Por ser um dos alimentos mais consumidos do mundo, a mandioca está sendo utilizada em trabalhos de melhoramento genético. Foi realizada a quantificação de carboidratos e estimado os parâmetros genéticos de 20 genótipos de raíz de mandioca brava mantidos no Banco Ativo de Germoplasma (BAG) da Embrapa Amazônia Oriental. Os valores de açúcares variaram entre 0,17 % a 0,53 %; 0,03 % a 0,39 % e 0,28 % a 0,80 % para glicose, frutose e sacarose respectivamente e o amido variou de 18,65 % a 36,01 %. O amido apresentou os menores valores para parâmetros genéticos

ARAÚJO, F. das C. B. de

CUNHA, R. L.

FARIAS NETO, J. T. de

MOURA, E. F.

FARIAS NETO, J. T. de.

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Estimativa de parâmetros genéticos em quantificação de carboidratos de raiz de mandioca brava (Manihot esculenta).

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        ESTIMATIVA DE PARÂMETROS GENÉTICOS EM QUANTIFICAÇÃO DE CARBOIDRATOS DE RAIZ DE MANDIOCA BRAVA (Manihot esculenta)  Francisca das Chagas Bezerra de Araújo1, Roberto Lisboa Cunha2, Elisa Ferreira Moura3, João Tomé de Farias Neto4 1Mestranda em Agronomia, Universidade Federal Rural da Amazônia, Bolsista CAPES, e-mail: fran.chagas13@gmail.com    2Pesquisador A, Dr. em Fisiologia Vegetal, Embrapa Amazônia Oriental, e-mail: rlisboa@cpatu.embrapa.br  3Pesquisadora A, Dra. em Genética e Melhoramento, Embrapa Amazônia Oriental, e-mail: elisa@cpatu.embrapa.br 4Pesquisador A, Dr. em Genética e Melhoramento de Plantas, Embrapa Amazônia Oriental, e-mail: tome@cpatu.embrapa.br  Resumo: Por ser um dos alimentos mais consumidos do mundo, a mandioca está sendo utilizada em trabalhos de melhoramento genético. Foi realizada a quantificação de carboidratos e estimado os parâmetros genéticos de 20 genótipos de raíz de mandioca brava mantidos no Banco Ativo de Germoplasma (BAG) da Embrapa Amazônia Oriental. Os valores de açúcares variaram entre 0,17 % a 0,53 %; 0,03 % a 0,39 % e 0,28 % a 0,80 % para glicose, frutose e sacarose respectivamente e o amido variou de 18,65 % a 36,01 %. O amido apresentou os menores valores para parâmetros genéticos. Palavras-chave: herdabilidade; amido; açúcares redutores   Introdução  A mandioca é uma importante fonte de carboidratos na alimentação humana, sendo responsável pela alimentação de aproximadamente 700 milhões de pessoas no mundo. Além disso, sabe-se que há grande variabilidade genética para o conteúdo de nutrientes que podem ser armazenados na raiz da mandioca, como por exemplo, os açúcares, sendo uma importante característica, que pode ser utilizada para a produção de etanol. Os açúcares e o amido são carboidratos encontrados em diversas espécies vegetais, sendo o amido o carboidrato de reserva e abundante em grãos de cereais (40% a 90% do peso seco), leguminosas (30 % a 50 % do peso seco), tubérculos (65% a 85% do peso seco) e frutas imaturas ou verdes (40 % a 70 % do peso seco) (LAJOLO & MENEZES, 2006).  Visando o uso potencial dos recursos genéticos da mandioca, a Embrapa Amazônia Oriental mantém um Banco Ativo de Germoplasma (BAG) dessa espécie desde 1947 e possivelmente, contém ampla variabilidade genética quanto a diversos parâmetros físico-químicos da raiz.  Além da importância de se avaliar a variabilidade do conteúdo dos carboidratos glicose, frutose,         sacarose e amido da raíz dos genótipos mantidos no BAG, é interessante avaliar a estabilidade desses caracteres, a fim de se gerar informações para o programa de melhoramento genético. O objetivo desse trabalho foi caracterizar vinte genótipos de mandioca brava, quanto aos parâmetros físico-químicos: glicose, frutose, sacarose e amido para serem utilizados em programa de melhoramento genético.  Material e métodos Foram utilizados 20 genótipos de mandioca brava (Tabela 1) do Banco Ativo de Germoplasma pertencente a Embrapa Amazônia Oriental e mantidos em experimento em blocos casualizados com três repetições, instalado em Tracuateua, Pará. Foi realizada apenas uma adubação com nitrogênio, fósforo e potássio, com formulação10-28-20, 35 dias após o semeio. Após um ano, foi realizada a colheita.  A determinação de glicose, frutose e sacarose foi realizadas de acordo com a metodologia descrita por Stitt et al. (1985), sendo  a raíz macerada com etanol 80 %. Foram utilizados uma alíquota do extrato etanólico (amostra) e as enzimas hexocinase, fosfoglicoisomerase e β-fructosidase, para a determinação dos diferentes açúcares. O amido também foi determinado enzimaticamente, segundo Thethewey et al. (1998).  A leitura para quantificação de amido e dos açúcares foi realizada em espectrofotômetro adaptado para placa de Elisa no comprimento de onda de 340 nm. Foi realizada a análise de variância e o teste de comparação de médias. A partir da análise de variância, foram estimados os parâmetros genéticos.  Resultados e discussão Com base na análise de variância e o teste de comparação de média, verificou-se que apenas para o amido não houve diferença significativa O coeficiente de variação (CV) oscilou de 16,18 % para sacarose a 33,24 % para frutose (Tabela 1).  Tabela 1 Determinação da concentração de glicose, frutose, sacarose e amido em raiz de mandioca fresca. Genótipos Glicose (%) Frutose (%) Sacarose (%) Amido (%) Genótipo 1 efg 0,18 ± 0,003 de 0,17 ± 0,023 abcde 0,30 ± 0,02 a 20,19 ± 1,79 Genótipo 2 cdefg 0,24 ± 0,007 de 0,16 ± 0,041 abcdef 0,29 ± 0,01 a 30,1 ± 0,76 Genótipo 3 bcdefg 0,28 ± 0,002 bcde 0,20 ± 0,012 abcdefg 0,28 ± 0,02 a 26,24 ± 1,77 Genótipo 4 a 0,53 ± 0,022 cde 0,19 ± 0,023    abcd 0,35 ± 0,06 a 36,01 ± 3,00 Genótipo 5 ab 0,44 ± 0,004 a 0,39 ± 0,052 abc 0,38 ± 0,00 a 27,24 ± 1,60 Genótipo 6  g 0,15 ± 0,006 de 0,09 ± 0,006 efg 0,20 ± 0,02 a 26,73 ± 4,89         Genótipos Glicose (%) Frutose (%) Sacarose (%) Amido (%) Genótipo 7 fg 0,17 ± 0,008 de 0,07 ± 0,003 abcd 0,35 ± 0,01 a 33,99 ± 1,41 Genótipo 8 bcdefg 0,28 ± 0,005 abc 0,36 ± 0,057 abcde 0,32 ± 0,03 a 20,017 ± 7,17 Genótipo 9 fg 0,17 ± 0,013 abcd 0,23 ± 0,003 abcde 0,31 ± 0,01 a 18,65 ± 4,39 Genótipo 10 cdefg 0,25 ± 0,018 de 0,12 ± 0,007 bcdefg 0,24 ± 0,01 a 29,21 ± 2,37 Genótipo 11 efg 0,18 ± 0,004 de 0,11 ± 0,004 ab 0,38 ± 0,01 a 22,33 ± 2,16 Genótipo 12 abcd 0,37 ± 0,048 de 0,13 ± 0,037 abcdef 0,28 ± 0,04 a 23,80 ± 5,17 Genótipo 13  bcdefg 0,30 ± 0,033 de 0,10 ± 0,011 cdefg 0,24 ± 0,06 a 31,98 ± 0,93 Genótipo 14  abcdef 0,35 ± 0,036 de 0,08 ± 0,002 defg 0,23 ± 0,01 a 26,84 ± 2,91 Genótipo 15 defg 0,19 ± 0,028 e 0,03 ± 0,005 g 0,14 ± 0,03 a 19,04 ± 1,38 Genótipo 16 cdef 0,23 ± 0,013 ab 0,38 ± 0,011 abcde 0,31 ± 0,02 a 19,22 ± 3,51 Genótipo 17 ab 0,46 ± 0,079 abcd 0,24 ± 0,091 a 0,40 ± 0,03 a 30,02 ± 1,41 Genótipo 18 abcde 0,36 ± 0,063 de 0,14 ± 0,044 abcdefg 0,27 ± 0,02 a 26,80 ± 0,94 Genótipo 19 abc 0,41 ± 0,071 de 0,18 ± 0,050 bcdefg 0,24 ± 0,02 a 32,89±2,08 Genótipo 20 cdefg 0,22 ± 0,024 de 0,07 ± 0,008 fg 0,15 ± 0,02 a 24,99±6,22 Média geral 0,29 0,17  0,28 26,31 *C V (%) 20,75 33,24 16,18 21,80 Médias com letras iguais, em uma mesma coluna, não diferem significamente entre si (Teste de Tukey a 5% de significância). Coluna com média e erro padrão; *CV (%), coeficiente de variação.  A concentração de glicose variou de 0,15 % no genótipo 6  a 0,53 % no genótipo 4; para frutose a variação foi de 0,03 % no genótipo 15 a 0,39 % no genótipo 5 e para sacarose foi de 0,14 % no genótipo 15 a 0,40 % no genótipo 17 (Tabela 1). Portanto o açúcar em maior concentração foi a glicose. Bezerra et al. (2002) observaram concentração dos açúcares redutores glicose e frutose em raiz de mandioca com variação de 0,2 % a 1,2 %. Com relação a concentração de sacarose observaram valores entre 0,62% a 2,35 %, apresentando uma variação maior que a encontrada no presente trabalho. O teor de amido variou de 18,65 % a 36,01 % nos genótipos 9 e 4 respectivamente, apresentando média geral de 26,31 % (Tabela 1). Oliveira et al. (2011)  encontraram teores de amido em mandioca variando de 28 % a 33 % .  O coeficiente de variação genético (CVg) variou de 15,62 % para característica umidade a 57,25 % para frutose, confirmando a existência de variabilidade genética entre os genótipos (Tabela 2). Com relação a razão CVg/CVe, verificou-se que as características: glicose, frutose e sacarose apresentaram valores maior que a unidade e são consideradas características de ordem genética. Quanto ao amido o valor da razão CVg/CVe foi de 0,72 (Tabela 2), portanto há maior influência ambiental nessa característica.         As características glicose, frutose e sacarose apresentaram alto valores de herdabilidade no sentido amplo (Tabela 2), sugerindo forte controle genético e a possibilidade de ganhos expressivos no processo de seleção (DIAS et al. 2011). Porém o amido apresentou valor baixo, 60,62 % (Tabela 2).  Tabela 2 Estimativa de parâmetros genéticos em características físico-químicas de raiz de mandioca pertencente ao banco de germoplasma da Embrapa Amazônia Oriental. Características h2 (%) (1) CVg  (%) (2) CVg/CVe (3) Glicose 90,25 36,46 1,76 Frutose 89,90 57,25 1,72 Sacarose 86,33 23,48 1,45 Amido 60,62 15,62 0,72 h2 (1), herdabilidade no sentido amplo; CVg (2), coeficiente de variação genético e CVg/CVe (3), razão entre coeficiente de variação genético e coeficiente de variação ambiental.  Conclusão Os genótipos de mandioca brava apresentaram variabilidade genética para os carboidratos glicose, frutose e sacarose. Os valores de concentração de amido foram elevados nos genótipos 4 e 7. As herdabilidades dos açúcares foram altas, porém, o amido foi a característica mais influenciada pelo ambiente.  Referências bibliográfica BEZERRA, V. S.; PEREIRA, R. G. F. A.; CARVALHO, V. D.; VILELA, E. R. Raízes de mandioca minimamente processadas: efeito do branqueamento na qualidade de conservação. Ciência e Agrotecnologia, v. 26, p. 564-575, 2002.  DIAS, N. L. P.; OLIVEIRA, E. J.; DANTAS, J. L. L. Avaliação de genótipos de mamoeiro com uso de descritores agronômicos e estimação de parâmetros genéticos. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.46, n.11, p.1471-1479, nov. 2011.  LAJOLO, F.M.; MENEZES, E.W. Carbohidratos em alimentos regionales Iberoamericanos. São Paulo: Universidade de São Paulo, 2006. 648p.  STITT M.; LILLEY R. M. C.; GERHARD R.; HELDT H. W.; Metabolite levels in specific cells and subcellular compartments of plant leaves. Methods in Enzymology v.174, p.518-552, 1989.  THETHEWEY R.N.; GEIGENBERGER P.; RIEDEL K.; HAJIREZAEI M. R.; SONNEWALD U.; STITT M.; RIESMEIER J. W.; WILLMITZER L.  Combined expression of glucokinase and invertase in potato tubers leads to a dramatic reduction in starch accumulation and a stimulation of glycolysis. Plant Journal, v.15, p. 109-118, 1998.   

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