Diversidade genética entre genótipos de cártamo via caracteres

<jats:p>O cártamo (Carthamus tinctorius L.) é uma oleaginosa herbácea com características que permitem seu cultivo em regiões áridas e semiáridas. Assim, a caracterização de diferentes genótipos de cártamo, é um passo importante na obtenção de informações básicas para programas de melhoramento desta cultura. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a divergência genética entre genótipos de cártamo com base em características morfológicas, a fim de fornecer orientações iniciais para programas de melhoramento genético. Foram avaliados 124 genótipos de Carthamus tinctorius L. oriundos do Banco Ativo de Germoplasma do Instituto Mato-grossense de Algodão e Laboratório de Recursos Genéticos Vegetais da Universidade do Estado de Mato Grosso, Campus de Cáceres. Os genótipos foram avaliados quanto a 16 caracteres morfológicos e os dados submetidos a análise multivariada pelo método UPGMA de agrupamento. As estimativas dos coeficientes de dissimilaridade variaram de 0,00 a 0,56, indicando presença de diversidade genética entre os genótipos avaliados. Os agrupamentos estabelecidos no método Tocher e UPGMA apresentaram diferenças nos grupos formados, mudando completamente a composição destes. Com isso, existe variabilidade genética entre genótipos de cártamo avaliados com base nas características morfológicas, sugerido a utilização destes em futuras combinações em programa de melhoramento genético da cultura.</jats:p>

section_content: El cártamo (Carthamus tinctorius L. ) es una oleaginosa herbácea con características que permiten su cultivo en regiones áridas y semiáridas. Por lo tanto, la caracterización de diferentes genotipos de cártamo es un paso importante para obtener información básica para los programas de mejora de este cultivo. En este contexto, el objetivo de este trabajo fue evaluar la divergencia genética entre genotipos de cártamo en base a características morfológicas, con el fin de proporcionar directrices iniciales para los programas de mejora genética. Se evaluaron 124 genotipos de Carthamus tinctorius L. procedentes del Banco de Germoplasma Activo del Instituto del Algodón de Mato Grosso y del Laboratorio de Recursos Fitogenéticos de la Universidad Estatal de Mato Grosso, Campus de Cáceres. Los genotipos se evaluaron para 16 caracteres morfológicos y los datos se sometieron a un análisis multivariante mediante el método de agrupación UPGMA. Las estimaciones de los coeficientes de disimilitud oscilaron entre 0,00 y 0,56, lo que indica la presencia de diversidad genética entre los genotipos evaluados. Las agrupaciones establecidas por los métodos de Tocher y UPGMA presentaron diferencias en los grupos formados, cambiando completamente su composición. Por lo tanto, existe variabilidad genética entre los genotipos de cártamo evaluados en base a las características morfológicas, lo que sugiere el uso de éstas en futuras combinaciones en el programa de mejora genética del cultivo. Palabras clave: Carthamus tinctorius L. ; Análisis multivariante; Variabilidad.
section_name: Resumen

section_content: O cártamo (Carthamus tinctorius L. ) é uma cultura oleaginosa herbácea, de caule ereto e ramificado (Pavithra, 2015) pertencente à família Asteraceae (Anicésio, Silva, Silva e Pacheco, 2018), que apresenta valor econômico devido a composição química de suas sementes, folhas e flores, com capacidade de utilização na indústria alimentícia, medicinal, ornamental (Oba et al., 2017), na alimentação animal (Emongor, 2010) e na indústria dos biocombustíveis (Dordas & Sioulas, 2008). 

A espécie apresenta sistema radicular que pode atingir três metros de profundidade (Bonfim-Silva et al., 2015) e consequentemente uma capacidade de extrair água e nutrientes que não estão disponíveis para a maioria das culturas durantes os dias quentes e secos (Bagheri & Sam-Dailiri, 2011), permitindo seu cultivo em regiões áridas e semiáridas (Hojati et al., 2011), além disso, é possível ser cultivado em diferentes estações e em todo o mundo, pois pode tolerar o estresse abiótico como alta temperatura, seca e salinidade (Yeilaghi et al., 2015; Zafari et al., 2020). 

Para que um programa de melhoramento genético de plantas seja bem executado, existe a necessidade da presença de variabilidade genética entre os indivíduos que serão submetidos a seleção (Ivoglo et al., 2008, Saadaoui et al., 2017). Nesse sentido, estudos com cártamo mostram que há diversidade entre seus genótipos, permitindo assim otimizar o desenvolvimento de material genético em programas de melhoramento de plantas (Pearl & Burke, 2014; Silva et al., 2021), pois, desta maneira permite identificar possíveis genitores ou até mesmo genótipos com características superiores (Silva et al., 2012). 

Conhecer as características dos diferentes genótipos de cártamo ajuda os programas de melhoramento a obter informações básicas sobre a cultura, acarreta melhorias nas mesmas (Golkar, 2014). A diversidade genética do cártamo é expressa na forma de genótipos preservados em bancos de germoplasma e pode ser avaliada por características morfológicas, agronômicas, fisiológicas e moleculares (Boldt, 2014). Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a divergência genética entre genótipos de cártamo, a partir de características morfológicas, a fim de fornecer orientações iniciais para programas de melhoramento genético da espécie.
section_name: Introdução

section_content: Foram avaliados 124 genótipos de Carthamus tinctorius L. (Tabela 1) provenientes do Banco Ativo de Germoplasma do Instituto Mato-grossense de Algodão (IMA-MT) no Laboratório de Recursos Genéticos Vegetais da Universidade do Estado de Mato Grosso -UNEMAT, Campus Cáceres, Cidade Universitária. 

Tabela 1. Identificação de origem e PI (Identificação e origem dos genótipos) de 124 genótipos de Carthamus tinctorius L, do Banco Ativo de Germoplasma do Instituto Mato-grossense de Algodão, Cáceres, 2018.
section_name: Metodologia

section_content: O experimento foi realizado na safra agrícola 2017/2018 e conduzido na área experimental da Empresa Mato-Grossense de Pesquisa, Auxílio e Extensão Rural (EMPAER), localizada na cidade de Cáceres, no Mato Grosso, na latitude 16°43'42" Sul e Longitude 57°40'51" Oeste, 118 metros acima do nível do mar. Segundo a classificação de Köppen, o clima da região é caracterizado tropical, quente e úmido e invernos secos (Awa), com estações chuvosas de outubro a abril e estações secas de maio a setembro (Dallacort et al., 2014). O solo foi classificado como Argissolo Vermelho Amarelo Eutrófico chernossólico com textura média argilosa (Arantes et al., 2012). Amostras de solo foram coletadas para análise química do solo, em duas profundidades de amostragem do solo (Tabela 2). A adubação de semeadura foi realizada de acordo com a recomendação da análise de solo e baseando-se na necessidade da cultura do girassol, devido à falta de informações sobre adubação para a cultura do Cártamo, utilizando-se 20g do adubo formulado N -P2O5 -K2O (NPK 4-14-8) por metro linear e distribuído uniformemente pela linha.
section_name: Fonte: Autores.

section_content: A semeadura foi realizada na safra 2017/2018 de forma manual, a uma profundidade de 5 cm, em uma unidade experimental composta de 4 linhas de 1 metro linear, com espaçamento de 50cm entre linhas e 10cm entre plantas. Para análise dos tratamentos a área útil de avaliação foi constituída por duas linhas centrais de cada parcela. Os tratos culturais foram realizados de acordo com a necessidade da cultura, como capina manual para evitar a competição com plantas daninhas. A irrigação foi por sistema de aspersão usado para manter as condições ideais de umidade para o crescimento da cultura. E a colheita foi realizada manualmente após a maturidade fisiológica de cada genótipo. 

A caracterização morfológica foi realizada baseando-se nos descritores propostos pelo International Board for Plant Os dados foram submetidos a uma análise multivariada, para 16 características morfológicas, empregando-se a análise de agrupamento pelos métodos de otimização via Tocher modificado (Rao, 1952) e o método hierárquico de Agrupamento Médio entre Grupos (UPGMA), via variáveis multicategóricas. Todas as análises foram realizadas utilizando os recursos computacionais do software Genes (Cruz, 2013).
section_name: Ord

section_content: Através das medidas de dissimilaridade estimadas para as 16 características morfológicas avaliadas via variáveis multicategóricas, identificou-se que os valores da magnitude de dissimilaridade variaram entre 0,0 a 0,56 indicando a presença de diversidade genética entre os genótipos avaliados. Com relação aos materiais analisados, percebeu-se que quatro combinações foram mais dissimilares, apresentando magnitude de dissimilaridade de 0,56, sugerindo que a utilização desses genótipos em cruzamentos é capaz de gerar indivíduos com maior variabilidade genética. Já a menor magnitude (0,0), encontrada para 36 combinações mais similares representa uma estreita base genética entre os materiais, indicando proximidade entre esses genótipos para as características estudadas. 

A análise de agrupamento realizada pelo método de Tocher modificado (Tabela 3) alocou os genótipos de cartámo 0 -20 6,2 5,5 16,6 0,37 3,3 2,7 0,6 0,0 3,0 25 20 -40 6,0 5,3 6,0 0,24 2,9 2,1 0,8 0,0 3,2 genótipo 76 apresenta HC horizontal, CF branca, MF serrada e IES baixo. Estes genótipos apresentam distância genética em relação ao conjunto de genótipos avaliado. 

Tabela 3. Representação do agrupamento gerado pelo método de otimização de Tocher modificado com base na dissimilaridade entre os 124 genótipos de Cártamo (Cáceres -MT, 2018). 118, 60, 65, 66, 99, 102, 116, 36, 72, 79, 117, 111, 17, 67, 56, 98, 25, 93, 113, 18, 69, 104 e 95 19, 4 II 4, 7, 105, 41, 51, 45, 20, 108, 13, 86, 94, 26, 58, 23, 87, 77, 43, 68, 88, 9, 11 e 34 17, 7 III 21, 78, 5, 40, 8, 47, 96, 22, 48, 91, 123, 100, 114, 92, 2, 31, 71, 44, 46 e 55 16, 1 IV 27, 29, 84, 107, 73, 24, 28, 80, 90, 63, 6, 103, 3, 120, 119, 75, 74, 122, 39, 106, 121, 19, 35, 110, 61, 62, 97, 112, 37, 30, 101, 54, 85, 42, 50, 15, 115, 64, 7, 10, 11, 12, 14, 16, 21, 24, 38, 40, 41, 49, 51, 57, 59, 68, 73, 77, 79, 81, 82, 87, 88 e 89 foram os mais divergentes, sugerido a utilização destes em futuras combinações em programa de melhoramento genético da cultura.
section_name: Resultados e Discussão

section_name: Grupos Genótipos

section_content: Existe variabilidade genética entre genótipos de cártamo avaliados com base nas características morfológicas, sugerido a utilização destes em futuras combinações em programa de melhoramento genético da cultura. Contudo, sugere-se a avaliação das características agronômicas dos genótipos em trabalhos futuros.
section_name: Conclusão