CARACTERIZAÇÃO E DIVERGÊNCIA GENÉTICA ENTRE GENÓTIPOS DE FEIJÃO-CAUPI COM BASE NOS TEORES DE PROTEÍNAS, FERRO E ZINCO E NA QUALIDADE DE COCÇÃO

Abstract

RESUMO: No melhoramento, a caracterização do germoplasma e os estudos de divergência genética são importantes por permitirem identificar parentais que quando cruzados gerem populações com variabilidade genética ampla e progênies superiores. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi caracterizar genótipos de feijão-caupi e a divergência genética para qualidade nutricional e de cocção. Conduziu-se um ensaio em blocos ao acaso, com 24 tratamentos (linhagens e cultivares) e duas repetições, em condições de casa de vegetação, em Teresina PI, no ano agrícola 2018/2019. A partir de amostras de grãos dos genótipos, realizaram-se análises dos conteúdos de proteínas, ferro e zinco e da porcentagem de grãos cozidos, respectivamente, pelos métodos Kjeldahl; digestão nitro-perclórica e leitura em espectrofotômetro de absorção atômica; e cocção em panela de pressão elétrica e avaliação da porcentagem de grão cozidos via cozedor de Mattson. As médias foram agrupadas pelo teste de Tocher. A dissimilaridade genética foi avaliada por meio da distância generalizada de Mahalanobis e o agrupamento dos genótipos com base nos métodos da ligação média entre grupo - UPGMA e de otimização de Tocher. O teor médio de proteínas nos genótipos avaliados foi de 28,53 g 100g-1 de feijãocaupi, destacando-se três genótipos com valores variando de 31,78 a 32,23 g 100g-1. Os maiores teores de ferro e zinco obtidos foram de 6,82 e 6,41 mg por 100g de feijão-caupi, respectivamente, e todos os genótipos apresentaram altos teores para esses minerais. A porcentagem de grãos cozidos variou de 3 a 100%, com média de 63,21%, e a subclasse comercial Manteiga apresentou a melhor qualidade de cocção. As médias foram agrupadas por meio do teste de Tocher. Para avaliação da divergência genética entre os genótipos foram estimadas as distâncias generalizadas de Mahalanobis (D²) e o agrupamento dos genótipos com base nas metodologias de ligação média entre grupo - UPGMA e de otimização de Tocher. O teste de Tocher evidenciou a existência de variabilidade para todos os caracteres, notadamente para a porcentagem de grãos cozidos. A porcentagem de grãos cozidos e o teor de proteínas foram os caracteres que mais contribuíram para a divergência genética entre os genótipos. Os genótipos BRS Novaera e MNC11-1019E-15 apresentaram a maior dissimilaridade genética, enquanto BRS Tumucumaque e TVU-167, a maior similaridade genética. Os métodos de otimização de Tocher e UPGMA possibilitaram a formação de seis grupos, havendo concordância entre os grupos formados pelos dois métodos e algumas coincidências de agrupamento por classe/subclasse comercial. Para o incremento do teor de proteínas, recomenda-se o cruzamento MNC00-595F-27 e MNC11-1019E-15. Os cruzamentos TVU-167 e MNC01-649F-2-11; e IT-829-889 e MNC11-1019E-15 favorecem ao aumento dos teores de ferro e zinco, respectivamente. Com relação à qualidade de cocção, dentre as combinações que obtiveram maior divergência genética entre si, as melhores porcentagens de grãos cozidos foram obtidas pela combinação MNC00-595F-27 e MNC11- 1019E-15. Essas combinações são promissoras para o desenvolvimento de cultivares de feijão-caupi biofortificadas em ferro, zinco e proteína e com melhor qualidade de cocção. ABSTRACT: In breeding, germplasm characterization and genetic divergence studies are important because they allow the identification of parental species that, when crossed, generate populations with broad genetic variability and higher progenies. Thus, the objective of this work was to characterize cowpea genotypes and genetic divergence for nutritional and cooking quality. A randomized block trial was carried out with 24 treatments (lines and cultivars) and two replications, under greenhouse conditions, in Teresina PI, in the agricultural year 2018/2019. From grain samples of the genotypes, the proteins, iron and zinc contents and the percentage of cooked grains, respectively, were analyzed by Kjeldahl methods; nitro-perchloric digestion and reading in atomic absorption spectrophotometer; and cooking in electric pressure cooker and evaluation of the percentage of grain cooked through Mattson cooker. The means were grouped by the Tocher test. The genetic dissimilarity was evaluated through the generalized distance of Mahalanobis and the grouping of the genotypes based on the average link between group - UPGMA and Tocher optimization methods. The average protein content in the evaluated genotypes was 28.53 g 100g-1 of cowpea, with three genotypes with values varying from 31.78 to 32.23 g 100g-1. The highest iron and zinc contents were 6.82 and 6.41 mg 100g-1 of cowpea, respectively, and all genotypes showed high contents for these minerals. The percentage of cooked grains ranged from 3 to 100%, with a average of 63.21%, and the Manteiga commercial subclass showed the best cooking quality. The averages were grouped by means of the Tocher test. To evaluate the genetic divergence among the genotypes, generalized distances of Mahalanobis (D²) were estimated and the grouping of genotypes based on the average link between group - UPGMA and Tocher optimization methodologies. The Tocher test showed the existence of variability for all the characteristics, especially for the percentage of cooked grains. The percentage of cooked grains and the protein content were the characteristics that contributed the most to the genetic divergence among the genotypes. BRS Novaera and MNC11-1019E-15 genotypes presented the greatest genetic dissimilarity, while BRS Tumucumaque and TVU-167, the greatest genetic similarity. The optimization of Tocher and UPGMA methods allowed the formation of six groups, with agreement between the groups formed by the two methods and some coincidences of grouping by class / commercial subclass. For the increase of the protein content, MNC00- 595F-27 and MNC11-1019E-15 cross is recommended. TVU-167 and MNC01-649F-2-11; and IT-829-889 and MNC11-1019E-15 crosses favor the increase of iron and zinc contents, respectively. Regarding the cooking quality, among the combinations that obtained the greatest genetic divergence among them, the best percentages of cooked grains were obtained by the combination MNC00-595F-27 and MNC11-1019E-15. These combinations are promising for the development of cowpea cultivars biofortified in potein, iron and zinc, and with better cooking quality.