Termos para indexação: Manihot esculenta Crantz, variabiliade genética, mandiocas biofortificadas, recursos genéticos, melhoramento genético.

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1 CARACTERIZAÇÃO AGRONÔMICA DE ACESSOS DE MANDIOCA COM COLORAÇÃO DA POLPA DA RAIZ CREME, AMARELA E ROSADA NA EMBRAPA CERRADOS Mário Ozeas Sampaio dos Santos Filho 1, Eduardo Alano Vieira 1, Josefino de Freitas Fialho 1, Marilia Santos Silva 1, Silvana Vieira de Paula-Moraes 1, Wania Maria Gonçalves Fukuda 2, Karina Nascimento da Silva 1, Gabriel Freitas de Paula 1, Fernanda Oliveira 1 ( 1 Embrapa Cerrados, BR 020, Km 18, Caixa Postal 08223, Planaltina, DF. vieiraea@cpac.embrapa.br 2 Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical, Caixa Postal 007, CEP , Cruz das Almas, BA) Termos para indexação: Manihot esculenta Crantz, variabiliade genética, mandiocas biofortificadas, recursos genéticos, melhoramento genético. Introdução A mandioca, sempre foi cultivada em razão de suas raízes tuberosas ricas em amido (energia) porém pobres em proteínas e vitaminas e assim é uma das principais fontes de calorias na dieta humana de paises em desenvolvimento. Entretanto, recentemente as pesquisas com a cultura tomaram um novo rumo, uma vez que foi descoberto que as raízes de mandioca também podem constituírem-se em uma fonte potencial de carotenóides, betacaroteno, precursor da vitamina A, nas raízes de coloração amarela e de beta-caroteno e/ou licopeno, nas raízes de coloração rosada (Iglesias et al., 1997; Carvalho et al., 2000). Dessa forma, a cultura vem destacando-se dentre os vegetais como uma importante fonte de vitamina A, vitamina essa associada a diversos fatores de proteção a saúde humana, dentre eles a cegueira noturna e de licopeno que é um antioxidante que pode prevenir o câncer. Entretanto para que a população possa usufruir desse alimento rico em vitaminas é necessário que esses genes que controlam esse caráter sejam transferidos para variedades adaptadas aos diferentes locais de cultivo. Assim um programa de melhoramento genético voltado a geração variedades de mandioca de mesa biofortificadas deve focar na seleção de genótipos com baixo teor de HCN nas raízes, elevada produtividade de raízes, resistência a pragas e doenças, baixa deterioração pós-colheita, qualidades culinárias nas raízes (baixo tempo para cocção, alta qualidade de massa, sabor agradável), altos teores de beta-caroteno e/ou licopeno nas raízes, entre outras. Entretanto, para que um programa de melhoramento genético logre êxito, é necessário que o melhorista conheça profundamente os genótipos que

2 ele poderá utilizar como genitores. Dessa forma, primeiramente devem ser gerados conhecimentos a respeito do desempenho agronômico desses possíveis genitores na região alvo do melhoramento. O objetivo do trabalho foi caracterizar agronomicamente de acessos de mandioca com coloração da polpa da raiz creme, amarela e rosada na Embrapa Cerrados. Material e Métodos O experimento foi conduzido entre outubro de 2006 e outubro de 2007, em área experimental da Embrapa Cerrados no município de Planaltina-DF. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados com três repetições, onde foram avaliados 14 acessos de mandioca mantidos no Banco Regional de Germoplasma de Mandioca do Cerrado (BGMC), sendo um acesso com coloração da polpa da raiz creme, quatro com coloração da polpa da raiz rosada e nove com coloração da polpa da raiz amarela, listados na Tabela 1. Cada parcela foi composta por 4 linhas com 10 plantas em espaçamento de 1,20 m entre linhas e 0,80 m entre fileiras, sendo a área útil de cada parcela constituída pelas 16 plantas centrais. Tabela 1. Acessos de mandioca coloração da polpa da raiz creme, amarela e rosada e analisados, nomes comuns, coloração da polpa da raiz (CPR) e teor de HCN nas raízes em ppm (HCN). Acessos Nome comum CPR HCN * BGMC 1415 Vermelha rosada 25 BGMC 1228 Mirassol rosada 25 BGMC 1222 Colorada rosada 25 BGMC 1229 Vermelha Omar rosada 40 BGMC 1218 Klainasik amarela 85 BGMC 1221 Xingu amarela 115 BGMC 1231 Não possui denominação amarela 40 BGMC 1398 BRS Dourada amarela 40 BGMC 1397 BRS Gema de Ovo amarela 15 BGMC 1223 Oricuri amarela 115 BGMC 1224 Surubim amarela 115 BGMC 1226 AC Vermelha amarela 115 BGMC 1227 Pretinha amarela 115 BGMC 982 Iapar 19/Pioneira creme 15

3 * = aferido no momento da colheita por meio do método qualitativo descrito por Willians e Edwards (1980). A seleção do material para o plantio bem como os tratos culturais seguiram as recomendações do sistema de produção de mandioca para a região do Cerrado (Souza e Fialho, 2003). Os acessos foram aferidos quanto aos caracteres: i) altura da planta em m (AP); ii) altura da primeira ramificação em m (APR); iii) peso da cepa em kg ha -1 (PC); iv) peso da parte aérea sem a cepa em kg ha -1 (PPA); v) produtividade de raízes em kg ha -1 (PR); vi) índice de colheita por meio da razão entre o peso total de raízes e o peso total da planta (IC); vii) porcentagem de amido nas raízes por meio do método da balança hidrostática (AM) e viii) tempo de cocção em minutos (TC). Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas por meio do teste de comparação de médias de Scott e Knott a 5% de probabilidade de erro. Todas as análises estatísticas foram realizadas com auxílio do programa Genes (Cruz et al., 2001). Resultados e Discussão Variações significativas a 5% de probabilidade de erro foram detectadas entre os acessos para todos os caracteres aferidos, o que revela a existência de diferenças no potencial agronômico dos acessos de mandioca biofortificados e que existe variabilidade genética passível de ser utilizada no melhoramento genético. A presença de elevada variabilidade era esperada, uma vez que foram avaliadas constituições genéticas de origens diferentes e de diferentes níveis de melhoramento genético (Vieira et al., 2007). Os coeficientes de variação variaram de 3,37% para o caráter TC a 15,15% para o caráter APR, revelando a elevada precisão experimental ao ensaio (Tabela 2). É importante relatar que dentre os acessos avaliados, cinco com CPR amarela (BGMC 1221, BGMC 1223, BGMC 1224, BGMC 1226 e BGMC 1227) revelaram teores de HCN acima de 100 ppm e portanto são acessos conhecidos como bravas e que não podem ter suas raízes de reserva consumidas in natura, devendo estas serem processados antes do consumo. Entretanto, estes acessos podem constituírem-se em fontes de genes para o melhoramento de mandioca para mesa biofortificadas, mesmo possuindo altos teores de HCN nas raízes. Uma vez que a partir de cruzamentos entre

4 genótipos com altos teores de HCN nas raízes, podem originar-se segregantes com baixos teores de HCN nas raízes de reserva (Valle et al., 2004). Tabela 2. Resumo da análise de variância dos caracteres altura da planta em m (AP), altura da primeira ramificação em m (APR), peso da cepa em kg ha -1 (PC), peso da parte aérea sem a cepa em kg ha -1 (PPA), produtividade de raízes em kg ha -1 (PR),índice de colheita por meio da razão entre o peso total de raízes e o peso total da planta (IC), porcentagem de amido nas raízes por meio do método da balança hidrostática (AM) e tempo de cocção em minutos (TC), avaliados em quatorze acessos de mandioca na Embrapa Cerrados em Planaltina-DF. Fonte de variação GL Quadrado médio AP APR PPA PC PR IC TC AM QM acessos 13 0,36 * 0,26 * * * * 0,089 * 252,91 * 20,12 * QM resíduo 26 0,016 0, , ,45 0,78 CV (%) 7,27 15,15 8,46 8,87 10,80 7,64 3,37 3,50 * = significativo a 5% de probabilidade de erro pelo teste F. No conjunto de acessos avaliados foi detectada ampla variação entre os acessos para todos os caracteres aferidos, como demonstra a amplitude das médias dos caracteres (Tabela 3). Destacaram-se as variações dos caracteres PPA ( kg ha -1 ), PR ( kg ha -1 ) e AM (23,34%), essas variações demonstram claramente o quanto os acessos avaliados são divergentes. Por exemplo, para produtividade de raízes, a amplitude de variação foi de kg ha -1, valor quase duas vezes superior à média de PR de mandioca na Região do Cerrado, que é de 13 t ha -1 segundo Souza e Fialho (2003). Dentre os caracteres avaliados, os que apresentaram o maior número de classes distintas no teste de comparação de médias (sete classes) foram os caracteres PPA e PR (Tabela 3). Para o caráter PPA as médias variaram de kg ha -1 (BGMC 1218) a kg ha -1 (BGMC 982), esse caráter é muito importante para indicação para o cultivo de acessos de mandioca, uma vez que indica o potencial de produção de manivas-sementes e a possibilidade de utilização da parte área na alimentação animal como fonte protéica. Para o caráter PR as médias variaram de 966 kg ha -1 (BGMC 1228) a kg ha -1 (BGMC 982), o que da uma idéia clara da grande diferença no potencial produtivo que existe entre o acesso com cor da polpa rosada BGMC 1228 e o acesso recomendado para o cultivo no DF o BGMC 982. O caráter que apresentou o menor número de classes distintas no teste de comparação de

5 médias foi o APR, com três classes: i) BGMC 982, BGMC 1398, BGMC 1224, BGMC 1226, BGMC 1228, BGMC 1231 e BGMC 1415; ii) BGMC 1397, BGMC 1218 e BGMC 1223; e iii) BGMC 1221, BGMC 1222, BGMC 1227 e BGMC 1229 (Tabela 3). O caráter APR é muito importante para a recomendação de cultivares, por estar relacionado com a capacidade de produção de manivas-sementes e principalmente com a arquitetura dos genótipos, uma vez que os tratos culturais e a possibilidade de mecanização dos plantios é muito facilitada quando os genótipos apresentam elevada APR. Os caracteres TC e PR são os principais caracteres considerados quando da recomendação de uma variedade de mesa biofortificada para o plantio de forma comercial. O caráter TC é importante para acessos de mesa uma vez que esta intimamente relacionado com a qualidade culinária e logicamente é importante também que o acesso apresente elevada PR. Sendo assim, uma boa variedade de mandioca de mesa deve aliar elevada produtividade de raízes, tempo para cocção inferior a 30 min e cor da polpa da raiz creme, amarela ou rosada. O acesso que apresentou o menor TC 21,33 min foi o acesso BGMC 982 que dentro do grupo de acessos avaliados é o único já recomendado para o cultivo no DF. No grupo dos acessos biofortificados apenas três com CPR rosada (BGMC 1229, BGMC 1222 e BGMC 1415) e um com cor da polpa amarela BGMC 1398 apresentaram TC igual ou inferior a 30 min que é o tempo máximo para a cocção que o mercado aceita para uma variedade de mesa (Tabela 3). Assim fica claro que em relação ao TC os 4 acessos biofortificados apresentam potencial de cultivo comercial no DF. O acesso que evidenciou a maior produtividade de raízes foi o acesso BGMC 982, que já recomendado para o cultivo no DF, com uma PR de kg ha -1, enquanto que o melhor acesso com cor de polpa rosada foi o BGMC 1229, com PR de kg ha -1 e o melhor acesso com cor de polpa amarela foi a variedade recomendada para o cultivo na região nordeste do Brasil, BGMC Dourada, com PR de kg ha -1, o que revela que no grupo de acessos biofortificados avaliados nenhum apresenta potencial produtivo para ser lançado como uma nova variedade para a região do Cerrado (Tabela 3). Tabela 3. Comparação de médias da altura da planta em m (AP), altura da primeira ramificação em m (APR), peso da cepa em kg ha -1 (PC), peso da parte aérea sem

6 a cepa em kg ha -1 (PPA), produtividade de raízes em kg ha -1 (PR), índice de colheita por meio da razão entre o peso total de raízes e o peso total da planta (IC), porcentagem de amido nas raízes por meio do método da balança hidrostática (AM) e tempo de cocção em minutos (TC), avaliados em quatorze acessos de mandioca na Embrapa Cerrados em Planaltina-DF. Acessos Caracteres AP APR PPA PC PR IC TC AM BGMC 982 1,73 C 0,90 A 9433 E 2775 B A 0,67 A 21,33 E 28,13 B BGMC ,93 B 0,30 C D 2680 B 4808 F 0,25 D 44,67 A 25,09 C BGMC ,60 C 1,03 A D 3101 A B 0,50 B 30 B 23,74 C BGMC ,53 C 0,65 B 3939 G 1600 D 1835 G 0,25 D 27,67 C 26,60 B BGMC ,10 D 0,27 C D 2575 B 8328 D 0,39 C 28 C 23,55 C BGMC ,50 C 0,47 B 5197 G 2756 B 2202 G 0,22 D 44,33 A 22,83 D BGMC ,57 C 0,53 B 7194 F 1677 D 3061 G 0,26 D 44,33 A 24,30 C BGMC ,97 B 1,07 A C 2682 B C 0,37 C 44,33 A 26,78 B BGMC ,63 A 0,80 A A 3505 A 6421 F 0,17 E 29,67 B 26,40 B BGMC ,60 C 0,40 C 5895 F 1795 D 7680 D 0,50 B 44,33 A 31,70 A BGMC ,97 B 0,94 A B 3446 A 966 G 0,04 G 44,33 A 22,40 D BGMC ,50 C 0,87 A 8476 E 3440 A B 0,50 B 44,33 A 23,55 C BGMC ,77 C 0,93 A 9014 E 2389 C 1555 G 0,12 F 30 B 22,32 D BGMC ,70 C 0,27 C C 2314 C 9554 C 0,36 C 24 D 24,71 C Médias gerais 1,72 0, ,33 35,81 25,15 Amplitude # 1,53 0, ,55 23,34 9,38 * = Médias seguidas de letras distintas na coluna diferem entre si a 5% de significância pelo teste de separação de médias de Scott e Knott; # = diferença entre a maior e a menor média. Assim é possível afirmar que, no grupo dos acessos biofortificados (cor da polpa amarela ou rosada) avaliados na Embrapa Cerrados, nenhum apresenta desempenho agronômico que permita o seu cultivo de forma comercial na região e que assim é necessário que esses acessos sejam submetidos ao melhoramento genético. Visando à transferência desses genes especiais que controlam a presença de betacaroteno e licopeno nas raízes para constituições genéticas adaptadas as condições do Cerrado e mais produtivas. Para que dessa forma o sistema de produção de mandiocas de mesa biofortificadas seja viabilizado na região. Conclusões

7 Os resultados mostraram que existe variabilidade fenotípica entre os acessos com coloração da polpa creme, amarela e rosada avaliados, que dentre os acesos biofortificados avaliados nenhum apresenta potencial imediato de cultivo na região do Cerrado e que é necessária à realização de melhoramento genético visando à transferência desses genes que controlam a presença de betacaroteno e licopeno nas raízes para constituições genéticas adaptadas as condições do Cerrado. Agradecimentos Os autores agradecem a Embrapa, Fundação Banco do Brasil, CNPq, FAPDF e ao Programa Biodiversidade Brasil-Itália pelo apoio financeiro. Referências Bibliográficas CARVALHO, L.J.C.B.; CABRAL, G.B.; CAMPOS, L. Raiz de reserva de mandioca: um sistema biológico de múltipla utilidade. Brasília: CENARGEN, p. CRUZ, C. D. Programa genes: aplicativo computacional em genética e estatística. Viçosa: UFV, p. IGLESIAS, C.; MAYER, J.; CHÁVEZ, A.L.; CALLE, F. Genetic potencial and stability of carotene content in cassava roots. Euphytica, v.94, p , SOUZA, L.S.; FIALHO, J.F. Sistema de produção de mandioca para a região do cerrado. Cruz da Almas: CNPMF, p. VIEIRA, E.A.; FIALHO, J.F.F.; SILVA, M.S.; FALEIRO, F.G. Variabilidade genética do banco ativo de germoplasma de mandioca do cerrado acessada por meio de descritores morfológicos. Planaltina: CPAC, p. VALLE, T.L.; CARVALHO, C.R.L.; RAMOS, M.T.B.; MÜHLEN, G.S. VILLELA, O.V. Conteúdo cianogênico em progenies de mandioca originadas do cruzamento de variedades mansas e bravas. Bragantia, v.63, n. 02, p , WILLIAMS, H.J.; EDWARDS, T.G. Estimation of Cyanide with Alkaline Picrate. Journal of the Science of Food and Agriculture, v.31, p.15-22, 1980.