ESTABELECIMENTO DA COLEÇÃO NUCLEAR DE FEIJÃO-FAVA DO BANCO DE GERMOPLASMA DE Phaseolus DA UFPI

Abstract

RESUMO: O feijão-fava (Phaseolus lunatus L.) é uma importante espécie da família Fabaceae, que possui ampla distribuição mundial. Existe grande preocupação com a conservação dos recursos genéticos da espécie, o que mostra a importância dos Bancos de Germoplasma. As coleções de germoplasma ex situ aumentaram consideravelmente em número e tamanho, entretanto, não foi acompanhado pela intensidade de uso equivalente, o que dificulta atividades de caracterização, avaliação, utilização e manutenção do germoplasma conservado. Esse fenômeno tem sido observado no Banco Ativo de Germoplasma de Phaseolus da Universidade Federal do Piauí (BGP - UFPI), que possui 1345 acessos, até fevereiro de 2020, provenientes de vários estados do Brasil e de outros países. Assim, objetivou-se estabelecer uma coleção nuclear (CN) dos acessos de feijão-fava do BGP - UFPI para estimular o seu uso, além de caracterizar a diversidade genética dos acessos coletados no Brasil e em diversos países, mediante o uso de técnicas multivariadas, com base em caracteres morfoagronômicos. No estabelecimento da CN foram utilizadas duas estratégias de amostragem: proporcional (P) e logarítmica (L), baseado nos caracteres fenotípicos, e a comparação entre elas foi feita por meio de microssatélites nucleares (ncSSRs). Na caracterização da diversidade foram realizadas análises de correlações fenotípicas, análise de componentes principais, agrupamento e análise discriminante. Para testar o uso da árvore de decisão (AD) na classificação dos acessos de feijão-fava fez-se a comparação entre duas abordagens, estatística convencional e a inteligência computacional. A coleção nuclear logarítmica mostrou-se mais adequada para fins de conservação, sendo composta por 79 acessos. Constatou-se grande variabilidade genética entre os acessos de feijão-fava do BGP - UFPI, coletados nos diversos países. Os acessos que têm como país de origem o Brasil apresentaram características típicas do pool genético andino e mesoamericano. Indicando o Brasil como um provável centro de diversidade da cultura. Classificadores baseados em inteligência artificial se constituem em alternativas importantes em estudos que visam a discriminação de populações, logo, o uso da árvore de decisão na classificação do feijão-fava nos centros de domesticação e estado biológico da espécie se mostrou eficiente. Estes resultados serão importantes para a utilização e manutenção dos acessos conservados no BGP - UFPI, além de servir de base para programas de melhoramento genético da cultura e instigar o uso da inteligência computacional na espécie, já que ainda são incipientes. ABSTRACT: Lima bean (Phaseolus lunatus L.) is an important species of the Fabaceae family, which has a wide worldwide distribution. There is a great concern with the conservation of the genetic resources of the species, which shows the importance of germplasm banks. The collections of ex situ germplasm increased considerably in number and size, however, it was not accompanied by the intensity of equivalent use, which makes it difficult to characterize, evaluate, use and maintain of conserved germplasm. This phenomenon has been observed in the Phaseolus Active Germplasm Bank of the Universidade Federal do Piauí (PBG - UFPI), which has 1345 accessions, until February 2020, coming from several states of Brazil and other countries. Thus, the objective was to establish a core collection (CC) of the accessions of lima bean from PBG - UFPI to stimulate their use, in addition to characterizing the genetic diversity of the accessions collected in Brazil and in several countries, through the use of multivariate techniques, based on morphoagronomic characters. In the establishment of the CC two sampling strategies were used: proportional (P) and logarithmic (L), based on phenotypic characters, while the comparison between them was made by nuclear microsatellites (ncSSRs). In the characterization of diversity, analyzes of phenotypic correlation, principal component analysis, clustering and discriminant analysis were performed. To test the use of the decision tree (DT) in the classification of lima bean accessions, a comparison was made between two approaches, conventional statistics and computational intelligence. The logarithmic core collection proved to be more suitable for conservation purposes, being composed of 79 accessions. Great genetic variability was found between the accessions of lima bean from PBG - UFPI, collected in different countries. The accessions whose country of origin is Brazil had typical characteristics of the Andean and Mesoamerican gene pool. Indicating Brazil as a probable center of cultural diversity. Classifiers based on artificial intelligence are important alternatives in studies aimed at the discrimination of populations, therefore, the use of the decision tree in the classification of lima bean in the domestication centers and biological status of the species proved to be efficient. These results will be important for the use and maintenance of accessions conserved in PBG - UFPI, in addition to serving as a basis for crop breeding and genetic programs and instigating the use of computational intelligence in the species, since they are still incipient.