Genetic variability estimated in banana diploids through microsatellite markers

O objetivo deste trabalho foi estimar a divergência genética entre 38 diplóides de banana do programa de melhoramento da Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical, incluindo genótipos melhorados, cultivadose selvagens, por meio de 15 marcadores microssatélites ou SSR. As similaridades genéticas, com base no coefi ciente de Jaccard, foram utilizadas para fazer o agrupamento dos genótipos pelo método UPGMA.O número de alelos obtidos foi 113, com média de 7,53 alelos por iniciador. A similaridade genética média foi de 0,22, e variou de 0,028 a 0,48, o que indica existência de variabilidade genética entre os genótipos. A análise de grupos, com base no polimorfi smo de microssatélites, não pôde separar completamente os híbridosmelhorados, cultivados e selvagens. Alguns diplóides agruparam-se com base em sua origem geográfi ca, entre eles Musa ornata e IAC-1, e Tjau Lagada e Lidi, enquanto que, em outros, nenhuma relação foi estabelecida.Houve tendência de agrupamento entre os diplóides aparentados, como: SH3263 e 8694-20, 4279-01 e 9179-03,1304-06 e 5854-03, 86B79-10 e 7341-03, 86B79-12 e 0337-02, e 9194-04 e 4154-08.The objective of this work was to estimate the genetic diversity between 38 banana diploids from the banana breeding program of Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical (Embrapa Cassava and Tropical Fruits), including improved hybrids, cultivated and wild species, using fi fteen SSR markers. Genetic similarities were utilized to cluster genotypes through UPGMA, based on Jaccard coeffi cient. The average number of alleles per primer was 7.53, with a total of 113 alleles identifi ed. The average similarity was 0.22, and ranged from 0.028 to 0.48, indicating the existence of genetic variability between genotypes. The clustering analysis based on microsatellite polymorphism could not completely separate improved hybrids, cultivated and wild species.Some diploids grouped according to their geographic origins, among which Musa ornata and IAC-1, and Tjau Lagada and Lidi, while in others no relation was established. There was a trend of clustering among related diploids as: SH3263 and 8694-20; 4279-01 and 9179-03; 1304-06 and 5854-03; 86B79-10 and 7341-03; 86B79-12 and 0337-02; and 9194-04 and 4154-08

Caracterização agronômica e molecular de germoplasma de bananeira

The objective of the present work was to characterize banana accessions from the Germplasm Bank at Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical (Brazil), using agronomical, physical and physicochemical characteristics of fruit and simple sequence repeats (SSR) markers. Twenty-six accessions were analyzed, in which high genetic variability was found, especially for the agronomical characters number of fruit and weight of bunch. Accessions with high contents of carotenoids (diploid 'Jaran'), polyphenols (triploid 'Caipira' and tetraploid 'Teparod') and vitamin C (diploid 'Tuugia' and an unknown triploid AAA) in the fruit were identified. Thirteen microsatellite primers revealed an average of 7.23 alleles, which showed high variability. A dendrogram was prepared using the Gower algorithm for the distance matrices obtained from the agronomical, physical and physicolchemical analysis of fruit and SSR markers. Adopting the average genetic divergence as the cut-off point, three clusters were found: G1, formed by the diploids 'Jaran', 028003-01 and M-48; G2, by the diploids 'Malbut' and 'Ido 110'; and G3, by 21 tri-and tetraploid accessions, including one diploid, 'Tuugia'. The triploids with the B genome 'Thap Maeo', 'Walha', 'Pacha Nadan' and 'Champa Madras' were grouped in G2. Results from this work can be used for breeding hybrids with good agronomical traits and fruit quality.O objetivo deste trabalho foi caracterizar acessos de bananeira do Banco de Germoplasma da Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical, por meio de características agronômicas, físicas e físico-químicas dos frutos e por marcadores "Simple sequence repeats" (SSR). Foram analisados 26 acessos, nos quais observou-se ampla variabilidade genética, em especial para número de frutos e peso de cacho. Foram identificados acessos com altos teores de carotenoides (diploide 'Jaran'), polifenóis (tetraploide 'Teparod') e vitamina C (diploide 'Tuugia' e um triploide AAA desconhecido). Os 13 iniciadores microssatélites testados apresentaram uma média de 7,23 alelos, que apresentaram alta variabilidade. Com uso do algoritmo de Gower, foi elaborado um dendrograma com as matrizes de distância obtidas por meio das análises agronômicas, físicas e físico-químicas dos frutos e análises moleculares. Com a divergência genética média usada como ponto de corte, foram identificados três agrupamentos: G1, formado pelos diploides 'Jaran', 028003-01 e M-48; G2, pelos diploides 'Malbut' e 'Ido 110'; e G3, pelos 21 acessos tri- e tetraploides, incluindo-se um diploide 'Tuugia'. Os triploides com genoma B 'Thap Maeo', 'Walha', 'Pacha Nadan' e 'Champa Madras' agruparam-se no G2. Os resultados obtidos podem ser utilizados no melhoramento genético, para o desenvolvimento de híbridos com boas características agronômicas e qualidade de frutos

Caracterização de acessos de bananeira com base na concentração de compostos funcionais Characterization of banana accessions with base on functional compounds

O objetivo deste trabalho foi determinar a concentração de polifenóis totais, flavonóides, vitamina C e carotenóides totais em 61 acessos de banana pertencentes ao Banco Ativo de Germoplasma de bananeira da Embrapa Mandioca e Fruticultura. Foram detectadas diferenças significativas para todas as características analisadas por meio da análise de variância. A média para os teores de polifenóis totais entre os 61 acessos de banana foi de 38,06mg 100g-1, com variação de 12,51mg 100g-1 para o triplóide 'Torp' a 257,80mg 100g-1 para o tetraplóide 'Teparod'. A média para flavonóides foi de 2,09mg 100g-1, variando de 0,85mg 100g-1 ('Maravilha' AAAB) a 6,63mg 100g-1 ('Teparod' ABBB). Para vitamina C, a média foi de 21,60mg 100g-1, variando de 8,60mg 100g-1 (tetraplóide 'Bucaneiro') a 76,82mg 100g-1 (tetraplóide 'Teparod'). A média do teor de carotenóides totais foi de 4,34mg g-1, variando de 1,18mg g-1 ('Champa Madras', triplóide ABB) a 19,24mg g-1 ('Saney', triplóide AAB). Os diplóides Modok Gier e NBA-14 apresentaram, respectivamente, quatro e cinco vezes mais carotenóides totais que as cultivares do grupo Cavendish ('Nanica', 'Willians' e 'Lacatan'). Esses resultados permitem concluir sobre a possibilidade da obtenção de cultivares com altos níveis de compostos funcionais por meio de cruzamentos e seleção. Cultivares com este perfil têm potencial como alimento funcional, ajudando a prevenir doenças, por meio da neutralização de radicais livres.The objective of this research was to determine the concentration of polyphenols, flavonols, vitamin C and carotenoid and in 61 banana accessions from Musa germplasm collection from Embrapa Cassava and Fruits, Brazil. Was detected significant differences for all characteristic analyzed in ANOVA. The average for polyphenols among the 61 accessions was of 38.06mg 100g-1, with variation of 12.51mg 100g-1 for the triploid 'Torp' to 257.80mg 100g-1 for the tetraploid 'Teparod'. The average for flavonols was of 2.09mg 100g-1, ranging of 0.85mg 100g-1 ('Maravilha' AAAB) to 6.63mg 100g-1 ('Teparod' ABBB). The average for vitamin C was of 21.60mg 100g-1, ranging of 8.60mg 100g-1 (tetraploid 'Bucaneiro') to 76.82mg 100g-1 (tetraploid 'Teparod'). The average of the total carotenoids was of 4.34g g-1, ranging of 1.18g g-1 ('Champa Madras', triploid ABB) to 19.24g g-1 ('Saney', triploid AAB). Diploids Modok Gier and NBA-14 exhibited 4- and 5-fold increased carotenoid content in comparison to the representatives from the Cavendish group ('Nanica', 'Willians' and 'Lacatan'). These results allow ending about the possibility of the obtaining new cultivars with high levels of functional compositions through crossings and selection. Cultivar with this profile has potential of neutralizing free radicals and to prevent diseases

Caracterização agronômica e molecular de genótipos diplóides melhorados de bananeira

Uma investigação sobre a diversidade genética entre 11 diplóides melhorados de bananeira, por meio de nove características agronômicas e 16 marcadores microssatélites, foi implementada na Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical, Cruz das Almas (BA), Brasil. A distância generalizada de Mahalanobis indicou alto grau de divergência genética. Os genótipos foram agrupados em três grupos. As características altura de planta, número de pencas, número de frutos e diâmetro do pseudocaule contribuíram com grande parte da divergência genética observada. O número de alelos obtidos foi 120, com média de 7,51 alelos por primer. A similaridade genética média foi de 0,44, variando de 0,29 a 0,60. Novas combinações parentais podem ser identificadas com base na divergência entre estes diplóides, contribuindo para o desenvolvimento de novos diplóides melhorados, evitando o estreitamento da base genética e disponibilizando nova variabilidade genética para a seleção

Molecular, Histological and Histochemical Responses of Banana Cultivars Challenged with <i>Fusarium oxysporum</i> f. sp. <i>cubense</i> with Different Levels of Virulence

Fusarium wilt caused by Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc) is the most limiting factor in the banana agribusiness worldwide. Therefore, studies regarding pathogen attack mechanisms, and especially host defense responses, in this pathosystem are of utmost importance for genetic breeding programs in the development of Foc-resistant banana cultivars. In this study, analysis at the molecular, histological and histochemical levels of the Musa spp. x Foc interaction was performed. Three Foc isolates representative of race 1 (R1), subtropical race 4 (ST4) and isolate 229A, which is a putative ST4, were inoculated in two Prata-type cultivars (Prata-Anã and BRS Platina) and one cultivar of the Cavendish type (Grand Naine). Of seven genes related to plant–pathogen interactions, five were overexpressed in ‘BRS Platina’ 12 h after inoculation (HAI) with Foc R1 and ST4 but had reduced or negative expression after inoculation with Foc 229A, according to RT–qPCR analyses. While hyphae, mycelia and spores of the Foc 229A isolate grow towards the central cylinder of the Grand Naine and Prata-Anã cultivars, culminating in the occlusion of the xylem vessels, the BRS Platina cultivar responds with increased presence of cellulose, phenolic compounds and calcium oxalate crystals, reducing colonization within 30 days after inoculation (DAI). In general, these data indicate that the cultivar BRS Platina has potential for use in banana-breeding programs focused on resistance to Foc tropical race 4 (TR4) and in aggregating information on the virulence relationships of the Foc pathogen and the defense responses of banana plants after infection

Agronomical and molecular characterization of banana germplasm Caracterização agronômica e molecular de germoplasma de bananeira

The objective of the present work was to characterize banana accessions from the Germplasm Bank at Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical (Brazil), using agronomical, physical and physicochemical characteristics of fruit and simple sequence repeats (SSR) markers. Twenty-six accessions were analyzed, in which high genetic variability was found, especially for the agronomical characters number of fruit and weight of bunch. Accessions with high contents of carotenoids (diploid 'Jaran'), polyphenols (triploid 'Caipira' and tetraploid 'Teparod') and vitamin C (diploid 'Tuugia' and an unknown triploid AAA) in the fruit were identified. Thirteen microsatellite primers revealed an average of 7.23 alleles, which showed high variability. A dendrogram was prepared using the Gower algorithm for the distance matrices obtained from the agronomical, physical and physicolchemical analysis of fruit and SSR markers. Adopting the average genetic divergence as the cut-off point, three clusters were found: G1, formed by the diploids 'Jaran', 028003-01 and M-48; G2, by the diploids 'Malbut' and 'Ido 110'; and G3, by 21 tri-and tetraploid accessions, including one diploid, 'Tuugia'. The triploids with the B genome 'Thap Maeo', 'Walha', 'Pacha Nadan' and 'Champa Madras' were grouped in G2. Results from this work can be used for breeding hybrids with good agronomical traits and fruit quality.<br>O objetivo deste trabalho foi caracterizar acessos de bananeira do Banco de Germoplasma da Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical, por meio de características agronômicas, físicas e físico-químicas dos frutos e por marcadores "Simple sequence repeats" (SSR). Foram analisados 26 acessos, nos quais observou-se ampla variabilidade genética, em especial para número de frutos e peso de cacho. Foram identificados acessos com altos teores de carotenoides (diploide 'Jaran'), polifenóis (tetraploide 'Teparod') e vitamina C (diploide 'Tuugia' e um triploide AAA desconhecido). Os 13 iniciadores microssatélites testados apresentaram uma média de 7,23 alelos, que apresentaram alta variabilidade. Com uso do algoritmo de Gower, foi elaborado um dendrograma com as matrizes de distância obtidas por meio das análises agronômicas, físicas e físico-químicas dos frutos e análises moleculares. Com a divergência genética média usada como ponto de corte, foram identificados três agrupamentos: G1, formado pelos diploides 'Jaran', 028003-01 e M-48; G2, pelos diploides 'Malbut' e 'Ido 110'; e G3, pelos 21 acessos tri-e tetraploides, incluindo-se um diploide 'Tuugia'. Os triploides com genoma B 'Thap Maeo', 'Walha', 'Pacha Nadan' e 'Champa Madras' agruparam-se no G2. Os resultados obtidos podem ser utilizados no melhoramento genético, para o desenvolvimento de híbridos com boas características agronômicas e qualidade de frutos