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)

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.

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.

Gene effect and heterosis in Capsicum baccatum var. pendulum / Efeito gênico e heterose em cruzamentos de Capsicum baccatum var. pendulum

Heterosis has been exploited in Capsicum annuum commercial hybrids; however, the use of heterosis in C. baccatum still remains to be explored, and studies related to the genetics and breeding of this species are scarce. The present study aimed to estimate the combining ability of five parents of C. baccatum var. pendulum , representatives of two distinct types of fruits (namely, lady's finger and cambuci), to calculate heterosis and to evaluate the agronomic potential of the hybrids for yield and fruit quality. The hybrids were produced from a complete diallel without reciprocals. The parents and hybrids were evaluated under field conditions in a randomized block design with three replications, and the following traits were assessed: number of fruits per plant, fruit weight, yield per plant, fruit length, fruit diameter and soluble solids. All traits were significant for general and specific combining ability, indicating that additive and non-additive effects are involved in the genetic control of these traits. The hybrid combinations between the types lady's finger and cambuci provided elongated fruits with smaller diameters and greater weight compared with the parents of the cambuci type. However, these factors did not lead to a significant increase in the yield per plant due to the decreased number of fruits except in hybrid UENF 1616 x UENF 1732. Considering only the parents and hybrids within each type of fruit, the genitor UENF 1624 (lady's finger) and the hybrid UENF 1639 x UENF 1732 (cambuci x cambuci) stood out for achieving a high yield per plant.

Embora heterose seja bem explorada na produção de híbridos comerciais de C. annuum, em C. baccatum, o uso da heterose permanece como um potencial e estudos relacionados à genética e ao melhoramento dessa espécie são escassos. Os objetivos deste trabalho foram estimar a capacidade combinatória entre cinco genitores de C. baccatum var. pendulum , representantes de dois grupos distintos de tipos de frutos (dedo-de-moça e cambuci); calcular a heterose e avaliar o potencial agronômico dos híbridos produzidos em termos de produção e qualidade dos frutos. Os híbridos foram produzidos a partir de um dialelo completo, sem recíprocos. Os genitores e os híbridos foram avaliados em condições de campo, no delineamento de blocos ao acaso, com três repetições, sendo avaliadas as seguintes características: número de frutos por planta, massa média do fruto, produção por planta, comprimento do fruto, diâmetro do fruto e teor de sólidos solúveis. Todas as características foram significativas para a capacidade geral e específica de combinação, indicando que efeitos aditivos e não-aditivos estão envolvidos no controle genético dessas características. As combinações híbridas entre os tipos dedo-de-moça e cambuci proporcionaram frutos alongados, com menores diâmetros e maior peso, quando comparado com os genitores do tipo cambuci. Contudo, esses fatores não favoreceram um aumento expressivo na produção por planta em virtude da diminuição do número de frutos, com exceção para o híbrido UENF 1616 x UENF 1732. Considerando somente os genitores e os híbridos dentro de cada tipo de fruto, destaca-se a linhagem UENF 1624 (dedo-de-moça) e o híbrido UENF 1639 x UENF 1732 (cambuci x cambuci) em relação à produção por planta.

Gene effect and heterosis in Capsicum baccatum var. pendulum / Efeito gênico e heterose em cruzamentos de Capsicum baccatum var. pendulum

Heterosis has been exploited in Capsicum annuum commercial hybrids; however, the use of heterosis in C. baccatum still remains to be explored, and studies related to the genetics and breeding of this species are scarce. The present study aimed to estimate the combining ability of five parents of C. baccatum var. pendulum , representatives of two distinct types of fruits (namely, lady's finger and cambuci), to calculate heterosis and to evaluate the agronomic potential of the hybrids for yield and fruit quality. The hybrids were produced from a complete diallel without reciprocals. The parents and hybrids were evaluated under field conditions in a randomized block design with three replications, and the following traits were assessed: number of fruits per plant, fruit weight, yield per plant, fruit length, fruit diameter and soluble solids. All traits were significant for general and specific combining ability, indicating that additive and non-additive effects are involved in the genetic control of these traits. The hybrid combinations between the types lady's finger and cambuci provided elongated fruits with smaller diameters and greater weight compared with the parents of the cambuci type. However, these factors did not lead to a significant increase in the yield per plant due to the decreased number of fruits except in hybrid UENF 1616 x UENF 1732. Considering only the parents and hybrids within each type of fruit, the genitor UENF 1624 (lady's finger) and the hybrid UENF 1639 x UENF 1732 (cambuci x cambuci) stood out for achieving a high yield per plant.(AU)

Embora heterose seja bem explorada na produção de híbridos comerciais de C. annuum, em C. baccatum, o uso da heterose permanece como um potencial e estudos relacionados à genética e ao melhoramento dessa espécie são escassos. Os objetivos deste trabalho foram estimar a capacidade combinatória entre cinco genitores de C. baccatum var. pendulum , representantes de dois grupos distintos de tipos de frutos (dedo-de-moça e cambuci); calcular a heterose e avaliar o potencial agronômico dos híbridos produzidos em termos de produção e qualidade dos frutos. Os híbridos foram produzidos a partir de um dialelo completo, sem recíprocos. Os genitores e os híbridos foram avaliados em condições de campo, no delineamento de blocos ao acaso, com três repetições, sendo avaliadas as seguintes características: número de frutos por planta, massa média do fruto, produção por planta, comprimento do fruto, diâmetro do fruto e teor de sólidos solúveis. Todas as características foram significativas para a capacidade geral e específica de combinação, indicando que efeitos aditivos e não-aditivos estão envolvidos no controle genético dessas características. As combinações híbridas entre os tipos dedo-de-moça e cambuci proporcionaram frutos alongados, com menores diâmetros e maior peso, quando comparado com os genitores do tipo cambuci. Contudo, esses fatores não favoreceram um aumento expressivo na produção por planta em virtude da diminuição do número de frutos, com exceção para o híbrido UENF 1616 x UENF 1732. Considerando somente os genitores e os híbridos dentro de cada tipo de fruto, destaca-se a linhagem UENF 1624 (dedo-de-moça) e o híbrido UENF 1639 x UENF 1732 (cambuci x cambuci) em relação à produção por planta.(AU)

Genetic divergence among Dimorphandra spp. accessions using RAPD markers / Divergência genética entre acessos de Dimorphandra spp. usando marcadores RAPD

The genus Dimorphandra has distinguish relevance considering either medicinal or biodiversity aspects because it includes two species that are economically important flavonoids sources for pharmachemical industry (D. mollis Benth. and D. gardneriana Tul.), and species endemic to Brazil, such as D. jorgei Silva and D. wilsonii Rizz., threatened by extinction. In order to evaluate variability among accessions of D. mollis (fava-d'anta), D. gardneriana and D. wilsonii, it was collected fruit from individual plants from three Brazilian states in a total of 57 accessions, which were analyzed with RAPD markers. It was used 20 seeds per progeny; the DNA was extracted from fully-formed young leaves, which were collected in bulk. The data were analyzed using a binary matrix, in which the score one represented presence of a band and zero, absence. The similarity matrix was developed by using the arithmetic complement of the Jaccard index, later grouped based on the Neighbor Joining algorithm. It was found considerable intra and inter specific variability in Dimorphandra spp., which were separated into four groups. Though genetic variability was found, the collecting trips showed that most of these areas are subject to loss of genetic resources of fava-d'anta due to the following factors: continuous anthropic activity, propensity for natural fires, and loss of natural seed dispersers (large fruit-eating mammals). Therefore, protections of these areas and ex situ conservation are essentials for the maintenance of genetic variability of these species.

O gênero Dimorphandra tem grande relevância, sobretudo nos aspectos medicinais e de biodiversidade, por incluir duas espécies que são importantes economicamente como fontes de flavonoides para indústria farmacoquímica (D. mollis Benth. e D. gardneriana Tull.), e espécies endêmicas do Brasil, como a D. jorgei Silva e D. wilsonii Rizz., sendo esta ameaçada de extinção. Objetivando avaliar a variabilidade entre acessos de D. mollis, D. gardneriana e D. wilsonii, foram realizadas coletas de frutos separados por planta em três estados brasileiros em um total de 57 acessos que foram analisados por meio da técnica RAPD. Utilizaram-se vinte sementes por progênie e o DNA, extraído de folhas definitivas, jovens, e coletadas em bulk. Os dados foram analisados utilizando-se uma matriz de dados binários. Para formação da matriz de dissimilaridade, foi utilizado o complemento aritmético do Índice de Jaccard e posteriormente o agrupamento pelo algoritmo de Neighbor Joining. O estudo revelou que existe variabilidade entre e dentro das espécies de Dimorphandra spp., o qual formou quatro grupos. Apesar da variabilidade genética constatada, as expedições de coleta demonstraram que a maioria das áreas amostradas está sujeita a perdas de recursos genéticos de fava-d'anta devido aos seguintes fatores: ocorrência de ação antrópica contínua; propensão a incêndios naturais; e diminuição dos dispersores naturais de sementes (grandes mamíferos frugíveros). Assim, a proteção destas áreas e a conservação ex situ, são primordiais para manutenção da variabilidade genética dessas espécies.