Genetic parameters of quality nutritional traits of common bean: dietary fiber and sulfur amino acids

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorThe common bean (Phaseolus vulgaris L.) have high content of dietary fiber and protein of high quality, so it can be considered a functional food. The objectives of this work were: (1) to verify if occurs maternal effect for the insoluble fiber, soluble fiber, methionine and cysteine content in grains common bean; (2) to estimate the heritability and gain from selection for these traits; (3) to assess the composition of amino acids of early generations of common bean obtained from controlled crosses with genitor of high cysteine content. Six generations were obtained (F1, F1 reciprocal, F2, F2 reciprocal, retrocruzamento 1 - RCP1 and retrocruzamento 2 - RCP2) from crosses between genitors contrasting to the insoluble fiber (Guateian 6662 x Guapo Brilhante), soluble fiber (Guapo Brilhante x Pérola), methionine (BRS Valente x Iapar 44) and cysteine (TPS Nobre x Minuano) content. The soluble and insoluble fiber contents were determined by enzyme-gravimetric method and the amino acids content were determined by high performance liquid chromatography (HPLC). The experimental design was a completely randomized, with variable number of replications for generations obtained. The results showed presence of genetic variability for the insoluble fiber, methionine and cysteine contents. No was observed effect maternal significant for insoluble fiber, soluble fiber, methionine and cysteine contents in grains of common bean. Estimates of heritability moderate in the broad sense of 45.22% and gain from selection predicto of 10.15% was obtained for the insoluble fiber. Unable to estimate the heritability in the broad sense and in the narrow sense for soluble fiber, because of lack of genetic variability in different generations, and for the methionine and cysteine content, because genetic negative variances were obtained. The selection of plants F2 obtained from crosses between Guateian 6662 x Guapo Brilhante and between BRS Valente x Iapar 44 may result in superior genotypes for the insoluble fiber and methionine content, respectively. The genitors TPS Nobre and Minuano and F1 and F1r generations showed essential amino acids and nonessential contents suitable for use in food. For the cysteine content, it is not possible to select any plant in the F2 generation due to the low contents of this amino acid sulfur.O feijão (Phaseolus vulgaris L.) apresenta alto teor de fibra alimentar e proteína de alta qualidade, por isso pode ser considerado um alimento funcional. Os objetivos desse trabalho foram: (1) investigar a ocorrência de efeito materno para os teores de fibra insolúvel, fibra solúvel, metionina e cisteína em grãos de feijão; (2) obter estimativas de herdabilidade e de ganho por seleção para esses caracteres; (3) avaliar a composição de aminoácidos de gerações precoces de feijão obtidas a partir de cruzamentos controlados com genitor de alto teor de cisteína. Sendo assim, foram obtidas seis gerações (F1, F1 recíproco, F2, F2 recíproco, retrocruzamento 1 - RCP1 e retrocruzamento 2 - RCP2), a partir de cruzamentos entre genitores contrastantes para os teores de fibra insolúvel (Guateian 6662 x Guapo Brilhante), fibra solúvel (Guapo Brilhante x Pérola), metionina (BRS Valente x Iapar 44) e cisteína (TPS Nobre x Minuano). Os teores de fibra insolúvel e solúvel foram determinados pelo método enzimático-gravimétrico e os teores dos aminoácidos foram quantificados por cromatografia líquida de alta performance (HPLC). O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com número de repetições variável para as diferentes gerações. Os resultados obtidos revelaram presença de variabilidade genética para a fibra insolúvel, metionina e cisteína. Não foi verificado efeito materno significativo para os teores de fibra insolúvel, fibra solúvel, metionina e cisteína em grãos de feijão. Estimativa moderada de herdabilidade, em sentido amplo, de 45,22% e ganho por seleção predicto de 10,15% foram obtidos para a fibra insolúvel. Não foi possível estimar a herdabilidade, em sentido amplo, e em sentido restrito para a fibra solúvel, devido à ausência de variabilidade genética nas diferentes gerações, e para os teores de metionina e de cisteína, pois variâncias genéticas negativas foram obtidas. A seleção de plantas F2 obtidas a partir do cruzamento entre Guateian 6662 x Guapo Brilhante e entre BRS Valente x Iapar 44 poderá resultar em genótipos superiores quanto aos teores de fibra insolúvel e de metionina, respectivamente. Os genitores TPS Nobre e Minuano e as gerações F1 e F1r apresentaram teores de aminoácidos essenciais e não-essenciais adequados para uso na alimentação. Para o teor de cisteína, não é possível selecionar nenhuma planta na geração F2 devido aos baixos teores desse aminoácido sulfurado