In vitro multiplication of wild Manihot species with different naphthaleneacetic acid and benzylaminopurine concentrations

In vitro multiplication is an important tissue culture technique that is capable of efficiently producing seedlings at any scale. It is a propagation method based on the aseptic culture of small propagules in a suitable culture medium to enable plant regeneration. Multiplication experiments conducted in vitro to set protocols adapted to wild Manihot species have used modified mineral salts and MS vitamins as basic culture medium. Here, 25 treatments based on combinations of the regulators benzylaminopurine (BAP) and naphthaleneacetic acid (NAA) at 0, 0.025, 0.05, 0.075, and 0.1 mg L-1 were used for in vitro multiplication of three genotypes of wild Manihot species (M. violaceae Pohl Müll. Arg., M. pseudoglaziovii Pax & Hoff., and M. flabellifolia Pohl). Plant height and the number of 1 cm minicuttings, number of roots, shoots, green leaves and senescent leaves were recorded 120 days after explant inoculation. M. violaceae Pohl. Müll. Arg. and M. flabellifolia Pohl. presented favorable results with 0.05 and 0.025 mg L-1 NAA, respectively. Culture medium lacking NAA and BAP favored the in vitro growth of M. pseudoglaziovii Pax & Hoff.

In vitro multiplication of cassava varieties / Multiplicação in vitro de variedades de mandioca / Multiplicación in vitro de variedades de mandioca

The implantation of a model of sustainable development for agriculture can happen with the contribution of the mandiocultura. But for this, culture needs to be strengthened. In vitro propagation is an instrument for this purpose. Micropropagation can provide growers with large quantities of vigorous and healthy cassava seedlings in a short time. The objective of this study was to evaluate the in vitro establishment of four varieties of cassava cultivated in the municipality of Colorado do Oeste, State of Rondônia, popularly known as Arara, Caturra, Cacau Vermelha and Roxinha. For that, an experiment was carried out in the Laboratory of In Vitro Cultivation at the Pole of Technological Innovation of the University of Cruz Alta (UNICRUZ), with a completely randomized design in a 4 x 2 factorial scheme, with 6 replications. The treatments consisted of explants grown in Murashige and Skoog (MS) medium without the presence of growth regulator and MS medium supplemented with of 6-benzylaminopurine (BAP). The results indicate that the mean contamination percentage of the explants was 47.19%, differing among the varieties. The best growth response in culture media, in the multiple comparison of means (Scott-Knott's test, 5%), was obtained with MS medium without BAP addition, with significant difference between varieties. Under the conditions of this experiment, it was evidenced that micropropagation is a viable tool for obtaining varieties of interest, with desired phytosanitary qualities, with varietal and large-scale authenticity.(AU)

A implantação de um modelo de desenvolvimento sustentável para a agricultura pode acontecer com a contribuição da mandiocultura. Mas para isso, a cultura precisa ser fortalecida. A propagação in vitro é um instrumento para este fim. A micropropagação pode proporcionar aos produtores grande quantidade de mudas de mandioca vigorosas e sadias em um curto espaço de tempo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o estabelecimento in vitro de quatro variedades de mandioca cultivadas no município de Colorado do Oeste, Rondônia, popularmente conhecidas como Arara, Caturra, Cacau Vermelha e Roxinha. Para isso, foi realizado um experimento no Laboratório de Cultivo In Vitro no Polo de Inovação Tecnológica da Universidade de Cruz Alta (UNICRUZ), com delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 x 2, com 6 repetições. Os tratamentos consistiram em explantes cultivados em meio Murashige e Skoog (MS) sem a presença de regulador de crescimento e meio MS suplementado com 6-benzilaminopurina (BAP). Os resultados indicam que a porcentagem média de contaminação dos explantes foi de 47,19%, diferindo entre as variedades. A melhor resposta de crescimento em meios de cultura, na comparação múltipla de médias (teste de Scott-Knott, 5%), foi obtida com meio MS sem adição de BAP, com diferença significativa entre as variedades. Nas condições deste experimento, ficou evidenciado que a micropropagação é uma ferramenta viável para obtenção de variedades de interesse, com qualidades fitossanitárias desejadas, com autenticidade varietal e em larga escala.(AU)

La implantación de un modelo de desarrollo sostenible para la agricultura puede suceder con el aporte de la mandiocultura. Pero, para eso, la cultura necesita ser fortalecida. La propagación in vitro es un instrumento para ese fin. La micropropagación puede proporcionar a los cultivadores grandes cantidades de plántulas de mandioca vigorosas y saludables en poco tiempo. El objetivo de esta investigación ha sido evaluar el establecimiento in vitro de cuatro variedades de mandiocas cultivadas en el municipio de Colorado del Oeste, Rondônia, popularmente conocidas como Arara, Caturra, Cacau Vermelha y Roxinha. Para eso, se realizó un experimento en el Laboratorio de cultivo in vitro en el Polo de Innovación Tecnológica de la Universidad de Cruz Alta (UNICRUZ), con delineamiento completamente casualizado en esquema factorial 4 x 2, con 6 repeticiones. Los tratamientos consistieron en explantes cultivados en medio Murashige y Skoog (MS) sin la presencia de regulador de crecimiento y medio MS suplementado con 6-bencilaminopurina (BAP). Los resultados indican que el porcentaje de contaminación promedio de los explantes fue de 47.19%, diferenciándose entre las variedades. La mejor respuesta de crecimiento en medios de cultivo, en la comparación múltiple de medias (prueba de Scott-Knott, 5%), se obtuvo con medio MS sin adición de BAP, con una diferencia significativa entre las variedades. Bajo las condiciones de este experimento, se evidenció que la micropropagación es una herramienta viable para obtener variedades de interés, con cualidades fitosanitarias deseadas, con autenticidad varietal y de gran escala.(AU)

Anatomical alterations due to polyploidy in cassava, Manihot esculenta Crantz

Information on anatomical structure is needed by breeders working on improvement for drought tolerance. For studying the effect of polyploidy on cassava anatomy and its significance to tolerance to drought, we induced a polyploidy type of a selected clone (UnB 530) by applying an aqueous solution of 0.2% colchicine on lateral buds for a period of 12 h. The stem identified as tetraploid was propagated to produce the whole plant. Free-hand cross-sections of the median portion between stem internodes were made. They were clarified using 50% sodium hypochlorite solution, stained with 1% safranin-alcian blue, passed through an ethanol series and butyl acetate and mounted in synthetic resin. The tetraploid type showed more prismatic and druse crystals in the cortical parenchyma, and its pericycle fibers had thicker walls. The secondary xylem of tetraploid types was wider than diploid ones, having thinner walls and less starch.

Cassava genetic resources and their utilization for breeding of the crop

Wild cassava relatives are perennials and vary in growth pattern from nearly acaulescent subshrubs to small trees. They have been used as a source of useful characters such as high protein content, apomixis, resistance to mealybug and mosaic disease, and tolerance to drought. Indigenous clones are a potential source of beta-carotene and lycopene. Apomixis genes have been transferred to the crop successfully through interspecific hybridization, and apomictic clones arising from these hybrids are now being grown at the Universidade de Brasília. Interspecific hybrids produced earlier were polyploidized and had their fertility restored. Different useful types of chimera were also produced.

Cassava in South America, Brazil's contribution and the lesson to be learned from India

South America is responsible for about half of the cassava world production. In the 1970's productivity of the crop on the continent was about 15 ton/ha, and dropped continuously until reaching 12 ton/ha in 2004. India's productivity of cassava increased from 10 ton/ha in the 1970's to 28 ton/ha in 2004. Brazil contributed significantly to improving cassava crops through the Instituto Agronômico de Campinas in the 1960's and 1970's. The Universidade de Brasília released high-protein content hybrids, apomictic clones and explored the potential of indigenous landraces.

Caracterizaçäo química e avaliaçäo da biodisponibilidade do ß-caroteno e da proteína da folha de mandioca (Manihot esculenta Crantz) desidratada / Chemical caracterization and evaluation of the ß-carotene's bioavailability and the dehydrated cassava leaf protein (Manihot esculenta Crantz)

Foram analisadas folhas de mandioca desidratadas (Manihot esculenta Crantz), CV Branca de Santa Catarina, provenientes do Centro de Raízes Tropicais (CERAT) da UNESP, campus de Botucatu. As análises visaram determinar nutrientes e fatores antinutricionais presentes nas folhas desidratadas. Foram realizados dois ensaios biológicos, com o objetivo de se determinar a biodisponibilidade do ß-caroteno e o valor biológico da proteína da folha desidratada. Os resultados das análises permitiram concluir que as folhas desidratadas continham ß-caroteno, minerais, altos teores de fibra e ao redor 20 por cento de proteina, apresentando um bom perfil de aminoácidos. os fatores antinutricionais presentes nas folhas foram: cianeto, fenólicos, taninos e ácido fítico...

Caracterizaçäo da fécula de mandioca (Manihot esculenta C.) no período de colheita de cultivares de uso industrial / Characterization of the starch of cassava (Manihot esculenta C.) in the harvest period of cultivars for industrial purposes

O presente estudo teve como finalidade avaliar as alteraçSes quantitativas e qualitativas na fécula das raízes de mandioca dos 10 aos 24 meses, período de colheita em geral adotado para uso industrial. As raízes foram contadas, pesadas, preparadas para análises e a fécula extraída. Os resultados obtidos permitiram chegar à conclusÝo que ocorre alteraçÝo, embora pequena, na composiçÝo das raízes durante o desenvolvimento das plantas. Dentre os principais componentes das raízes, as variaçSes foram estatisticamente significativas apenas para o teor de fécula expresso na base seca (porcentagem b.s.). A maioria das cultivares apresentou aumento da fécula e reduçÝo na somatória dos demais componentes presentes na matéria seca simultaneamente com o desenvolvimento das plantas. As cultivares apresentaram teores elevados de fécula na raiz integral aos 10 meses de idade, época em que já poderiam ser colhidas e processadas, com rendimento industrial satisfatório. Como estes teores nÝo variaram significativamente com o desenvolvimento das plantas, tem-se que apenas por este atributo a colheita poderia ser feita ao longo do período de 10 a 24 meses, nÝo havendo necessidade de interrupçÝo do processamento das raízes. O maior prejuízo de uma colheita muito antecipada, portanto, seria a reduçÝo do potencial da produçÝo agrícola, que mostrou aumento acentuado com a idade das plantas. Os resultados mostraram também que houveram alteraçSes para as características da fécula durante o desenvolvimento das plantas. Em termos de composiçÝo, a variaçÝo do teor de amilose das féculas, embora significativa, nÝo apresentou tendência definida com o tempo. A somatória dos componentes menores foi decrescente com a idade das plantas, o que é um requisito desejável para a qualidade das féculas. A variaçÝo da intensidade dos picos de difraçÝo de raio x dos grânulos nÝo foi significativa com o desenvolvimento das plantas. Os valores para poder de expansÝo se correlacionaram positivamente com aqueles obtidos para tamanhos dos grânulos apresentando também valores maiores após os 16 meses. A expansÝo dos grânulos influiu diretamente na transparência das pastas de fécula, que também apresentou perfil semelhante de alteraçÝo com o desenvolvimento das plantas. A.B.S. Catarina foi a cultivar que apresentou os perfis mais estáveis para alteraçSes nas características da fécula durante o período experimental