Seleção simultânea para qualidade de grãos e concentração de minerais em feijão Mesoamericano sob estresse com seca
DOI:
https://doi.org/10.5433/1679-0359.2025v46n4p1111Palavras-chave:
Índice , Interação genótipo × ambiente, Phaseolus vulgaris L, Seleção simultânea.Resumo
Em um cenário de mudanças climáticas se espera que ocorram alterações em caracteres de qualidade comercial de grãos e de minerais em genótipos de feijão cultivados em condições de estresse com seca. Este estudo foi realizado para avaliar a variabilidade genética de caracteres de qualidade comercial de grãos e concentração de minerais em genótipos de feijão Mesoamericano produzidos em condições de estresse com seca e realizar a seleção simultânea para múltiplos caracteres. Os experimentos foram implementados em anos em que se registrou precipitação abaixo da média anual em decorrência do fenômeno climático La Niña. Doze genótipos de feijão Mesoamericano, incluindo linhagens elite e cultivares de cinco obtentores, foram avaliados em relação a 11 caracteres de qualidade comercial de grãos e a concentração de sete minerais. O índice padronizado (índice ) foi aplicado com o objetivo de realizar a seleção simultânea para múltiplos caracteres. Efeito de genótipo significativo foi observado para todos os caracteres, exceto para a concentração de magnésio. Portanto, houve variabilidade genética para a maioria dos caracteres avaliados e isso permite a seleção de genótipos com alta qualidade comercial de grãos e maior concentração de minerais. No entanto, quando o cultivo é realizado em condições de restrição hídrica prolongada ocorre uma diminuição na massa de 100 grãos, mas concentração de minerais não é alterada nos genótipos de feijão. A linhagem LEC 03-16 possui o maior número de caracteres que conferem alta qualidade comercial de grãos carioca e as maiores concentrações de potássio (≥ 11,95 g kg-1 de matéria seca – MS), fósforo (≥ 4,71 g kg-1 MS), zinco (29,71 mg kg-1 MS) e cobre (8,38 mg kg-1 MS). A cultivar IPR Urutau tem alta qualidade comercial de grãos preto e a cultivar BRS Esteio se destaca pela maior concentração de potássio (≥ 11,66 g kg-1 MS), fósforo (≥ 3,88 g kg-1 MS), cálcio (≥ 0,86 g kg-1 MS), ferro (59,62 mg kg-1 MS), zinco (25,17 mg kg-1 MS) e cobre (7,72 mg kg-1 MS). A linhagem LEC 03-16 e a cultivar BRS Esteio apresentam maior concentração de minerais em condições de estresse com seca e seu cultivo é promissor para a segurança alimentar e nutricional.
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Referências
Alvares, C. A., Stape, J. L., Sentelhas, P. C., Gonçalves, J. L., & Sparovek, G. (2013). Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, 22(6), 711-728. doi: 10.1127/0941-2948/2013/0507
Amongi, W., Kato, F., Male, A., Nakyanzi, B., Sebuliba, S., Kabwama, A., Mbiu, J., Williams, M., Baguma, G., & Mukankusi, C. (2023). Gain and performance in yield and micronutrient concentration in common bean improvement. African Crop Science Journal, 31(1), 85-111. doi: 10.4314/acsj.v31i1.8
Arns, F. D., Ribeiro, N. D., Mezzomo, H. C., Steckling, S. M., Kläsener, G. R., & Casagrande, C. R. (2018). Combined selection in carioca beans for grain size, slow darkening and fast-cooking after storage times. Euphytica, 214(4), 1-12. doi: 10.1007/s10681-018-2149-8
Beebe, S. (2020). Biofortification of common bean for higher iron concentration. Frontiers in Sustainable Food Systems, 4, 1-6. doi: 10.3389/fsufs.2020.573449
Beebe, S. E., Rao, I. M., Blair, M. W., & Acosta-Gallegos, J. A. (2013). Phenotyping common beans for adaptation to drought. Frontiers in Physiology, 4(35), 1-20. doi: 10.3389/fphys.2013.00035
Berry, M., Izquierdo, P., Jeffery, H., Shaw, S., Nchimbi-Msolla, S., & Cichy, K. (2020). QTL analysis of cooking time and quality traits in dry bean (Phaseolus vulgaris L.). Theoretical and Applied Genetics, 133(7), 2291-2305. doi: 10.1007/s00122-020-03598-w
Carbonell, S. A. M., Chiorato, A. F., Gonçalves, J. G. R., Perina, E. F., & Carvalho, C. R. L. (2010). Tamanho de grão comercial em cultivares de feijoeiro. Ciência Rural, 40(10), 2067-2074. doi: 10.1590/S0103-84782010005000159
Cichy, K. A., Wiesinger, J. A., Berry, M., Nchimbi‐Msolla, S., Fourie, D., Porch, T. G., Ambechew, D., & Miklas, P. N. (2019). The role of genotype and production environment in determining the cooking time of dry beans (Phaseolus vulgaris L.). Legume Science, 1(1), 1-15. doi: 10.1002/leg3.13
Comissão de Química e Fertilidade do Solo (2016). Manual de calagem e adubação para os Estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina (11th ed.). Sociedade Brasileira de Ciência do Solo - Núcleo Regional Sul.
Comissão Técnica Sul Brasileira de Feijão (2012). Informações técnicas para o cultivo de feijão na Região Sul brasileira (2a ed.). Florianópolis.
Cruz, C. D. (2016). Genes Software-extended and integrated with the R, Matlab and Selegen. Acta Scientiarum Agronomy, 38(4), 547-552. doi: 10.4025/actasciagron.v38i4.32629
Delfini, J., Moda-Cirino, V., Ruas, C. F., Santos, N. J., Ruas, P. M., Buratto, J. S., Ruas, E. A., & Gonçalves, L. S. A. (2017). Distinctness of Brazilian common bean cultivars with carioca and black grain by means of morphoagronomic and molecular descriptors. Plos One, 12(11), 1-22. doi: 10.1371/journal.pone.0188798
Delfini, J., Moda-Cirino, V., Santos, N. J., Zeffa, D. M., Nogueira, A. F., Ribeiro, L. A. B., Ruas, P. M., Gepts, P., & Gonçalves, L. S. A. (2021). Genome-wide association study for grain mineral content in a Brazilian common bean diversity panel. Theoretical and Applied Genetics, 134(9), 2795-2811. doi: 10.1007/s00122-021-03859-2
Delfini, J., Moda-Cirino, V., Santos, N. J., Buratto, J. S., Ruas, P. M., & Gonçalves, L. S. A. (2020). Diversity of nutritional content in seeds of Brazilian common bean germplasm. Plos One, 15(9), 1-13. doi: 10.1371/journal.pone.0239263
Dias, P. A. S., Almeida, D. V., Melo, P. G. S., Pereira, H. S., & Melo, L. C. (2021). Effectiveness of breeding selection for grain quality in common bean. Crop Science, 61(2), 1127-1140. doi: 10.1002/csc2.20422
Diaz, S., Polania, J., Ariza-Suarez, D., Cajiao, C., Grajales, M., Raatz, B., & Beebe, S. E. (2022). Genetic correlation between Fe and Zn biofortification and yield components in a common bean (Phaseolus vulgaris L.). Frontiers in Plant Science, 12, 1-13. doi: 10.3389/fpls.2021.739033
Gathu, E. W., Karuri, E. G., & Njage, P. M. K. (2012). Physical characterization of new advanced drought tolerant common bean (Phaseolus vulgaris) lines for canning quality. American Journal of Food Technology, 7(1), 22-28. doi: 10.3923/ajft.2012.22.28
Gonçalves, G. M. C., Gonçalves, J. G. R., Paulino, J. F. C., Almeida, C. P., Carbonell, S. A. M., & Chiorato, A. F. (2022). Water deficit on the physiological, morphoagronomic, and technological traits of carioca common bean genotypes. Scientia Agricola, 79(4), 1-10. doi:10.1590/1678-992X-2021-0016
Instituto Nacional de Meteorologia (2021). Normais climatológicas do Brasil (1991-2020). INMET. https://clima.inmet.gov.br/progt
Jones, N. (2022). Rare ‘triple’ La Niña climate event looks likely. Nature, 607(7917), 21. doi: 10.1038/d41586-022-01668-1
Kläsener, G. R., Ribeiro, N. D., & Argenta, H. S. (2022). Genetic divergence and selection of bean cultivars of different grain types based on physical traits. Revista Ciência Agronômica, 53, 1-12. doi: 10.5935/1806-6690.20220057
Losa, A., Vorster, J., Cominelli, E., Sparvoli, F., Paolo, D., Sala, T., Ferrari, M., Carbonaro, M., Marconi, S., Camilli, E., Reboul, E., Waswa, B., Ekesa, B., Aragão, F., & Kunert, K. (2022). Drought and heat affect common bean minerals and human diet What we know and where to go. Food and Energy Security, 11(1), 1-28. doi: 10.1002/fes3.351
Matzenauer, R., Radin, B., & Maluf, J. R. T. (2017). O fenômeno ENOS e o regime de chuvas no Rio Grande do Sul. Agrometeoros, 25(2), 323-331. doi: 10.31062/agrom.v25i2.25510
McClean, P. E., Moghaddam, S. M., Lopéz‐Millán, A., Brick, M. A., Kelly, J. D., Miklas, P. N., Osorno, J., Porch, T. G., Urrea, C. A., Soltani, A., & Grusak, M. A. (2017). Phenotypic diversity for seed mineral concentration in North American dry bean germplasm of Middle American ancestry. Crop Science, 57(6), 3129-3144. doi: 10.2135/cropsci2017.04.0244
McDonough, A. A., & Fenton, R. A. (2022). Potassium homeostasis: sensors, mediators, and targets. Pflügers Archiv-European Journal of Physiology, 474(8), 853-867. doi: 10.1007/s00424-022-02718-3
Meenu, M., Chen, P., Mradula, M., Chang, S. K., & Xu, B. (2023). New insights into chemical compositions and health‐promoting effects of black beans (Phaseolus vulgaris L.). Food Frontiers, 4(3), 1019-1038. doi: 10.1002/fft2.246
Mendes, F. F., Ramalho, M. A. P., & Abreu, A. F. B. (2009). Índice de seleção para escolha de populações segregantes de feijoeiro-comum. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 44(10), 1312-1318. doi: 10.1590/S0100-204X2009001000015
Miyazawa, M., Pavan, M. A., Muraoka, T., Carmo, C. A. F. S., & Melo, W. J. (2009). Análise química de tecido vegetal. In Manual de análises químicas de solos, plantas e fertilizantes (pp. 191-223). Brasília.
Nazir, M., Mahajan, R., Mansoor, S., Rasool, S., Mir, R. A., Singh, R., Thakral, V., Kumar, V., Sofi, P. A., El-Serehy, H. A., Hefft, D. I., & Zargar, S. M. (2022). Identification of QTLs/candidate genes for seed mineral contents in common bean (Phaseolus vulgaris L.) through genotyping-by-sequencing. Frontiers in Genetics, 13, 1-15. doi: 10.3389/fgene.2022.750814
Pereira, H. S., Souza, T. L. P. O., Faria, L. C., Aguiar, M. S., Wendland, A., Costa, J. G. C., Díaz, J. L. C., Magaldi, M. C. S., Souza, N. P., Carvalho, H. W. L., Costa, A. F., Melo, C. L. P., Almeida, V. M., & Melo, L. C. (2021). BRS FC406: common bean cultivar with high yield in the rainy season in central Brazil. Functional Plant Breeding Journal, 3(2), 115-120. doi: 10.35418/2526-4117/v3n2a10
Pimentel-Gomes, F. (1990). Curso de estatística experimental (13a ed.). Piracicaba.
Proctor, J. R., & Watts, B. M. (1987). Development of a modified Mattson bean cooker procedure based on sensory panel cookability evaluation. Canadian Institute of Food Science and Technology Journal, 20(1), 9-14. doi: 10.1016/S0315-5463(87)70662-2
Puerta Romero, R. J. (1961). Variedades de judias cultivadas em España. [Monografia, Ministério da Agricultura, Madrid, Espanha].
Rana, J. C., Sharma, T. R., Tyagi, R. K., Chahota, R. K., Gautam, N. K., Singh, M., Sharma, P. N., & Ojha, S. N. (2015). Characterisation of 4274 accessions of common bean (Phaseolus vulgaris L.) germplasm conserved in the Indian gene bank for phenological, morphological and agricultural traits. Euphytica, 205(2), 441-457. doi: 10.1007/s10681-015-1406-3
Resende, M. D. V., & Duarte, J. B. (2007). Precisão e controle de qualidade em experimentos de avaliação de cultivares. Pesquisa Agropecuária Tropical, 37(3), 182-194. https://revistas.ufg.br/pat/article/view/1867
Ribeiro, N. D., & Kläsener, G. R. (2020). Physical quality and mineral composition of new Mesoamerican bean lines developed for cultivation in Brazil. Journal of Food Composition and Analysis, 89, 1-8. doi: 10.1016/j.jfca.2020.103479
Ribeiro, N. D., Casagrande, C. R., Mezzomo, H. C., Kläsener, G. R., & Steckling, S. M. (2019). Consumer preference and the technological, cooking and nutritional quality of carioca beans. Semina: Ciências Agrárias, 40(2), 651-669. doi: 10.4025/actasciagron.v42i1.43689
Ribeiro, N. D., Domingues, L. S., Zemolin, A. E. M., & Possobom, M. T. D. F. (2013). Selection of common bean lines with high agronomic performance and high calcium and iron concentrations. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 48(10), 1368-1375. doi: 10.1590/S0100-204X2013001000008
Ribeiro, N. D., Kläsener, G. R., Argenta, H. S., & Andrade, F. F. (2022a). Selection of common bean genotypes with higher macro-and micromineral concentrations in the grains. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 57, 1-11. doi: 10.1590/S1678-3921.pab2022.v57.02757
Ribeiro, N. D., Maziero, S. M., Santos, G. G., & Santos, G. G. (2022b). Selection strategies for identifying fast cooking, mineral-biofortified bean cultivars with high agronomic performance. Scientia Agricola, 79(6), 1-11. doi: 10.1590/1678-992X-2021-0160
Ribeiro, N. D., Possebon, S. B., & Storck, L. (2003). Progresso genético em caracteres agronômicos no melhoramento do feijoeiro. Ciência Rural, 33(4), 629-633. doi: 10.1590/S0103-84782003000400006
Ribeiro, N. D., Santos, G. G., Kläsener, G. R., Andrade, F. F., & Argenta, H. S. (2023). Selection of new common bean lines for high grain quality and mineral concentration. Revista Ciência Agronômica, 54, 1-12. doi: 10.5935/1806-6690.20230006
Rivera, A., Casquero, P. A., Mayo, S., Almirall, A., Plans, M., Simó, J., Romero-del-Castillo, R., & Casañas, F. (2016). Culinary and sensory traits diversity in the Spanish core collection of common beans (Phaseolus vulgaris L.). Spanish Journal of Agricultural Research, 14(1), 1-9. doi: 10.5424/sjar/2016141-7726
Rosales, M. A., Ocampo, E., Rodríguez-Valentín, R., Olvera-Carrillo, Y., Acosta-Gallegos, J., & Covarrubias, A. A. (2012). Physiological analysis of common bean (Phaseolus vulgaris L.) cultivars uncovers characteristics related to terminal drought resistance. Plant Physiology and Biochemistry, 56, 24-34. doi: 10.1016/j.plaphy.2012.04.007
Santos, G. G., Ribeiro, N. D., & Maziero, S. M. (2016). Evaluation of common bean morphological traits identifies grain thickness directly correlated with cooking time. Pesquisa Agropecuária Tropical, 46(1), 35-42. doi: 10.1590/1983-40632016v4638191
Serna, J., & Bergwitz, C. (2020). Importance of dietary phosphorus for bone metabolism and healthy aging. Nutrients, 12(10), 1-44. doi: 10.3390/nu12103001
Silva, F. D. C., Martins, S. M., Pereira, H. S., Melo, P. G. S., & Melo, L. C. (2023). Strategies for the selection of common bean lines for yield and commercial grain quality. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 58, 1-9. doi: 10.1590/S1678-3921.pab2023.v58.03403
Silva, M. B. O., Carvalho, A. J., Carneiro, J. E. S., Aspiazú, I., Alves, E. E., David, A. M. S. S., Brito, O. G., & Alves, P. F. S. (2016). Qualidade tecnológica de grãos de genótipos selecionados de feijão-comum do grupo carioca. Semina: Ciências Agrárias, 37(4), 1721-1732. doi: 10.5433/1679-0359.2016v37n4p1721
Smith, M. R., Veneklaas, E., Polania, J., Rao, I. M., Beebe, S. E., & Merchant, A. (2019). Field drought conditions impact yield but not nutritional quality of the seed in common bean (Phaseolus vulgaris L.). Plos One, 14(6), 1-18. doi: 10.1371%2Fjournal.pone.0217099
Steckling, S. M., Ribeiro, N. D., Arns, F. D., Mezzomo, H. C., & Possobom, M. T. D. F. (2017). Genetic diversity and selection of common bean lines based on technological quality and biofortification. Genetics and Molecular Research¸ 16(1), 1-13. doi: 10.4238/gmr16019527
Yeken, M. Z., Nadeem, M. A., Karaköy, T., Baloch, F. S., & Çiftci, V. (2019). Determination of Turkish common bean germplasm for morpho-agronomic and mineral variations for breeding perspectives in Turkey. KSU Journal of Agriculture and Nature, 22(1), 38-50. doi: 10.18016/ksutarimdoga.vi.549996
Zilio, M., Souza, C. A., & Coelho, C. M. M. (2017). Phenotypic diversity of nutrients and anti-nutrients in bean grains grown in different locations. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, 12(4), 526-534. doi: 10.5039/agraria.v12i4a5490
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