed significant variations among crop seasons and significant interaction between the crop seasons and accessions for all the characters evaluated, except for bacterial blast severity and carotenoid contents within roots. No accession presented agronomic performance that would justify commercial cultivation within the Cerrado region of Central Brazil. There were accessions identified with potential for use as parents in plant breeding aiming the increment of -carotene BGMC 1221, BGMC BGMC 1223 and BGMC 1224 and lycopene BGMC 1222 and BGMC 1229 contents in storage roots.

Potencial agronômico e teor de carotenoides em raízes de reserva de mandioca / Agronomic potential and carotenoid contents within cassava storage roots

Os programas de melhoramento genético de mandioca de mesa estão focados na seleção de variedades com a presença de carotenoides nas raízes de reserva. O trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o potencial agronômico e o teor de carotenoides em raízes de reserva de acessos de mandioca com coloração da polpa das raízes creme, amarela e rosada visando à utilização direta por produtores e/ou sua utilização como genitores em programas de melhoramento. Treze acessos de mandioca foram avaliados em experimento conduzido na Embrapa Cerrados por duas safras, quanto aos caracteres altura da primeira ramificação, altura da planta, massa da parte aérea, produtividade de raízes, porcentagem de amido nas raízes, severidade de bacteriose, teor de carotenoides nas raízes, tempo para a cocção em minutos e teor de ácido cianídrico nas raízes. Os resultados evidenciaram a existência de diferenças significativas entre os acessos para os caracteres altura da primeira ramificação, altura da planta, massa da parte aérea, produtividade de raízes, porcentagem de amido nas raízes, severidade de bacteriose e teor de carotenoides nas raízes. Também foram detectadas variações significativas entre as safras e interação significativa entre as safras e acessos para todos os caracteres, com exceção da severidade da bacteriose e do teor de carotenoides nas raízes. Nenhum acesso apresentou desempenho agronômico que justifique o cultivo de forma comercial na região do Cerrado do Brasil Central. Foram detectados acessos com potencial para utilização no melhoramento, visando ao incremento de -caroteno BGMC 1221, BGMC BGMC 1223 e BGMC 1224 e de licopeno BGMC 1222 e BGMC 1229 em raízes de reserva.(AU)

The sweet cassava breeding programs are focused on the selection of varieties containing carotenoids within the storage roots. The research was conducted with the objective to evaluate the agronomic potential and the carotenoid contents within the storage roots of cassava accessions with cream, yellow and pinkish color root pulp aiming their potential direct adoption by producers and/or their use as parents for breeding programs. Thirteen cassava accessions were evaluated in an experiment held at Embrapa Cerrados, for two crop seasons, considering the following characters: height of the first ramification, height of the plant, mass of plant canopy, root productivity, starch percentage within roots, bacterial blast severity, carotenoid contents in roots, root cooking time in minutes and cyanidric acid contents within roots. The results demonstrated existence of significant differences among the accessions for height of the first ramification, height of the plant, mass of plant canopy, root productivity, starch percentage within roots, bacterial blast severity and carotenoid contents within roots. Moreover, it was observed significant variations among crop seasons and significant interaction between the crop seasons and accessions for all the characters evaluated, except for bacterial blast severity and carotenoid contents within roots. No accession presented agronomic performance that would justify commercial cultivation within the Cerrado region of Central Brazil. There were accessions identified with potential for use as parents in plant breeding aiming the increment of -carotene BGMC 1221, BGMC BGMC 1223 and BGMC 1224 and lycopene BGMC 1222 and BGMC 1229 contents in storage roots.(AU)

Caracterização fenotípica e molecular de acessos de mandioca de indústria com potencial de adaptação às condições do Cerrado do Brasil Central / Phenotypic and molecular characterization of industrial purpose cassava accessions with potential for adaptation to the conditions of Cerrado of Central Brazil

O objetivo do trabalho foi caracterizar e estimar a variabilidade genética entre acessos de mandioca de indústria, com potencial de adaptação às condições do Cerrado do Brasil Central, por meio de caracteres quantitativos, qualitativos e marcadores moleculares de forma isolada e conjunta, bem como estimar a correlação entre as estimativas obtidas com base em cada grupo de caracteres. Dezesseis acessos de mandioca de indústria com potencial de adaptação às condições do Cerrado do Brasil Central foram avaliados a campo quanto a 11 caracteres quantitativos e 33 caracteres qualitativos, em experimento conduzido na Embrapa Cerrados. Os acessos foram também avaliados quanto a marcadores RAPD em laboratório. Posteriormente, foram estimadas as matrizes de dissimilaridade/distância genética entre os acessos por meio dos caracteres qualitativos, quantitativos e marcadores moleculares e pela análise conjunta dos dados. Além disso, foi estimada a correlação entre as matrizes. No grupo de acessos de indústria avaliados existe ampla variabilidade quanto aos caracteres quantitativos, qualitativos e moleculares aferidos. As únicas correlações significativas encontradas foram entre (i) a matriz de dissimilaridade estimada por meio da análise conjunta e a matriz de dissimilaridade estimada por meio de dados qualitativos (r = 0,52) e; (ii) a matriz de dissimilaridade estimada por meio da análise conjunta e a matriz de dissimilaridade estimada por meio de marcadores moleculares (r= 0,75). A fraca associação entre essas medidas indicou que a melhor estratégia para orientar ações de conservação e uso de germoplasma de mandioca de indústria é por meio de estudos de divergência genética com o emprego de marcadores moleculares, caracteres qualitativos e caracteres quantitativos de forma conjunta e complementar.(AU)

The aim of the present work was to characterize and estimate the genetic variability among industrial purpose cassava accessions, with potential for adaptation to the conditions of Cerrado of Central Brazil, by means of quantitative and qualitative characters, and molecular markers through isolated and joint analysis, as well as to establish the correlation among the estimated indexes obtained by each used methodology. Sixteen industrial purpose cassava accessions with potential for adaptation to the conditions of Cerrado of Central Brazil were evaluated in field conditions in terms of 11 quantitative characters and 33 qualitative characters, in an experiment carried out at Embrapa Cerrados. The accessions were also evaluated through RAPD markers in laboratorial conditions. Afterwards, the matrices of genetic dissimilarity/distance among the accessions were estimated through qualitative characters, quantitative characters and molecular markers, besides through the joint analysis of the obtained data. Moreover, the association among the matrices was estimated. The results revealed existence of high variability among the accessions in terms of quantitative, qualitative and molecular characters evaluated. The only significant correlations found were between (i) the dissimilarity matrix estimated through joint analysis and the dissimilarity matrix estimated through qualitative data (r = 0,52); and (ii) the dissimilarity matrix estimated through joint analysis and the dissimilarity matrix estimated through molecular markers (r = 0,75). The weak association between these measures indicated that the best strategy to guide conservation actions and use of cassava industry germplasm is through studies of genetic divergence by the use of molecular markers, qualitative and quantitative traits in a joint and complementary way.(AU)

Caracterização fenotípica e molecular de acessos de mandioca de indústria com potencial de adaptação às condições do Cerrado do Brasil Central / Phenotypic and molecular characterization of industrial purpose cassava accessions with potential for adaptation to the conditions of Cerrado of Central Brazil

O objetivo do trabalho foi caracterizar e estimar a variabilidade genética entre acessos de mandioca de indústria, com potencial de adaptação às condições do Cerrado do Brasil Central, por meio de caracteres quantitativos, qualitativos e marcadores moleculares de forma isolada e conjunta, bem como estimar a correlação entre as estimativas obtidas com base em cada grupo de caracteres. Dezesseis acessos de mandioca de indústria com potencial de adaptação às condições do Cerrado do Brasil Central foram avaliados a campo quanto a 11 caracteres quantitativos e 33 caracteres qualitativos, em experimento conduzido na Embrapa Cerrados. Os acessos foram também avaliados quanto a marcadores RAPD em laboratório. Posteriormente, foram estimadas as matrizes de dissimilaridade/distância genética entre os acessos por meio dos caracteres qualitativos, quantitativos e marcadores moleculares e pela análise conjunta dos dados. Além disso, foi estimada a correlação entre as matrizes. No grupo de acessos de indústria avaliados existe ampla variabilidade quanto aos caracteres quantitativos, qualitativos e moleculares aferidos. As únicas correlações significativas encontradas foram entre (i) a matriz de dissimilaridade estimada por meio da análise conjunta e a matriz de dissimilaridade estimada por meio de dados qualitativos (r = 0,52) e; (ii) a matriz de dissimilaridade estimada por meio da análise conjunta e a matriz de dissimilaridade estimada por meio de marcadores moleculares (r= 0,75). A fraca associação entre essas medidas indicou que a melhor estratégia para orientar ações de conservação e uso de germoplasma de mandioca de indústria é por meio de estudos de divergência genética com o emprego de marcadores moleculares, caracteres qualitativos e caracteres quantitativos de forma conjunta e complementar.

The aim of the present work was to characterize and estimate the genetic variability among industrial purpose cassava accessions, with potential for adaptation to the conditions of Cerrado of Central Brazil, by means of quantitative and qualitative characters, and molecular markers through isolated and joint analysis, as well as to establish the correlation among the estimated indexes obtained by each used methodology. Sixteen industrial purpose cassava accessions with potential for adaptation to the conditions of Cerrado of Central Brazil were evaluated in field conditions in terms of 11 quantitative characters and 33 qualitative characters, in an experiment carried out at Embrapa Cerrados. The accessions were also evaluated through RAPD markers in laboratorial conditions. Afterwards, the matrices of genetic dissimilarity/distance among the accessions were estimated through qualitative characters, quantitative characters and molecular markers, besides through the joint analysis of the obtained data. Moreover, the association among the matrices was estimated. The results revealed existence of high variability among the accessions in terms of quantitative, qualitative and molecular characters evaluated. The only significant correlations found were between (i) the dissimilarity matrix estimated through joint analysis and the dissimilarity matrix estimated through qualitative data (r = 0,52); and (ii) the dissimilarity matrix estimated through joint analysis and the dissimilarity matrix estimated through molecular markers (r = 0,75). The weak association between these measures indicated that the best strategy to guide conservation actions and use of cassava industry germplasm is through studies of genetic divergence by the use of molecular markers, qualitative and quantitative traits in a joint and complementary way.