Variabilidade genética de genótipos elite de maracujazeiro, obtidos em programas de retrocruzamento envolvendo espécies silvestres e comerciais com base em marcadores RAPD / Genetic variability of elite passionfruit genotypes from backcross breeding program involving wild and commercial species based on rapd markers

O maracujazeiro azedo, Passiflora edulis, possui baixa variabilidade genética para resistência a doenças. Uma alternativa para aumentar a variabilidade é a utilização de espécies silvestres na base de cruzamentos do melhoramento genético de passifloras. Neste trabalho objetivou-se analisar a variabilidade genética de genótipos elite de maracujazeiro obtidos em programas de retrocruzamento envolvendo espécies silvestres e comerciais com base em marcadores moleculares RAPD. Foram analisados 32 genótipos de Passiflora. O DNA genômico de cada material foi extraido e nove iniciadores decâmeros foram utilizados para a obtenção dos marcadores moleculares via Reação em Cadeia da Polimerase. Foram realizadas análises de agrupamento via dendrograma e gráfico de dispersão. Foram obtidos 177 marcadores, dos quais 95% foram polimórficos. As distâncias genéticas entre os 32 genótipos variaram entre 0,035 e 0,562. Análises de agrupamento mostraram que os genótipos elite se agruparam com a espécie comercial utilizada como genitor recorrente. Os marcadores evidenciaram variabilidade genética entre os genótipos estudados e confirmaram a eficiência da recuperação do genoma recorrente dentro do programa de retrocruzamentos.

The passion fruit, Passiflora edulis, has low genetic variability for disease resistance. An alternative for increase the variability have been the use of wild species in crosses with elite cultivars in genetic breeding programs. The objective of this work was to analyze the genetic variability of elite genotypes of passion fruit obtained in backcross programs involving wild and commercial species based on RAPD markers. We analyzed 32 genotypes of Passiflora. Genomic DNA was extracted from each material and nine decamer primers were used to obtain the molecular markers via the Polymerase Chain Reaction. Analyses of clustering dendrogram and scatter plot were performed. We obtained 177 markers, of which 95% were polymorphic. The genetic distances between the 32 genotypes ranged between 0.035 and 0.562. Cluster analysis showed that the elite genotypes were grouped with the commercial cultivars used as recurrent parent. The markers showed genetic variability among genotypes and confirmed the efficiency of recurrent genome recovery within the backcrossing program.

Reação de híbridos interespecíficos de Passiflora spp. à Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae / Reaction of interspecific hybrids of Passiflora spp. to Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae

Avaliou-se o grau de resistência de 36 clones de maracujazeiro obtidos por seleção massal de sete progênies de híbridos interespecíficos a três isolados de Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae. As progênies foram obtidas por meio de cruzamentos entre a cultivar comercial Passiflora edulis "flavicarpa" com as espécies silvestres P. caerulea, P. edulis "roxo" e P. setacea. Os isolados da bactéria foram obtidos em Rio Claro-SP, Planaltina-DF e Limeira-SP. Clones individuais foram inoculados com solução bacteriana na concentração de 108ufc ml-1 aos 120 dias da semeadura. As avaliações ocorreram aos 5, 10 e 15 dias após a inoculação, medindo-se o diâmetro longitudinal e transversal das lesões. Em seguida, calculou-se a área abaixo da curva de progresso da lesão (AACPL). O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com parcelas subdivididas, sendo os genótipos os tratamentos distribuídos em quatro blocos com parcelas de três plantas para cada genótipo. Em cada parcela, plantas individuais foram inoculadas com um dos isolados da bactéria, totalizando três plantas com isolados diferentes. Plantas das espécies genitoras P. caerulea (AACPL=0,17) e P. setacea (AACPL=14,50) apresentaram alto grau de resistência, quando comparadas às plantas da testemunha BRS Gigante Amarelo (AACPL=4089,25), enquanto genótipos híbridos apresentaram valores intermediários (AACPL de 15,67 a 768,42), indicando a importância desses materiais como fontes de resistência à bacteriose.

The aim of this study was to evaluated the degree of resistance of 36 clones of passion obtained through mass selection progenies of seven interspecific hybrids, to three different isolates of X. axonopodis pv. passiflorae. The progenies were obtained by crossing among a commercial cultivate Passiflora edulis "yellow passion fruit" with wild species P. caerulea, P. edulis "purple passion fruit" and P. setacea. The bacterial isolates used were obtained in Rio Claro,SP, Planaltina,DF and Limeira,SP. Individual cloned were inoculated with bacterial solution in concentration with 108cfu ml-1 to 120 days of sowing. Symptoms were evaluated at 5, 10 and 15 days after inoculation, by measuring the longitudinal and transverse diameter of the lesion. Then, it was calculated the area under the lesion progress curve (AUPLC). A complete randomized block design with split plots was used, the treatments were the tested genotypes replicated in four blocks. All genotypes in each block had a three-plant plot. The bacterial isolates were inoculated in one plant of the plot, totaling three plants with different isolates. The plants of the genitors species P. caerulea (AUPLC=0.17) and P. setacea (AUPLC=14.50) presented high degree of resistance when compared to control plants BRS 'Gigante Amarelo' (AUPLC=4089.25), while hybrids genotypes presented intermediary values (AUPLC of 15.67 the 768.42), showing the importance of these wild Passiflora species as source of resistance to bacterial disease.

Caracterização molecular de acessos de mandioca açucarados e não açucarados / Molecular characterization of sugary and non-sugary cassava accessions

Acessos de mandioca que armazenam açúcares livres em suas raízes de reserva e não somente amido, como os acessos de mandioca cultivados comercialmente, vêm recebendo destaque atualmente. Esses acessos são popularmente conhecidos como mandiocas açucaradas ou mandiocabas, e evidenciam potencial de uso na produção de álcool combustível. Entretanto, esse germoplasma ainda não foi suficientemente estudado quanto àsua variabilidade genotípica, o que é fundamental para sua conservação e utilização no melhoramento genético. Neste tabalho, objetivou-se caracterizar por meio de marcadores RAPD 14 acessos de mandioca açucarados e não açucarados. Em laboratório, os acessos foram avaliados por meio de 12 iniciadores RAPD. Posteriormente, foi estimada a matriz de dissimilaridade genética entre os acessos, por meio da utilização do complemento do índice de Jaccard. Os iniciadores geraram 131 marcadores RAPD, dos quais 73 por cento foram polimórficos, evidenciando a existência de variabilidade e a eficiência da técnica de RAPD. Os acessos mais similares foram BGMC 1207 e BGMC 1209, ambos açucarados e os menos similares foram o açucarado BGMC 1219 e a cultivar BGMC 436. Os acessos foram divididos em quatro grupos, sendo o primeiro grupo formado pelos 10 acessos açucarados, o segundo grupo formado por dois acessos locais não açucarados, o terceiro e o quarto foram formados pelos acessos melhorados BGMC 753 e BGMC 436. Os resultados obtidos revelaram a existência de elevada variabilidade genética entre os acessos avaliados e diferenciaram os acessos açucarados das cultivares locais não açucaradas e das cultivares comerciais não açucaradas.

Emphasis has been given lately to cassava accessions that accumulate free sugars in their storage roots, besides starch, such as the commercial cultivars. These accessions are popularly known as sugary cassavas or "mandiocabas", and present a high potential for the use in ethanol biofuel production. Nevertheless, this germplasm was not yet sufficiently studied regarding its genotypic variability, which is of fundamental importance for its conservation and use in genetic improvement. The objective of this work was to characterize, via RAPD marker, 14 sugary and non-sugary cassava accessions. Within Laboratory conditions, the accessions were evaluated by using 12 RAPD primers. Afterwards, the matrix of genetic dissimilarity among the acessions was estimated by using the complement of Jaccard index. The primer generated 131 RAPD markers, among which 73 percent were polymorphic, highlightening the existence of genetic variability and efficiency of the RAPD technique. The most similar accessions were BGMC 1207 and BGMC 1209, both sugary ones, and the least similar, the sugary accession BGMC 1219 and the cultivar BGMC 436. The accessions were divided into four groups, the first group was composed by the 10 sugary accessions, the second group consistecs of two local non-sugary accessions, the third and fourth groups were composed by the improved accessions BGMC 753 and BGMC 436. The results obtained reveal the existence of high genetic variability among the evaluated accessions and differed the sugary accessions from local non-sugary and the non-sugary commercial cultivars.

Caracterização molecular e variabilidade genética de acessos elite de mandioca para fins industriais / Molecular characterization and genetic variability of elite cassava accessions for industrial purpose

Marcadores moleculares são ferramentas úteis na caracterização molecular de acessos de mandioca, em razão de apresentarem elevada capacidade de detecção das informações contidas no genoma. O objetivo deste trabalho foi caracterizar, por meio de marcadores RAPD, 20 acessos de mandioca para fins industriais conservados no Banco Regional de Germoplasma de Mandioca do Cerrado (BGMC). Em laboratório, os acessos foram avaliados por meio de marcadores RAPD, sendo posteriormente estimada a matriz de similaridade genética entre os acessos, por meio do índice de Jaccard. A análise, feita através de 11 iniciadores, gerou um total de 120 marcadores RAPD, dos quais 74 (62 por cento) foram polimórficos, revelando a presença de elevada variabilidade genética no grupo de acessos avaliados. A análise de agrupamento revelou a formação de apenas um agrupamento forte, formado pelos acessos BGMC 1130, BGMC 788, BGMC 1270 e BGMC 1107, o que indica que, no melhoramento genético de mandioca, não devem ser priorizadas hibridações entre esses acessos, sob pena de efeitos de endogamia. Por sua vez, o acesso BGMC 436 foi o mais divergente em relação aos demais e, como expressa elevado potencial produtivo na região do Cerrado do Brasil Central, representa boa opção como genitor para o melhoramento de mandioca para essa região. O estudo comprovou que os marcadores RAPD são eficientes na determinação da variabilidade genética dos acessos avaliados e que neste grupo existe elevada variabilidade genética passível de ser utilizada no melhoramento genético.

Molecular markers are useful tools for the molecular characterization of cassava accessions since they present high capacity to detect information within the genome. The aim of this research was to characterize through RAPD molecular markers, 20 industrial cassava accessions conserved in the Cerrado Cassava Regional Germoplasm Bank ("Banco Regional de Germoplasma de Mandioca do Cerrado"-BGMC). Upon laboratory conditions, the accessions were evaluated though RAPD markers, being afterwards estimated by the matrix of genetic similarity among the accessions, through the Jaccard index. The analyses through 11 primers generated a total of 120 RAPD markers, among which 74 (62 percent) were polymorphic, revealing the presence of high genetic variability within the group of evaluated accessions. The clustering analyses revealed the formation of a single strong group, comprised of the accessions BGMC 1130, BGMC 788, BGMC 1270 and BGMC 1107, which indicates that the cassava genetic breeding hybridizations among these accessions should not be prioritized, upon risk of endogamy effects. The accession BGMC 436 was the most divergent as compared to the others and, as it expresses high productive potential within the Central Brazil Cerrado, it represents a good option as parent for the cassava breeding in this region. The study confirmed that the RAPD markers are efficient for the determination of genetic variability among evaluated accessions and that within the group there is high genetic variability useful for the plant breeding.