Abstract The sugary cassava cultivar BRS 438 has high roots yield (with expressive concentration of free sugars), adaptation to mechanized planting, and moderate resistance to bacterial diseases. These characteristics make it an option for production of sugars, alcohol, and animal feed (additive in forage grass silage), among other possibilities.

RESUMO: Os programas de melhoramento genético de mandioca de mesa estão focados no desenvolvimento de variedades biofortificadas que aliem aos caracteres agronômicos a presença de carotenoides nas raízes de reserva. Neste trabalho, objetivou-se avaliar características agronômicas e bioquímicas em clones de mandioca de mesa com polpa rosada. Os nove genótipos foram avaliados por duas safras em delineamento experimental de blocos casualizados com três repetições. Dentre os clones avaliados se destacaram: i) para altura da primeira ramificação (390/08, 345/08 e a testemunha IAC 576-70); ii) para altura da planta (390/08, 345/08 e 378/08); iii) para peso da parte aérea sem a cepa (390/08, 406/08, 378/08 e 341/08); iv) para porcentagem de amido nas raízes (378/08, 413/08, 390/08 e a testemunha IAC 576-70); v) para produtividade de raízes (IAC 576-70 e 341/08, 390/08, 406/08 e 387/08). Na safra 2011/2012, todos os clones cozinharam em até 30 minutos, indicando que todos apresentam boas qualidades culinárias. Com relação ao teor de carotenoides totais nas raízes, os clones que se destacaram foram 406/08 e 341/08. Todos os clones avaliados apresentaram teores de HCN nas raízes de reserva de mandioca, inferiores a 100 mg kg-1. Os clones 341/08 e 406/08 apresentam potencial agronômico e bioquímico para cultivo direto pelos produtores na região do Cerrado do Brasil Central e/ou para a utilização como genitores em programas de melhoramento genético de mandioca de mesa.

ABSTRACT: Sweet cassava breeding programs are focused on the development of bio fortified cultivars that combine significant amounts of carotenoids in their reserve roots with desirable agronomic. The objective of this research was to evaluate agronomic and biochemical traits in sweet cassava clones with roots that have pink pulp. The nine genotypes were evaluated in two seasons in a randomized block design with three replications. Among the evaluated clones, the following stood out: i) for the height of the first branch (390/08, 345/08 and the control IAC 576-70); ii) for plant height (390/08, 345/08 e 378/08); iii) for shoot weight without original steam cutting (390/08, 406/08, 378/08 e 341/08); iv) for the percentage of starch in roots (378/08, 413/08, 390/08 and the control IAC 576-70); and v) for the root yield (the control IAC 576-70 and 341/08, 390/08, 406/08 e 387/08). In the 2011/2012 season, all clones cooked within 30 minutes, indicating that they all have good culinary qualities. Regarding the total carotenoid content in the roots, the clones that stood out were 406/08 and 341/08. All clones evaluated had HCN content below 100 mg kg-1. Clones 341/08 and 406/08 have agronomic and biochemical potential for direct cultivation by producers in the Cerrado region of Central Brazil and / or for use as stock in sweet cassava breeding programs.

Abstract Two sweet cassava cultivars with pink pulp, BRS 400 and BRS 401, are validated through participatory tests conducted at Distrito Federal, Brazil. Their high root yield stability and their high level of acceptance among producers certainly qualify them as a new crop option for cultivation in the region.

Abstract The sweet cassava cultivars BRS 396, BRS 397, BRS 398 and BRS 399, were selected through 27 participatory tests conducted at Distrito Federal, Brazil. Their agronomic performance and their high level of acceptance among producers qualify them as a new crop option for cultivation in the region.

RESUMOA avaliação agronômica de cultivares é passo inicial para a determinação do potencial de cultivo de uma cultura em determinado local. Entretanto, ainda não foram desenvolvidos estudos sistemáticos visando à determinação do potencial produtivo de diferentes genótipos de mandioca para indústria, na região de Unaí, Minas Gerais. Por isso, o objetivo deste estudo foi avaliar, por duas safras, 12 genótipos-elite de mandioca para indústria de farinha e fécula, em área de Cerrado da Região Noroeste de Minas Gerais, no município de Unaí. Os experimentos foram conduzidos entre novembro de 2010 e maio de 2012 (safra 2010/2012) e entre novembro de 2011 e maio de 2013 (safra 2011/2013), em área experimental da Escola Agrícola de Unaí. Aos 12 meses após o plantio, nas duas safras, efetuou-se a poda da parte aérea, a 10 cm do solo, de todos os genótipos. Aos 18 meses após o plantio dos experimentos, os genótipos foram avaliados quanto aos caracteres peso da parte aérea, produtividade de raízes, percentagem de amido nas raízes e foi estimado o rendimento de amido. Os dados foram submetidos à análise de variância individual e conjunta e ao teste de agrupamento de médias. Os resultados revelaram que os genótipos diferiram quanto aos caracteres avaliados, sendo que todos apresentaram características com potencial para cultivo, nas condições locais de avaliação, como elevada produtividades de raízes, elevado peso da parte aérea, elevados teores de amido nas raízes e elevado rendimento de amido, com destaque para o acesso BGMC 996.

ABSTRACTThe assessment of agronomic performance of cultivars is the first step to determine the potential for growing a crop in a particular area. However, systematic studies have not been conducted in order to determine the production potential of different genotypes of cassava for industry in the region of Unaí, Minas Gerais. Therefore, the aim of this study was to evaluate twelve elite genotypes of cassava for industry in relation to agronomic performance and starch content variation during two harvest seasons in the Northwest region of Minas Gerais, in the municipality of Unai. Field experiments were performed in November 2010 and May 2012 (season 2010/2012) and November 2011 and May 2013 (season 2011/2013) in field plots located at the Agricultural School of Unai. Tweive months after planting, in each season, plant shoots were pruned to 10 cm from the soil. Eighteen months after planting the experimental plots, the genotypes were evaluated by collecting data on shoot weight, storage root yield, percentage of starch and estimation of starch yield. Data were subjected to analysis of individual and joint variance and mean test group. The results showed that the genotype variation was highly significant for all traits, all genotypes showed characteristics with potential for crops in the local conditions, as indicated by the high yield of storage roots, high weight of shoots, high starch content and high yield of starch with emphasis on genotype BGMC 996.

Um dos principais entraves do melhoramento genético de mandioca é a dificuldade de seleção precoce de indivíduos superiores nas primeiras gerações do melhoramento. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi estimar correlações fenotípicas entre caracteres agronômicos de interesse em uma população segregante de mandioca nas gerações de propagações vegetativa e sexual e entre as duas, a fim de contribuir na geração de indicadores fenotípicos para elevar a eficiência do processo de seleção de genótipos superiores de mandioca de mesa em populações segregantes. Na população segregante obtida por meio do cruzamento entre as variedades de mandioca de mesa IAC 576-70 e BRS Japonesa, foi estimada a correlação fenotípica entre sete caracteres agronômicos avaliados individualmente na população de propagação sexual e na população clonal e entre as duas populações. Nenhum caráter na geração de propagação sexual apresentou correlação de elevada magnitude com a produtividade de raízes na geração de propagação clonal. Essa fraca associação entre caracteres na geração de propagação por sementes e o seu potencial produtivo, quando da propagação clonal, revelaram a dificuldade de se prever com acurácia, por meio de avaliações fenotípicas, o potencial produtivo de determinado genótipo precocemente, mesmo quando da sua avaliação a partir de sementes. Entretanto, a associação elevada observada entre o tempo para a cocção na geração de propagação por sementes e na geração de propagação clonal é um indicativo da possibilidade da seleção precoce de clones com baixo tempo para o cozimento.

One of the main barriers for cassava genetic breeding is the difficulty for early selection of superior individuals within the first breeding generations. Therefore, the aim of the present work was to estimate the phenotypic correlations among agronomic characters in a segregating population of sweet cassava, within the vegetative and sexual generation, and between two, in order to obtain phenotypic indicators that increase the efficiency of selection of superior genotypes in segregating populations. The segregating population from the cross IAC 576-70 and BRS Japonesa was used to estimate the phenotypic correlation among seven agronomic traits evaluated individually within the sexual and clonal propagation populations and between the two populations. No trait within the generation of sexual propagation had high correlation with the root yield in the generation of clonal propagation. This weak association among the traits within the seed-propagated generation and their production potential, during clonal propagation, revealed the difficulty to accurately and early predict the production potential of a genotype using phenotypic evaluations, especially when evaluating it from seeds. Nevertheless, the high correlation between the cooking time in the seed-propagated generation with the generation of clonal propagation is a parameter to be considered for the early selection of clones with shorter cooking time.

Os programas de melhoramento genético de mandioca de mesa estão focados na seleção de variedades com a presença de carotenoides nas raízes de reserva. O trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o potencial agronômico e o teor de carotenoides em raízes de reserva de acessos de mandioca com coloração da polpa das raízes creme, amarela e rosada visando à utilização direta por produtores e/ou sua utilização como genitores em programas de melhoramento. Treze acessos de mandioca foram avaliados em experimento conduzido na Embrapa Cerrados por duas safras, quanto aos caracteres altura da primeira ramificação, altura da planta, massa da parte aérea, produtividade de raízes, porcentagem de amido nas raízes, severidade de bacteriose, teor de carotenoides nas raízes, tempo para a cocção em minutos e teor de ácido cianídrico nas raízes. Os resultados evidenciaram a existência de diferenças significativas entre os acessos para os caracteres altura da primeira ramificação, altura da planta, massa da parte aérea, produtividade de raízes, porcentagem de amido nas raízes, severidade de bacteriose e teor de carotenoides nas raízes. Também foram detectadas variações significativas entre as safras e interação significativa entre as safras e acessos para todos os caracteres, com exceção da severidade da bacteriose e do teor de carotenoides nas raízes. Nenhum acesso apresentou desempenho agronômico que justifique o cultivo de forma comercial na região do Cerrado do Brasil Central. Foram detectados acessos com potencial para utilização no melhoramento, visando ao incremento de β-caroteno BGMC 1221, BGMC BGMC 1223 e BGMC 1224 e de licopeno BGMC 1222 e BGMC 1229 em raízes de reserva.

The sweet cassava breeding programs are focused on the selection of varieties containing carotenoids within the storage roots. The research was conducted with the objective to evaluate the agronomic potential and the carotenoid contents within the storage roots of cassava accessions with cream, yellow and pinkish color root pulp aiming their potential direct adoption by producers and/or their use as parents for breeding programs. Thirteen cassava accessions were evaluated in an experiment held at Embrapa Cerrados, for two crop seasons, considering the following characters: height of the first ramification, height of the plant, mass of plant canopy, root productivity, starch percentage within roots, bacterial blast severity, carotenoid contents in roots, root cooking time in minutes and cyanidric acid contents within roots. The results demonstrated existence of significant differences among the accessions for height of the first ramification, height of the plant, mass of plant canopy, root productivity, starch percentage within roots, bacterial blast severity and carotenoid contents within roots. Moreover, it was observed significant variations among crop seasons and significant interaction between the crop seasons and accessions for all the characters evaluated, except for bacterial blast severity and carotenoid contents within roots. No accession presented agronomic performance that would justify commercial cultivation within the Cerrado region of Central Brazil. There were accessions identified with potential for use as parents in plant breeding aiming the increment of β-carotene BGMC 1221, BGMC BGMC 1223 and BGMC 1224 and lycopene BGMC 1222 and BGMC 1229 contents in storage roots.

A mandioca é cultivada como "mandioca mansa" para consumo in natura e "mandioca para indústria" como fonte de amidos e farinhas. Raças locais foram utilizadas para descoberta de "mutações espontâneas" e desenvolvimento de abordagem evolutiva e de melhoramento para estudos de função gênica. Recursos de Genômica e Proteômica foram obtidos. Análises de expressão gênica por blot de RNA e microarranjos foram desenvolvidos para identificação de expressão diferencial. "Mandioca açucarada" foi identificada, sendo relacionada com falta de expressão do gene da BEI e de uma mutação "nonsence" na sequência do gene GBSSI causando a formação do amido serose. "Mandioca avermelhada" apresentou falta de expressão do gene CasLYB, e a "amarela" uma regulação de repressão do gene CasHYb. Análise Proteômica do complexo carotenóide-proteína, juntamente com a análise de expressão de gene da CAP4, revelaram uma dupla fita de cDNA associada ao elevado acúmulo de carotenóide. Sequenciamento do gene da GBSSI identificou 22 haplótipos e grande diversidade de nucleotídios. Populações segregantes de cruzamentos de fenótipos bioquímicos diferenciados com cultivares elites dos Cerrados foram obtidas.

Cassava is cultivated for two ends proposals: "sweet cassava" as fresh consumes and "industry cassava" as source of starch and farina. Landraces were used to discover "spontaneous mutations" and to develop evolutionary and breeding perspective of gene function. Genomic and Proteomic resources were obtained. Gene expression by RNA blot and Microarray analysis were performed to identify differentially expressed genes. A new sugary cassava was identified to be related to missing expression of BEI and a nonsense mutation in GBSSI gene leading to amylose free starch. A pink phenotype showed no expression of CasLYB gene, and a yellow phenotype a down regulation of CasHYb. Proteomic analysis of carotenoid-protein complex together with gene expression analysis of CAP4 revealed a heteroduplex double strand cDNA associated with high carotenoid content. GBSSI gene sequencing identified 22 haplotypes and large nucleotide diversity. Segregating populations by crossing differential biochemical phenotypes and parents adapted to Cerrado's Region were obtained.

O objetivo desse estudo foi estimar a divergência genética entre acessos de mandioca de mesa por meio de marcadores moleculares e de caracteres quantitativos e qualitativos, bem como determinar a correlação entre essas estimativas. Foram avaliados dezesseis acessos de mandioca de mesa integrantes do Banco Regional de Germoplasma de Mandioca do Cerrado. Os acessos foram avaliados a campo quanto a 13 caracteres quantitativos e 33 caracteres qualitativos e em laboratório usando marcadores RAPD. Foram estimadas as matrizes de dissimilaridade/distância genética entre os acessos por meio dos caracteres qualitativos e quantitativos e a significância da correlação entre as matrizes. Os resultados revelaram a existência de elevada divergência entre os acessos quanto a marcadores RAPD, caracteres qualitativos e quantitativos. A divergência estimada por meio de marcadores moleculares e caracteres quantitativos revelaram reduzida associação entre si e moderada com a estimada por meio de caracteres qualitativos.

The purpose of this study was to estimate the genetic divergence in sweet cassava accessions by molecular markers and quantitative and qualitative characters, as well as determine the correlation between these estimates. Sixteen sweet cassava accessions of the Regional Cassava Germplasm Bank of the Cerrado were evaluated under field conditions, for 13 quantitative and 33 qualitative characters. In the laboratory, the accessions were evaluated with RAPD markers. Subsequently, matrixes of genetic dissimilarity/distance among the accessions were estimated based on molecular markers and quantitative and qualitative characters. Besides, the significance of the correlation between the matrixes was estimated. The RAPD, qualitative and quantitative data indicated the existence of high divergence among the accessions. The divergences estimated by molecular markers and by quantitative traits were weakly associated with each other and moderately with the divergence estimated by qualitative characters.

Acessos de mandioca que armazenam açúcares livres em suas raízes de reserva e não somente amido, como os acessos de mandioca cultivados comercialmente, vêm recebendo destaque atualmente. Esses acessos são popularmente conhecidos como mandiocas açucaradas ou mandiocabas, e evidenciam potencial de uso na produção de álcool combustível. Entretanto, esse germoplasma ainda não foi suficientemente estudado quanto àsua variabilidade genotípica, o que é fundamental para sua conservação e utilização no melhoramento genético. Neste tabalho, objetivou-se caracterizar por meio de marcadores RAPD 14 acessos de mandioca açucarados e não açucarados. Em laboratório, os acessos foram avaliados por meio de 12 iniciadores RAPD. Posteriormente, foi estimada a matriz de dissimilaridade genética entre os acessos, por meio da utilização do complemento do índice de Jaccard. Os iniciadores geraram 131 marcadores RAPD, dos quais 73% foram polimórficos, evidenciando a existência de variabilidade e a eficiência da técnica de RAPD. Os acessos mais similares foram BGMC 1207 e BGMC 1209, ambos açucarados e os menos similares foram o açucarado BGMC 1219 e a cultivar BGMC 436. Os acessos foram divididos em quatro grupos, sendo o primeiro grupo formado pelos 10 acessos açucarados, o segundo grupo formado por dois acessos locais não açucarados, o terceiro e o quarto foram formados pelos acessos melhorados BGMC 753 e BGMC 436. Os resultados obtidos revelaram a existência de elevada variabilidade genética entre os acessos avaliados e diferenciaram os acessos açucarados das cultivares locais não açucaradas e das cultivares comerciais não açucaradas.

Emphasis has been given lately to cassava accessions that accumulate free sugars in their storage roots, besides starch, such as the commercial cultivars. These accessions are popularly known as sugary cassavas or "mandiocabas", and present a high potential for the use in ethanol biofuel production. Nevertheless, this germplasm was not yet sufficiently studied regarding its genotypic variability, which is of fundamental importance for its conservation and use in genetic improvement. The objective of this work was to characterize, via RAPD marker, 14 sugary and non-sugary cassava accessions. Within Laboratory conditions, the accessions were evaluated by using 12 RAPD primers. Afterwards, the matrix of genetic dissimilarity among the acessions was estimated by using the complement of Jaccard index. The primer generated 131 RAPD markers, among which 73% were polymorphic, highlightening the existence of genetic variability and efficiency of the RAPD technique. The most similar accessions were BGMC 1207 and BGMC 1209, both sugary ones, and the least similar, the sugary accession BGMC 1219 and the cultivar BGMC 436. The accessions were divided into four groups, the first group was composed by the 10 sugary accessions, the second group consistecs of two local non-sugary accessions, the third and fourth groups were composed by the improved accessions BGMC 753 and BGMC 436. The results obtained reveal the existence of high genetic variability among the evaluated accessions and differed the sugary accessions from local non-sugary and the non-sugary commercial cultivars.

Marcadores moleculares são ferramentas úteis na caracterização molecular de acessos de mandioca, em razão de apresentarem elevada capacidade de detecção das informações contidas no genoma. O objetivo deste trabalho foi caracterizar, por meio de marcadores RAPD, 20 acessos de mandioca para fins industriais conservados no Banco Regional de Germoplasma de Mandioca do Cerrado (BGMC). Em laboratório, os acessos foram avaliados por meio de marcadores RAPD, sendo posteriormente estimada a matriz de similaridade genética entre os acessos, por meio do índice de Jaccard. A análise, feita através de 11 iniciadores, gerou um total de 120 marcadores RAPD, dos quais 74 (62%) foram polimórficos, revelando a presença de elevada variabilidade genética no grupo de acessos avaliados. A análise de agrupamento revelou a formação de apenas um agrupamento forte, formado pelos acessos BGMC 1130, BGMC 788, BGMC 1270 e BGMC 1107, o que indica que, no melhoramento genético de mandioca, não devem ser priorizadas hibridações entre esses acessos, sob pena de efeitos de endogamia. Por sua vez, o acesso BGMC 436 foi o mais divergente em relação aos demais e, como expressa elevado potencial produtivo na região do Cerrado do Brasil Central, representa boa opção como genitor para o melhoramento de mandioca para essa região. O estudo comprovou que os marcadores RAPD são eficientes na determinação da variabilidade genética dos acessos avaliados e que neste grupo existe elevada variabilidade genética passível de ser utilizada no melhoramento genético.

Molecular markers are useful tools for the molecular characterization of cassava accessions since they present high capacity to detect information within the genome. The aim of this research was to characterize through RAPD molecular markers, 20 industrial cassava accessions conserved in the Cerrado Cassava Regional Germoplasm Bank ("Banco Regional de Germoplasma de Mandioca do Cerrado"-BGMC). Upon laboratory conditions, the accessions were evaluated though RAPD markers, being afterwards estimated by the matrix of genetic similarity among the accessions, through the Jaccard index. The analyses through 11 primers generated a total of 120 RAPD markers, among which 74 (62%) were polymorphic, revealing the presence of high genetic variability within the group of evaluated accessions. The clustering analyses revealed the formation of a single strong group, comprised of the accessions BGMC 1130, BGMC 788, BGMC 1270 and BGMC 1107, which indicates that the cassava genetic breeding hybridizations among these accessions should not be prioritized, upon risk of endogamy effects. The accession BGMC 436 was the most divergent as compared to the others and, as it expresses high productive potential within the Central Brazil Cerrado, it represents a good option as parent for the cassava breeding in this region. The study confirmed that the RAPD markers are efficient for the determination of genetic variability among evaluated accessions and that within the group there is high genetic variability useful for the plant breeding.

O objetivo deste trabalho foi estimar a divergência genética entre acessos de mandioca açucarados e não açucarados, por meio de marcadores moleculares, caracteres quantitativos e qualitativos, bem como determinar a correlação entre essas estimativas. Foram utilizados quatro acessos de mandioca açucarados e quatro não açucarados, com duas variedades locais e duas comerciais. Os acessos foram avaliados em campo, em laboratório, com marcadores RAPD, quanto a 12 caracteres quantitativos e 33 morfológicos. Foram estimadas as matrizes de dissimilaridade/distância genética entre os acessos, por meio dos caracteres qualitativos e quantitativos e da significância da correlação entre as matrizes. A divergência genética entre os acessos foi elevada e os acessos açucarados foram diferenciados das variedades não açucaradas locais e comerciais. As distâncias estimadas, por meio de marcadores moleculares e caracteres qualitativos, evidenciaram elevada associação entre si e associação moderada com a estimada por meio de caracteres quantitativos.

The objective of this work was to estimate the genetic divergence among sugary and nonsugary cassava accessions, through molecular markers, and quantitative and qualitative characters, as well as to determine the correlation among these estimates. Four sugary cassava accessions and four nonsugary ones were used, including two landraces and two nonsugary improved varieties. The accessions were evaluated in field conditions and in laboratories, with RAPD markers, in 12 quantitative and 33 qualitative characters. Matrixes of genetic dissimilarity/distance among accessions were estimated, based on qualitative and quantitative characters, molecular markers, and on the correlation significance among matrixes. High genetic divergence among the evaluated accessions was observed, the sugary accessions were differentiated from the landraces and improved nonsugary varieties. The distances estimated through molecular markers and qualitative characters showed the high association among each other and moderate association with the distance estimated through quantitative characters.

Fatores de transcrição desempenham importantes funções em vários processos fisiológicos. Nos últimos anos, muitos fatores de transcrição têm sido isolados de plantas, emergindo como poderosas ferramentas na manipulação de características agronômicas. No presente trabalho, iniciamos estudos para isolar fatores de transcrição de mandioca (Manihot esculenta Crantz), importante cultura tropical e subtropical. Nossos resultados revelaram três tipos de proteínas diferencialmente expressas na raiz de reserva de mandioca (Manihot esculenta Crantz):e imunologicamente relacionadas com o fator de transcrição opaco-2 de milho. Experimentos de Southwestern mostraram duas proteínas capazes de interagir in vitro com uma seqüência de DNA do gene be2S1 de castanha-do-brasil.

Transcription factors play important roles in several physiological processes. In recent years many transcription factors have been isolated from plants and they are emerging as powerful tools in the manipulation of plant traits. In this work we initiated studies in order to isolate transcription factors from cassava (Manihot esculenta Crantz), an important tropical and subtropical crop. Our results show three kinds of proteins expressed differentially in cassava storage root and immunologically related to the opaque-2 transcription factor from maize. Southwestern experiments showed two proteins capable of interacting in vitro with the DNA sequence of the be2S1 gene from the Brazil nut tree.