DESCRITORES MORFOLÓGICOS NA CARACTERIZAÇÃO DO BANCO REGIONAL DE GERMOPLASMA DE MANDIOCA

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1 DESCRITORES MORFOLÓGICOS NA CARACTERIZAÇÃO DO BANCO REGIONAL DE GERMOPLASMA DE MANDIOCA (Manihot esculenta CRANTZ) DO CERRADO Adalgisa Maria Martins de Castro Chaib 1, Eduardo Alano Vieira 1, Josefino de Freitas Fialho 1, Marilia Santos Silva 1, Silvana Vieira de Paula-Moraes 1, Jana Buoso Malovany 1, Gabriel Freitas de Paula 1, Fernanda Rachel Oliveira de Souza 1, Mário Ozeas Sampaio dos Santos Filho 1 ( 1 Embrapa Cerrados, BR 020, Km 18, Caixa Postal 08223, Planaltina, DF. vieiraea@cpac.embrapa.br) Termos para indexação: Manihot esculenta Crantz, variabiliade genética, recursos genéticos, melhoramento genético. Introdução Os recursos genéticos vegetais destacam-se pois se relacionam com necessidades básicas do homem, e com a solução de graves problemas como a fome e a pobreza. Nas plantas cultivadas, tanto as variedades antigas (landraces) como as variedades melhoradas, representam uma forma de recurso genético que deve ser conservado e preservado, pois poderá ser utilizado por melhoristas em programas de melhoramento. Especialmente visando à geração de variedades mais produtivas, com qualidade específica, resistência a pragas e doenças, adaptações específicas, entre outras. Entretanto para isso os pesquisadores precisam conhecer amplamente o germoplasma que dispõem. A variabilidade genética em mandioca no Brasil é muito grande, em razão do país ser o centro de origem e domesticação da cultura (Olsen, 2004; Carvalho, 2005). Essa variação é resultado da seleção natural e cultural durante a pré e pós-domesticação da espécie, nos diversos ambientes (Fukuda, 1996). Entretanto, para que toda essa variabilidade seja conservada e utilizada com eficiência é necessário que o germoplasma esteja caracterizado. Uma vez que a caracterização do germoplasma é o ponto de partida para que o pesquisador defina quais acessos serão incluídos na etapa de avaliação agronômica. Portanto, primeiro o pesquisador faz uma caracterização mais ampla e a partir daí define com maior objetividade os acessos que serão submetidos à etapa de avaliação agronômica, etapa em que os acessos são estudados em experimentos mais elaborados com delineamento experimental e que permitem um estudo do desempenho dos

2 genótipos em relação aos principais caracteres de interesse (Hidalgo, 2003). Para que com base nos resultados de caracterização e avaliação o pesquisador defina quais as prioridades para novas coletas e quais acessos devem ser utilizados no melhoramento genético. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho foi caracterizar o Banco Regional de Germoplasma de Mandioca do Cerrado por meio de descritores morfológicos. Material e Métodos No ano de 2007, 421 acessos do Banco Regional de Germoplasma de Mandioca do Cerrado (BGMC), que é mantido na Embrapa Cerrados em Planaltina-DF, foram caracterizados por meio dos 33 descritores morfológicos de mandioca listados na Tabela 1. As avaliações seguiram as recomendações de Fukuda e Guevara (1998). Além desses descritores morfológicos, os acessos tiveram determinado o teor de HCN nas raízes, por meio do método qualitativo descrito por Willians e Edwards (1980). A partir dos dados aferidos foram calculadas as freqüências de cada fenótipo entre os acessos conservados no BGMC. Resultados e Discussão Por meio da análise dos resultados obtidos, podemos afirmar que os acessos conservados no BGMC apresentam variabilidade genética, uma vez que apenas para os caracteres hábito de crescimento do caule e comprimento das estípulas não foi detectada variabilidade, uma vez que todos os acessos avaliados revelaram crescimento reto do caule e estípulas curtas (Tabela 1). Esses resultados permitem o estabelecimento da hipótese de que esses acessos possuem ampla base genética, o que pode ser explicada pelo fato de pequenos agricultores, em especial, terem sempre mantido elevada variabilidade genética sob cultivo, uma vez que eles normalmente cultivam grande número de genótipos de forma conjunta e normalmente introduzem novos genótipos aos seus cultivos (Bellon, 1996; Sambatti et al., 2000). Apesar da elevada variabilidade fenotípica detectada para a grande maioria dos caracteres aferidos, alguns fenótipos foram detectados em frequência muito baixa no BGMC e devem portanto ser priorizados em futuras coletas como: i) forma do lóbulo central ovóide e pandurada; ii) cor do córtex do caule amarelo; iii) cor externa do caule laranja; iv) cor externa

3 da raiz amarela; v) cor da polpa da raiz rosada; vi) cor da folha desenvolvida verde arroxeado e roxa; vii) folhas com três e onze lóbulos; viii) cor da epiderme do caule laranja; ix) planta sem ramificações; x) cor da nervura da folha vermelha; xi) pecíolo inclinado para cima, para baixo ou irregular; xii) margem das estípulas inteiras; xiii) forma da raiz irregular; xiv) planta aberta e cilíndrica; xv) diâmetro médio da raiz grosso; e xvi) conteúdo de ácido cianídrico nas raízes acima de 100 ppm (Tabela 1). Dentre esses caracteres o mais importante comercialmente atualmente para o mercado de mandioca para consumo in natura, é a coloração da polpa da raiz rosada que esta associada à presença de licopeno nas raízes que é uma substância antioxidante com possível importância na prevenção a doenças. Outro caráter de importância e que ocorre em baixa frequência no BGMC e o teor de HCN acima de 100 ppm nas raízes, que está associado à toxicidade das raízes de mandioca e que determina se um acesso pode ou não ser consumido na forma in natura. Sendo que acessos que apresentam menos de 100 ppm de HCN nas raízes podem ter suas raízes tanto consumidas na forma in natura (alimentação humana ou animal) como industrializada (farinha, fécula, entre outros). Enquanto que os acessos que apresentam mais de 100 ppm de HCN nas raízes necessariamente precisam ser processados, para eliminação do HCN, antes do consumo. Tabela 1. Caracteres avaliados, classes fenotípicas e frequência de acessos em cada uma das classes. Caráter Cor da folha apical Classes fenotípicas Número de acessos Frequência dos acessos (%) Verde claro 35 8,31% Verde escuro 75 17,81% Verde arroxeado ,69% Roxo ,18% Ausente ,41% Pubescência do broto apical Presente ,59% Ovóide 1 0,24% Elíptica-lanceolada 65 15,44% Obovada-lanceolada 42 9,98% Forma do lóbulo central Oblongo-lanceolada 42 9,98% Lanceolada ,03% Reta ou linear 35 8,31% Pandurada 4 0,95% Linear-piramidal 14 3,33% Linear-hostatilobada 20 4,75%

4 Cor do pecíolo Cor do córtex do caule Cor externa do caule Comprimento da filotaxia Presença de pedúnculo nas raízes Cor externa da raiz Cor do córtex da raiz Verde amarelado 6 1,43% Verde 35 8,31% Verde avermelhado ,99% Verde esverdeado 87 20,67% Vermelho 79 18,76% Roxo ,84% Amarelo 1 0,24% Verde claro ,00% Verde escuro ,76% Laranja 3 0,71% Verde amarelado 49 11,64% Dourado 83 19,71% Marrom claro 30 7,13% Prateado ,94% Cinza ,49% Marrom escuro 10 2,38% Curto 46 10,93% Médio ,93% Longo 89 21,14% Sessil 69 16,39% Pedunculada ,53% Mixto(ambos) ,08% Branco ou creme 65 15,44% Amarelo 3 0,71% Marrom claro 98 23,28% Marrom escuro ,57% Branco ou creme ,97% Amarelo 36 8,55% Rosado 55 13,06% Roxo 27 6,41% Branca ,41% Creme 53 12,59% Amarela 76 18,05% Cor da polpa da raiz Rosada 4 0,95% Textura da epiderme da Lisa 83 19,71% raiz rugosa ,29% Floração Ausente 22 5,23% Presente ,77% Verde claro ,18% Cor da folha desenvolvida Verde escuro ,58% Verde arroxeado 1 0,24% Número de lóbulos Roxo 0 0,00% Três lóbulos 0 0,00% Cinco lóbulos 31 7,36% Sete lóbulos ,42% Nove lóbulos 43 10,21% Onze lóbulos 0 0,00% Cor da epiderme do caule Creme 40 9,50%

5 Marrom claro ,53% Marrom escuro ,97% Laranja 0 0,00% Hábito de crescimento de Reto ,00% caule Zig-zag 0 0,00% Cor dos ramos terminais nas plantas adultas Níveis de ramificação (número de vezes que a planta ramifica) Constrições da raiz Cor da nervura Posição do pecíolo Verde ,23% Verde-arroxeado ,88% Roxo 29 6,89% nenhuma 5 1,19% uma 81 19,24% duas ,72% três 83 19,71% quatro 9 2,14% Poucas ou nenhuma ,00% Médias 63 14,96% Muitas 17 4,04% Verde ,08% Verde com vermelho em menos 129 da metade do lóbulo 30,64% Verde com vermelho em mais da 18 metade do lóbulo 4,28% Toda vermelha 0 0,00% Inclinada para cima 6 1,43% Horizontal ,44% Inclinado para baixo 7 1,66% Irregular 2 0,48% Comprimento das estípulas Curtas ,00% Longas 0 0,00% Margem das estípulas Lacinada ,76% Inteira 1 0,24% Sinuosidade do lóbulo Liso ,85% foliar Sinuoso ,15% Cônica 57 13,54% Cônica-cilíndrica ,13% Forma da raiz Tipo de planta Comprimento médio da raiz Cilíndrica 85 20,19% Irregular 9 2,14% Compacta ,05% Aberta 13 3,09% Guarda sol ,24% Cilíndrica 11 2,61% Curta 41 9,74% Intermediária ,47% Longa ,79% Finas ,36% Intermediária 47 11,16% Diâmetro médio da raiz Grossa 2 0,48% Destaque da película da Fácil ,92% raiz Difícil 34 8,08%

6 Destaque do córtex da raiz Fácil ,43% Difícil ,57% Tendência vertical 64 15,20% Posição das raízes Tendência horizontal ,86% Irregular ,94% Conteúdo de ácido Abaixo de ,49% cianídrico nas raízes Acima de ,51% Dentre os caracteres avaliados, alguns são de grande importância para o melhoramento. Dentre eles, destacam-se: i) cor da polpa da raiz, que em especial no DF e entorno onde os agricultores e os consumidores têm preferência por variedades de mesa com cor da polpa amarela, 18,05 % dos acessos evidenciaram cor de polpa amarela, enquanto a grande maioria evidenciou cor de polpa branca que é interessante para variedades para a indústria; ii) constrições nas raízes, os programas de melhoramento genético buscam cultivares com poucas constrições e 81% dos acessos expressaram tal fenótipo; iii) comprimento médio das raízes, os melhoristas de mandioca tem preferência por cultivares com raízes de tamanho médio e 62,47% dos acessos do banco expressaram tal caráter; iv) destaque da película e do córtex da raiz, para estes caracteres o ideal são constituições genéticas com destaque fácil e foi observado que 91,92% dos acessos apresentam destaque fácil da película da raiz, porém 60,57% apresentam destaque difícil do córtex, v) cor externa da raiz e do córtex da raiz, tais caracteres começaram a ter importância agronômica há pouco tempo, sendo que o ideal para a indústria são acessos de cor do córtex e externa da raiz branca e 15,44% dos acessos apresentam cor externa da raiz branca ou creme e 71,97% cor do córtex branca ou creme, enquanto que para a produção de mandioca de mesa são preferidas às mandiocas com coloração externa da raiz marrom claro ou escuro e 83,85% dos acessos evidenciam tais caracteres (Tabela 1). Este cenário sugere que alguns acessos possam ser úteis como genitores em programas de melhoramento, uma vez que grande número destes, apresentam caracteres desejáveis do ponto de vista agronômico e foi detectada a presença de elevada variabilidade genética entre os acessos estudados. Conclusões

7 Os acessos de mandioca conservados no Banco de Regional de Germoplasma de Mandioca do Cerrado evidenciam elevada variabilidade genética, passível de ser utilizada no melhoramento genético da cultura. Agradecimentos Os autores agradecem a Embrapa, Fundação Banco do Brasil, CNPq, FAPDF e ao Programa Biodiversidade Brasil-Itália pelo apoio financeiro. Referência Bibliográficas BELLON, M.R. The dymanics of crop intraspecifc diversity: a conceptual framework at the farmer level. Economic Botany, v.50, p.26-39, CARVALHO, L.J.C.B. Biodiversidade e biotecnologia em mandioca (Manihot esculenta Crantz). ln: CONGRESSO BRASILEIRO DE MANDIOCA, XI, 2005, Campo Grande. Resumos... Campo Grande, MS: Embrapa Agropecuária Oeste, Não paginado. FUKUDA, W.M.G. Banco de Germoplasma de mandioca: manejo, conservação e caracterização. Cruz das Almas: CNPMF, p. FUKUDA, W.M.G.; GUEVARA, C.L. Descritores morfológicos e agronômicos para a caracterização de mandioca (Manihot esculenta Crantz). Cruz das Almas: CNPMF, 1998, 38p. HIDALGO, R. Variabilidad genética y caracterización de espécies vegetales. In: FRANCO, T. L.; HIDALGO, R. (Ed.). Análisis estadístico de datos de caracterización morfológica de recursos fitogenéticos. Cali: IPGRI, p. OLSEN, K.M. SNPs, SSRs and inferences on cassava s origin. Plant Molecular Biology, v.56, p , SAMBATTI, J.B.M.; MARTINS, P.S.; ANDO, A. Distribuição da diversidade isoenzimática e morfológica da mandioca autóctone de Ubatuda. Scientia Agrícola, v.57, p.75-80, 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.