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WALMA NOGUEIRA RAMOS GUIMARÃES
Caracterização morfológica e molecular de acessos de feijão-fava
(Phaseolus lunatus L., Fabaceae) da Coleção de Germoplasma do
Departamento de Agronomia da UFRPE
Recife - PE
2005
B
A
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WALMA NOGUEIRA RAMOS GUIMARÃES
Caracterização morfológica e molecular de acessos de feijão-fava
(Phaseolus lunatus L., Fabaceae) da Coleção de Germoplasma do
Departamento de Agronomia da UFRPE
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Agronomia – “Melhoramento
Genético de Plantas”, da Universidade Federal
Rural de Pernambuco, como parte dos
requisitos para obtenção do grau de Mestre
em Agronomia, área de concentração em
Melhoramento Genético de Plantas.
Orientadora: Dra. Luiza Suely Semen Martins
Co-orientador: Dr. Edson Ferreira da Silva
Recife - PE
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2005
Ficha catalográfica
Setor de Processos Técnicos da Biblioteca Central – UFRPE
Guimarães, Walma Nogueira Ramos
Caracterização morfológica e molecular de acessos de feijão-fava (Phaseolus
lunatus L., Fabaceae) da Coleção de Germoplasma do Departamento de Agronomia da
UFRPE/ Walma Nogueira Ramos Guimarães – 2005.
74f. : il.
Orientadora: Dra. Luiza Suely Semen Martins
Dissertação (Mestrado em Agronomia) – Universi-
dade Federal Rural de Pernambuco. Departamento de
Agronomia.
Inclui referência e anexo.
1. Feijão-fava
2. Phaseolus lunatus L.
3. Coleção de Germoplasma
4. Melhoramento genético vegetal
5. Caracterização morfológica
6. Caracterização molecular
7. Variabilidade genética
8. RAPD
I. Martins, Luiza Suely Semen
II. Título
Caracterização morfológica e molecular de acessos de feijão-fava
(Phaseolus lunatus L., Fabaceae) da Coleção de Germoplasma do
Departamento de Agronomia da UFRPE
Walma Nogueira Ramos Guimarães
Dissertação defendida e aprovada pela Banca Examinadora em: ____/____/____
Orientadora:_____________________________________________
Dra. Luiza Suely Semem Martins
Departamento de Biologia/UFRPE
Examinadores:________________________________________
Dr. Edson Ferreira da Silva
Departamento de Biologia/UFRPE
________________________________________
Dr. Francisco José de Oliveira
Departamento de Agronomia/UFRPE
_____________________________________________
Dra. Rosimar dos Santos Musser
Departamento de Agronomia/UFRPE
Recife - PE
Agosto-2005
Meta a gente busca;
Caminho a gente acha;
Desafio a gente enfrenta;
Vida a gente inventa;
Saudade a gente mata;
E sonho...a gente realiza!
À MARINA e WALTER, meus amados pais, pela dedicação, amor,
paciência, estímulo e que nos momentos mais difícies sempre
estiveram ao meu lado levantando minha auto-estima, ANDRÉ,
marido, por compreender que muitas vezes para alcançarmos nossos
objetivos a ausência se faz presente, e aos meus queridos irmãos
VIVIANY e WALTER JR. pelo companheirismo, estímulo, união e
pelas dicas no computador.
OFEREÇO
Às minhas duas vidas, LUÍS FELIPE, 7 anos e LUCAS, 1 ano, meus filhos, fonte da minha
inspiração, que souberam entender, com carinho, os momentos ausentes. Minha sobrinha BRUNA,1
ano e 9 meses, a quem amo, admiro, meu xodó. Amo vocês.
DEDICO
AGRADECIMENTOS
A Deus, pelo dom da vida e a oportunidade de desfrutar este momento tão especial e
enriquecedor na minha vida profissional.
À Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE), pela oportunidade de realização
do Curso de Mestrado.
Ao Programa de Pós-Graduação em Melhoramento Genético de Plantas (PPGAMGP) da
Universidade Federal Rural de Pernambuco, em especial ao Prof. Dr. Francisco José de Oliveira,
coordenador, pela paciência, sugestões e doação das sementes para execução deste trabalho.
Meu reconhecimento à querida orientadora, Profa. Dra. Luiza Suely Semen Martins, por
sua competência e além de orientar neste trabalho, abriu oportunidade de desenvolvê-lo
no Laboratório de Genética Molecular da UFRPE, o Genoma, um dos mais conceituados
do Nordeste, me recebendo carinhosamente e ainda, agradeço por sua compreensão,
paciência, carinho e amizade desfrutada por todo esse período.
Aos professores do Curso de Mestrado em Melhoramento Genético de Plantas, Prof. Dr.
Gerson Quirino Bastos, Profa. Dra. Luciane Vilela Rezende, Prof. Dr. Edson Ferreira da
Silva, Prof. Dr. Clodoaldo da Anunciação Filho, Profa. Dra. Valderez Pontes Matos, Profa.
Dra. Terezinha Câmara pelos conhecimentos, experiências transmitidas e momentos de
descontração, bem como aos professores que se empenharam para realização deste
curso.
Á Profa. Dra. Ana Maria Benko-Iseppon, por ter me orientado desde a graduação e ter
contribuído com suas sinceras palavras, amizade e carinho abrindo novamente
oportunidade no Laboratório de Genética e Biotecnologia Vegetal da UFPE para concluir
parte deste trabalho.
Ao Prof. Dr. Edson Ferreira da Silva e a Profa. Dra. Rosimar dos Santos Musser por suas
sugestões e contribuições para melhoria do trabalho.
À Profa. Dra. Vivian Loges pela alegria e carinho, bem como sua equipe do Laboratório de
Floricultura, principalmente à Ana Cecília Ribeiro de Castro por sua preocupação, carinho
e amizade.
Aos meus colegas de turma, Andreza Santos da Costa, Luiz José Tavares de Oliveira e José
Severino de Lira Júnior, por compartilhar momentos alegres e tensos em sala de aula sabendo
reconhecer que este processo foi mais uma etapa rumo ao grande objetivo de nos tornarmos
mestres.
A Andreza Santos da Costa pela grande amizade desfrutada, pois amigos dão força, estão sempre ao
nosso lado, nas conquistas e nas derrotas, nas horas boas e difíceis porque amizade não se explica,
ela simplesmente acontece. E você amiga, fez tudo isso.
Aos meus queridos sogros, Carminha e Zacarias Guimarães e a Maria, pela amizade, carinho e
apoio com meus filhos.
Aos Colegas do Laboratório de Genética e Biotecnologia Vegetal da UFPE: a querida amiga
bióloga Kyria Bortoletti pela convivência, companhia aos congressos de genética, momentos
divertidos, por sua amizade, a amiga Kleyena Arantes, Claudete Marques, Mario Correia, Cássia
Gusmão, Adriano Barbosa e Jaílson Jitaí.
Aos Colegas do Laboratório de Genética e Bioquímica Profa. Tânia Falcão: Gabriela de
Morais Guerra Ferraz pela convivência, experiência de laboratório, conselhos e amizade,
a Carla de Oliveira Pinheiro, Denise dos Santos Silva, Eline Waked, Marcelo de Ataíde,
Ebenézer Bernardes, Fabiana Cavalcante, Isabel Martins, Prof. Dr. Reginaldo de Carvalho
e Profa. Dra. Roseane Cavalcante.
Á graduanda em Agronomia, Gheysa Coelho da Silva, pelo carinho, acompanhamento e apoio nas
anotações dos dados em campo.
Ao pessoal de apoio administrativo do Departamento de Agronomia: Elizama Maria
Ferreira de Araújo Bandeira e Valéria Holanda de Melo.
Ao funcionário de campo Sr. Severino Prazeres dos Santos, pelo apoio em manter o
experimento limpo.
À CAPES, pela bolsa que viabilizou os meus estudos durante esse período.
RESUMO
Os acessos de feijão-fava que compõe a Coleção de Germoplasma do Departamento de Agronomia
da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE) oriundos dos Estados do Ceará, Paraíba e
Pernambuco, foram caracterizados quanto às características morfológicas e moleculares (RAPD-
Random Amplified Polimorphiysm of DNA). Na análise foram utilizados vinte e oito características
morfológicas e setenta e seis locos RAPD (polimórficos e monomórficos). Na primeira etapa foi
realizada a análise molecular de vinte e dois acessos para avaliar a variabilidade genética entre eles.
Quatorze destes acessos foram caracterizados morfológica e molecularmente. A análise de
agrupamento mostrou a formação de dois grupos principais e quatro subgrupos, constatou-se
elevada variabilidade genética entre os vinte e dois acessos. Os genótipos mais próximos
geneticamente foram FA-01 e FA-02, provenientes do Ceará, com grau de similaridade de 85,4% e
os mais distantes foram FA-07 e FA-20, provenientes do Ceará e Pernambuco, respectivamente,
com grau de similaridade de 35,9%. Quanto à caracterização morfológica dos quatorze acessos,
observou-se que o genótipo FA-13 se destacou dos demais por apresentar maiores valores no peso
das sementes, no número de sementes por vagem, no comprimento e largura da vagem, enquanto o
genótipo FA-16 apresentou menores valores de peso de cem sementes, sementes muito pequenas,
menor número de vagem por planta, menor comprimento de vagem e menor produção de semente
por planta.
Palavras-chave: Feijão-fava, coleção germoplasma, caracterização morfológica, RAPD.
ABSTRACT
Twenty-two lima-beans accessions, which compound the Germoplasm Collection of the
Agronomy Department of Federal Rural University of Pernambuco (UFRPE), coming from
the States of Ceará, Paraíba and Pernambuco, Brazil, were characterized by their
morphological and molecular characteristics (RAPD – Random Amplified Polimorphiysm
of DNA). In morphological analysis twenty-four characteristics and in the molecular one
were used, seventy-six locis RAPD (polymorphic and morphologic). At the first phase was
carried out molecular analyses of twenty-two accessions to assess the genetic variability
among them, and then, fourteen of these were morphologically and moleculary
characterized. The analysis of sample showed the formation of two main groups and four
subgroups. We noticed high genetic variability among the twenty-two accessions. The
genetically closer genotypes were FA-01 and FA-02, coming from Ceará, with 85.4%
similarity, and the less similar were FA-07 and FA-20, coming from Ceará and
Pernambuco, respectively, with 35.9% similarity. Related to the morphological
characterization of the fourteen accessions, noticed the genotype FA-13 stood out from
the others by presenting higher values of seed weight, number of seeds per pod, length
and width of pod, while the FA-16 presented lower values of weight of one hundred seeds,
seeds very small, lower number of pod per plant, lower length of pod and lower production.
Key-words: Lima-beans, germoplasm colection, morphological characterization, RAPD.
SUMÁRIO
RESUMO..............................................................................................................
ABSTRACT...........................................................................................................
CAPÍTULO I - INTRODUÇÃO GERAL.................................................................
1. Introdução.........................................................................................................
2. Revisão Bibliográfica........................................................................................
2.1. O gênero Phaseolus......................................................................................
2.2. A espécie Phaseolus lunatus L. ..................................................................
2.2.1. Aspectos Botânicos.................................................................................
2.2.2. Origem e Centro de Diversificação..........................................................
2.2.3. Banco de Germoplasma..........................................................................
2.2.4. Importância econômica...........................................................................
2.2.5. Presença de ácido cianídrico (HCN) e Terpenóides ..............................
2.3. Importância da caracterização molecular e morfológica de germoplasma...
2.4. Uso de Marcadores moleculares na caracterização de germoplasma.........
2.4.1. Considerações gerais..............................................................................
2.4.2. Marcadores baseados em PCR..............................................................
2.4.3. Fragmentos de DNA amplificados ao acaso-RAPD................................
2.5. Melhoramento genético.................................................................................
2.6. Referências Bibliográficas.............................................................................
CAPÍTULO II- CARACTERIZAÇÃO MORFOLÓGICA E MOLECULAR DE ACESSOS DE FEIJÃO-FAVA
(PHASEOLUS LUNATUS L.)...............................
RESUMO..............................................................................................................
ABSTRACT..........................................................................................................
INTRODUÇÃO.....................................................................................................
MATERIAL E MÉTODOS.....................................................................................
RESULTADOS E DISCUSSÃO............................................................................
CONCLUSÕES.....................................................................................................
LITERATURA CITADA.........................................................................................
ANEXO.................................................................................................................
CAPÍTULO I – INTRODUÇÃO GERAL
1. Introdução
O gênero Phaseolus, pertencente à familia Fabaceae, é composto por,
aproximadamente, 50 espécies. Das 40 espécies encontradas nas Américas, somente
quatro são cultivadas: Phaseolus vulgaris L. (feijão-comum), Phaseolus lunatus L. (feijão-
fava), Phaseolus acutifolius A. Gray (feijão-tapiri) e Phaseolus coccineus L. (feijão-
ayocote), sendo as duas primeiras mais importantes economicamente (Lopez et al., 1985;
Ramalho et al., 1993). A espécie P. lunatus L., também conhecida como feijão-lima ou
feijão-fava, é cultivada na América do Norte, na América do Sul, na Europa, no leste e
oeste da África e no sudeste da Ásia (CIAT, 1980; Rachie et al., 1980; Baudoin, 1988).
Fornes Manera (1983) supõe que o feijão-fava tem como centro de origem o continente
asiático.
Os Estados Unidos são considerados os maiores produtores de fava do mundo,
onde o consumo se dá, principalmente, como grão verde, na forma de conserva
(enlatados ou congelados e empacotados), superando o consumo na forma de grãos
secos (Vieira, 1992). Nesse país, foram plantados, em 1995, cerca de 21 mil hectares de
fava para processamento (Kee et al., 1997).
No Brasil, o cultivo do feijão-fava ainda tem pouca relevância, no entanto, é cultivado
em todos os Estados (Vieira, 1983). Em 2003, foram produzidas, no Brasil, 12.939
toneladas de grãos secos de fava, numa área plantada de 35.781ha, sendo a Região
Nordeste a maior produtora com 12.368 ha, tendo os Estados da Paraíba, Ceará, Rio
Grande do Norte, Piauí, Sergipe, Maranhão e Pernambuco em ordem decrescente como
maiores produtores. A região Sudeste é a segunda mais produtora, tendo o Estado de
Minas Gerais como único a produzir fava (IBGE, 2003).
Em muitas áreas nas regiões produtoras, o feijão-fava é uma planta hortícola, sendo
semeada em horta doméstica ou junto com milho, o qual serve de suporte para a planta
que apresenta hábito de crescimento vigoroso e trepador. Apesar de existirem cultivares
que podem ser colhidas com 90 dias após o plantio, e que apresentam maturação
uniforme, a maioria das variedades são tardias, mostrando maturação desuniforme e
necessitando de mais de uma colheita (Rachie et al., 1980).
Trata-se de uma das principais leguminosas cultivadas na região tropical e apresenta
potencial para fornecer proteína vegetal à população, diminuindo a dependência, quase
exclusiva, dos feijões do grupo carioca (Vieira, 1992). Embora sua utilização seja
relativamente menor, o feijão-fava parece ter uma capacidade de adaptação mais ampla
que o feijão-comum (P. vulgaris). Acredita-se que as principais razões para o cultivo
relativamente limitado sejam devido à tradição do consumo de feijão-comum, o paladar da
fava e o seu tempo de cocção mais longo (Lymman, 1983).
A cultura do feijão-fava tem merecido pouca atenção por parte dos órgãos de
pesquisa e extensão, o que tem resultado em limitado conhecimento sobre as
características agronômicas da cultura. O estudo morfológico das variedades é importante
por facilitar o registro de caracteres de identificação, facilitando o acesso a esse material
em busca de plantas com boa resposta em termos de produtividade e adaptação a
diferentes condições ambientais (Santos et al., 2002).
Tradicionalmente, a diversidade genética em feijão tem sido avaliada por meio de
marcadores morfológicos, tais como hábito de crescimento, tipo de semente, resistência a
doenças e pragas (Singh et al., 1991). Entretanto, esses marcadores são afetados pela
interação gênica de dominância, e consequentemente, efeito ambiental, pleiotropia e
epistasia, tornando menos estáveis suas caracterizações (Emygdio et al., 2003).
Vários autores (Nienhuis et al., 1995; Vasconcelos et al., 1996; Johns et al., 1997;
Cattan-Toupance et al., 1998; Vera et al., 1999; Beebe et al., 2000; Eichenberg et al.,
2000) demonstraram que marcadores RAPD são capazes de separar genótipos de feijão
de acordo com o centro de domesticação. Esses marcadores têm demonstrado eficácia
na avaliação da variabilidade genética dentro e entre populações de plantas e na
elucidação de parentescos entre acessos dentro da mesma espécie.
Nos programas de melhoramento, a informação da diversidade genética dentro de
uma espécie é essencial. É, particularmente, útil na caracterização individual dos acessos
e cultivares e como guia na escolha de genitores para a realização dos cruzamentos
(Loarce et al., 1996).
Bai et al. (1998) verificaram a eficiência de marcadores RAPD em detectar grau de
parentesco entre genótipos de feijão, mediante análise de um esquema de cruzamentos e
comparação com o coeficiente de parentesco. Utilizando marcadores RAPD, Beebe et al.
(1995) constataram que feijões com sementes pretas e vermelhas, intimamente
aparentados, da América Central, formam dois grupos distintos. Da mesma forma,
marcadores moleculares foram eficientes na distinção de cultivares locais de feijão
oriundas de um mesmo local (Puebla/México) e na distinção entre estas e as populações
selvagens de feijão (González et al., 1998).
Segundo Ferreira e Grattapaglia (1998), em função da crescente necessidade de um
maior empenho na resolução de problemas no melhoramento genético de plantas
cultivadas, um melhor conhecimento da organização genômica e cromossômica e a
caracterização de germoplasmas dessas plantas, de forma a associar marcadores
genéticos às características fenotípicas, são importantes para o melhoramento genético
vegetal.
O presente trabalho teve como objetivo avaliar a variabilidade genética de vinte e
dois acessos de feijão-fava (P. lunatus L.) coletados nos Estados do Ceará, Paraíba e
Pernambuco, que compõe a Coleção de Germoplasma do Departamento de Agronomia
da Universidade Federal Rural de Pernambuco, através de marcadores RAPD, bem como
caracterizar quatorze desses genótipos por meio de marcadores morfológicos.
2. Revisão Bibliográfica
2.1 O gênero Phaseolus
A família Fabaceae, uma das maiores entre as dicotiledôneas, com 643 gêneros,
reúne 18.000 espécies distribuídas por todo o mundo, especialmente nas regiões tropicais
e subtropicais (Broughton et al., 2003).
De acordo com Melchior (1964), o gênero Phaseolus pertence à ordem Rosales,
família Leguminosae, subfamília Papilionoideae, tribo Phaseoleae, subtribo Phaseolinae.
Entretanto, Cronquist (1988) classificou-o como pertencente à subclasse Rosidae, ordem
Fabales e família Fabaceae. As espécies do gênero Phaseolus são amplamente
distribuídas no mundo todo e, além de cultivadas nos trópicos, também se desenvolvem
em zonas temperadas dos hemisférios Norte e Sul. O número exato de espécies ainda é
desconhecido (Silva e Costa, 2003). Revisões do gênero indicam que esse número pode
variar de 31 a 52 espécies, todas originárias do continente americano, sendo somente
cinco cultivadas: P. vulgaris L., P. lunatus L., P. coccineus L., P. acutifolius A. Gray e P.
polyanthus Greeman (Debouck, 1991,1999).
Quanto a classificação em relação à morfologia floral, Marechal et al. (1978)
reconheceram, inicialmente, três secções para o gênero: Phaseolus, Alepidocalyx e
Minkelersia ; posteriormente, Delgado Salinas em 1985, citado por Debouck (1999),
sugeriu quatro secções: Chiapasana, Phaseolus, com o maior número de espécies,
inclusive as cultivadas, Minkelersia e Xanthotricha. Estes agrupamentos foram,
posteriormente, confirmados através de estudos baseados em polimorfismo de DNA
cloroplasto e nas seqüências de DNA (Silva e Costa, 2003).
Quanto ao material biológico, Debouck (1991) classifica as espécies de Phaseolus
em cultivadas e formas silvestres. Os ancestrais silvestres de espécies cultivadas e
algumas espécies silvestres verdadeiras, são completamente distintos e estão
preservados em relação ao processo de domesticação nas Américas. Segundo Brücher
(1988), as formas silvestres foram descritas pela primeira vez nos Andes por Burkart em
1941, 1943 e 1952 e na Guatemala por Macbryde em 1947. Brücher (1988) ressalta
ainda que os autores divergem quanto à taxonomia dessas formas: Baudet (1977) propôs
que todas as formas silvestres ou espontâneas de feijão-comum deveriam ser
consideradas “variedades botânicas”. Delgado Salinas (1985) classificou as formas
mesoamericanas como P. vulgaris var mexicanus A. Delgado, enquanto Burkart e Brücher
em 1953 consideraram as formas sul-americanas como uma subespécie de feijão-
comum, P. vulgaris subsp. aborigeneus Burkart. Burkart, segundo Brücher (1988),
identificou P. vulgaris subsp. aborigeneus como uma forma ancestral do feijão-comum
que apresenta várias características morfológicas distintas do feijão comum cultivado
como, por exemplo, diferenças na forma da folha, inflorescência, tamanho das bractéolas,
forma do fruto, tamanho e cor do tegumento da semente. As duas espécies são também
distintas em certos fatores fisiológicos e quimiotaxonômicos de importância agronômica.
As espécies cultivadas tem evoluído de formas silvestres e, durante esse processo,
algumas mudanças marcantes, principalmente morfológicas, têm afetado as partes
vegetativas e reprodutivas da planta.
O conceito de “pool gênico”, ou complexo gênico, é importante ser compreendido,
pois oferece a possibilidade de estruturar a diversidade genética de forma a estimular a
sua utilização. Para Morales (1995), este complexo é constituído pela informação genética
encontrada em um dado momento, pelo relacionamento entre as populações das
diferentes espécies de um determinado gênero e pode ser primário, secundário e
terciário. Debouck (1999) relata que a diversidade entre as espécies de Phaseolus em
relação ao feijão-comum está organizada em pools gênicos primário, secundário, terciário
ou quaternário. O pool primário compreende populações cultivadas e silvestres, sendo
essas últimas os ancestrais mais próximos do feijão e distribuem-se desde o norte do
México até o noroeste da Argentina (Toro et al, 1990; Singh, 2001).
De acordo com Ramalho et al. (1993), Zimmermann et al. (1996) e Santos et al.
(2004) as principais características das quatro espécies (Figura 1-A) cultivadas nas
Américas são:
P. vulgaris, feijão-comum, é a espécie mais utilizada, ocupando 90% da área
cultivada com o gênero Phaseolus, sendo adaptada a áreas de temperaturas amenas e
quentes, solos profundos e bem drenados. Apresenta germinação epígea, ou seja, os
cotilédones emergem acima da superfície do solo e bractéolas maiores em relação a P.
lunatus e P. acutifolius. As vagens são geralmente comprimidas, delgadas e graúdas e
podem ter de quatro a dez sementes por vagem. É uma espécie anual e quanto ao hábito
de crescimento, ocorre o tipo determinado e indeterminado (especialmente os
trepadores). O peso de 100 sementes em média, é de 19,31g e quanto ao tamanho de
grãos, é classificada como "médio”.
P. coccineus, feijão-ayocote (Figura 1-B), é mais utilizada como ornamental e está
mais adaptada a clima frio ou tropical de altitude mais elevada, sendo muito mais comum
nas zonas montanhosas do México. Única espécie cujo sistema de reprodução é por
alogamia e com germinação hipógea, ou seja, os cotilédones permanecendo sob a
superfície do solo. Apresenta folhas maiores como também as bractéolas, o estigma
sobressai da quilha e situa-se relativamente longe do ovário, em comparação com as
anteras, facilitando, eventualmente a polinização cruzada, em contraste nas outras três
espécies o estigma esta situado perto do ovário, com as anteras circundando-o
totalmente, o que facilita a autopolinização, além do tamanho da flor ser bem maior. As
inflorescências são sempre em rácimos longos, com flores aparecendo em posições
opostas e alternadas com pedicelos mais longos. Nas demais espécies os racimos florais
são menos longos, com menos flores e nem sempre opostas. As vagens são comprimidas
e geralmente bastante grandes, podendo ter até nove sementes por vagem. A espécie é
perene podendo ter hábito de crescimento determinado ou indeterminado.
P. acutifolius, feijão-tepari, tem sementes pequenas, brancas, amarelas ou pardas. É
cultivada desde o oeste do Texas até o Arizona, nos Estados Unidos, e daí até o Estado
de Jalisco, no México. Apresenta germinação epígea e o primeiro par de folhas não é
trifoliolado, possuindo base truncada, relativamente pequena, e pecíolo muito curto com
tendência a ter folhas menores. A forma das bractéolas são pequenas e pontiagudas, as
vagens são pequenas, comprimidas e com número de sementes que pode chegar a sete
(comumente cinco). A espécie é anual com hábito de crescimento indeterminado.
P. lunatus, feijão-fava, é bastante cultivada, tem ampla adaptabilidade, embora se
comporte melhor em climas quentes e úmidos. Yuyama (1993), em trabalhos
desenvolvidos na Amazônia, encontrou diversos genótipos dessa espécie cultivados pelas
diferentes tribos indígenas, constatando uma alta variabilidade quanto ao tamanho dos
grãos (1 a 4 cm de comprimento) e hábito de crescimento, variando do ereto, trepadeiro
ou rasteiro. Apresenta germinação epígea, as vagens podem ser facilmente distinguidas
das outras espécies, pois são bastante comprimidas, com forma geralmente oblonga e
recurvada.
Figura 1. A- Diferenças morfológicas entre as espécies do gênero Phaseolus: P. vulgaris (1a; 2a; 3a; 4a;
5a), P. coccineus (1b; 2b; 3b; 4b; 5b), P. acutifolius (1c; 2c; 3;c; 4c; 5c) e P. lunatus (1d; 2d; 3d; 4d; 5d); de
cima para baixo (1) tamanho das bractéolas do cálice em relação ao tamanho das sépalas, (2) forma do
estigma, (3) estame, (4) posição dos cotilédones na plântula, (5) folhas primordiais (Vieira, 1983); B- foto de
P. coccineus (Floridata, 2005).
2.2 A espécie Phaseolus lunatus L.
2.2.1 Aspectos Botânicos
O feijão-fava pertence ao filo Magnoliophyta, à classe Magnoliopsida, ordem
Fabales, família Fabaceae, gênero Phaseolus e espécie Phaseolus lunatus L. (Cronquist,
1988). É uma planta autógama de dias curtos (Bueno et al, 2001).
A variabilidade do feijão-fava, no que diz respeito ao hábito de crescimento, é
limitada, as variedades pertencem ao tipo indeterminado trepador (Figura 2-A), que
caracteriza-se pelo desenvolvimento da gema terminal em uma guia, ou ao determinado
anão (Figura 2-B), que se caracteriza pelo desenvolvimento completo da gema terminal
em uma inflorescência, este com pouca variação quanto ao tipo de planta e ciclo biológico
(Santos et al., 2002). As formas cultivadas são anuais ou perenes, sendo estas plantadas
como anuais (Vieira, 1992).
Figura 2. A- Acesso FA-25 de feijão-fava de hábito de crescimento indeterminado trepador; B- Acesso FA-
19 de hábito de crescimento determinado anão.
A classificação do feijão-fava, segundo Rachie et al. (1980), citado por Vieira (1992),
evoluiu da proposta original de Linnaeus, feita em 1753, que denominou de P. lunatus o
tipo de grãos pequenos e achatados, e de P. inamoenus, o tipo de sementes grandes.
Ainda de acordo com os autores anteriormente citados, Piper em 1926, concluiu que
todos os tipos cultivados pertencem a uma única espécie e que o termo P. lunatus deveria
ser usado para todas as formas. Em 1977, Baudet admitiu essa simplificação e propôs
que a fava constituísse uma única espécie: P. lunatus L. A forma silvestre deveria
chamar-se P. lunatus var. lunatus.
Em geral, as folhas são mais escuras (exceto após amadurecimento das vagens)
que em outras espécies do gênero e apresentam-se sem pubescência (Zimmermann e
Teixeira, 1996). Os folíolos são ovais, lanceolados ou acuminados. A inflorescência
(Figura 3-A) é em forma de racimo e, algumas vezes, racimo de diferentes tamanhos,
mas, geralmente, maiores que as folhas e com muitas flores. Estas possuem as mesmas
variações de cores que as do feijão-comum, mas são menores. As bractéolas são
arredondadas e menores que o cálice. As vagens (Figura 3-B) são achatadas,
recurvadas, coreáceas, às vezes deiscentes, e terminam numa extremidade pontuda
A
B
A
B
B
A
orientada na direção da sutura dorsal (Vieira, 1992).
Figura 3. A- Inflorescência; B- vagem de feijão-fava (P. lunatus L.).
Cada vagem contém de duas a quatro sementes rombóides, redondas ou em forma
de rins. O tegumento da semente pode ser branco, verde, cinza, amarelo a marrom,
róseo, vermelho, púrpuro, preto ou ainda, manchado e sarapintado. O peso de 100
sementes varia de 30 a 300 g (Vieira, 1992).
Característica marcante da fava, que a distingue facilmente de outros feijões, são as
linhas que se irradiam do hilo para a região dorsal das sementes. Essas linhas não são
facilmente observáveis em alguns tipos de feijão-fava. Os cotilédones são brancos ou
verdes. As raízes desenvolvem-se mais que as do feijão-comum e tendem a ser
tuberosas (Vieira, 1983).
2.2.2 Origem e Centro de Diversificação
Segundo Mackie (1943), o feijão-fava é originário da Guatemala, de onde se
dispersou em três direções (Figura 4), possivelmente seguindo as rotas de comércio:
- ramificação Hopi – para o norte, atingindo os Estados Unidos;
- ramificação Caribe – para o leste, atingindo as Antilhas e, daí, para o norte da
América do Sul; e
- ramificação Inca – para o sul, alcançando o Peru.
A
B
Figura 4. Linhas de dispersão do feijão-fava (P. lunatus L.) (Macckie, 1943).
A espécie P. lunatus pode ser dividida em cultigrupos, levando-se em conta as três
ramificações propostas por Mackie (1943): sieva – proveniente da ramificação hopi; batata
– proveniente da Caribe; lima-grande – proveniente da Inca (Baudoin, 1988).
Segundo Baudoin (1988), a hipótese de Mackie (1943) não é totalmente aceita pelas
seguintes razões: as formas silvestres de fava não se limitam à Guatemala. Sua
distribuição vai do sul do México á região central da Argentina e restos de cultura foram
identificados em diversos sítios arqueológicos do Novo Mundo. O cultigrupo batata,
porém, só foi encontrado em escavações feitas no sudeste dos Estados Unidos. Com
base nessas pressuposições, Baudoin (1988) concluiu que, no mínimo, dois cultigrupos
foram independentemente domesticados em regiões diferentes.
O sieva foi domesticado na parte norte da América (México e Guatemala) e o outro,
lima-grande, no Peru. Esses dois cultigrupos cruzam entre si, dando origem a progênies
férteis. Eles são, entretanto, fenotipicamente distintos e, do cruzamento entre eles,
surgem, às vezes, segregantes F
2
letais, o que parece indicar um certo grau de
divergência genética (Vieira, 1992).
2.2.3 Banco de Germoplasma
Bancos de Germoplasmas, mantidos por diversas Instituições de Pesquisas e
Universidades do país, são de fundamental importância para programas de melhoramento
genético por constituírem-se em reservatórios de recursos genéticos das espécies de
interesses agrícolas (Brondani e Brondani, 2004).
Espécies cultivadas e silvestres de feijão apresentam, entre eles, grande
variabilidade e, segundo Toro et al. (1990), a importância de conhecer esse germoplasma
reside no fato de poder ser utilizado como fonte de resistência ou tolerância a doenças,
pragas e estresses abióticos. Giacometti (1988) e Singh (2001) afirmam que a
variabilidade genética só pode ser eficientemente utilizada se for devidamente avaliada e
quantificada; a descrição das introduções ou acessos é uma necessidade para a
manutenção e exploração do potencial das coleções.
Por volta de 1976, o Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) foi
designado pelo International Board for Plant Genetic Resources (IBPGR) para reunir,
avaliar e manter uma coleção de feijão-fava (Rachie et al., 1980). No fim de 1984, existia
em sua coleção 2.527 formas cultivadas de feijão-fava e 63 silvestres. Quase 70% do
germoplasma de fava veio da África e da América do Norte. A contribuição da África deve-
se à participação do Internacional Institute of Tropical Agriculture (IITA), que trabalhou
com essa leguminosa e cujo germoplasma foi duplicado e cedido ao CIAT (Vieira, 1992).
O National Biological Institute, na Indonésia, também possui uma vasta coleção de feijão-
fava. Nos Estados Unidos, Cuba, México e Filipinas encontram-se outras coleções
significativas (Bettencourt et al., 1989).
No Brasil, a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária-EMBRAPA, representada
pelo seu Centro Nacional de Pesquisa de Arroz e Feijão-CNPAF, localizado em Goiânia-
GO, possui algumas amostras de feijão-fava. Além do CNPAF, o germoplasma de feijão-
fava mantido no Centro Nacional de Recursos Genéticos (EMBRAPA-CENARGEN) em
Brasília, conta com 373 introduções (Bettencourt et al., 1989) e a Universidade Federal de
Viçosa tem mais de 300 introduções (Vieira, 1992).
2.2.4 Importância econômica
O feijão-fava tem relativa importância econômica e social, por causa da sua
rusticidade, que possibilita o prolongamento da colheita em período seco (Azevedo et al.,
2003b). Os grãos verdes e secos, as vagens verdes e as folhas do feijão-fava podem ser
consumidos pelo homem (National Academy of Sciences, 1979). Trata-se de uma das
principais leguminosas cultivadas na região tropical e apresenta potencial para fornecer
proteína vegetal à população, diminuindo a dependência quase exclusiva dos feijões do
grupo carioca (Vieira, 1992).
Em provas de degustação efetuadas na Venezuela, Benshimol et al. (1985)
verificaram que houve pouca diferença entre a aceitação do feijão-fava e a do feijão-
comum, tendo sido ambos aceitos. Em Viçosa, MG, Vieira (1989) constatou melhor
aceitação do feijão-comum (entre bom e muito bom), mas o feijão-fava (entre aceitável e
mais que aceitável) superou o caupi, o feijão-arroz, o feijão-adzuki e o feijão-mungo-
verde, quando os grãos cozidos foram servidos inteiros e/ou batidos no liquidificador.
Atualmente o feijão-fava é encontrado com mais freqüência na Região Nordeste,
principalmente no Estado de Pernambuco, onde é servido em restaurantes como pratos
principais e bares como tira-gosto. Os grãos secos contêm 62,9% de carboidratos, 25,0%
de proteína e 6,1% de fibras (Bressani e Elias,1980). O teor de proteína, porém, pode
variar de 21 a 30% (McLeester et al., 1973).
Os estudos de Santos et al. (2002), utilizando oito variedades de feijão-fava,
concluiram que, as variedades denominadas vulgarmente “Olho-de-ovelha” e “Orelha-de-
vó” apresentaram a maior e menor produtividade média de 852 e 293kg/ha de sementes,
respectivamente. As variedades com vagens de maior comprimento (89,9mm) e maior
peso de 100 sementes (79,5g) foi a “Orelha-de-vó”. Apresentaram maturação precoces
as variedades “Amarela-cearense”, “Olho-de-peixe” e “Orelha-de-vó”. As variedades
“Boca-de-moça”, “Branquinha”, “Mororó” e “Olho-de-ovelha” apresentaram ciclo
intermediário e “Raio-de-sol” apresentou ciclo tardio. O comprimento das sementes variou
de 7,8 a 17,5mm; “Orelha-de-vó” e “Raio-de-sol” foram as variedades que apresentaram
os maiores comprimentos. O peso de 100 sementes variou de 32,6g (“Branquinha” e
“Olho-de-peixe”) a 79,5g (“Orelha-de-vó”). Neste estudo, todas as variedades
apresentaram vagens compridas, de forma oblonga e recurvada, com duas alturas
distintas (ventral e dorsal) e com número de sementes variando de duas a quatro.
A produtividade máxima observada foi pouco inferior a 1.098kg/ha de grãos,
verificada por Vieira e Vieira (1996), para feijão-fava consorciado com milho, em Viçosa,
MG. Segundo os autores, as menores produtividades observadas tiveram como causa,
em parte, o reduzido número final de plantas por unidade de área, em razão do
espaçamento relativamente grande empregado. Produtividades elevadas, variando de
2.017 a 4.069kg/ha de grãos em monocultivo em Manaus, AM, foram obtidos por Yuyama
(1982). Já em solo de cerrado de Brasília, DF, a média trienal de produção de feijão-fava
variou de 962 a 1.673kg/ha (Araújo et al., 1975). A Tabela 1 mostra os dados de área
plantada e colhida por hectare, produção em toneladas e produção em reais nos Estados
do Nordeste.
Tabela 1. Área plantada, área colhida, quantidade produzida e valor da produção em (t) e (R$) de feijão-
fava, em alguns Estados do Nordeste
Estados Área plantada
(ha)
Área colhida (ha)
Produção
(t)
Valor
1.000 (R$)
Paraíba 19.678 19.243 8.646 13.842
Ceará 6.580 6.580 1.203 1.493
Rio Grande Norte 2.742 2.430 774 1.004
Piauí 2.111 2.111 632 1.046
Sergipe 1.197 1.100 447 548
Maranhão 1.130 1.130 298 541
Pernambuco 869 739 231 364
Fonte: IBGE, 2003.
2.2.5 Presença de ácido cianídrico (HCN) e terpenóides
Muitas mudanças morfológicas e fisiológicas surgiram durante a evolução da fava.
As modificações mais aparentes foram aumento do tamanho das sementes, variações na
forma e na cor, mudanças de formas perenes para anuais e ciclo curto, insensibilidade ao
fotoperíodo e redução no teor de substâncias tóxicas das sementes, principalmente o
glicosídeo cianogênico presente (Baudoin, 1988).
Diversas espécies de plantas são potencialmente tóxicas, por conterem ácido
cianídrico (HCN) por hidrólise, porém, somente o feijão-fava, dentre as leguminosas, pode
contê-lo em quantidade elevada (Bressani e Elias, 1980). Por isso, o sabor amargo do
feijão-fava causado pelo ácido cianídrico é característica ausente em outras espécies de
feijão. Em razão do HCN formar-se nas últimas etapas de maturação da planta, os grãos
consumidos ainda verdes não representam perigo (Stanton, 1966).
Em estudo de caracterização e isolamento de parte da proteína faseolina,
encontrada em sementes de P. lunatus atacadas por Callosobruchus maculatus, sendo
estas cultivares do Ceará obtidas em comércio, Moraes et al. (2000) sugeriram que a
presença do ácido cianídrico impediu o desenvolvimento da larva de C. maculatus, porém
os níveis de HCN não são responsáveis na resistência destas sementes ao C. maculatus.
A toxicidade de alguns genótipos do feijão-fava é caracterizada pelo sabor amargo.
Para eliminá-lo e utilizar as sementes na alimentação humana é preciso submetê-las à
cocção por três a cinco vezes, com total substituição da água utilizada (Azevedo et al,
2003b).
Azevedo et al. (2003b) avaliaram sete variedades de feijão-fava (Bege-clara, Branca,
Chata e Rajada, Rajada, Bege-escuro, Preta e Pintada) quanto a presença de ácido
cianídrico e observaram que as variedades Branca, Bege-clara e Rajada apresentaram
maior toxidade (115-150ppm), enquanto a Chata e Rajada apresentou menos tóxica (15-
25ppm). A concentração máxima de HCN permitida para o consumo humano é de
100ppm (Rachie et al., 1980).
Arimura et al. (2000) descobriram um mecanismo químico empregado por plantas
para se defenderem do ataque de predadores, trata-se de um repelente natural produzido
por P. lunatus. Constataram que, quando atacada por ácaros, as folhas passam a
produzir um composto orgânico volátil que os repele. As substâncias químicas que
causam esse efeito são conhecidos como terpenóides. Apesar de indigestos para os
ácaros, eles são os responsáveis pelo sabor das plantas para o paladar humano.
Para Arimura et al. (2000), os terpenóides, além de defender a planta dos
predadores, sinalizam para suas semelhantes a ocorrência de um ataque, o composto
ativa genes específicos de defesa nas folhas das plantas vizinhas que passam a produzir
terpenóides e evitam a abordagem das pragas, ainda detecta a presença dos ácaros e
atrai seus predadores naturais na cadeia alimentar. Investigaram também o
comportamento da planta quando submetida a estragos que não fossem causados pelos
ácaros, constatando, nesses casos, que as plantas vizinhas parecem não responder aos
sinais de alerta emitidos pelas folhas da planta deteriorada. Segundo os mesmos autores
a identificação do repelente natural pode ter implicações práticas no combate a algumas
pragas em lavouras.
2.3 Importância da caracterização molecular e morfológica de germoplasma
A caracterização morfológica consiste em fornecer uma identidade para cada
entrada ou acesso, através do conhecimento de uma série de dados que permitam
estudar a variabilidade genética de cada amostra (Ramos e Queiroz, 1999). Por
conseguinte, constitui etapa fundamental para o efetivo uso dos recursos genéticos
conservados em bancos de germoplasma, uma vez que mais de 200 mil acessos de
diversas espécies vegetais encontram-se armazenados em bancos espalhados por todo
país, sem as informações mínimas necessárias que facilitam o emprego dos mesmos em
programas de melhoramento (Valls, 1988).
Estudos, visando descrever os caracteres morfológicos externos de sementes de
vinte genótipos de fava oriundos dos Estados do Ceará, Paraíba e Pernambuco, foram
realizados por Silva et al. (2004). O estudo morfológico de sementes de cultivares de
feijão-fava é de fundamental importância, uma vez que objetiva registrar o maior número
possível de caracteres que identificam a planta, dando assim, subsídios aos programas
de melhoramento genético e, principalmente, que se possa aproveitar com maior
eficiência o germoplasma disponível (Zimmermann e Teixeira, 1996).
O modelo fenético, também conhecido como taxonomia numérica, descreve as
diferenças e semelhanças entre os organismos, baseando-se em muitas características
hereditárias. Para complementar a taxonomia numérica, a filogenética leva em
consideração o tempo, e se refere à classificação dos organismos tomando como base
suas relações evolutivas. Este método, denominado cladística, tenta reconstruir as
relações de parentesco entre grupos considerados aparentados, gerando uma escala de
classificação e vem sendo aperfeiçoado ao longo do tempo, contribuindo com a
organização do conhecimento sobre a diversidade biológica, a partir das relações de
parentesco, e sobre a evolução das características morfológicas, comportamentais,
fisiológicas, citogenéticas e moleculares dos grupos (Weising et al., 1995).
Marcadores moleculares revelam polimorfismos de DNA entre indivíduos
geneticamente relacionados (Lopes, 2002), contudo, os polimorfismos visualizados,
provenientes do produto das reações de RAPD, podem ser graficamente representados
na forma de árvores (dendrogramas) de base fenética ou filogenética. Estas árvores são
criadas a partir de uma matriz de distância baseada em dados polarizados presença (+)
ou ausência (-) para cada banda/indivíduo gerada pelos diversos primers, bandas fracas
ou dados duvidosos são excluídos na análise (Weising et al., 1995).
Os recentes avanços na área de genética molecular têm permitido a avaliação
genética do germoplasma existente em diferentes espécies de interesse econômico. A
tecnologia de marcadores moleculares viabiliza a caracterização genética de grande
número de genótipos através de procedimentos relativamente simples e rápidos (Barbosa
Neto e Bered, 1998).
Martins (1999) e Martins et al. (2004) observaram que os iniciadores decâmeros
(primers) utilizados possibilitaram a discriminação de quatro genótipos estudados de
Phaseolus vulgaris resistentes e suscetíveis ao fungo Phaeoisariopsis griseola, apesar da
grande proximidade genética existente entre eles, confirmando a utilização dos
marcadores RAPD como instrumento importante para seleção de genitores mais
promissores a serem utilizados em programas de melhoramento genético.
2.4. Uso de Marcadores moleculares na caracterização de germoplasma
2.4.1. Considerações gerais
Na década de 70 surgiu um campo de pesquisa chamado “biologia molecular ou
genética molecular”, sendo um dos mais marcantes desenvolvimentos genéticos e que,
ainda hoje, continua tendo impacto revolucionário na biologia. Tecnologias como as de
marcadores de DNA ou moleculares estão sendo cada vez mais utilizados em programas
de melhoramento, com o objetivo de aumentar a eficiência de seleção e caracterização de
germoplasma e a maximização dos ganhos genéticos, permitindo aos melhoristas o
acesso e a seleção da variabilidade a nível de DNA (Abdelnoor et al.,1995).
Os marcadores moleculares são características de DNA, com base mendeliana, que
diferenciam dois ou mais indivíduos. São moléculas de DNA ou proteínas que marcam
uma região ou regiões do genoma ligada(s) a alguma característica de interesse
agronômico. Características morfológicas e agronômicas têm a desvantagem de serem
influenciadas pelos fatores do ambiente e podem não representar a real similaridade ou
diferença entre os indivíduos. Por outro lado, marcadores genéticos representam
estritamente a variação genética, não sofrendo influência ambiental (Weising et al., 1995).
O uso de marcadores moleculares representa uma ferramenta adicional em
programas de melhoramento genético em plantas oferecendo novas possibilidades no
manejo de uma coleção permitindo a comparação entre indivíduos, identificando
duplicatas (Engelborhs et al., 1998), além de possibilitar a classificação do germoplasma
em grupos de interesse para os diferentes programas de melhoramento. Permite,
também, determinar a presença ou ausência de gene(s) ligados a características
específicas para fins de melhoramento, com a vantagem de se fazer as análises antes do
material ir para o campo. Com isso, diminui-se o volume de material que necessitaria de
cuidados como adubação, capina, irrigação, etc., havendo redução no número de
gerações de melhoramento necessárias no desenvolvimento de variedades. Atualmente
há inúmeros tipos de marcadores moleculares diferenciando-se quanto à habilidade em
detectar diferenças entre indivíduos, custo, facilidade de uso, consistência e repetibilidade
(Ferreira e Grattapaglia, 1998).
2.4.2.Marcadores baseados em PCR
A técnica de PCR (“Polymerase Chain Reaction”, reação em cadeia de polimerase)
foi descrita em meados da década de 80 por Saiki e colaboradores (Saiki et al., 1985),
que permite obter in vitro várias cópias de um determinado segmento de DNA. A obtenção
de segmentos amplificados normalmente obedece às seguintes etapas: a) extração do
DNA molde, isto é, que contém a região a ser amplificada; b) escolha do segmento a ser
amplificado e obtenção de primers específicos para o reconhecimento desse segmento; c)
amplificação que dará origem a várias cópias, fazendo-se uso de um ciclador térmico e,
por fim, d) leitura do produto amplificado após eletroforese e coloração.
A reação de PCR consiste em estágios controlados de temperatura no qual são
repetidas de 25 a 50 ciclos. O mix da reação é composto por: 1) DNA alvo; 2) Primers,
que são pequenos fragmentos de DNA com fita simples com normalmente 10 pares de
bases de comprimento com 50% de conteúdo dos nucleotídeos guanina e citosina; 3) Taq
polimerase, que é a enzima isolada da bactéria termófila Thermus aquaticus; 4)
Deoxinucleotídeos (dATP; dCTP; dGTP; dTTP) e, 5) Tampão de reação, usualmente
contendo Tris-HCl, KCl e MgCl2 (Williams et al., 1990).
Os resultados da PCR podem ser usados em estudos de polimorfismos em nível de
DNA podendo ser detectados por vários métodos. As diferenças entre indivíduos são
notadas quando se visualiza diferentes tamanhos de fragmentos de DNA entre estes. A
forma como esses fragmentos são obtidos varia com o tipo de metodologia empregada
(Hillis et al., 1990).
2.4.3. Fragmentos de DNA amplificados ao acaso – RAPD
Desenvolvida por Williams et al. (1990), a técnica de DNA Polimórfico Amplificado ao
Acaso consiste na amplificação in vitro de regiões de DNA flanqueadas por iniciadores
(primers) arbitrários. Os produtos de amplificação são separados em gel de agarose e
detectados com brometo de etídeo, em luz ultravioleta e, dependem da
complementaridade entre as seqüências dos primers e do DNA em estudo, da distância
entre os primers e das condições de reação.
Como todas as diferenças entre os seres vivos estão gravadas no DNA, um iniciador
de reação terá sua seqüência complementar a uma determinada região em um indivíduo,
sendo que essa mesma região pode não existir em um outro indivíduo. Por exemplo, se
um determinado genótipo confere resistência à certa doença, essa informação está
impressa no DNA deste indivíduo. Um outro genótipo que não apresente a resistência,
não trará gravado em seu DNA essa informação. Nessa região, então, os genomas das
duas plantas serão diferentes. Um iniciador que se ligue exatamente na região que
codifica para resistência a doença, amplificará fragmentos no primeiro indivíduo, mas não
no segundo. Desta forma, eles serão separados pelo RAPD.
De uma maneira análoga, quando se quer determinar a diversidade genética entre
indivíduos de um banco de germoplasma utilizando marcadores, o que se faz é comparar
o número de regiões do genoma dos acessos que são semelhantes em relação ao
número total de regiões analisadas, onde cada região corresponde a um tipo de iniciador
de reação utilizado. Desta maneira, pode-se determinar com rapidez e alto grau de
confiabilidade, quais indivíduos dentro de uma população são iguais, podendo eliminar as
cópias, e também determinar quais os mais distantes. Estas informações são de grande
utilidade para o melhorista na seleção de genitores em programas de melhoramento. Em
vegetais, marcadores RAPD são utilizados em estudos de identificação de variedades
triplóides em banana (Bhat e Jarret, 1995), em mapeamento de QTL (Quantitative Trait
Loci) em cacau (Crouzillat et al., 1996), na caracterização de variedades em uva
(Ulanovsky et al., 2002) e melância (Hawkins et al., 2001), na estimativa de diversidade
genética em maçã (Oraguzie Nnadozie et al., 2001) e na identificação de genes de
resistência a doenças em feijão comum (Martins et al., 2004).
Segundo Ferreira e Grattapaglia (1998), a técnica de RAPD é bastante eficiente no
mapeamento de polimorfismo ligados a locos de resistência a doenças, estudo de
diversidade genética, como também é muito eficiente em tempo e mão de obra, isto
graças a possibilidade de se detectar polimorfismo pela visualização direta das bandas no
gel, eliminando as etapas de transferência de DNA para membranas, hibridização com
sondas e autoradiografia.
A técnica de RAPD não requer o desenvolvimento de uma biblioteca de sondas, um
conjunto único de primers arbitrários pode ser utilizado para qualquer organismo. Utiliza
uma quantidade de DNA três vezes menor que a necessária na técnica de RFLP
(Polimorfismo no comprimento de fragmentos de restrição de DNA). O custo é mais baixo
do que o da técnica de RFLP, em termos de custo por dado genotípico, e se forem
incluídos os gastos com a biblioteca de sondas, o RAPD é ainda mais baixo.
A principal desvantagem dos marcadores RAPD é o baixo conteúdo de informação
gênica por loco, apenas um alelo é detectado, no segmento que é amplificado, enquanto
que as demais variações alélicas são classificadas conjuntamente como um alelo nulo.
Exceção feita para alelos co-dominantes, resultantes de pequenas inserções ou deleções
no loco RAPD.
Marcadores moleculares são potenciais ferramentas em programas de
melhoramento genético de plantas melhorando a eficiência e proporcionando maiores
ganhos genéticos na cultura em estudo. Atualmente há inúmeros tipos e combinações de
marcadores fazendo parte na rotina dos programas de melhoramento, sendo que a
utilização de um e/ou outro marcador será, de uma maneira geral, em função do tempo
para obtenção de resultados, custo e facilidade de uso (Azevedo et al. 2003a).
2.5 Melhoramento genético
Nos Estados Unidos, os processos industriais e o cultivo mecânico subsidiaram a
estimulação em desenvolver variedades precoces de feijão-fava de hábito de crescimento
determinado e com uniformidade de maturação, altura de planta e de tamanho de grãos.
Pequenos programas de melhoramento ainda existem em várias estações de pesquisa,
principalmente nas quatro maiores regiões produtoras, que são Califórnia, Delaware,
Maryland e Wisconsin (Baudoin, 1988). Um dos objetivos do programa de melhoramento
de feijão-fava em Wisconsin, é desenvolver cultivares de sementes grandes. Nienhuis et
al. (1995) conseguiram, através de marcadores RAPD, agrupar 65 acessos de P. lunatus,
sendo 11 cultivados por pequenos produtores e 54 oriundos de bancos de germoplasma,
por tamanho de semente e por origem geográfica.
Nos trópicos, o melhoramento dessa leguminosa não vem recebendo muita atenção.
Nas zonas semi-áridas, programas foram iniciados em Madagáscar e no Peru com o
cultigrupo lima-grande. Neles é dado ênfase ao desenvolvimento de variedades de grãos
brancos grandes, de alta produtividade, de hábito de crescimento indeterminado e com
ciclo biológico de 120 a 300 dias (Baudoin, 1988; Lioi e Galasso, 2002).
Segundo Baudoin (1988), programas de melhoramento genético do feijão-fava
foram iniciados no México, Brasil, Filipinas, Zâmbia, Gana, Nigéria e Zaire. O mais
importante deles foi o do IITA, na Nigéria conduzido de 1975 até 1980, quando foi
desativado. Nesse programa foi demonstrado o baixo desempenho nos trópicos úmidos
das variedades de hábito de crescimento determinado, originalmente desenvolvidas para
as condições dos Estados Unidos. Altas produtividades foram obtidas com as variedades
trepadoras dos cultigrupos sieva e batata. Ainda de acordo com Baudoin (1988), o
cultigrupo lima-grande não teve desempenho satisfatório, no entanto, apresentou
variedades com boa resistência ao mosaico-dourado, as quais foram utilizadas para
cruzamento com variedades de alto rendimento dos outros cultigrupos.
Lyman (1983) verificou que a cor das sementes de fava não tem influência no
rendimento da cultura, contrariando o que ocorre com o feijão-comum, em que as
variedades do grupo preto são, geralmente, mais produtivas.
Nos programas de melhoramento genético, a informação da diversidade genética
dentro de uma espécie é essencial. É particularmente útil na caracterização individual dos
acessos e cultivares e como guia na escolha de genitores em programas de cruzamento
(Loarce et al., 1996).
Estudos realizados com marcadores moleculares tem sido utilizados para verificar
diversidade genética em P. lunatus L. Lioi e Galazo (2002), estudaram vinte e dois
genótipos de feijão-fava oriundos de vários países divididos em: Grupo Mesoamericano,
Grupo Andino e Grupo Intermediário, mediante microssatélites (SSR- “Simple Sequence
Repeats” /Seqüência Simples Repetida) e conseguiram separá-los em dois grandes
grupos (Mesoamericano e Andino). Este tipo de agrupamento foi observado também por
Fofana et al. (1997) e Caicedo et al. (1999), usando marcador RAPD e AFLP,
respectivamente.
Há outras técnicas disponíveis, cada uma utilizando uma estratégia particular para
desvendar questões de diversidade genética e evolução. Sparvoli et al. (2001) verificaram
que estudos bioquímicos e de evolução da proteína lectina, presente em sementes de P.
lunatus L., podem ser úteis na distinção dos grupos genéticos Mesoamericanos e
Andinos, confirmando a hipótese de Fofana et al. (1997) e Maquet et al. (1999) sobre a
origem Andina de P. lunatus L.
No Brasil, Oliveira et al. (2004) verificaram o comportamento do feijão-fava, cultivar
“Orelha de Vó”, quando submetido a doses de fósforo (P
2
O
5
). Sabendo que este é um
importante nutriente para as plantas e sua presença no solo promove o crescimento e
eleva a produção das hortaliças, concluíram que as doses de P
2
O
5
apresentaram efeitos
significativos tanto na produção do feijão-fava, quanto para os teores de P disponível.
2.6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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CAPÍTULO II – CARACTERIZAÇÃO MORFOLÓGICA E MOLECULAR DE
ACESSOS DE FEIJÃO-FAVA (Phaseolus lunatus L.)
Trabalho a ser enviado para Publicação na
Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e
Ambiental - AGRIAMBI, Paraíba – PB.
ISSN: 1415-4366.
Caracterização morfológica e molecular de acessos de feijão-fava
(Phaseolus lunatus L.)
1
Walma N. R. Guimarães
2
; Luiza S. S. Martins
3
; Edson F. da Silva
3
; Gabriela de M. G. Ferraz
4
;
Francisco J. de Oliveira
5
.
1
Parte da dissertação de mestrado da primeira autora, apresentada à UFRPE
2
Av. Dom Manoel de Medeiros, s/n, CEP. 52171-900, Recife-PE. Fone: (81) 3302-1313. E-mail:
[email protected] (Foto)
3
UFRPE-DB, Biologia. Fone: (81) 3302-1313. E-mail: l[email protected]; [email protected]
4
UFRPE graduanda em Ciências Biológicas; E-mail: [email protected]
5
UFRPE-DEPA, Fitotecnia. Fone: (81) 3302-1253. E-mail: [email protected]
Resumo: O objetivo deste trabalho foi analisar a diversidade genética de vinte e dois acessos de
feijão-fava (Phaseolus lunatus L) oriundos dos Estados do Ceará, Paraíba e Pernambuco, que
compõem a Coleção de Germoplasma do Departamento de Agronomia da UFRPE, por meio de
marcadores RAPD, bem como caracterizar quatorze desses genótipos por meio de marcadores
morfológicos. Para caracterização da variabilidade genética foram utilizadas sessenta locos
polimórficos. Pela análise de agrupamento verificou-se a formação de dois grupos e quatro
subgrupos e constatou-se elevada variabilidade genética entre os acessos. Os acessos mais próximos
geneticamente foram FA-01 e FA-02, provenientes do Ceará, com grau de similaridade de 85,4% e
os mais distantes foram FA-07 e FA-20, provenientes do Ceará e Pernambuco, respectivamente,
com grau de similaridade de 35,9%. Quanto à caracterização morfológica observou-se que o
genótipo FA-13 destacou-se dos demais por apresentar maiores valores no peso das sementes, no
número de sementes por vagem, comprimento e largura da vagem, enquanto o genótipo FA-16
apresentou menores valores de peso de cem sementes, sementes muito pequenas, menor número de
vagem por planta, menor comprimento de vagem e menor produção de semente por planta.
Palavras-chave: Diversidade genética, fava, marcadores RAPD, marcadores morfológicos
Morphological and molecular characterization of accessions of lima-beans
(Phaseolus lunatus L.)
Abstract: The objective of this work was to analyze a genetical diversity of twenty-two accessions
of lima-beans (Phaseolus lunatus L), coming from the States of Ceará, Paraíba and Pernambuco
Brazil, which make part of the Germoplasm Collection of the Agronomy Department of Federal
Rural University of Pernambuco, by RAPD markers, as well as to characterize fourteen of these
genotypes by means of morphological markers. To characterize the genetic variability sixty
polymorphic loci were used. By the analysis of the sample, we observed the formation of two
groups and four subgroups, and we noticed high genetic variability among the accessions. The
genetically closer genotypes were FA-01 and FA-02, coming from Ceará, with 85% of similarity,
and the less similar were FA-07 and FA-20, coming from Ceará and Pernambuco, respectively, with
35.9% similarity. Related to the morphological characterization, we noticed the genotype FA-13
stood out from the others by presenting higher values of seed weight, number of seeds per pod,
length and width of pod, while the FA–16 genotype showed lower values for weight of one hundred
seeds, very small seeds, lower number of pod per plant, lower length of pod and lower production
of seed per plant.
Key-words: Genetic diversity, lima-beans, RAPD markers, morphological markers
INTRODUÇÃO
A família Fabaceae, uma das maiores entre as dicotiledôneas com 643 gêneros, reúne 18.000
espécies distribuídas em todo o mundo, estando concentrada nas regiões tropicais e subtropicais
(Broughton et al., 2003). A espécie Phaseolus lunatus L., também conhecida como feijão-fava ou
feijão-lima, é cultivada na América do Norte, na América do Sul, na Europa, no leste e oeste da
África e no sudeste da Ásia (Baudoin, 1988).
No Brasil, apesar de ser cultivada em todos os Estados e de apresentar capacidade de
adaptação mais ampla do que o feijão-comum (Phaseolus vulgaris L.), o cultivo do feijão-fava
ainda tem pouca relevância. Acredita-se que as principais razões para o cultivo relativamente
limitado sejam devido a maior tradição de consumo do feijão-comum, ao paladar do feijão-fava e ao
seu tempo de cocção mais longo. A importância econômica e social, deve-se principalmente a sua
rusticidade em regiões semi-áridas do Nordeste brasileiro, o que possibilita prolongar a colheita em
período seco (Azevedo et al., 2003). Os grãos verdes e secos, as vagens verdes e as folhas do feijão-
fava podem ser consumidas pelo homem. Trata-se de uma das principais leguminosas cultivadas na
região tropical que apresenta potencial para o fornecimento de proteína vegetal à população, e
diminuição da dependência, quase exclusiva, dos feijões do grupo carioca (Vieira, 1992). De
acordo com Oliveira et al. (2004), o feijão-fava é hoje uma alternativa de renda e alimentação para a
população da região Nordeste do Brasil, que o consome sob a forma de grãos maduros ou verdes.
Ainda segundo os mesmos autores, no Estado da Paraíba, onde é cultivado em quase todas as
micro-regiões, vem se destacando como um dos maiores produtores nacional.
A caracterização morfológica consiste em fornecer uma identidade para cada acesso através
do conhecimento de uma série de dados que permitam estudar a variabilidade genética. Estes dados
auxiliam na caracterização de germoplasma possibilitando grandes avanços na descrição da
divergência genética entre acessos. A variabilidade genética só pode ser eficientemente utilizada se
for devidamente avaliada e quantificada, sendo a descrição das introduções ou acessos fundamental
para a manutenção e exploração do potencial das coleções. Tal caracterização pode ser feita por
meio de marcadores ou descritores morfológicos e/ou moleculares (Singh, 2001).
Diversos autores (Nienhuis et al., 1995; Vera et al., 1999; Beebe et al., 2000; Eichenberg
et al., 2000, dentre outros) têm utilizado marcadores RAPD no agrupamento de genótipos de feijão
de acordo com o centro de domesticação sendo, portanto, eficazes na avaliação da variabilidade
genética dentro e entre populações de plantas e na elucidação de parentescos entre acessos de uma
espécie. O uso de marcadores moleculares representam uma ferramenta adicional em programas de
melhoramento genético em plantas, pois oferece novas possibilidades no manejo de coleções,
permite a comparação entre indivíduos, identificando duplicatas, além de possibilitar a classificação
do germoplasma em grupos de interesse para os diferentes programas de melhoramento (Eichenberg
et al., 2000).
A seleção assistida por marcadores moleculares pode permitir a identificação da presença ou
ausência de gene(s) ligado(s) a características específicas para fins de melhoramento, com a
vantagem de se fazer as análises antes da realização de experimentos de campo. Com isso, diminui
o volume de material que necessitaria de cuidados como adubação, capina, irrigação, etc., havendo
redução no número de gerações de melhoramento necessárias no desenvolvimento de variedades.
Atualmente, há inúmeros tipos de marcadores moleculares os quais diferem-se quanto à habilidade
em detectar diferenças entre indivíduos, custo, facilidade de uso, consistência e repetibilidade
(Ferreira & Grattapaglia, 1998).
O presente trabalho teve como objetivo avaliar a variabilidade genética de vinte e dois acessos
de feijão-fava (P. lunatus L.) coletados nos Estados do Ceará, Paraíba e Pernambuco, que compõe a
Coleção de Germoplasma do Departamento de Agronomia da Universidade Federal Rural de
Pernambuco por meio de marcadores RAPD, bem como caracterizar quatorze desses genótipos por
meio de marcadores morfológicos.
MATERIAL E MÉTODOS
A condução do experimento de campo foi realizado na área experimental do Departamento de
Agronomia da Universidade Federal Rural de Pernambuco, Município do Recife (8º 10’52’’ S,
34º54’47’’ W, 2 m de altitude), no ano agrícola de 2004. Foram utilizados 22 acessos coletados
pelo Professor Francisco José de Oliveira, junto aos pequenos produtores dos Municípios dos
Estados do Ceará (Quixeramobim), Paraíba (Campina Grande) e Pernambuco (Gravatá) que
constituem a coleção de germoplasma da Área de Fitotecnia da UFRPE (Tabela 1). Todos os
acessos foram avaliados quanto a variabilidade genética, por meio de marcadores RAPD, e 14
desses: FA-1, FA-3, FA-7, FA-8, FA-9, FA-11, FA-13, FA-16, FA-17, FA-18, FA-19, FA-20, FA-
25 e FA-27, por terem completado o ciclo reprodutivo, também foram avaliados quanto à caracteres
morfológicos.
Tabela 1. Relação das denominações e nomes populares, local de procedência e cor do tegumento dos
acessos de P. lunatus da Coleção de Germoplasma do Departamento de Agronomia da UFRPE, utilizados na
caracterização molecular e morfológica.
Denominação Nome popular Procedência Cor do Tegumento
FA-1 Orelha-de-velho Quixeramobim - CE Rajada Branca com Preta
FA-2 - Quixeramobim - CE Branca
FA-3 - Quixeramobim - CE Branca Mancha Alaranjada
FA-4 - Quixeramobim - CE Creme com Marrom
FA-5 Manteiga Quixeramobim - CE Creme
FA-6 - Quixeramobim - CE Preta
FA-7 - Quixeramobim - CE Branca
FA-8 - Quixeramobim - CE Vermelha
FA-9 - Quixeramobim - CE Branca com Preta
FA-11 - Quixeramobim - CE Rajada Branca com Vermelha
FA-13 Olho-de-ovelha Quixeramobim - CE Branca com preta
FA-14 - Quixeramobim - CE Marrom com Branca
FA-15 Alva Quixeramobim - CE Branca
FA-16 - Gravatá - PE Vinho
FA-17 - Gravatá - PE Rajada Marrom com Roxa
FA-18 - Gravatá - PE Roxa com Creme
FA-19 - Gravatá - PE Rajada Marrom com Roxa
FA-20 - Gravatá - PE Rajada Marrom com Roxa
FA-21 - Quixeramobim - CE Rajada Branca com Marrom
FA-24 - Campina Grande - PB Marrom com Creme
FA-25 - Campina Grande - PB
Preta com Creme
FA-27 - Campina Grande - PB
Branca
Caracterização Molecular
As análises moleculares foram realizadas no Laboratório de Bioquímica e Seqüenciamento
de DNA, Profª Tânia Falcão, do Departamento de Biologia da Universidade Federal Rural de
Pernambuco.
O DNA foi extraído a partir de folhas jovens dos 22 acessos, coletadas no décimo sexto dia
após o plantio. O protocolo de extração de DNA seguiu metodologia proposta por Doyle & Doyle
(1990) com as modificações propostas por Martins (2004). Cerca de 300mg de folhas jovens foram
congeladas e maceradas em almofariz de porcelana, em presença de nitrogênio líquido e
acondicionada em microtubo de 2,0 mL. Ao material macerado adicionou-se 700 µL de tampão de
extração (4,9 mL de CTAB 5%; 6,9 mL NaCl 5M; 0,9 mL EDTA 0,5 M; 2,49 mL Tris-HCl (pH
8,0) 1,0 M; 24,9 µL ß-mercaptoetanol).
O DNA extraído de cada amostra foi quantificado em gel de agarose a 0,8% por comparação
visual da intensidade de fluorescência das bandas comparadas com as do DNA fago (40, 20, 10 e
5ng de DNA fago), para tanto, foi aplicado em cada poço do gel 5 uL da amostra e 2 uL do tampão
de corrida. Em um dos poços foi aplicado 2 uL do marcador de DNA Ladder – 1 Kb, PLUS e após
aplicação foi realizada uma eletroforese horizontal de imersão a 100 V, até que a linha de fronte
chegasse a 5 cm de corrida. O gel foi corado, em solução de brometo de etídio (10 mg/mL), e
visualizado sobre luz ultravioleta. Após a quantificação o DNA foi diluído, ficando com a
concentração de 25 ng/mL para realização das reações.
As reações de amplificações foram realizadas segundo protocolo estabelecido por Martins
(2004). As amplificações, em um volume final de 15 µL, continham: 25 ng/mL de DNA genômico;
10 mM Tris-HCl (pH 8,3); 50 mM KCl; 100 mM de cada um dos dNTPs; 1,4 mM de MgCl
2
;
10 pmol de primer; uma unidade de Taq DNA polimerase e água estéril para que se completasse o
volume final da reação. Controles foram feitos pela substituição do DNA genômico por água estéril.
Foram empregados inicialmente 37 oligonucleotídeos decâmeros de seqüência aleatória
(primers) da Operon Techonologies e da Invitrogen
TM
Life Tecnologies a saber: OP-AA02, OP-
A12, OP-A15, OP-A18, OP-A20, OP-B10, OP-B12, OP-B13, OP-B18, OP-C08, OP-C15, OP-C17,
OP-D03, OP-D05, OP-D06, OP-D07, OP-D08, OP-D13, OP-E02, OP-F04, OP-T17, B-O1, B-02,
B-O5, B-O6, B-O7, B-O8, B-O9, B-10, C-O2, C-O3, C-O4, C-O5, C-O6, C-O7, C-O8 e C-O9,
baseado no trabalho de Martins (1999).
As amplificações foram realizadas por meio de termociclador (Programmable Thermal
Controller, Modelo PTC-100
TM
), onde as amostras foram submetidas a ciclos de amplificações,
usando-se programa composto por 40 ciclos sendo cada ciclo formado por uma etapa de
desnaturação a 94ºC por 15 segundos, uma etapa de anelamento a 35ºC por 30 segundos, uma etapa
de extensão a 72ºC por 60 segundos, seguida de uma etapa de alongamento a 72ºC por sete minutos,
finalizando com 4ºC por tempo indeterminado. Os produtos das amplificações foram separados por
eletroforese, a uma migração de 100 V por 2 horas, em gel de agarose a 1,2%, imerso em tampão
TAE 1x (Trisma-Base 90 mM; EDTA 1 mM, pH 8,0). Terminada a corrida os géis foram corados
em solução de brometo de etídio (10 mg/mL), por dois minutos, e colocados em seguida, por quinze
minutos em água destilada. Em seqüência foram fotografados com câmara digital. O marcador
DNA Ladder – 1 Kb, PLUS, foi utilizado como padrão para determinação do peso molecular dos
respectivos fragmentos de DNA amplificados, os quais foram visualizados sob luz ultravioleta.
Análise dos dados obtidos
Mediante a interpretação dos géis, os dados moleculares foram tabulados conforme presença
(1) ou ausência (0) de cada fragmento específico de DNA amplificado, gerado por primers em cada
genótipo, para serem usados no estudo de diversidade genética. As similaridades genéticas entre os
genótipos foram estimadas usando-se o coeficiente de Jaccard (Rohlf, 1992), no programa
Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis System - NTSYS, versão 1.70, Exeter software,
NY, USA). O dendrograma foi obtido por meio do programa NTSYS-pc, usando a opção UPGMA
(Unweighted Pair-Group Method Arithmetic Average).
Caracterização Morfológica
Os acessos foram semeados em covas com espaçamento de 1,5 X 2,0 m. Em cada cova foram
plantadas quatro sementes, sendo após oito dias realizado replantio de mais quatro sementes. Oito
semanas após a germinação, foi realizado o desbaste deixando-se uma planta por cova. No plantio,
aplicou-se nas covas, 1,5 g de (NH
4
)
2
SO
4
(sulfato de amônio) visando ter um bom desenvolvimento
da planta. O controle de plantas invasoras foi realizado por meio de duas capinas mecânicas no
período anterior ao florescimento. A irrigação foi feita com regadores manuais durante todo o ciclo
da cultura e as plantas de hábito de crescimento indeterminado foram tutoradas com bambu.
Os dados referentes aos caracteres agronômicos e morfológicos de 14 acessos foram
tomados em uma planta, baseados nos descritores para feijão (P. vulgaris L.): (1) hábito
crescimento - determinado (D) ou indeterminado (I); (2) cor do caule (CC) - determinada de acordo
com a presença e a intensidade de pigmentação (antociano), podendo ser: verde sem pigmentação
(VSP), verde com pigmentação tênue (VPT) e verde com pigmentação intensa (VPI), (CIAT,
1976); (3) diâmetro do caule (DC) - foi feito com auxilio de um paquímetro entre o segundo e o
terceiro nó; (4) pêlos do caule (PC), pode ser glabro ou sem pêlos (G) ou piloso (P); (5) número de
nós até 1m de altura da planta (NUP) - por meio de contagem a partir do primeiro nó, após a cicatriz
da primeira folha até 1m, utilizando fita métrica; (6) número de nós até o ramo principal (NRP) -
contagem a partir do primeiro nó, após a cicatriz da primeira folha até o ramo principal; (7) forma
da folha (FF) - acuminada (A), bruscamente acuminada (BA) e longamente acuminada (LA); (8)
cor da folha (F) - verde clara (VC), verde normal (VN) e verde escura (VE); (9) área foliar (AF) -
em cm
2
, efetuada no início da frutificação, definido como momento em que cerca de 50% das
plantas apresentavam, uma ou mais vagens, medindo-se o maior comprimento (C
max
) e a maior
largura (L
max
) do folíolo central da folha, situada à altura do sexto nó e estimada através da fórmula
AF= 0,5012 x C
max
x L
max
, segundo Araújo & Paiva citado por Oliveira et al. (2003); (10) borda da
lâmina foliar (BLF) - lisa (L) ou serrilhada (S); (11) textura da lâmina foliar (TLF)- tenra (T), rígida
(R) ou coriácea (C); (12) cor da flor - branca (B), branca-amarelada (BA), amarela-branca (AB),
lilás (L) , observação feita nas primeiras horas da manhã; (13) cor da vagem (CRV) - verde
uniforme (VU), verde com manchas vermelhas (VMV), verde com manchas violáceas (VMVL),
amarela uniforme (AU), amarela com pequenas manchas vermelhas (AMV) e amarela com
manchas roxas (AMR), (Vilhordo & Müller, 1981); (14) número de vagem por planta (NVP) -
considerando-se a quantidade total de frutos produzidos e colhidos por planta; (15) comprimento da
vagem (CV) - em cm, determinado considerando-se a média de todas as vagens produzidas em cada
planta; (16) largura da vagem (LV) - utilizando o paquímetro, em mm; (17) espessura da vagem
(EV) - utilizando o paquímetro, em mm; (18) cor do tegumento (CT) - rajada de branco e preto
(RBP), branca com manchas alaranjadas (BA), branca (B), vermelha (V), branca com preto (BP),
rajada branca com vermelho (RBV), vinho (VI), rajada marrom com roxo (RMR), roxo com creme
(RC), preta com creme (PC); (19) tamanho da semente (TS) - grande (G), média (M), normal (N) e
muito pequeno (MP); (20) peso de cem sementes (PCS) - em grama, determinado, tomando-se cem
sementes de cada planta; (21) forma da semente (FS) - por meio dos coeficientes J
(comprimento/largura) e H (espessura/largura), descrito por Puerta Romero, citado por Vilhordo
et al. (1996), elíptica/achatada (EA), elíptica semi-cheia (EC), esférica/achatada (SA); (22) número
de vagem por planta (NVP) - correspondeu à quantidade total de frutos produzidos e colhidos por
planta; (23) número de sementes por vagem (NSV) - tomado em dez vagens por planta; (24)
produção semente por planta (P) - em gramas, tomado em balança com precisão de centésimo de
grama.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Dos trinta e sete primers testados, foram selecionados dezesseis, os quais geraram produtos de
amplificação mais consistentes (Tabela 2). Foram obtidos um total de 76 bandas sendo 60
polimórficas e 16 monomórficas, correspondendo assim a 78,94% de regiões de bandas
polimórficas. Os primers que geraram maior número de bandas polimórficas foram o OP-C15, OP-
E02, OP-E04, OP-A18, C-O5 e C-O6 (Figura 1). Martins (2004), utilizando a técnica de RAPD
para discriminar quatro genótipos de Phaseolus vulgaris L. resistentes e suscetíveis ao fungo
Phaeoisariopsis griseola, observou que o primer OP-C15 amplificou regiões de bandas de DNA
presente apenas nos genitores resistentes. Já Fofana et al. (1997), ao utilizarem a mesma técnica,
observaram que dos onze primers utilizados, entre estes, o OP-D05 e OP-D08, também utilizado
neste trabalho, foi possível distinguir dezessete acessos entre os grupos sieva e batata de feijão-fava.
Tabela 2. Relação de primers e classificação dos mesmos quanto ao polimorfismo de bandas para genótipos
de feijão-fava (P. lunatus L.). Recife, 2005
Regiões de bandas
Ordem
Primers Seqüências
5’ – 3’
Polimórficas
Monomórficas
Total
1 OP-A18 AGGTGACCGT 5 0 5
2 OP-B13 TTCCCCCGCT 3 0 3
3 OP-C15 GACGGATCAG 7 0 7
4 OP-C17 TTCCCCCCAG 2 0 2
5 OP-D05 TGAGCGGACA 1 1 2
6 OP-D06 ACCTGAACGG 3 4 7
7 OP-D08 GTGTGCCCCA 3 0 3
8 OP-E02 GGTGCGGGAA 6 3 9
9 OP-F04 GGTGATCAGG 6 0 6
10 B-O2 AGCGTGTCTG 4 0 4
11 B-O9 GGAAGTCGCC 1 0 1
12 C-O2 AATCGGGCTG 4 2 6
13 C-O3 GAACGGACTC 2 3 5
14 C-O4 AAAGCTGCGG 3 0 3
15 C-O5 GACGGATCAG 5 0 5
16 C-O6 GGACCCAACC 5 3 8
Totais locos
60 16 76
Figura 1. Análise eletroforética do produto de amplificação dos vinte e dois acessos de feijão-fava (P.lunatus
L.) utilizando o primer C-O6: 1. FA-01; 2. FA-02; 3. FA-03; 4. FA-04; 5. FA-05; 6. FA-06; 7. FA-07; 8. FA-
08; 9. FA-09; 10. FA-11; 11. FA-13; 12. FA-14; 13. FA-15; 14. FA-16; 15. FA-17; 16. FA-18; 17. FA-19;
18. FA-20; 19. FA-21; 20. FA-24; 21. FA-25 e 22. FA-27. M=marcador DNA Ladder – 1 Kb, PLUS.
Por meio do dendrograma construído, a partir dos vinte e dois genótipos analisados
molecularmente (Figura 2), verificou-se que há dois grupos principais e quatro subgrupos. Um
grupo formado pelos genótipos: FA-01, FA-02, FA-05, FA-07, FA-08, FA-11, FA-14, FA-16, FA-
18 e FA-24, e outro grupo formado por: FA-03, FA-04, FA-06, FA-09, FA-13, FA-15, FA-17, FA-
19, FA-20, FA-21, FA-25 e FA-27. Pelos grupos formados, não se distingue os acessos por
procedência, ou seja, acessos procedentes de Pernambuco, Paraíba e Ceará compõem os dois
grupos. Isto ocorre freqüentemente com culturas em que predomina o cultivo de variedades
crioulas, como o feijão-fava, em que ocorre intercâmbio de sementes entre os agricultores.
Entretanto, outros autores, como Nienhuis et al. (1995), ao avaliarem a distância genética, através
de marcadores RAPD, de 65 acessos de P. lumatus, sendo 11 cultivados por pequenos produtores e
54 oriundos de bancos de germoplasma, conseguiram agrupá-los por tamanho das sementes e por
origem geográfica.
Quanto à cor do tegumento, os acessos FA-17, FA-19 e FA-20 de sementes rajadas marrom
com roxa, ficaram no mesmo grupo, sendo os acessos FA-19 e FA-20, pertencentes ao mesmo
subgrupo. Enquanto FA-17 (rajada marrom com roxo) e FA-21 (rajada branca com marrom)
M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 13 14 15 16 17 18 19 20
21 24 25 27
diferindo na cor, estão também em um mesmo subgrupo, com grau de similaridade de 0,800 (80%).
Os dois genótipos mais próximos foram FA-01 e FA-02, provenientes do Ceará, com grau de
similaridade 0,854 (85,4%) e os mais distantes foram FA-07 e FA-20, provenientes do Ceará e
Pernambuco, respectivamente, com grau de similaridade 0,359 (35,9%) (Tabela 3). Os dados de
similaridades ou divergências genéticas podem ser úteis em programa de melhoramento genético, já
que é um dos parâmetros utilizados na escolha de genitores para realização de cruzamentos. A
análise de agrupamentos de acessos de P. lunatus, usando marcadores moleculares para avaliação
de relações filogenéticas foram efetuadas em trabalhos como o de Lioi & Galasso (2002), que
através de marcadores de microssatélites, conseguiram separar os acessos de origem
mesoamericanos, daqueles de origem andinas, agruparam em dois grupos principais, o grupo 1, o
Mesoamericano (provenientes do Iraque, Nigéria, El Salvador, Brasil, México, Belize, Guatemala,
Costa Rica, Peru, Colômbia e Argentina) e o grupo 2, o Andino (provenientes da Zâmbia, Peru e
Equador). Fofana et al. (1997) e Caicedo et al. (1999), também observaram esta separação dos
grupos Mesoamericano e Andino de feijão-fava (P. lunatus L.) utilizando marcador RAPD e AFLP,
respectivamente.
Figura 2. Análises de agrupamento dos vinte e dois genótipos de feijão-fava (P. lunatus L.), obtidos pelo
programa NTSYS-pc usando a opção UPGMA (Unweighted Pair-Group Method Arithmetic Average).
Tabela 3. Similaridade genética entre os vinte dois genótipos de P. lunatus L., feijão-fava da coleção de
germoplasma do Departamento de Agronomia da UFRPE
FA-01 FA-02 FA-03 FA-04 FA-05 FA-06 FA-07 FA-08 FA-09 FA-11 FA-13 FA-14 FA-15 FA-16 FA-17 FA-18 FA-19 FA-20 FA-21 FA-24
FA-25 FA-27
FA-01 1.000
FA-02 0.854 1.000
FA-03 0.586 0.553 1.000
FA-01 CE
FA-02 CE
FA-05 CE
FA-07 CE
FA-08 CE
FA-11 CE
FA-14 CE
FA-18 PE
FA-16 PE
FA-24 PB
FA-03 CE
FA-04 CE
FA- 09 CE
FA-06 CE
FA-13 CE
FA-17 PE
FA-21 CE
FA-25 PB
FA-27 PB
FA-19 PE
FA-20 PE
FA-15 CE
FA-04 0.638 0.607 0.823 1.000
FA-05 0.815 0.755 0.655 0.678 1.000
FA-06 0.523 0.469 0.732 0.695 0.661 1.000
FA-07 0.596 0.592 0.534 0.533 0.666 0.574 1.000
FA-08 0.656 0.603 0.576 0.597 0.719 0.563 0.688 1.000
FA-09 0.550 0.517 0.750 0.709 0.644 0.689 0.500 0.591 1.000
FA-11 0.645 0.672 0.515 0.537 0.630 0.597 0.500 0.606 0.603 1.000
FA-13 0.459 0.500 0.673 0.636 0.550 0.620 0.483 0.554 0.725 0.590 1.000
FA-14 0.627 0.625 0.446 0.469 0.613 0.530 0.525 0.612 0.484 0.763 0.596 1.000
FA-15 0.508 0.500 0.475 0.475 0.550 0.540 0.409 0.485 0.517 0.564 0.555 0.625 1.000
FA-16 0.587 0.557 0.531 0.578 0.576 0.615 0.539 0.577 0.523 0.687 0.484 0.619 0.461 1.000
FA-17 0.500 0.516 0.644 0.587 0.560 0.677 0.454 0.585 0.661 0.646 0.649 0.578 0.620 0.544 1.000
FA-18 0.545 0.539 0.515 0.537 0.582 0.529 0.523 0.628 0.554 0.666 0.564 0.651 0.469 0.565 0.621 1.000
FA-19 0.422 0.387 0.534 0.508 0.484 0.574 0.397 0.450 0.551 0.455 0.433 0.430 0.458 0.515 0.574 0.523 1.000
FA-20 0.451 0.416 0.544 0.516 0.516 0.557 0.359 0.500 0.561 0.508 0.491 0.508 0.491 0.500 0.610 0.531 0.641 1.000
FA-21 0.446 0.459 0.614 0.532 0.485 0.650 0.422 0.559 0.631 0.645 0.679 0.627 0.648 0.538 0.800 0.569 0.569 0.607 1.000
FA-24 0.579 0.604 0.466 0.467 0.620 0.461 0.553 0.545 0.483 0.606 0.465 0.643 0.491 0.524 0.508 0.606 0.500 0.509 0.525 1.000
FA-25 0.443 0.431 0.654 0.561 0.508 0.631 0.440 0.515 0.641 0.524 0.627 0.551 0.566 0.492 0.690 0.574 0.635 0.647 0.725 0.585 1.000
0.387 0.373 0.555 0.526 0.406 0.596 0.360 0.420 0.574 0.516 0.558 0.466 0.500 0.508 0.596 0.424 0.537 0.547 0.654 0.490 0.666 1.000
As observações feitas em 14 acessos, quanto às características morfoagronômicas, estão
relacionadas nas Tabelas 4 e 5. Ressalta-se que os dados obtidos foram tomados em um indivíduo
de cada acesso, portanto, são representativos apenas para os caracteres de herança monogênica
como: hábito de crescimento (Sax, 1926; Bliss, 1971; Miranda, 1973; Freire Filho, 1980; Halvankar
& Patil, 1994), presença ou ausência de pêlos no caule (Ospina, 1981), forma da folha (Halvankar
& Patil, 1994), cor da vagem (Halvankar & Patil, 1994) e cor do tegumento (Khattak et. al, 1999).
Em relação aos caracteres de herança poligênicas, ou que apresentam interações gênicas, os dados
do presente trabalho podem apenas auxiliar na realização de outras pesquisas de caracterização
utilizando-se o delineamento experimental adequado.
Conforme os dados apresentados na Tabela 4, treze genótipos apresentaram hábito de
crescimento indeterminado caracterizado pelo desenvolvimento da gema terminal em uma guia e
trepador, apenas o genótipo FA-19 apresentou hábito determinado, caracterizado pelo
desenvolvimento completo da gema terminal em uma inflorescência. Esta característica é
monogênica, com dominância do alelo que condiciona o crescimento indeterminado. Santos et al.
(2002), estudando produtividade e morfologia de vagens e sementes de variedades de fava no
Estado da Paraíba, observaram que todos os genótipos apresentaram hábito de crescimento
indeterminado e trepador. Oliveira et al. (2004), ao analisarem a produção de feijão-fava em função
da nutrição mineral, constataram que no Nordeste brasileiro, os pequenos produtores utilizam,
principalmente, cultivares de crescimento indeterminado, corroborando assim com os resultados
observados neste trabalho.
Quanto às características das folhas, a forma da folha (FF), herança monogênica, verificada
apenas nos folíolos centrais de folhas completamente desenvolvidas, nos genótipos FA-13 e FA-18
foram do tipo acuminada (A), nos genótipos FA-08, FA-16, FA-17, FA-20 e FA-25 foram do tipo
levemente acuminada (LA) e nos demais genótipos apresentaram forma da folha bruscamente
acuminada (BA). Em relação à cor das folhas (F), os genótipos FA-08 e FA-19 mostraram-se verde
escuro (VE), os genótipos FA-01 e FA-27 verde claro (VC) e os demais genótipos apresentaram
coloração verde normal (VN). As bordas da lâmina foliar (BLF) apresentaram-se lisas (L) para
todos os genótipos, enquanto a textura da lâmina foliar (TLF) foi do tipo coriácea. Os genótipos
exibiram área foliar (AF) variando de 28,40 cm
2
(FA-20) a 58,88 cm
2
(FA-07).
A pilosidade (PC), que varia segundo a cultivar, a parte da planta, o estádio de crescimento e,
em menor grau, com as condições ambientais, como seca e luz, todos os genótipos avaliados
apresentaram-se pilosos. A cor do caule (CC), variou de verde sem pigmentação (VSP) para os
genótipos FA-01, FA-09, FA-11, FA-16, FA-18, FA-19, FA-20 e FA-25, verde com pigmentação
tênue (VPT) para os genótipos FA-03, FA-07, FA-08 e FA-13, e verde com pigmentação intensa
(VPI) para os demais. O diâmetro do caule principal (DC) variou de 0,59 cm (FA-16) a 1,34 cm
(FA-27). O número de nós no caule até 1 m (NUP) variou de 4 em FA-19 até 15 em FA-16 e FA-
18, e até o ramo principal variou (NRP) de 4 (FA-11, FA-16, FA-17 e FA-27) a 7 (FA-20).
A cor da flor varia consideravelmente de acordo com o momento do dia em que se faz a
observação, razão pela qual sua identificação foi efetuada sempre às primeiras horas da manhã, já
que a luz solar produz rapidamente uma diminuição nos tons das cores (Puerta Romero, 1961).
Observou-se quatro variações de cores das flores, a saber: branca (FA-01, FA-03, FA-17, FA-18 e
FA-19), lilás (FA-13, FA-16, FA-20, FA-25 e FA-27), branca/amarelada (FA-07, FA-09 e FA-11) e
amarela/branqueada (FA-08).
Tabela 4. Características morfoagronômicas de quatorze acessos de feijão-fava da Coleção de Germoplasma
do Departamento de Agronomia da UFRPE
Acessos
Hábito
de
Crescimento
Características das folhas
Características do caule
Cor
da
flor
FF
F BLF TLF AF
(cm²)
CC
PC DC
(cm)
NUP
NRP
FA-01 I
BA VC L C 43,55
VSP P 0,74
14 5
B
FA-03 I
BA VN L C 41,68
VPT P 0,80
14 6
B
FA-07 I
BA VN L C 58,88
VPT P 0,92
13 5
BA
FA-08 I
LA VE L C 33,92
VPT P 0,97
12 5
AB
FA-09 I
BA VN L C 32,93
VSP P 0,95
12 5
BA
FA-11 I
BA VN L C 34,43
VSP P 0,67
13 4
BA
FA-13 I
A VN L C 35,68
VPT P 1,01
12 6
L
FA-16 I
LA VN L C 52,79
VSP P 0,59
15 4
L
FA-17 I
LA VN L C 38,64
VPI P 1,02
10 4
B
FA-18 I
A VN L C 31,28
VSP P 0,87
15 6
B
FA-19 D
BA VE L C 36,36
VSP P 0,80
04 5
B
FA-20 I
LA VN L C 28,40
VSP P 0,85
13 7
L
FA-25 I
LA VN L C 49,80
VSP P 0,87
12 5
L
FA-27 I
BA VC L C 45,00
VPI P 1,34
13 4
L
Hábito de crescimento: I (Indeterminado) e D (Determinado); Características das folhas: FF- Forma Folha (BA- Bruscamente
Acuminada; LA- Longamente Acuminada; A- Acuminada); F- Cor Folha (VC- Verde Claro; VN- Verde Normal; VE- Verde
Escuro); BLF- Bordas da Lâmina Foliar (L-Lisa); TLF- Textura da Lâmina Foliar (C-Coriácea); AF - Área Foliar; Características do
caule: CC- Cor Caule (VPT- Verde com Pigmentação Tênue; VSP- Verde Sem Pigmentação; VPI- Verde com Pigmentação Intensa);
PC- Pêlos Caule (P-Piloso); DC- Diâmetro Caule; NUP- Número de nós até 1 metro da Planta; NRP- Número de nós até o Ramo
Principal; Cor da Flor (B- Branca; BA- Branca/Amarela; AB- Amarela/Branca; L- Lilás).
A cor do tegumento (CT) foi considerada neste trabalho devido à importância dos diferentes
tipos, tanto na aceitação no mercado como na identificação botânica. A ampla variabilidade de
cores do tegumento das sementes (Figura 3) apresentada pelos diversos acessos de feijão-fava é
uma característica fundamental na identificação de cultivares. Os quatorze acessos avaliados
apresentaram os tegumentos com as seguintes tonalidades (Tabela 5): rajada branca com preta-RBP
(FA-01); branca com manchas alaranjadas-BA (FA-03); branca-B (FA-07 e FA-27); vermelha-V
(FA-08); branca com preta-BP (FA-09 e FA-13); rajada branca com vermelha-RBV (FA-11);
vinho-VI (FA-16); rajada marrom com roxa-RMR (FA-17, FA-19 e FA-20); roxa com creme-RC
(FA-18) e preta com creme-PC (FA-25). A cor do tegumento das sementes é um fator que pode
contribuir para uma boa comercialização ou não do produto, e isto dependerá das preferências dos
consumidores nas diferentes regiões. Vera et al. (1999), conseguiram distinguir as classes
comerciais de feijões chilenos de acordo com a cor dos grãos.
Figura 3. Diferentes formas, tamanhos e cores do tegumento dos quatorze acessos de feijão-fava,
FA-01
FA-03
FA-07
FA-08
FA-09
FA-11
FA-17
FA-16
FA-13
FA-11
FA-18
FA-25
FA-20
FA-19
FA-27
usados na caracterização morfoagronômica.
Quanto ao peso de cem sementes (PCS), os genótipos estudados apresentaram variação de
15,0 g (FA-16) a 88,89 g (FA-13). Azevedo et al. (2003) estudando oito variedades de feijão-fava,
encontraram valores médios entre 47,39 g a 90,05 g/cem sementes. As sementes foram classificadas
quanto ao tamanho (TS), em grande (maior que 60 g), normal (40 a 59,9 g) e média (menor que 40
g). Nos genótipos estudados predominaram sementes média a grande. O tamanho das sementes do
feijão-fava pode ser uma característica importante do ponto de vista de desenvolvimento fisiológico
da cultura, já que Dobert & Blevins (1993) verificaram que plantas desenvolvidas a partir de
sementes maiores produziram mais nódulos e matéria seca de parte aérea do que as oriundas de
sementes menores, sugerindo maior fixação de nitrogênio atmosférico. Quanto ao coeficiente J
(comprimento/largura), onde as sementes podem ser esféricas (1,16 a 1,42 mm), elíptica (1,43 a
1,65 mm), oblonga ou reniforme curta (1,66 a 1,85 mm), oblonga ou reniforme média (1,86 a 2,00
mm) e oblonga ou reniforme longa (maior que 2,00 mm) (Vilhordo et al.,1996), o genótipo FA-20
apresentou sementes esféricas e os demais apresentaram sementes elípticas. Através da relação
espessura/largura (H), todos os acessos avaliados apresentaram sementes achatadas (menor que 0,69
mm). Em relação ao comprimento e largura dos grãos, respectivamente, os maiores valores foram
de 16,9 mm e 11,7 mm (FA-13), 16,4 mm e 10,3 mm (FA-11), 16,2 mm e 11,0 mm (FA-17), já para
espessura de grãos, a maior foi para o genótipo FA-13 com 6,1 mm.
O número de vagens por planta (NVP) variou de 14,4 (FA-16) a 436,3 (FA-18). Esta variabilidade
apresentada é uma característica genética importante na identificação de genótipos potencialmente
produtivos. Na cor da vagem (CRV), um tipo de herança monogênica, o verde uniforme
predominou em todos os genótipos, e o número de sementes por vagem (NSV) variou, em sua
maioria, de duas a quatro. Santos et al. (2002), estudando produtividade e morfologia de sementes
de variedades de feijão-fava, também encontraram a mesma variação para o número de sementes
por vagem. Os genótipos FA-11 (89,5 mm), FA-13 (85,3 mm) e FA-17 (84,6 mm) apresentaram os
maiores comprimentos de vagem (CV), destacando-se dos demais. Em relação à largura da vagem
(LV) e espessura da vagem (EV), a variação foi de 21,4 mm (FA-13) a 7,9 mm (FA-18),
respectivamente. Quanto à produção de sementes por planta (P), os genótipos FA-17, FA-11, FA-18
e FA-20 foram os mais produtivos, com 556, 795, 830 e 1500g de sementes por planta,
respectivamente.
Observou-se que o genótipo FA-13, proveniente do Ceará, destacou-se dos demais por
apresentar maiores valores para: peso de cem sementes (88,89 g), número de semente por vagem (2-
6), comprimento de vagem (85,3 mm) e largura de vagem (21,4 mm). Entretanto, o genótipo FA-16,
proveniente de Pernambuco, apresentou menores valores de peso de cem sementes, com sementes
muito pequenas, menor número de vagem por planta, menor comprimento de vagem, e a menor
produção de sementes por planta (Tabela 5).
Tabela 5. Características morfoagronômicas de vagens e grãos de quatorze acessos de feijão-fava da Coleção
de Germoplasma do Departamento de Agronomia da UFRPE
Acessos
Características das vagens
Características
dos grãos
CRV NVP NSV CV
(mm
)
LV
(mm
)
EV
(mm
)
P
(g)
C
(mm)
L
(mm)
E
(mm)
J
(mm)
H
(mm)
FS PCS TS
CT
FA-01
VU - - - - - -
- - - - - - - G RBP
FA-03
VU - - - - - -
- - - - - - -
G
BA
FA-07
VU - 2-3 74,8 14,2 1,4 -
15 9,4 4,9 1,59 0,52 EA -
G
B
FA-08
VU - - - - - -
- - - - - - - N V
FA-09
VU - - - - - -
- - - - - - -
G
BP
FA-11
VU 77,0 2-4 89,5 19,3 6,4 795
16,4 10,3 5,8 1,59 0,56 EA 85,34
G
RBV
FA-13
VU 18,7 2-6 85,3 21,4 7,3 165
16,9 11,7 6,1 1,44 0,52
EA
88,89
G
BP
FA-16
VU 14,4 2-4 48,6 13,9 6,2 56
11,3 7,4 5,2 1,53 0,70
EC
15,00 MP VI
FA-17
VU 155,6 2-4 84,6 16,5 4,4 556
16,2 11,0 5,0 1,47 0,45
EA
34,85 M RMR
FA-18
VU 436,3 1-3 55,1 13,5 7,9 830
12,4 8,0 5,0 1,55 0,62
EA
34,29 M RC
FA-19
VU 42,2 1-3 60,4 15,3 5,7 244
11,9 8,0 4,3 1,49 0,54
EA
37,31 M RMR
FA-20
VU 317,2 2-4 61,7 13,8 5,9 1500
11,3 8,0 4,7 1,41 0,59 SA 35,56 M RMR
FA-25
VU 42,2 2-4 65,8 15,5 5,9 198
12,9 8,9 5,0 1,45 0,56 EA 54,19 N PC
FA-27
VU - - - - - -
- - - - - - - N B
Características das vagens: CRV- Cor Vagem (VU- Verde Uniforme); NVP- Número de Vagem por Planta; NSV- Número de
Semente por Vagem; CV- Comprimento Vagem; LV- Largura Vagem; EV- Espessura Vagem; P- Produtividade; Características dos
grãos: C- Comprimento; L- Largura; E- Espessura ; J- Coeficiente Comprimento/Largura; H- Coeficiente Espessura/Largura; FS-
forma da semente (EA- Elíptica/Achatada; EC- Elíptica Semi-Cheia; SA- Esférica/Achatada); PCS- Peso de Cem Sementes; TS-
Tamanho da Semente (G- Grande; M- Média; N- Normal; MP- Muito Pequena); CT- Cor do Tegumento (RBP- Rajada de Branca e
Preta; BA- Branca com manchas Alaranjadas; B-Branca; V- Vermelha; BP- Branca com Preta; RBV- Rajada Branca com Vermelha;
VI- Vinho; RMR- Rajada Marrom com Roxa; RC- Roxa com creme; PC- Preta com creme).
A distribuição dos acessos analisados no dendrograma, por um lado confirmam algumas
expectativas, isto é, não foi capaz de separar acessos por área de coleta, mostrando assim que os
produtores dessas regiões, por estarem próximas geograficamente, trocam sementes entre si.
Entretanto, a avaliação de germoplasma tem sido muito otimizado pela junção de marcadores
moleculares com descritores morfológicos, possibilitando avaliar a distância genética com base em
características importantes para o melhoramento, como a escolha de linhas de parentais
contrastantes.
Embora a similaridade genética entre os 22 acessos tenha sido calculada com base em dados
moleculares, que, muitas vezes, não correspondem a regiões expressas do DNA, os resultados
apresentados devem ser bastante consistentes, em decorrência de não haver interferência do
ambiente, o que é comum em dados fenotípicos, e dos marcadores RAPD geralmente,
proporcionarem uma ampla cobertura do genoma. Os resultados gerados apresentam grande
utilidade ao melhoramento de feijão-fava, pois permitem maior compreensão sobre a genética da
cultura e fornecem subsídios para programas de seleção de indivíduos.
Considerando-se o feijão-fava, como uma importante fonte de proteína e de renda para a
população menos favorecida da Região Nordeste, e que ainda tem pouca relevância no Brasil,
apesar de ser cultivada em maior ou menor extensão em todos os Estados, justificam-se as pesquisas
no sentido de selecionar indivíduos em programas de melhoramento, possibilitando cruzamentos de
materiais bem divergentes, objetivando a maximização da distância genética com a finalidade de
recombinar genes, ou complexos gênicos, reunindo-os em novas combinações favoráveis.
Devido à escassez de informações sobre a caracterização morfológica de feijão-fava, algumas
características, como produção por exemplo, podem vir a disponibilizar no futuro próximo,
materiais potencialmente promissores e que interfiram diretamente no aumento da produção, bem
como, estímular àqueles que quiserem investir na cultura.
CONCLUSÕES
1. Marcadores moleculares RAPD são eficientes para caracterizar acessos de feijão-fava, podendo
ser utilizados para caracterização de plantas matrizes, análise de variabilidade genética entre
genitores em Programas de Melhoramento Genético;
2. As análises morfoagronômicas são eficientes por demonstrarem a variabilidade dos acessos de
feijão-fava estudados, principalmente, pelas características da flor, frutos e sementes;
3. O estudo da diversidade genética em feijão-fava geram informações que podem otimizar a
manutenção e o manejo da Coleção de Germoplasma do Departamento de Agronomia da UFRPE,
facilitando o acesso dos melhoristas a novos conjuntos gênicos;
4. Os estudos da diversidade genética associados a características morfoagronômicas de feijão-fava
da Coleção de Germoplasma da UFRPE, sinalizaram com acessos promissores para utilização em
plantas comerciais.
LITERATURA CITADA
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ANEXOS
Instruções aos Autores
Línguas e áreas de estudo
Os artigos submetidos à Revista AGRIAMBI podem ser elaborados em Português, Inglês ou
Espanhol, e devem ser produto de pesquisa nas áreas de Manejo de Solo e Água, Engenharia
de Irrigação e Drenagem, Meteorologia e Climatologia Agrícola, Armazenamento e
Processamento de Produtos Agrícolas, Gestão e Controle Ambiental (esta área contempla
apenas artigos que descrevam pesquisas sobre a gestão e controle ambiental no contexto da
agropecuária), Construções Rurais e Ambiência, Automação e Instrumentação, Máquinas
Agrícolas, e Energia na Agricultura.
Composição seqüencial do artigo
a) Título: no máximo com 15 palavras, em que apenas a primeira letra da primeira palavra
deve ser maiúscula.
b) Nome(s) do(s) autor(es): por extenso apenas o primeiro nome e o último sobrenome e
separados por vírgula, e somente a primeira letra do nome e dos sobrenomes deve ser
maiúscula. Colocar referência de nota no final do último sobrenome de cada autor para
fornecer, logo abaixo, endereço institucional, incluindo telefone, fax e e-mail. Os autores
pertencentes a uma mesma instituição devem ser referenciados por uma única nota. Colocar
em negrito o nome e endereço do autor correspondente, ou seja, aquele que encaminhou o
artigo. No final do nome do autor respectivo à fotografia enviada, deverá constar: (Foto).
c) Resumo: no máximo com 15 linhas.
d) Palavras-chave: no mínimo três e no máximo cinco, não constantes no Título.
e) Título em inglês: no máximo com 15 palavras, ressaltando-se que só a primeira letra da
primeira palavra deve ser maiúscula.
f) Abstract: no máximo com 15 linhas, devendo ser tradução fiel do Resumo.
g) Key words: no mínimo três e no máximo cinco.
h) Introdução: destacar a relevância do artigo, inclusive através de revisão de literatura.
i) Material e Métodos.
j) Resultados e Discussão.
k) Conclusões: devem ser escritas de forma sucinta, isto é, sem comentários nem explicações
adicionais, baseando-se nos objetivos da pesquisa.
l) Agradecimentos (facultativo)
m) Literatura Citada.
Quando o artigo for escrito em Inglês ou em Espanhol, o título, resumo e palavras-chave
deverão, também, constar, respectivamente, em Português e em Inglês, mas com a seqüência
alterada, vindo primeiro no idioma principal. Outros tipos de contribuição (Revisão de
Literatura e Nota Prévia) para a revista poderão ter a seqüência adaptada ao assunto.
Edição do texto
a) Processador: Word for Windows
b) Texto: fonte Times New Roman, tamanho 12. Não deverão existir no texto palavras em
negrito.
c) Espaçamento: duplo entre o título, nome(s) do(s) autor(es), resumo e abstract; simples
entre item e subitem; e no texto, espaço 1,5.
d) Parágrafo: 0,5 cm.
e) Página: Papel A4, orientação retrato, margens superior e inferior de 2,54 cm, e esquerda e
direita de 3,00 cm, no máximo de 20 páginas não numeradas.
f) Todos os itens em letras maiúsculas, em negrito e centralizados, exceto Resumo, Abstract,
Palavras-chave e Key words, que deverão ser alinhados à esquerda e apenas as primeiras
letras maiúsculas. Os subitens deverão ser alinhados à esquerda, em negrito e somente a
primeira letra maiúscula.
g) As grandezas devem ser expressas no SI (Sistema Internacional) e a terminologia científica
deve seguir as convenções internacionais de cada área em questão.
h) Tabelas e Figuras (gráficos, mapas, imagens, fotografias, desenhos)
As tabelas e figuras devem apresentar larguras de 9 ou 18 cm, com texto em fonte
Times New Roman, tamanho 9, e ser inseridas logo abaixo do parágrafo onde foram
citadas pela primeira vez. Exemplo de citações no texto: Figura 1; Tabela 1. Tabelas e
figuras que possuem praticamente o mesmo título deverão ser agrupadas em uma
única tabela ou figura criando-se, no entanto, um indicador de diferenciação.
As tabelas não devem ter tracejado vertical e o mínimo de tracejado horizontal.
Exemplo do título, o qual deve ficar acima: Tabela 1. Estações do INMET selecionadas
(sem ponto no final).
As figuras não devem ter bordadura e suas curvas (no caso de gráficos) deverão ter
espessura de 0,5 pt, e ser diferenciadas através de marcadores de legenda diversos e
nunca através de cores distintas. Na existência de figuras coloridas, a exemplo de
imagens, haverá um custo adicional para o(s) autor(es). Exemplo do título, o qual deve
ficar abaixo: Figura 1. Perda acumulada de solo em função do tempo de aplicação da
chuva simulada (sem ponto no final). Para não se tornar redundante, as figuras não
devem ter dados constantes em tabelas. Fotografias ou outros tipos de figura deverão
ser escaneadas com 300 dpi e inseridas no texto. O(s) autor(es) deverá(ão) primar pela
qualidade de resolução das figuras, tendo em vista uma boa reprodução gráfica.
Exemplos de citações no texto
a) Quando a citação possuir apenas um autor: ... Folegatti (1997) ou ... (Folegatti, 1997).
b) Quando possuir dois autores: ... Frizzone & Saad (1997), ou ... (Frizzone & Saad, 1997).
c) Quando possuir mais de dois autores: Botrel et al. (1997), ou (Botrel et al., 1997).
Literatura citada
As referências citadas no texto deverão ser dispostas em ordem alfabética pelo último
sobrenome do primeiro autor e conter os nomes de todos os autores, separados por ponto e
vírgula. Citações de publicações no prelo ou de comunicação pessoal não são aceitas na
elaboração dos artigos devendo, ainda, as citações serem, preferencialmente, de publicações
em periódicos dos últimos dez anos, as quais deverão ser apresentadas conforme os exemplos
a seguir:
a) Livros
Nããs, I. de A . Princípios de conforto térmico na produção animal. 1.ed. São Paulo: Ícone
Editora Ltda, 1989. 183p.
b) Capítulo de livros
Almeida, F. de A.C.; Matos, V.P.; Castro, J.R. de; Dutra, A.S. Avaliação da qualidade e
conservação de sementes a nível de produtor. In: Hara, T.; Almeida, F. de A.C., Cavalcanti
Mata, M.E.R.M. (eds.). Armazenamento de grãos e sementes nas propriedades rurais. Campina
Grande: UFPB/SBEA, 1997. cap.3, p.133-188.
c) Revistas
Pereira, G.M.; Soares, A.A.; Alves, A.R.; Ramos, M.M.; Martinez, M.A. Modelo
computacional para simulação das perdas de água por evaporação na irrigação por
aspersão. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v.16, n.3, p.11-26, 1997.
d) Dissertações e teses
Dantas Neto, J. Modelos de decisão para otimização do padrão de cultivo em áreas irrigadas,
baseados nas funções de resposta da cultura à água. Botucatu: UNESP, 1994. 125p. Tese
Doutorado.
e) Trabalhos apresentados em congressos (Anais, Resumos, Proceedings,Disquetes, CD
ROMS)Weiss, A; Santos, S.; Back, N.; Forcellini, F. Diagnóstico da mecanização agrícola
existente nas microbacias da região do Tijucas da Madre. In: Congresso Brasileiro de
Engenharia Agrícola, 25, e Congresso Latino-Americano de Ingenieria Agrícola, 2, 1996, Bauru.
Resumos ... Bauru: SBEA, 1996. p. 130.
No caso de disquetes ou CD Rom, o título da publicação continuará sendo Anais, Resumos ou
Proceedings, mas o número de páginas será substituído pelas palavras Disquetes ou CD Rom.
f) WWW (World Wide Web) e FTP (File Transfer Protocol)
Burka, L.P. A hipertext history of multi-user dimensions; MUD history.
http://www.ccs.neu.edu/home/lpb/mud-history-html. 10 Nov. 1997.
Outras informações sobre a normatização de artigos
1) O título do artigo submetido e os títulos das bibliografias listadas, devem ter apenas a 1ª
letra da lª palavra maiúscula, com exceção de nomes próprios. O título de eventos deverá ter
apenas a 1ª letra de cada palavra maiúscula.
2) O nome de cada autor deve ser por extenso apenas o primeiro nome e o último sobrenome,
sendo apenas a 1ª letra maiúscula.
3) Não colocar ponto no final de palavras-chave, key words e títulos de tabelas e figuras.
4) No Abstract, a casa decimal dos números deve ser indicada por ponto em vez de vírgula.
5) A Introdução deve ter, preferencialmente, no máximo 2 páginas. Não devem existir na
Introdução equações, tabelas, figuras, e texto teórico sobre um determinado assunto.
6) Evitar parágrafos muito longos, devendo, preferencialmente, ter no máximo 60 palavras.
7) Não deverá existir itálico no texto, em equações, tabelas e figuras, exceto nos nomes
científicos das culturas.
8) Não deverá existir negrito no texto, em equações, figuras e tabelas, exceto no título do
artigo e nos seus itens e sub-itens.
9) Em figuras agrupadas, se o título dos eixos x e y forem iguais, deixar só um título
centralizado.
10) Todas as letras de uma sigla devem ser maiúsculas; já o nome por extenso de uma
instituição deve ter maiúscula apenas a lª letra de cada nome.
11) Nos exemplos seguintes o formato correto é o que se encontra no lado direito da
igualdade: 10 horas = 10 h; 32 minutos = 32 min; 5 l (litros) = 5 L; 45 ml = 45 mL; l/s = L s
-
1
; 27°C = 27 °C; 0,14 m
3
/min/m = 0,14 m
3
min
-1
m
-1
; 100 g de peso/ave = 100 g de peso
por ave. A % é a única unidade que deve está junta ao número (45%). Quando no texto
existirem valores numéricos seguidos, colocar a unidade somente no último valor (Exs.: 20 e
40 m; 56, 82,5 e 90,2%). Quando for pertinente, deixar os valores numéricos com no máximo
duas casas decimais.
12) O artigo deve ter, preferencialmente, no máximo 25 citações bibliográficas, sendo a
maioria em revistas/periódicos e recentes (últimos 5 anos). Seguir rigorosamente os
exemplos, apresentados nestas normas, dos formatos das citações bibliográficas no texto e da
listagem.
Procedimentos para encaminhamento dos artigos
O autor correspondente deverá cadastrar o artigo através desta página e enviar pelo correio a
seguinte documentação:
a) Carta de encaminhamento declarando que o artigo não foi submetido para publicação em
outro periódico e indicando a área de estudo em que o mesmo se enquadra, contemplada por
esta Revista. Nesta carta deverão constar o endereço completo, telefone e email do autor
correspondente para contato. Caso o autor correspondente deseje que a Secretaria da Revista
lhe envie declaração sobre o recebimento do artigo e/ou fatura referente ao pagamento da
taxa de submissão, deverá solicitá-la na carta de encaminhamento, indicando a forma de envio
(fax ou endereço).
b) Arquivo em disquete ou CD Rom e quatro cópias impressas do artigo, devendo não constar
em três delas o(s) nome(s) do(s) autor(es). Tanto na cópia impressa onde consta(m) o(s)
nome(s) do(s) autor(es) como na cópia em arquivo, o nome e endereço do autor
correspondente deverão estar em negrito e, também, no final do nome do autor respectivo à
fotografia enviada deverá constar: (Foto).
c) Comprovante de cadastro do artigo na página da Revista.
d) Comprovante de depósito (Banco do Brasil, agência 1591-1, C/C 1192-4) ou cheque
nominal à ATECEL/RBEAA, referente à taxa de submissão no valor de R$80,00 (caso o artigo
após diagramado tenha um número de páginas superior a seis, será cobrada a taxa de
R$30,00 por página excedente).
e) Fotografia 3x4 do autor principal ou correspondente, preferencialmente em arquivo
eletrônico, cujo nome deve ser FOTO NOME DO AUTOR. Fotografia em papel deverá ter o
nome do autor atrás.
Outros esclarecimentos sobre o encaminhamento
a) Endereço para encaminhamento
Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental
Av. Aprígio Veloso 882, Bodocongó, Bloco CM, 1o andar
Caixa Postal 10078, CEP 58109-970, Campina Grande, PB
b) Caso o comprovante de pagamento da taxa de submissão não tenha sido enviado junto com
o artigo, o mesmo só será protocolado e encaminhado para análise após a Secretaria da
Revista ter recebido o referido comprovante, podendo ser enviado através do fax (83) 310
1185 ou pelo email [email protected].br.
c) O pagamento da taxa de submissão não garante a aceitação do artigo para publicação na
Revista e, em caso de sua não aceitação, a referida taxa não será devolvida.
d) O autor correspondente será informado por email sobre o número de protocolo do artigo;
daí, então, ele poderá fazer um acompanhamento do processo de análise do artigo através
desta página (Artigos em Análise). Para qualquer informação sobre o andamento do artigo
solicitada à Secretaria da AGRIAMBI, o autor deverá fornecer o número de seu protocolo.
Procedimentos para análise de artigos
a) Numa primeira etapa, todos os artigos serão submetidos a pré-seleção e aqueles que não se
enquadrarem na política de publicação da Revista ou, ainda, não tragam contribuição científica
relevante, serão recusados pela Equipe Editorial, com o auxílio de parecer de um Consultor. Os
artigos pré-selecionados poderão, por recomendação do Consultor, ser devolvidos ao(s)
autor(es) para reformulação, antes de serem encaminhados para uma análise mais
aprofundada por parte de três Consultores e revisão de idiomas.
b) Com o auxílio dos pareceres e sugestões de Consultores sobre a primeira versão do artigo,
a Equipe Editorial poderá recusá-lo ou solicitar ao(s) autor(es) uma segunda versão que,
novamente será avaliada, tanto pelos Consultores como pela Equipe Editorial. Em sua segunda
versão, o artigo poderá ser recusado, aprovado e/ou devolvido ao(s) autor(es) para uma
terceira versão.
c) Salienta-se que, independente dos pareceres dos Consultores, cabe à Equipe Editorial, em
qualquer etapa de análise (pré-seleção e seleção - 1a, 2a e 3a versões), a decisão final sobre a
aprovação do artigo e o direito de sugerir ou solicitar modificações no texto, julgadas
necessárias.
d) A princípio, as sugestões dos Consultores e da Equipe Editorial ao texto dos artigos deverão
ser incorporadas pelo(s) autor(es); entretanto, o(s) mesmo(s) tem(êm) o direito de não acatá-
las mediante justificativa expressa, que será analisada pelo(s) Consultor(es) e pela Equipe
Editorial.
e) No caso de aprovação o artigo é encaminhado para uma nova revisão de idiomas e, antes
de sua diagramação, se necessário, serão solicitadas ao autor correspondente informações
complementares. Posteriormente, o artigo lhe é enviado na forma de documento pdf, para
revisão final, o qual comunicará à Equipe Editorial sobre eventuais correções e alterações.
Após a incorporação, pela equipe de editoração, das correções solicitadas, o documento é
enviado à gráfica para serviços de fotolito, impressão e encadernação; neste ínterim, os
arquivos em formato pdf são disponibilizados no site www.agrambi.com.br.
f) Após publicação, quaisquer erros encontrados por parte de autores ou leitores, quando
comunicados à Equipe Editorial, serão corrigidos através de errata no próximo número da
Revista.
g) O(s) autor(es) poderá(ao) fazer um acompanhamento do processo de análise do artigo
através da página da Revista, verificando sua situação atual, isto é, se se encontra na fase de
pré-selecão, com o Consultor ou com o(s) autor(es) ou, ainda, na fase de seleção (versões 1,
2 ou 3), com os consultores, autor(es), Equipe Editorial, ou em diagramação.
h) Sugere-se ao(s) autor(es) que, antes de submeter(em) seu(s) artigo(s), faça(m) uma pré-
avaliação dos mesmos, observando os itens constantes nos formulários de pareceres dos
Consultores sobre pré-seleção e seleção de artigos, disponibilizados na referida página
(www.agriambi.com.br).
Assinaturas
A assinatura anual da Revista custa no Brasil R$ 70,00 e no exterior US$ 80.00, dando direito
ao assinante receber os números impressos do ano em questão, mas não dispensando o
pagamento da taxa de submissão de artigos. O custo individual de um número da Revista é de
R$ 25,00, para o Brasil, e de US$ 35.00, para o exterior. O pagamento poderá ser efetuado
através de cheque nominal a ATECEL/RBEAA ou em depósito na conta: Banco do Brasil,
agência 1591-1, C/C 1192-4.
Informações Adicionais
a) Os assuntos, dados e conceitos emitidos nesta Revista, são de exclusiva responsabilidade
dos autores. A eventual citação de produtos e marcas comerciais não significa recomendação
de utilização por parte da Revista. A reprodução dos artigos publicados é permitida, desde que
seja citada a fonte.
b) Os prazos máximos de devolução de artigos corrigidos por parte do(s) autor(es) são de
trinta dias para a 1a versão e de vinte dias para as 2a e 3a versões, a contar da data da
correspondência encaminhada ao(s) autor(es) pelo Editor.
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