Distribution of genetic variability and isozyme characterization of ethonovarieties in gardens of cassava (Manihot esculenta Crantz) from Brazil

As etnovariedades representam uma forma de recurso genético que deve ser preservada e conservada, pois, será utilizada pelos melhoristas em programas de melhoramento no futuro, principalmente, na transferência de caracteres qualitativos de interesse econômico. As etnovariedades de mandioca (Manihot esculenta Crantz) merecem destaque dentro da associação entre conservação de recursos genéticos in situ e agricultura tradicional. A mandioca é uma das principais espécies cultivada por agricultores autóctones das regiões tropicais, especialmente, do Brasil. O presente trabalho teve os seguintes objetivos: a) analisar a variabilidade genética em nível de roças e regiões geográficas: Região Amazônica, compreendendo o alto Amazonas (Rio Negro e Rio Branco Estados do Amazonas e Roraima); o médio Amazonas (Estado do Pará); o baixo Amazonas (Rio Solimões Estado do Amazonas); Região de Cuiabá e Reserva Indígena do Xingu (Estado do Mato Grosso); e litoral sul do Estado de São Paulo; b) analisar a correspondência entre a classificação local da diversidade (taxonomia folk e a classificação fenotípica realizada através dos padrões isoenzimáticos; e c) caracterizar as etnovariedades através de padrões isoenzimáticos. Foram avaliadas 138 etnovariedades e 1 variedade comercial (Mantiqueira) pela técnica de eletroforese de isoenzimas, utilizando-se folhas recém expandidas, sendo estudados 11 sistemas enzimáticos (AAT, CAP, MDH, MADH, PGI, G6PDH, SKDH, PGM, ME, ACP e IDH) e avaliados 15 locos polimórficos. A distribuição da variabilidade genética foi estimada a partir das frequências alélicas obtidas através do coeficiente de diversidade de Nei. As estimativas dos índices de diversidade, como: porcentagem de locos polimórficos, número médio de alelos por loco e heterozigosidade média observada foram obtidas empregando-se o programa BIOSYS-1. Os resultados obtidos revelaram níveis elevados de heterozigosidade (Ho = 0,456). A maioria das roças apresentou excesso de homozigotos, provavelmente relacionados com o efeito de seleção a favor dos indivíduos homozigotos. Dentre as conclusões, destacam-se as seguintes : maior concentração de variabilidade dentro das roças de uma mesma região; maior variabilidade dentro de regiões do que entre regiões; diversidade intra-especifica diretamente relacionada com a estrutura sócio-cultural do local; dados de isoenzimas auxiliam as estratégias de coleta, preservação e manutenção das etnovariedades das roças de agricultura tradicional; e existe tendência de distinção entre material usado para mesa (macaxeira) e farinha (maniva ou mandioca brava).Ethnovarieties represent a form of genetic resource which must be preserved and conserved, because they will be utilized by plant breeders in breeding programs in the future, mainly for qualitative characters transference. Cassava ethnovarietis (Manihot esculenta Crantz) deserve distinction when related to the association of in situ genetic resources conservation and traditional agriculture. Cassava is one of the main tropical species, cultivated usually by authoctone farmers of tropical regions, especially in Brazil. The present work had the following objectives: a) analyze the genetic variability of gardens of different geographic regions: Amazonian Region, comprising the high Amazon (Rio Negro and Rio Branco Amazon and Roraima States); the medium Amazon (Pará State), and the low Amazon (Rio Solimões Amazon State); Cuiabá Region and Indigenous Reserve of Xingu (Mato Grosso State): and the south coast of São Paulo State); b) analyze the correspondence between the local classification of diversity (folk taxonomy) and the phenotypic classification achieved through isozyme patterns; and c) characterize the ethnovarieties through isozymatic patterns. A hundred and thirty eight ethonovarieties and one commercial variety were evaluated by the technique of isozyme electrophoresis, using recent expanded leaves. Eleven enzymatic systems (AAT, CAP, MDH, MADH, PGI , G6PDH, SKDH, PGM, ME, ACP and IDH) were studied and 15 polymorphic loci were evaluated. The distribution of genetic variability was estimated from the allelic frequencies obtained from Neis coefficient of diversity. The estimates of diversity indices through polymorphic loci percentage, mean number of alleles per locus and mean observed heterozygosity were obtained using the program BIOSYS-1. The results showed high levels of heterozygosity (Ho = 0.456). Most gardens presented excess of homozygotes, probably related to the selection effect in favor of homozygous individuals. The main conclusions were: concentration of variability within gardens higher than among gardens within a region; higher variability within regions than among regions; intraspecific variability directly related to the social-cultural structure of the region; isozyme data support strategies of collection, preservation and maintenance of ethnovarieties in gardens of traditional agriculture; and a tendency in separating sweet cassava (macaxeira) from bitter cassava (maniva)