A taxonomia do gênero Manihot em grande parte não está resolvida e a origem genética da mandioca (M. esculenta Crantz) continua controvertida. Na tentativa de contribuir para elucidar sua história evolutiva, as relações de proximidade genética da mandioca com duas espécies selvagens que provavelmente participaram da sua história evolutiva, M. flabellifolia e M. peruviana, foram estudadas através de dois tipos de marcadores moleculares, os RAPDs e os AFLPs. Para tanto, foram empregados 33 acessos clonais de mandioca de reconhecida diversidade genética e 15 acessos das espécies selvagens M. flabellifolia e M. peruviana das regiões central e norte do Brasil, importantes centros de ocorrência natural destas espécies. Noventa e duas bandas polimórficas RAPD e 73 AFLP foram utilizadas para análise dos resultados. Ambos marcadores foram incapazes de diferenciar as duas espécies selvagens utilizadas, confirmando a grande semelhança botânica entre elas. Em relação à mandioca cultivada, os resultados revelaram grande proximidade genética entre estas e as espécies selvagens. Metade do total de bandas amplificadas apresentaram-se monomórficas entre todos os genótipos avaliados. O valor médio de similaridade genética (Jaccard) entre a mandioca e as espécies M. flabellifolia/M. peruviana é de 0.59. As relações de proximidade genética entre a mandioca e M. flabellifolia/M. peruviana foram confirmadas quando outras cinco espécies selvagens foram também incorporadas em relação ao polimorfismo gerado pelos RAPDs. A análise de agrupamento (neighbor-joining) realizada com genótipos de mandioca, de M. flabellifolia/M. peruviana e das demais espécies selvagens reuniu numa extremidade os genótipos de mandioca e M. flabellifolia/M. peruviana e na outra extremidade três espécies mexicanas (M. aesculifolia, M. michaelis e M. chlorostica). Entre estes dois grupos se posicionaram outras duas espécies selvagens cuja ocorrência natural é na região central e no nordeste brasileiro (M. glaziovii e M. reptans). Embora não conclusivos, os resultados apresentados são coerentes com a hipótese de que as espécies M. flabellifolia e M. peruviana poderiam ter originado a espécie cultivada. No entanto, outras espécies pouco estudadas (M. procumbens, M. fruticulosa, M. pentaphylla e M. pruinosa) foram recentemente citadas como geneticamente muito próximas da mandioca. Assim, um estudo abordando maior número de espécies e com marcadores mais apropriados, a exemplo dos microsatélites, merece ser feito.

The taxonomy of the genus Manihot is still uncertain and the genetic origin of cassava (M. esculenta Crantz) continues to be controversial. We studied the degree of genetic relatedness between cassava and two naturally occurring species (M. flabellifolia and M. peruviana) which are probably involved in the evolution of cassava, using RAPD and AFLP molecular markers. Thirty-three clonal accessions of cassava of known genetic diversity and 15 accessions of the wild species M. flabellifolia and M. peruviana were analyzed using 92 polymorphic RAPD bands and 73 polymorphic AFLP bands. The genetic markers were unable to differentiate the two wild species, which confirms their botanical similarity. Half of the total number of amplified bands were monomorphic in all of the genotypes evaluated. The mean genetic similarity (Jaccard) between cassava and the species M. flabellifolia/M. peruviana was 0.59. A grouping analysis (neighbor-joining method) with RAPD markers of cultivated cassava, M. flabellifolia/M. peruviana and the other wild species located the genotypes of cassava and M. flabellifolia/M. peruviana at one extremity and the three Mexican species (M. aesculifolia, M. michaelis and M. chlorostica) at the other. An intermediate position between these groups was occupied by two wild species (M. glaziovii and M. reptans) native to central and northeastern Brazil. These results are consistent with the hypothesis that the species M. flabellifolia and M. peruviana gave rise to the cultivated species.

Este trabalho enfoca a diversidade genética de mandiocas americanas através de marcadores moleculares do tipo RAPD. Os 126 genótipos estudados estão distribuídos em quatro escalas geográficas, indo do local ao continental, ou seja, etnocultivares de uma comunidade chamada Santa Isabel, na Amazônia brasileira, cultivares locais coletados no Estado de São Paulo, um grupo representado por acessos oriundos das mais diversas regiões brasileiras e acessos representantes da "core collection" do CIAT. Oitenta e oito bandas RAPD polimórficas foram retidas para as análises. A estrutura genética das mandiocas deste estudo revelou-se fraca. O plano formado pelos dois primeiros eixos da análise de coordenadas principais (PCoA) revelou sobreposição dos genótipos do Estado de São Paulo, do grupo Brasil e dos acessos da "core collection". Por outro lado, os etnocultivares de Santa Isabel mostraram-se estruturados num grupo a parte com relação aos demais genótipos. Além disso, os etnocultivares de Santa Isabel apresentaram importante diversidade genética em relação aos genótipo dos outros três grupos. A fraca estrutura genética das mandiocas cassava pode ser explicada pelas trocas de material botânico entre pequenos produtores, prática normalmente empregada, assim como recombinação entre genótipos, visto que a mistura de diferentes cultivares em uma mesma parcela de cultura é também uma prática usada por pequenos produtores. Entretanto, quando os genótipos foram analisados em função de dados climáticos das localidades de origem dos mesmos, pudemos evidenciar uma estruturação em função da temperatura e da precipitação destes locais. Os marcadores RAPD mostraram-se informativos para o estudo da diversidade genética de mandiocas, oferecendo indicações importantes para a coleta de germoplasma de mandioca, assim como para o seu melhoramento genético. Com relação à importante diversidade genética encontrada na comunidade de Santa Isabel, outros estudos, através de outros marcadores e com genótipos de outras localidades, precisariam ser realizados para se tirarem conclusões mais diretas a respeito desta variabilidade.

This work focuses on the genetic diversity of American cassava through RAPD molecular markers. The 126 genotypes studied were distributed on four geographical levels ranging from local to continental. Samples included ethnocultivars from the Santa Isabel community in the Brazilian Amazon, local cultivars collected in the State of São Paulo, native accessions from very diverse Brazilian regions, and representative accessions from the Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) core collection. Eighty-eight polymorphic bands were analyzed. Results revealed the weak genetic structure of the cassava analyzed. The pattern formed by the first two axes of the principal coordinates analysis (PCoA) revealed an overlapping of the São Paulo State genotype, the Brazilian group and the core collection accessions. The Santa Isabel ethnocultures formed a separate group. The weak genetic structure of cassava can be explained by the common practice of exchanging botanical material among small producers as well as by recombinations among genotypes. When the genotypes were analyzed using climatic data, the sample sites were found to be structured according to temperature and precipitation. RAPD markers proved very useful in the genetic diversity study, resulting in important implications for cassava germ plasm collections and genetic breeding.

Marcadores moleculares do tipo RAPD foram utilizados para estudar a diversidade genética de 31 clones de mandiocas brasileiras. Os resultados foram comparados com a diversidade genética fornecida por descritores botânicos. As relações de parentesco obtidas foram semelhantes para os dois tipos de marcadores utilizados. A análise multivariada baseada nos índices de similaridade genética entre os cultivares deste estudo permitiu o grupamento de genótipos mais indicados para o consumo "in natura", assim como daqueles genótipos destinados à produção de farinha num outro grupo. A maioria das raças locais, procedentes de várias regiões do país, apresentaram ampla dispersão, revelando serem uma importante fonte de variabilidade genética para a espécie. Os descritores botânicos foram incapazes de diferenciar treze pares de cultivares comparados dois-a-dois, enquanto que, através dos marcadores RAPD, apenas um par não foi possível diferenciar. Os resultados deste estudo mostram o poder da técnica RAPD em relação aos descritores botânicos para estudos de diversidade genética de mandiocas, assim como para a identificação de duplicatas e para a formação de "core collections", que são particularmente importantes nesta espécie de propagação vegetativa.

RAPD markers were used to investigate the genetic diversity of 31 Brazilian cassava clones. The results were compared with the genetic diversity revealed by botanical descriptors. Both sets of variates revealed identical relationships among the cultivars. Multivariate analysis of genetic similarities placed genotypes destinated for consumption "in nature" in one group, and cultivars useful for flour production in another. Brazil’s abundance of landraces presents a broad dispersion and is consequently an important resource of genetic variability. The botanical descriptors were not able to differentiate thirteen pairs of cultivars compared two-by-two, while only one was not differentiated by RAPD markers. These results showed the power of RAPD markers over botanical descriptors in studying genetic diversity, identifying duplicates, as well as validating, or improving a core collection. The latter is particularly important in this vegetatively propagated crop.