DIVERSIDADE GENÉTICA EM ACESSOS DE BATATA SILVESTRE DO SUL DO BRASIL DIVERSIDADE GENÉTICA EM ACESSOS DE BATATA SILVESTRE DO SUL DO BRASIL INTRODUÇÃO

Transcrição

1 DIVERSIDADE GENÉTICA EM ACESSOS DE BATATA SILVESTRE DO SUL DO BRASIL Autor(es): Apresentador: Orientador: Revisor 1: Revisor 2: Instituição: VALENTE, Glaciele Barbosa; VIEIRA, Charles Lopes; BERTOLI, Rudinei Ferreira; CASTRO, Caroline Marques Glaciele Barbosa Valente Caroline Marques Castro Rosa Lía Barbieri Daniela Lopes Leite UFPEL DIVERSIDADE GENÉTICA EM ACESSOS DE BATATA SILVESTRE DO SUL DO BRASIL VALENTE, Glaciele Barbosa 1,2 ; VIEIRA, Charles Lopes 1,2 ; BERTOLI, Rudinei Ferreira 2 ; CASTRO, Caroline Marques 2 1 Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel Campus Universitário Caixa Postal 354 CEP , Pelotas, RS. 2 Embrapa Clima Temperado Caixa Postal 403 CEP , Pelotas, RS. caroline@cpact.embrapa.br INTRODUÇÃO A batata ocupa a quarta posição mundial em importância para a alimentação humana, sendo superada apenas pelo milho, trigo e arroz (Hawkes, 1994). O Brasil ocupa o 21 lugar no ranking mundial, produzindo 2,8 milhões de toneladas de batata ao ano, sendo os Estados de Minas Gerais, Paraná e São Paulo os maiores produtores. O Rio Grande do Sul ocupa o quarto lugar, produzindo 13% do total da produção nacional, com uma área cultivada de aproximadamente hectares, totalizando a produção de toneladas/ano (Madail et al., 2005). Entre as plantas cultivadas, a batata é uma das que apresenta o maior número de parentes silvestres, em torno de 190 espécies (Hijmans & Spooner, 2001). As espécies silvestres de batata têm uma ampla distribuição geográfica, com adaptação a diversos ambientes, sendo uma importante fonte de genes para o melhoramento genético da espécie cultivada (Jansky, 2006). Desde 1986 a Embrapa Clima Temperado vem coletando e conservando espécies silvestres de batata. Atualmente, o banco ativo de germoplasma de batata e parentes silvestres conta com 292 acessos, sendo 148 da espécie cultivada, Solanum tuberosum; 120 de S. commersonii; 20 de S.commersonii subsp. malmeanum e quatro S.muelleri. As espécies silvestres foram coletadas em várias regiões do Rio Grande do Sul, em Santa Catarina e no Uruguai (Castro et al., 2007).

2 A diversidade conservada nos bancos de germoplasma é fundamental para assegurar que ocorram avanços nos programas de melhoramento genético, seja para obter genes de resistência a estresses bióticos e abióticos, ou para identificar genótipos com características que venham ao encontro das novas demandas do mercado (Ferrer & Clausen, 2001). Entretanto, para que o banco de germoplasma seja útil, é necessário fazer a sua caracterização, que tem como objetivo a descrição dos acessos, permitindo o descarte de plantas repetidas e a identificação de lacunas no germoplasma conservado (Valls, 1998). Este trabalho teve como objetivo caracterizar, com descritores morfológicos, recursos genéticos de batata silvestre conservados no banco ativo de germoplasma de batata e parentes silvestres da Embrapa Clima Temperado. MATERIAIS E MÉTODOS Foram caracterizados 82 acessos de batata silvestre do banco ativo de germoplasma (BAG) de batata e parentes silvestres da Embrapa Clima Temperado. A conservação destes acessos no BAG é realizada a partir de propágulos vegetativos, não havendo variabilidade dentro de cada amostra. Por este motivo, foi caracterizada uma única planta de cada acesso. Os 17 descritores morfológicos adotados na caracterização foram desenvolvidos pelo Centro Internacional de La Papa (CIP), localizado em Lima, Peru, sendo eles: 1) Hábito de Planta: 1= ereto; 2= semi-ereto; 3= decumbente; 4= prostrado; 5= semi-rosetada; 6= rosetada. 2) Cor do talo: 1= verde; 2 =verde com poucas manchas; 3= verde com muitas manchas; 4= pigmentado com abundante verde; 5= pigmentado com pouco verde; 6= avermelhado; 7= roxo. 3) Forma das asas do talo: 0= ausente; 1= reto; 2= ondulado; 3= dentado. 4) Tipo de dissecção da folha: 1= inteira; 2= lobulada; 3= bisseccionada. 5) Número de folíolos laterais: 0= nenhum; 1 par; 2 pares; 3 pares; 4 pares; 5 pares; 6 pares; 7 ou mais pares. 6) Número de folíolos secundários: 0= nenhum; 1 par; 2 pares; 3 pares; 4 pares ou mais. 7) Número de folíolos sobre pecíolo: 0= nenhum; 1 par; 2 pares; 3 pares; 4 pares ou mais. 8) Grau de floração: 1= sem botões; 2= aborto de botões; 3= floração escassa; 4= floração moderada; 7= floração abundante. 9) Cor do pedicelo: 1= verde; 2= somente a articulação pigmentada; 3= ligeiramente pigmentada ao longo do pedicelo; 4= ligeiramente pigmentada ao longo e na articulação; 5= pigmentado acima da articulação; 6= pigmentado abaixo da articulação; 7= quase todo pigmentado e articulação verde; 8= completamente pigmentado. 10) Cor do cálice: 1= verde; 2 =verde com poucas manchas; 3= verde com muitas manchas; 4= pigmentado com abundância de verde; 5= pigmentado com pouco verde; 6= avermelhado; 7= roxo. 11) Forma da corola: 1= estrelada; 3= semi-estrelada; 5= pentagonal; 7= semi-circular; 9= circular. 12) Cor primária da corola: 1= branco; 2= vermelho rosado; 3= vermelho arroxeado; 4= azul; 5= azul arroxeado; 6= lilás; 7= roxo; 8= violeta.

3 13) Intensidade da cor primária: 0= ausente; 1= pálido; 2= intermediário; 3= escuro. 14) Cor secundária da corola: 0= ausente; 1= branco; 2= vermelho rosado; 3= vermelho arroxeado; 4= azul; 5= azul arroxeado; 6= lilás; 7= roxo; 8= violeta; 9= amarelo. 15) Distribuição da cor secundária na flor: 1= pigmentado em cima ; 2=pigmentado em baixo ; 3= pigmentado em baixo e em cima ; 4= em estrela; 5= bandas em cima; 6= bandas em baixo; 7= bandas em ambas as faces; 8= manchas salpicadas; 9 em muitos poucos pontos. 16) Pigmentação das anteras: 0= antocianinas; 1= raias pigmentadas; 2= mancha pigmentada no ápice; 3= raias e manchas pigmentadas; 4= anteras vermelho-marrom; 5= manchas salpicadas. 17) Pigmentação do pistilo: 0= ausente; 1= estigma pigmentado (PS); 2= ovário pigmentado (PO); 3= pigmentação na parede interna do ovário (POW); 4= PS+PO; 5= PS + POW; 6= PO + POW; 7= PS + PO + POW; 8= outro. A divergência genética entre os acessos analisados foi estimada pelo índice de similaridade proposto por Cruz e Carneiro (2003) para variáveis multicategóricas, onde: Dij= (1 C) / ( C + D), em que: Dij= distância entre genótipo i e j. C = concordância de categoria D= discordância de categoria Com base na matriz de dissimilaridade os acessos foram agrupados pelo método de otimização de Tocher. As análises foram realizadas utilizando o programa genes versão (Cruz, 2006). RESULTADOS E DISCUSSÕES Nos acessos analisados, todos apresentaram a cor primária branca, com ausência de intensidade de cor da corola e de pigmentação no pistilo. Em função destes três descritores terem sido monomórficos, estas características não foram utilizadas para estimar as distâncias genéticas. A média geral de dissimilaridade entre os 82 acessos foi de 0,51. A maior e a menor dissimilaridade foram respectivamente 0,86 e 0,14. Diferentemente da caracterização com base em dez descritores morfológicos de 148 acessos de batata cultivada oriundos de diferentes regiões do mundo, em que não foi possível discriminar todos os acessos avaliados (Castro et al., 2005), no presente trabalho foi possível discriminar os 82 acessos, mesmo sendo todos provenientes da região Sul do Brasil, comprovando a ampla variabilidade genética do germoplasma silvestre de batata em contraste com a base genética estreita do germoplasma de batata cultivada. Pelo método de otimização de Tocher os acessos ficaram distribuídos em oito grupos. O grupo 1 é composto por 62 acessos, sendo que a média de distância entre os componentes desse grupo é de 0,43 e todos apresentaram cálice verde e folha bisseccionada. Neste grupo estão presentes acessos de três espécies diferentes: Solanum chacoense ssp. muelleri, S. commersonii ssp. malmeanum e S. commersonii ssp. commersonii e coletados em diferentes municípios do Rio Grande do Sul, incluindo alguns acessos de Santa Catarina. O grupo 2 reuniu seis acessos, todos pertencente a espécie S. commersonii ssp commersonii e com caule de cor verde e sem asas, folha bisseccionada, cálice

4 verde e corola em forma de estrela. A distância média entre os componentes desse grupo foi de 0,41 e todos os genótipos foram coletados no Estado do Rio Grande do Sul. O grupo 3 possui dois acessos de S. commersonii ssp. commersonii sendo ambos com hábito ereto, caule de cor verde e com asas retas, folha bisseccionada, ausência de folhas sobre o pecíolo, pedicelo verde, cálice verde e com ausência de cor secundária. A distância média entre eles foi de 0,36, sendo um acesso coletado no município de Guarani de Missões e o outro em Xanxerê, ambos no Rio Grande do Sul. O grupo 4 apresenta dois acessos pertencentes a espécie S. commersonii ssp. commersonii, com distância média de 0,50 entre eles, sendo que os dois foram coletados no município de Pelotas. Como características em comum apresentam hábito semi-ereto, folha bisseccionada, três folíolos laterais, corola semi-estrelada com cor secundária violeta e ausência de pigmentação nas anteras. Os grupos cinco, seis, sete e oito apresentaram cada um, um único acesso. Com exceção do acesso do grupo 5, que é de S. commersonii ssp. malmeanum, nos demais grupos os acessos são de S. commersonii ssp. commersonii. O acesso pertencente ao grupo 7 foi o único que apresentou folha lobulada dentre todos os 82 analisados. Já o acesso pertencente ao grupo oito apresentou cálice verde com poucas manchas e com cor secundária distribuída em banda na parte inferior, diferentemente dos demais acessos. CONCLUSÃO Os resultados obtidos neste trabalho mostram que os 82 acessos de batata silvestre caracterizados são divergentes para pelo menos um dos 14 descritores morfológicos empregados, indicando que cada acesso é único, não havendo redundância neste grupo de recursos genéticos que estão sendo conservados no banco ativo de germoplasma de batata e parentes silvestres da Embrapa Clima Temperado, comprovando a ampla diversidade do germoplasma silvestre de batata. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CASTRO, C. M.; PERERIRA, A. S.; AFFONSO, A. P. Caracterização morfológica de germoplasma de batata. In: III Congresso Brasileiro de Melhoramento de Plantas, 2005, Gramado. III Congresso Brasileiro de Melhoramento de Plantas. Passo Fundo: Embrapa Trigo, 2005, CD ROOM. CASTRO, C. M.; PEREIRA, A. S.; COSTA, D. M.; CHOER, E.; AUGUSTIN, E.; GOMES, C. B.; CAMPOS, A. D.; PEDROSO, R.; GARRASTAZÚ, M.C.; BARBIERI, R. L.; MENTZ, L.; VIÉGAS, J. Wild potato genetic resources conserved in southern brazil: current knowledge and future perspectives. Acta Horticulture, 2007, v. 745, p CRUZ, C.D. Programa Genes: análise multivariada e simulação. Viçosa: Editora UFV, 2006, 175 p. CRUZ, C. D.; CARNEIRO, P. C. S. Modelos biométricos aplicados ao melhoramento genético. Viçosa: Editora UFV, 2003, 579 p. Ferrer, M. E.; Clausen, A. M. Variabilidad genética en los recursos vegetales de importancia para la agricultura del Cono Sur. In: BERRETA, A.; RIVAS, M. EDS.

5 Estrategia en recursos fitogenéticos para los países del Cono Sur. Montevidéu: PROCISUR - Série Documentos, 2001, p HAWKES, J. C. Origins of cultivated potatoes and species relationships. In: BRADSHAW, J. E.; MACKAY, G. R. EDS. Potato genetics. Cambridge: CAB International, p HIJMANS, R.J.; SPOONER, D.M. Geographic distribution of wild potato species. American Journal of Botany, 2001, v. 88, n. 11, p JANSKY, S. Overcoming hybridization barriers in potato. Plant Breeding, 2006, v. 125, n. 1, p MADAIL, J.C.M.; PEREIRA, A. S.; SIMA, L.F. Agronegócio da batata no sul do Brasil. Pelotas: Embrapa Clima Temperado, p. (Embrapa Clima Temperado. Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento, 18). VALLS, J. F. M. Caracterização morfológica, reprodutiva e bioquímica de germoplasma vegetal. In: ENCONTRO SOBRE RECURSOS GENÉTICOS. 1998, Jaboticabal. Anais... Jaboticabal, SP, p