Morphoanatomy and histochemistry analyses of cassava roots do not discriminate resistant from susceptible genotypes to soft root rot / Morfoanatomia e histoquímica de raízes de mandioca não diferenciam genótipos resistentes e suscetíveis a podridão mole da raiz

Cassava is an important culture in Brazil and in the North of the country, and soft root rot has affected root production. The aim of this work was to identify root morphoanatomic and histochemical characters associated with root rot resistance. In areas with no occurrence of the disease, nine cassava genotypes were tested, four of which were resistant, and five were susceptible to root rot. Root harvest was carried out twelve months after sowing, and thickness of suber, suber and cortex, and secondary xylem were measured. Moreover, texture, suber cell layers, lignin content, and lignin monomers content of the portion suber and cortex were analyzed. Also, histochemical tests and scanning electron microscopy (SEM) analyses of the roots were performed. Results were subjected to analysis of variance, and means were compared by the Scott-Knott test (p < = 0.05). The characters thickness of suber and cortex at proximal and medium portions, thickness of secondary xylem at medium and apical portions, number of cell layers of suber, thickness of suber, and root texture showed differences among genotypes; however, the characters could not be associated with resistance or susceptibility. There were no differences for: vessel elements, lignin and lignin monomers, and for the histochemical tests with Sudan IV and Lugol. Images of SEM showed differences among genotypes, which could not be associated with resistance or susceptibility. Thus, the characters evaluated cannot be used in selection for cassava resistance to soft root rot in genetic breeding programs.(AU)

A mandioca é uma cultura importante no Brasil e no Norte do país, e a podridão mole da raiz tem afetado a produção. O objetivo deste trabalho foi identificar caracteres morfoanatômicos e histoquímicos da raiz associados à resistência à podridão da raiz. Em áreas sem ocorrência da doença, nove genótipos de mandioca foram testados, quatro resistentes e cinco suscetíveis. A colheita da raiz foi realizada doze meses após o plantio e medidas de espessura do súber, súber e cortex e xilema secundário foram realizadas. Além disso, foram analisados a textura, as camadas de célula do súber, o conteúdo de lignina e os monômeros de lignina da porção súber e cortex. Ainda, testes histoquímicos e microscopia eletrônica de varredura (MEV) das raízes foram realizados. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste de Scott-Knott (p < = 0.05). Os caracteres: espessura de súber e córtex nas porções mediana e proximal, espessura do xilema secundário nas porções mediana e apical, número de camadas de células do súber, espessura do súber e textura da raiz apresentaram diferenças entre os genótipos, mas não associadas à resistência ou suscetibilidade. Não houve diferenças para: elementos de vaso, lignina e monômeros de lignina para os testes histoquímicos com Sudan IV e Lugol. Imagens de MEV apresentaram diferenças entre os genótipos, mas não associadas à resistência ou suscetibilidade. Assim, os caracteres avaliados não podem ser usados na seleção de mandioca com resistência à podridão mole da raiz em programa de melhoramento genético.(AU)

Morphoanatomy and histochemistry analyses of cassava roots do not discriminate resistant from susceptible genotypes to soft root rot

A mandioca é uma cultura importante no Brasil e no Norte do país, e a podridão mole da raiz tem afetado a produção. O objetivo deste trabalho foi identificar caracteres morfoanatômicos e histoquímicos da raiz associados à resistência à podridão da raiz. Em áreas sem ocorrência da doença, nove genótipos de mandioca foram testados, quatro resistentes e cinco suscetíveis. A colheita da raiz foi realizada doze meses após o plantio e medidas de espessura do súber, súber e cortex e xilema secundário foram realizadas. Além disso, foram analisados a textura, as camadas de célula do súber, o conteúdo de lignina e os monômeros de lignina da porção súber e cortex. Ainda, testes histoquímicos e microscopia eletrônica de varredura (MEV) das raízes foram realizados. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste de Scott-Knott (p≤0.05). Os caracteres: espessura de súber e córtex nas porções mediana e proximal, espessura do xilema secundário nas porções mediana e apical, número de camadas de células do súber, espessura do súber e textura da raiz apresentaram diferenças entre os genótipos, mas não associadas à resistência ou suscetibilidade. Não houve diferenças para: elementos de vaso, lignina e monômeros de lignina para os testes histoquímicos com Sudan IV e Lugol. Imagens de MEV apresentaram diferenças entre os genótipos, mas não associadas à resistência ou suscetibilidade. Assim, os caracteres avaliados não podem ser usados na seleção de mandioca com resistência à podridão mole da raiz em programa de melhoramento genético. (AU)

Genetic divergence among accessions of cassava (Manihot esculenta Crantz) sampled in the Tapajós region, State of Pará, using agronomic characters and microsatellite markers / Divergência genética entre acessos de mandioca (Manihot esculenta Crantz) coletados na região do Tapajós, Estado do Pará, por meio de caracteres agronômicos e marcadores microssatélites

The aim of this work was to estimate the genetic divergence among accessions of cassava sampled in the Tapajós region in the State of Pará, Brazil, and conserved at the Regional Germplasm Bank of Eastern Amazon, using agronomic descriptors and molecular markers. Twenty-two accessions of cassava were evaluated in the field for two successive years, based on six agronomic descriptors in twelve-months-old plants without a specific experimental design. Accessions were also evaluated with eleven microsatellite loci in an automatic DNA analyser. Descriptive and multivariate statistical analyses were applied. Based on principal components analysis, the character weight of the aerial portion of the plant contributed most to the phenotypical variation. The six traits were used in the analysis of genetic dissimilarity between accessions, and the correlation between matrices generated by morphological and molecular data was estimated. The matrices of genetic dissimilarity were used in the construction of dendrograms using the UPGMA method. We observed a high variation of agronomical descriptors and molecular markers evaluated, which were capable to separate the accessions into distinct groups. A weak positive correlation was detected among the two matrices of genetic distances, which indicates the possibility to explore the genetic diversity using crossings and accessions Amarelinha 36 36 and Olho roxo 13 are divergent and potentially promising for the generation of heterotic hybrids.

O objetivo deste trabalho foi estimar a divergência genética entre acessos de mandioca coletados na região do Tapajós no Estado do Pará e conservados no Banco Regional de Germoplasma da Amazônia Oriental por meio de descritores agronômicos e marcadores moleculares. Vinte e dois acessos de mandioca foram avaliados a campo por dois anos consecutivos com base em seis descritores agronômicos em plantas com doze meses de idade, sem o uso de delineamento experimental específico. Os acessos foram também avaliados com onze locos microssatélites em analisador de DNA automático. Foram realizadas as seguintes análises estatísticas: descritiva e multivariada. Com base na análise de componentes principais, o caráter peso da parte aérea da planta foi o que mais contribuiu para a variação fenotípica. Os seis caracteres foram utilizados nas análises de dissimilaridade genética e agrupamento, e foi estimada a correlação entre as matrizes geradas. As matrizes foram utilizadas para construção de dendrogramas pelo método UPGMA. Foi evidenciada ampla variação tanto dos descritores agronômicos quanto dos marcadores moleculares avaliados, os quais foram capazes de separar os acessos em grupos distintos. Foi encontrada fraca correlação entre as matrizes de distâncias genéticas, o que indicou a possibilidade de exploração da diversidade genética por meio de cruzamentos, sendo os acessos Amarelinha 36 e Olho roxo 13 divergentes e potencialmente promissores pare serem utilizados na geração de híbridos heterósticos.

Genetic divergence among accessions of cassava (Manihot esculenta Crantz) sampled in the Tapajós region, State of Pará, using agronomic characters and microsatellite markers / Divergência genética entre acessos de mandioca (Manihot esculenta Crantz) coletados na região do Tapajós, Estado do Pará, por meio de caracteres agronômicos e marcadores microssatélites

The aim of this work was to estimate the genetic divergence among accessions of cassava sampled in the Tapajós region in the State of Pará, Brazil, and conserved at the Regional Germplasm Bank of Eastern Amazon, using agronomic descriptors and molecular markers. Twenty-two accessions of cassava were evaluated in the field for two successive years, based on six agronomic descriptors in twelve-months-old plants without a specific experimental design. Accessions were also evaluated with eleven microsatellite loci in an automatic DNA analyser. Descriptive and multivariate statistical analyses were applied. Based on principal components analysis, the character weight of the aerial portion of the plant contributed most to the phenotypical variation. The six traits were used in the analysis of genetic dissimilarity between accessions, and the correlation between matrices generated by morphological and molecular data was estimated. The matrices of genetic dissimilarity were used in the construction of dendrograms using the UPGMA method. We observed a high variation of agronomical descriptors and molecular markers evaluated, which were capable to separate the accessions into distinct groups. A weak positive correlation was detected among the two matrices of genetic distances, which indicates the possibility to explore the genetic diversity using crossings and accessions Amarelinha 36 36 and Olho roxo 13 are divergent and potentially promising for the generation of heterotic hybrids.(AU)

O objetivo deste trabalho foi estimar a divergência genética entre acessos de mandioca coletados na região do Tapajós no Estado do Pará e conservados no Banco Regional de Germoplasma da Amazônia Oriental por meio de descritores agronômicos e marcadores moleculares. Vinte e dois acessos de mandioca foram avaliados a campo por dois anos consecutivos com base em seis descritores agronômicos em plantas com doze meses de idade, sem o uso de delineamento experimental específico. Os acessos foram também avaliados com onze locos microssatélites em analisador de DNA automático. Foram realizadas as seguintes análises estatísticas: descritiva e multivariada. Com base na análise de componentes principais, o caráter peso da parte aérea da planta foi o que mais contribuiu para a variação fenotípica. Os seis caracteres foram utilizados nas análises de dissimilaridade genética e agrupamento, e foi estimada a correlação entre as matrizes geradas. As matrizes foram utilizadas para construção de dendrogramas pelo método UPGMA. Foi evidenciada ampla variação tanto dos descritores agronômicos quanto dos marcadores moleculares avaliados, os quais foram capazes de separar os acessos em grupos distintos. Foi encontrada fraca correlação entre as matrizes de distâncias genéticas, o que indicou a possibilidade de exploração da diversidade genética por meio de cruzamentos, sendo os acessos Amarelinha 36 e Olho roxo 13 divergentes e potencialmente promissores pare serem utilizados na geração de híbridos heterósticos.(AU)

Identification of duplicates of cassava accessions sampled on the North Region of Brazil using microsatellite markers / Identificação de duplicatas em acessos de mandioca coletados na Região Norte do Brasil por meio de marcadores microssatélites

Duplicates are common in germplasm banks and their identification is needed to facilitate germplasm bank management and to reduce maintenance costs. The aim of this work was to identify duplicates of cassava from a germplasm bank in Eastern Amazon, which had been previously characterized both morphological and agronomically. In order to be genotyped with 15 microsatellite loci, 36 accessions were selected. These accessions were classified into 13 groups of similar morpho-agronomical characteristics. All loci were polymorphic, and 75 alleles were identified, with an average of five alleles per loci and HE = 0.66. There were determined 34 pairs of genotypes with identical multiloci profiles and the probability of genetic identity was 1.1x10-12 with probability of exclusion of 99.9999%. Among these duplicates, there are accessions sampled on different years and places, but with different names and accessions with the same name sampled in different places and years. The study identified genotypes that are grown in different places and that have been maintained over the years by local farmers.(AU)

Duplicatas costumam ocorrer em bancos de germoplasma e a sua identificação é necessária para facilitar o manejo dos bancos ativos de germoplasma (BAGs) e diminuir custos de manutenção. O objetivo deste trabalho foi identificar duplicatas de mandioca determinadas previamente pela caracterização morfo-agronômica, em um BAG da Amazônia Oriental. Foram selecionados 36 acessos que se agrupavam em 13 grupos de similaridade morfo-agronômica para serem genotipados com 15 locos microssatélites. Todos os locos foram polimórficos, sendo obtidos 75 alelos, com média de cinco alelos por loco e HE = 0,66. Foram encontrados 34 pares de genótipos que apresentaram perfis multilocos idênticos e a probabilidade de identidade genética foi de 1,1x10-12 com probabilidade de exclusão de 99,9999%. Entre essas duplicatas, estão materiais coletados em épocas e locais diferentes, e com diferentes denominações e acessos com o mesmo nome coletados em diferentes locais e anos. O estudo identificou genótipos que vem sendo cultivados em diferentes locais e que vêm sendo mantidos pelos agricultores ao longo dos anos.(AU)

Identification of duplicates of cassava accessions sampled on the North Region of Brazil using microsatellite markers / Identificação de duplicatas em acessos de mandioca coletados na Região Norte do Brasil por meio de marcadores microssatélites

Duplicates are common in germplasm banks and their identification is needed to facilitate germplasm bank management and to reduce maintenance costs. The aim of this work was to identify duplicates of cassava from a germplasm bank in Eastern Amazon, which had been previously characterized both morphological and agronomically. In order to be genotyped with 15 microsatellite loci, 36 accessions were selected. These accessions were classified into 13 groups of similar morpho-agronomical characteristics. All loci were polymorphic, and 75 alleles were identified, with an average of five alleles per loci and HE = 0.66. There were determined 34 pairs of genotypes with identical multiloci profiles and the probability of genetic identity was 1.1x10-12 with probability of exclusion of 99.9999%. Among these duplicates, there are accessions sampled on different years and places, but with different names and accessions with the same name sampled in different places and years. The study identified genotypes that are grown in different places and that have been maintained over the years by local farmers.

Duplicatas costumam ocorrer em bancos de germoplasma e a sua identificação é necessária para facilitar o manejo dos bancos ativos de germoplasma (BAGs) e diminuir custos de manutenção. O objetivo deste trabalho foi identificar duplicatas de mandioca determinadas previamente pela caracterização morfo-agronômica, em um BAG da Amazônia Oriental. Foram selecionados 36 acessos que se agrupavam em 13 grupos de similaridade morfo-agronômica para serem genotipados com 15 locos microssatélites. Todos os locos foram polimórficos, sendo obtidos 75 alelos, com média de cinco alelos por loco e HE = 0,66. Foram encontrados 34 pares de genótipos que apresentaram perfis multilocos idênticos e a probabilidade de identidade genética foi de 1,1x10-12 com probabilidade de exclusão de 99,9999%. Entre essas duplicatas, estão materiais coletados em épocas e locais diferentes, e com diferentes denominações e acessos com o mesmo nome coletados em diferentes locais e anos. O estudo identificou genótipos que vem sendo cultivados em diferentes locais e que vêm sendo mantidos pelos agricultores ao longo dos anos.

Variabilidade entre procedências de paricá Schizolobium parahyba var amazonicum (Huber ex Ducke) Barneby plantadas no município de Colares - Pará / Variability among Schizolobium parahyba var. amazonicum (Huber ex Ducke) Barneby provenances planted in the municipality of Colares - PA

O estudo envolveu quatro procedências de paricá (Schizolobium parahyba var. amazonicum) plantadas no município de Colares-PA, seguindo um delineamento experimental em blocos ao acaso com cinco repetições. As características estudadas foram: sobrevivência, altura da planta, diâmetro a 1,30m do solo (DAP), altura e diâmetro da copa, percentagem de plantas atacadas e tipo de casca. A avaliação foi efetuada aos três anos de idade. Foram encontradas diferenças entre procedências para a sobrevivência e crescimento em altura da planta e DAP, não tendo sido encontradas diferenças para as características de altura da copa, diâmetro da copa, percentagem de plantas atacadas e tipo de casca. A procedência de maior sobrevivência foi Belterra que diferiu das demais ao nível de 5% de significância. Para o crescimento em Altura da planta e DAP, as procedências Belterra, Ji-Paraná e Alta Floresta foram estatisticamente iguais entre si, diferindo de Brasiléia que apresentou o menor desenvolvimento. As procedência Belterra, Alta Floresta e Ji-Paraná podem ser recomendadas para o uso em programas de reflorestamento e sistemas agroflorestais para esta região. O coeficiente de correlação de Spearman indicou alta associação entre as variáveis de produção e a latitude, indicando que as procedências de latitudes mais baixas tendem a ter um maior desenvolvimento, entretanto, devido este estudo ter envolvido somente uma pequena amostra dentro da ampla área de distribuição da espécie, é aconselhável ampliar o trabalho de prospecção e coleta para melhor explorar a variabilidade no programa de melhoramento genético com a espécie.

The study involved four three-year-old provenances of Schizolobium parahyba var. amazonicum planted in the municipality of Colares-Pará, following an experimental design of randomized blocks with five replications. The studied characteristics were: survival, plant height, diameter at 1.30 m from the ground (DAP), height and diameter of the tree crown, percentage of attacked plants and type of bark. Differences among origins for the survival and growth in height of plant and DAP had been found, however, no differences were found for crown height characteristics, crown diameter, percentage plants of attacked plants and bark type. The provenance with the highest survival was Belterra. For plant growth in height and DAP, the provenances Belterra, Ji-Paraná and Alta Floresta were statistically similar, differing from Brasiléia that presented the lowest development. The provenances Belterra, Alta Floresta and Ji-Paraná can be recommended for reforestation programs and agroforestry systems for this region. The Spearman correlation coefficient indicated a strong association among the production variables and the latitude, indicating that the provenances from lower latitudes tend to have a higher development. However, due to this study had involved only a small sample inside of the ample area of distribution of the species, it is advisable to extend the prospection and collecting activities for better explore the variability in the program of genetic improvement of the species.