Molecular Characterization of Fifteen Ethnovarieties of Cassava Cultivated in the Northern Region of the State of Mato Grosso, Brazil

Autores

DOI:

https://doi.org/10.17921/1415-6938.2023v27n4p423-429

Resumo

A mandioca apresenta raízes rica em carboidratos, é cultivada em diversas regiões do Brasil, sendo utilizada tanto na alimentação humana quanto animal. Estudos recentes indicam que as variedades locais de mandioca cultivadas nas roças dos agricultores familiares constituem uma forma de recurso genético que deve ser conservado. Neste contexto, objetivou-se com este estudo avaliar a diversidade genética de 15 etnovariedades de mandioca cultivadas por agricultores em sete municípios do estado de Mato Grosso, por meio de marcadores moleculares ISSR. A extração do DNA vegetal foi realizada com base no método CTAB. Para amplificação via PCR foram utilizados 15 primers ISSR. Os fragmentos amplificados foram analisados e codificados como caracteres binários utilizados para calcular a % de polimorfismo e o PIC. Foi avaliada a dissimilaridade entre as etnovariedades e realizado o agrupamento por meio do método UPGMA, Tocher e análise Bayesiana. Os 15 primers amplificaram um total de 139 fragmentos, sendo 101 polimórficos (72,94%). O PIC apresentou média de 0,47. Os valores de dissimilaridade genética variaram entre 0,20 a 0,50. O método de agrupamento UPGMA permitiu a formação de nove grupos e o método de otimização de Tocher seis grupos. A análise bayesiana dividiu as 15 etnovariedades de mandioca em dois grupos genéticos. Os resultados indicam que há diversidade genética entre as etnovariedades de mandioca cultivadas nas roças dos agricultores familiares. Não houve separação das etnovariedades por localidade de coleta, o que pode estar associado com a troca de material vegetal realizada entre os agricultores nos municípios amostrados.

Palavras-chave: Agricultores Familiares. Diversidade Genética. Manihot esculenta. Marcadores Moleculares. Recursos Genéticos.

Abstract
Cassava has roots that are rich in carbohydrates. It is cultivated in many regions of Brazil and is used as a food for both humans and animals. Recent studies have indicated that local cassava varieties grown in the plantations of family farmers constitute a form of genetic resource that must be conserved. In this context, the objective of this study was to evaluate, via ISSR molecular markers, the genetic diversity of 15 cassava ethnovarieties cultivated by farmers in seven municipalities of the state of Mato Grosso. The extraction of plant DNA was performed based on the CTAB method. For the PCR amplification, 15 ISSR primers were used. The amplified fragments were analyzed and encoded as binary characters that were used to calculate the % of polymorphism and the PIC. Dissimilarity between ethnovarieties was evaluated and grouping was performed using the UPGMA method, the Tocher optimization method and Bayesian analysis. The 15 primers amplified a total of 139 fragments, 101 of which were polymorphic (72.94%). The PIC had a mean of 0.47. Genetic dissimilarity values ranged from 0.20 to 0.50. The UPGMA clustering method permitted the formation of nine groups and the Tocher optimization method six groups. Bayesian analysis divided the 15 cassava ethnovarieties into two genetic groups. The results indicate that there is genetic diversity among the cassava ethnovarieties cultivated in the plantations of the family farmers. There was no separation of ethnovarieties by location of collection, which may be associated with the exchange of plant material among farmers in the sampled municipalities.

Keywords: Family Farmers. Genetic Diversity. Manihot esculenta. Molecular Markers. Genetic Resources.

Biografia do Autor

Eliane Cristina Moreno de Pedri, Universidade do Estado de Mato Grosso Carlos Alberto Reyes Maldonado. MT, Brasil

Licenciada em Ciências Biológicas pela Universidade do Estado de Mato Grosso (2009), mestre em Biodiversidade e Agroecossistemas Amazônicos pela Universidade do Estado de Mato Grosso (2018) e doutora em Biodiversidade e Biotecnologia da Amazônia Legal (PPG-Bionorte), Universidade do Estado de Mato Grosso Carlos Alberto Reyes Maldonado (2022). Atualmente, é pós-doutoranda na área da Conservação dos recursos naturais - FAPEMAT/CNPQ nº 001/2022 (2023-2025).

Auana Vicente Tiago, Embrapa Agrossilvipastoril. MT, Brasil.

Graduada em Licenciatura em Ciências Biológicas, pela Universidade do Estado de Mato Grosso. Mestre em Biodiversidade e Agroecossistemas Amazônicos pela Universidade do Estado de Mato Grosso. Doutora em Biodiversidade e Biotecnologia - Rede BIONORTE, Universidade do Estado de Mato Grosso.

Ana Paula Roveda, Universidade do Estado de Mato Grosso Carlos Alberto Reyes Maldonado. MT, Brasil

Graduada no curso de Licenciatura e Bacharelado em Ciências Biológicas pela Universidade do Estado de Mato Grosso - UNEMAT (2020/5). Mestre pelo Programa de Pós Graduação em Genética e Melhoramento de Plantas - PGMP, pela Universidade do Estado de Mato Grosso - UNEMAT (2023/1). Doutoranda em Biodiversidade e Biotecnologia da Amazônia Legal - BIONORTE.

Mariéllen Schmith Wolf, Universidade do Estado de Mato Grosso Carlos Alberto Reyes Maldonado. MT, Brasil.

Graduanda em Licenciatura Plena e Bacharelado em Ciência Biológicas pela Universidade do Estado de Mato Grosso Carlos Alberto Reyes Maldonado, Campus de Alta Floresta/MT.

Ana Aparecida Bandini Rossi, Universidade do Estado de Mato Grosso Carlos Alberto Reyes Maldonado. MT, Brasil

Graduada em Ciências Biológicas pela Universidade do Estado de Mato Grosso (1996), mestrado em Botânica pela Universidade Federal de Viçosa (2003) e doutorado em Genética e Melhoramento pela Universidade Federal de Viçosa (2007). Atualmente é professora sênior da Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT). Tem experiência na área de Biologia Geral, com ênfase em Genética Vegetal, Biologia Molecular e Biologia da Conservação, atuando principalmente nos seguintes temas: Aspectos Reprodutivos e Diversidade Genética em espécies Vegetais Nativas e Cultivadas e conservação dos Recursos Naturais. Participa como orientadora dos Programas de Pós Graduação: Mestrado em Biodiversidade e Agroecossistemas Amazônicos, Genética e Melhoramento de Plantas e do Doutorado Biodiversidade e Biotecnologia da Amazônia Legal, da Rede Bionorte.

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Publicado

2023-12-19

Como Citar

MARTINS, Viviane; PEDRI, Eliane Cristina Moreno de; TIAGO, Auana Vicente; ROVEDA, Ana Paula; WOLF, Mariéllen Schmith; ROSSI, Ana Aparecida Bandini. Molecular Characterization of Fifteen Ethnovarieties of Cassava Cultivated in the Northern Region of the State of Mato Grosso, Brazil. Ensaios e Ciência C Biológicas Agrárias e da Saúde, [S. l.], v. 27, n. 4, p. 423–429, 2023. DOI: 10.17921/1415-6938.2023v27n4p423-429. Disponível em: https://ensaioseciencia.pgsscogna.com.br/ensaioeciencia/article/view/10727. Acesso em: 16 abr. 2024.

Edição

Seção

Artigos