Resumos

A couve (Brassica oleracea var. acephala) é uma das formas mais antigas da família Brassicaceae, originada no leste do mediterrâneo e utilizada para a alimentação humana há mais de 2000 anos a.C (Balkaya & Yanmaz, 2005BALKAYA A; YANMAZ R. Promising kale (Brassica oleracea var. acephala) populations from Black Sea region, Turkey. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science 33: 1-7. 2005.). A exemplo de outras brássicas, esta espécie apresenta alto teor de água e baixo teor de lipídeos, carboidratos e propriedades calóricas (Vilar et al., 2008VAISHNAVA A; SACHAN JN; TEWARI SK. Genetic divergence for important quantitative traits in Indian mustard {Brassica juncea (l.) czern and coss}. Agricultural Science Digest 26: 269-272. 2006.). Também, tem como características, ação anticarcinogênica, uma vez que é rica em glucosinolatos e contém elevados teores de flavonóides, vitaminas e nutrientes minerais (Morenoet al., 2006LOVATTO PB; GOETZE M; THOMÉ GCH. Efeito de extratos de plantas silvestres da família Solanaceae sobre o controle de Brevicoryne brassicae em couve (Brassica oleracea var. acephala). Ciência Rural 34: 971-978. 2004.).

Por ser uma cultura rústica, que se adapta a diferentes condições ambientais, a couve não necessita de alto nível tecnológico para o seu cultivo (Vilar et al., 2008VAISHNAVA A; SACHAN JN; TEWARI SK. Genetic divergence for important quantitative traits in Indian mustard {Brassica juncea (l.) czern and coss}. Agricultural Science Digest 26: 269-272. 2006.). No entanto, é necessário um intenso trabalho de melhoramento para esta cultura, principalmente para aumentar a produtividade de folhas com padrão comercial e melhorar a sua resistência ao ataque deBrevicoryne brassicae e Plutella xylostella que são as principais pragas das brássicas (Lovattoet al., 2004LAGHETTI G; MARTIGNANO F; FALCO V; CIFARELLI S; GLADIS T; HAMMER K. ''Mugnoli'': a neglected race of Brassica oleracea L. from Salento (Italy). Genet Resour Crop Evol 52: 635-639. 2005.; Boiça Júnior et al., 2010).

Existem muitos recursos genéticos que podem ser utilizados no melhoramento da couve, porém, há a possibilidade de se perder cultivares antigas devido à modernização das técnicas produtivas, mudanças socioeconômicas e pela introdução de novas cultivares (Laghetti et al., 2005KOUTITA O; TERTIVANIDIS K; KOUTSOS T; KOUTSIKA-SOTIRIOU M; SKARACIS G. Genetic changes between C0, C3, C5 cycles of selection and S4 lines of two cabbage (Brassica oleracea L. var. capitata L.) open pollinated populations based on RAPD markers. Biotechnology 7: 475-480. 2008.;Gepts, 2006FILGUEIRA FAR. Novo manual de olericultura: Agrotecnologia moderna na produção e comercialização de hortaliças. Viçosa: UFV. 402p. 2008.; Christensen et al., 2011BOIÇA JUNIOR AL; CHAGAS FILHO NR; SOUZA JR. Não-preferência para oviposição de traça-das-crucíferas em genótipos de couve-flor. Revista Caatinga 23: 28-33. 2010.). Desta forma, há necessidade de se caracterizar os genótipos de couve quanto aos seus caracteres agronômicos, variabilidade genética e mantê-los para futuros programas de melhoramento.

Atualmente, pesquisadores de vários países estão considerando a necessidade de estudar a divergência genética existente nas brássicas, dos quais podem-se citar a Índia (Vaishnava et al., 2006SUDRÉ CP; RODRIGUES R; RIVA EM; KARASAWA M; AMARAL JÚNIOR AT. Divergência genética entre acessos de pimenta e pimentão utilizando técnicas multivariadas. Horticultura Brasileira 23: 22-27. 2005.; Khan et al., 2009IVOGLO MG; FAZUOLI LC; OLIVEIRA ACB; GALLO PB; MISTRO JC; SILVAROLLA MB; TOMA-BRAGHINI M. Divergência genética entre progênies de café robusta. Bragantia 67: 823-83. 2008.), Paquistão (Yousuf et al., 2011), Etiópia (Beleteet al., 2011BELETE YS; KEBEDE SA; GEMELAL AW. Multivariate analysis of genetic divergence among Ethiopian Mustard (Brassica carinata A. Brun) genotypes in relation to seed oil quality traits. International Journal of Agricultural Research 6: 494-503. 2011.), Turquia (Okumus & Balkaya, 2007NUNES GH; MELO DRM; DANTAS DJ; ARAGÃO FAS; NUNES EWL. Divergência genética entre linhagens de melão do grupo Inodorus. Revista Ciência Agronômica 42: 448-456. 2011b.), Bangladesh (Nath et al., 2003;Khatun et al., 2010KHAN SH; AHMED N; JABEEN N; MUSHTAK F; HSSAIN K. Genetic divergence in kale (Brassica oleracea var. acephala L.) S.H. The Asian Journal of Horticulture 4: 134-137. 2009.), Grécia (Koutita et al., 2008), Dinamarca, Suécia e Itália (Sjödin et al., 2008; Christensen et al., 2011BOIÇA JUNIOR AL; CHAGAS FILHO NR; SOUZA JR. Não-preferência para oviposição de traça-das-crucíferas em genótipos de couve-flor. Revista Caatinga 23: 28-33. 2010.), utilizando-se a análise multivariada como ferramenta no estudo da divergência. No entanto, no Brasil são raros os trabalhos que visam caracterizar a divergência genética da couve e de outras brássicas.

Assim, objetivou-se com este trabalho caracterizar genótipos de couve do banco de germoplasma da UFVJM quanto aos seus caracteres morfológicos, visando estimar a divergência genética por meio de diferentes técnicas de análise multivariada e verificar a importância das características avaliadas para o estudo de divergência.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido no Setor de Olericultura, localizado nocampus JK da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM) (18º12'01''S, 43º34'20''O, altitude de 1387 m). No período de condução do experimento, a temperatura média foi de 18,3ºC com umidade relativa do ar de 80,3%, havendo poucas oscilações no decorrer deste período.

O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com quatro repetições e cinco plantas por parcela. Foram avaliados 30 genótipos de couve do banco de germoplasma da UFVJM, sendo 19 genótipos oriundos de coletas em propriedades rurais na região de Diamantina-MG (UFVJM-2, UFVJM-3, UFVJM-4, UFVJM-5, UFVJM-7, UFVJM-8, UFVJM-9, UFVJM-10, UFVJM-13, UFVJM-19, UFVJM-21, UFVJM-22, UFVJM-24, UFVJM-26, UFVJM-27, UFVJM-30, UFVJM-32, UFVJM-34 e UFVJM-36), oito genótipos doados pela Universidade Federal de Lavras (UFLA-1, UFLA-3, UFLA-6, UFLA-8, UFLA-5, UFLA-10, UFLA-11 e UFLA-12) e três cultivares comerciais: couve-manteiga 900 legítima pé alto (Feltrin Sementes, Farroupilha-RS); couve-manteiga Baby (Vidasul Sementes Ltda., Xanxerê-SC) e couve-de-folha Manteiga Geórgia (Horticeres Sementes Ltda., Indaiatuba-SP).

No dia 28 de julho de 2011 foram coletadas brotações laterais no terço basal das plantas matrizes, com três a quatro centímetros de altura e dois folíolos para a formação das mudas pelo sistema de estaquia verde.

As brotações foram plantadas em bandejas de isopor de 72 células, preenchidas com substrato comercial Plantimax^(r) e mantidas em casa de vegetação no Setor de Olericultura da UFVJM por 30 dias, com a finalidade de proporcionar o enraizamento. Após o enraizamento as mudas foram transplantadas para vasos com capacidade de 7,5 kg de solo preenchidos com Latossolo Vermelho distrófico e esterco bovino na proporção 3:1. Os vasos foram mantidos em casa de vegetação por 30 dias com objetivo de pegamento das mudas. Em 28 de setembro de 2011 os vasos foram levados para o campo, onde permaneceram até a coleta dos dados para a caracterização morfológica. As adubações de solo e cobertura foram realizadas de acordo com as recomendações para a cultura (Filgueira, 2008CRUZ CD. Programa GENES: Aplicativo computacional em genética e estatística versão Windows. Viçosa: UFV. 382 p. 2006.). Duas vezes por semana, foram retiradas as folhas senescentes e as brotações para possibilitar o melhor desenvolvimento das plantas.

No dia 2 de janeiro de 2012, foram avaliados individualmente, a altura das plantas (utilizando fita métrica graduada em cm, partir do nível do solo até a extremidade das folhas mais altas); o diâmetro do caule (em mm, medido com paquímetro na metade da altura da planta); o número de folhas apropriadas para a comercialização (contagem das folhas maiores que 15 cm e sem sinais de senescência); o número total de folhas na planta (contagem de todas as folhas desconsiderando as não expandidas e as folhas existentes nas brotações); o número de brotações e o número de pulgões adultos (Brevicoryne brassicae) e de lagartas (Plutella xylostella) de 4ª instar presentes em todas as folhas da planta. Na 5ª folha expandida, mais nova, foram avaliados o diâmetro da base e do centro do pecíolo em mm (medido com paquímetro na metade de sua extensão); o comprimento do pecíolo (medido com régua graduada em cm a partir de sua inserção no caule até o inicio do limbo foliar); o comprimento e largura do limbo foliar (utilizando régua graduada em cm); a área foliar em cm² (coleta da 5ª folha expandida mais nova de cada planta que compõe a parcela e, escaneada utilizando um Scanner HP Photosmart C4480, totalizando 5 folhas por repetição, sendo sua área estimada com o auxilio do software Image Pro Plus 4.5); e o peso da matéria seca em estufa com ventilação forçada de ar a 65°C até atingir peso constante.

Para a caracterização qualitativa dos genótipos utilizou-se escala de notas. Para isso, a 5ª folha expandida mais nova de cada planta foi coletada e levada para o Laboratório de Olericultura, sendo em seguida avaliada por cinco avaliadores previamente treinados: o formato do limbo foliar, formato da margem foliar, formato do ápice foliar, formato da base foliar, base do pecíolo, proporção da projeção alada e tonalidade de verde, roxo e amarelo da parte adaxial e abaxial do pecíolo, da nervura principal, da nervura secundária e do limbo foliar seguindo a escala de notas apresentada na Figura 1.

Os dados obtidos por contagem e pontuação foram submetidos à transformação $\sqrt{x+1}$, com a finalidade de atender as pressuposições da análise de variância.

Para a aplicação do método de agrupamento de otimização de Tocher citado por Rao (1952), foi utilizada a distância generalizada de Mahalanobis (D²⁾ como medida de dissimilaridade. O dendrograma ilustrativo do padrão de dissimilaridade obtido pelo método UPGMA (Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean) também foi utilizado no estudo da diversidade genética entre os genótipos. Tal procedimento permite avaliar melhor a divergência, confrontando os resultados obtidos por diferentes metodologias de análise multivariada, possibilitando interpretação mais precisa dos resultados e evitando possíveis equívocos. A importância dos caracteres para a discriminação da divergência foi verificada por intermédio da avaliação da contribuição relativa de cada característica para a divergência genética, estimados pelo método proposto por Singh (1981)SILVA GC; OLIVEIRA FJ; ANUNCIAÇÃO FILHO CJ; NETO DES; MELO LJOT. Divergência genética entre genótipos de cana-de-açúcar. Revista Brasileira de Ciências Agrárias 6: 52-58. 2011..

As análises uni e multivariadas foram realizadas utilizando-se o aplicativo genético-estatístico Genes (Cruz, 2006CHRISTENSEN S; BOTHMER RV; POULSEN G; MAGGIONI L; PHILLIP M; ANDERSEN BA; JØRGENSEN RB. AFLP analysis of genetic diversity in leafy kale (Brassica oleracea L. convar. acephala (DC.) Alef.) landraces, cultivars and wild populations in Europe. Genet Resour Crop Evol 58: 57-666. 2011.).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As medidas de dissimilaridade genética (Tabela 1), estimadas a partir da distância generalizada de Mahalanobis (D²⁾, apresentaram uma variação de 15,25 a 661,90 o que, segundoBenitez et al. (2011)BENITEZ LC; RODRIGUES ICS; ARGE LWP; RIBEIRO MV; BRAGA EJB. Análise multivariada da divergência genética de genótipos de arroz sob estresse salino durante a fase vegetativa. Revista Ciência Agronômica 42: 409-416. 2011., indica a presença de ampla divergência genética entre os genótipos estudados. Estes dados são concordantes com os de Khan et al. (2009)IVOGLO MG; FAZUOLI LC; OLIVEIRA ACB; GALLO PB; MISTRO JC; SILVAROLLA MB; TOMA-BRAGHINI M. Divergência genética entre progênies de café robusta. Bragantia 67: 823-83. 2008. que também avaliaram genótipos de couve.

Os genótipos UFLA-3 e UFLA-6 foram os mais divergentes entre si (D²= 661,90), seguido dos genótipos UFVJM-10 e UFLA-24 (D²= 632,78), enquanto que os genótipos COM-1 e COM-3 foram os menos divergentes (D²= 15,25), seguidos dos genótipos UFVJM-34 e UFVJM-22 (D²= 22,60). O genótipo UFLA-6 esteve presente em nove combinações, apresentando-se como o mais divergente em relação aos demais, seguido do genótipo UFVJM-24 que esteve presente em oito combinações. Estes genótipos podem ser usados em cruzamentos bi-parentais uma vez que, pelo contraste dos mesmos (maior divergência genética), poderão potencializar a obtenção de populações altamente segregantes com possibilidade da obtenção de genótipos transgressivos para múltiplas características (Belete et al., 2011BELETE YS; KEBEDE SA; GEMELAL AW. Multivariate analysis of genetic divergence among Ethiopian Mustard (Brassica carinata A. Brun) genotypes in relation to seed oil quality traits. International Journal of Agricultural Research 6: 494-503. 2011.).

A análise de agrupamentos pelo método de Tocher (Tabela 2), possibilitou a separação dos 30 genótipos em seis grupos distintos, verificando-se a presença de 77% dos genótipos no primeiro grupo, o que indica que embora haja genótipos com grande divergência genética entre si, a maioria é similar, o que segundo Silva et al. (2011)RAO RC. Advanced statistical methods in biometric research. New York: John Wiley and Sons. 390p. 1952. evidencia uma base genética estreita. O mesmo foi observado por diversos autores em diferentes culturas: Sudré et al. (2005)SJÖDIN P; HEDMAN H; KRUSKOPF OSTERBERG M; GUSTAFSSON S; LAGERCRANTZ U; LASCOUX M. Polymorphism and divergence at three duplicate genes in Brassica nigra. Journal of Molecular Evolution 66: 581-590. 2008. avaliando pimenta e pimentão; Vaishnava et al. (2006)SUDRÉ CP; RODRIGUES R; RIVA EM; KARASAWA M; AMARAL JÚNIOR AT. Divergência genética entre acessos de pimenta e pimentão utilizando técnicas multivariadas. Horticultura Brasileira 23: 22-27. 2005. avaliando mostarda-amarela; Nuneset al. (2011a)NATH UK; NAZ S; RAHMAN MM. Genetic divergence of Brassica campestris, Brassica juncea parents and their hybrids. Pakistan Journal of Biological Sciences 6: 936-938. 2003. avaliando linhagens de melão "pele de sapo"; Nunes et al. (2011b)NUNES GH; COSTA FILHO JA; SILVA DJH; CARNEIRO PCS; DANTAS DJ. Divergência genética entre linhagens de melão Pele de Sapo. Revista Ciência Agronômica 42: 765-773. 2011a.avaliando linhagens de melão do grupo Inodorus; Silva et al. (2011)RAO RC. Advanced statistical methods in biometric research. New York: John Wiley and Sons. 390p. 1952. avaliando cana-de-açúcar.

A observação de ocorrência de mudanças abruptas nos agrupamentos e o conhecimento prévio dos genótipos foram utilizados como critérios para a formação de grupos no dendrograma (Figura 2). Considerou-se como corte a distância de 55%, o que possibilitou a formação de seis grupos. Observou-se que os genótipos COM-2, UFVJM-10, UFLA-3, UFVJM-24, UFVJM-3 e UFLA-6 se mantiveram agrupados no dendograma (Figura 2), da mesma forma quando avaliados pelo método Tocher. No entanto, os genótipos pertencentes ao grupo I formado pelo método Tocher, que antes eram similares se dividiram em dois grupos no dendograma. Diferenças para a estimação da divergência genética entre o método Tocher e o dendograma, também foram observadas por outros autores como Sudré et al (2005)SJÖDIN P; HEDMAN H; KRUSKOPF OSTERBERG M; GUSTAFSSON S; LAGERCRANTZ U; LASCOUX M. Polymorphism and divergence at three duplicate genes in Brassica nigra. Journal of Molecular Evolution 66: 581-590. 2008. Ivoglo et al. (2008)GEPTS P. Plant genetic resources conservation and utilization: the accomplishments and future of a societal insurance policy. Crop Science 46: 2278-2292. 2006., Nunes et al (2011aNATH UK; NAZ S; RAHMAN MM. Genetic divergence of Brassica campestris, Brassica juncea parents and their hybrids. Pakistan Journal of Biological Sciences 6: 936-938. 2003., 2011b)NUNES GH; COSTA FILHO JA; SILVA DJH; CARNEIRO PCS; DANTAS DJ. Divergência genética entre linhagens de melão Pele de Sapo. Revista Ciência Agronômica 42: 765-773. 2011a., o que é natural, uma vez que os métodos se fundamentam em técnicas distintas de agrupamento.

Observou-se ainda, que os genótipos COM-1, COM 2 e COM-3 são distintos dos demais (Figura 2), o que já era esperado, visto que as cultivares comerciais recentes apresentam características morfológicas diferentes das variedades antigas, como maior número de folhas e menor porte da planta, possibilitando a maior produtividade, reduzindo a necessidade de tutoramento e facilitando os tratos culturais (Azevedoet al., 2012AZEVEDO AM; ANDRADE JÚNIOR VC; PEDROSA CE; FERNANDES JSC; VALADARES NR; FERREIRA MAM; MARTINS RAV. Desempenho agronômico e variabilidade genética em genótipos de couve. Pesquisa Agropecuária Brasileira 47: 1751-1758. 2012.).

Em termos de contribuição relativa para a divergência genética (Tabela 3) constatou-se que as características mais importantes quanto à discriminação dos genótipos foram: comprimento do pecíolo (9,81%), proporção da projeção alada (8,77%), tom de roxo da superfície adaxial da nervura primária (7,77%), formato da margem foliar (7,49%), número de folhas totais (6,89%), formato da base da folha (5,93%) e diâmetro da base do pecíolo (5,26%), o que configura a importância destes caracteres neste tipo de estudo. Por outro lado, com exceção do tom roxo das superfícies abaxial e adaxial, a coloração das folhas foi a característica que menos contribuiu para a divergência genética (Tabela 3). Os tons de verde do pecíolo na superfície abaxial (0,10%), tons de amarelo do limbo na superfície adaxial (0,10%) e tons de verde da nervura primária na superfície adaxial (0,02%) foram as características que menos contribuíram. Este fato pode ser justificado pela pequena divergência genética para estas características, pela influência da variação ambiental, ou pela ineficácia da avaliação visual por escala de notas.

Concluiu-se que há divergência genética entre os genótipos de couve estudados e que há características importantes que podem ser usadas nas estimativas da divergência.

AGRADECIMENTOS

À FAPEMIG, ao CNPq e à CAPES pela concessão de bolsas de estudos e recursos financeiros para o desenvolvimento do projeto. À HortiAgro Sementes pela disponibilização dos genótipos de couve código UFLA.

Datas de Publicação

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