Identificación, selección y caracterización genética de genotipos de Manihot esculenta Crantz, por tolerancia al deterioro fisiológico pos-cosecha

Abstract

La yuca es un alimento básico en países tropicales, contribuyendo a la seguridad alimentaria de los mismos; aunque es un cultivo de poca exigencia agronómica, sus raíces tienen una vida útil corta, ocasionada por el deterioro fisiológico pos cosecha (DFP). En efecto se estudió el comportamiento del (DFP), en raíces de Manihot esculenta Crantz, pertenecientes a las familias, GM3732, GM3736, CPDCR1B y CPDCR5B; las dos primeras presentan variabilidad en el contenido de carotenoides y materia seca (MS). Mientras que las dos últimas segregantes de M. walkerae con variabilidad en términos de DFP, MS y peso promedio de raíz. El objetivo de estudio fue Identificar, seleccionar y caracterizar genotipos de Manihot esculenta Crantz por tolerancia al (DFP). Se realizaron 8 ensayos entre los años 2013, 2014 y 2015, para evaluar las familias descritas, durante su cosecha y pos cosecha, realizado en CIAT, Sucre y Villavicencio. Se avaluaron las siguientes características: DFP, MS, ácido cianhídrico (HCN), contenido de escopoletina (ES), contenido total de carotenoides (CTC), beta caroteno (BC) y malondialdehído (MDA). Se realizaron análisis univariado para cada una de las características evaluadas y se diseñó un modelo lineal mixto para explicar el DFP. Correlaciones positivas y significativas fueron encontradas entre DFP y variables como MS y ES; y correlaciones negativas significativas con CTC y BC. Se lograron seleccionar 25 genotipos tolerantes y 24 susceptibles a DFP, cuya caracterización a nivel genético arrojo 1093 SNPs, que permitieron identificar 51 genes con potencialidad a ser marcadores moleculares para el carácter DFP, con sus respectivas composiciones alélicas. El estudio permitió verificar que existe tolerancia al DFP en las familias estudiadas. La fuente de tolerancia en M. esculenta (segregante carotenos) revelo 15 genes mientras que las familias segregantes de M. walkerae revelo 36 genes involucrados en la tolerancia a DFP.

Abstract: Cassava is a staple food in tropical countries, contributing to food security; although it is a crop of little agronomic exigency, its roots have a short useful life, caused by the postharvest physiological deterioration (PPD). Indeed, will study the behavior of (PPD), in roots of Manihot esculenta Crantz, belonging to the families, GM3732, GM3736, CPDCR1B and CPDCR5B; The first two presents variability in the content of carotenoids and dry matter (DM). While the last two segregants of M. walkerae with variability in terms of PPD, MS and root mean weight. The objective of the study was to identify, select and characterize Manihot esculenta Crantz genotypes by tolerance to (PPD). Eight trials were carried out between 2013, 2014 and 2015, to evaluate the families described, during their harvest and post-harvest, at CIAT, Sucre and Villavicencio. The following characteristics were evaluated: PPD, MS, hydrocyanic acid (HCN), scopoletin content (SC), total carotenoid content (TCC), beta carotene (BC) and malondialdehyde (MDA). Univariate analysis was performed for each of the evaluated characteristics and a mixed linear model was designed to explain PPD. Positive and significant correlations were found between PPD and variables such as DM and SC; And significant negative correlations with TCC and BC. It was possible to select 25 tolerant genotypes and 24 susceptible to PPD, whose genetic characterization yielded 1093 SNPs, which allowed to identify 51 genes with potential to be molecular markers for the PPD character, with their respective allelic compositions. The study allowed to verify that there is tolerance to PPD in the families studied. The tolerance source in M. esculenta (segregating carotene) revealed 15 genes while segregating families of M. walkerae revealed 36 genes involved in PPD tolerance.