Quantification of starch physicochemical characteristics in a cassava segregating population

Culinary cassava ( Manihot esculenta L.) qualities that make a variety popular are a function of starch physicochemical properties. Hence, in response to inferior root qualities in some released cassava varieties in Uganda compared to the local germplasm, a study was undertaken to examine: (i) starch physicochemical characteristics in both introduced and local varieties; and (ii) the variation in the starch properties of their F1 progenies. The local varieties included Bao, Nyaraboke, Kakwale, and Bamunanika; and the introduced genotypes SE/95/00036, NASE 10, NASE 12, TME 5, and TME 14. Of the generated 7000 F1 seedlings, 1077 seedlings were selected, cloned (6-8 plants per genotype) and established in a single-row trial. Root samples were collected per clone and examined for starch physicochemical properties. Considerable variations were observed in the F1 families compared to the parental lines with weak correlations in most starch properties (r < 0.25). Amylose content ranged from 10 to 25%, with the amylose: amylopectin ratio between 1:3 and 1:9. Among the F1 families, solubility and swelling power ranged from 1-15g100g-1 and 40-140g100 starch at 60°C, respectively. In the parents, it ranged between 1.3-8.6 and 50-67g100g-1 starch at 60°C, respectively. Fresh root starch yield ranged from 18 to 34%, with dry matter content varying from 19-47% in both the F1 families and the parents. Ash and lipid content varied among the F1 families and parents with ranges 0.05-0.29% for ash and 0.1-0.32% for lipids. In both the parents and the F1 families, the reducing sugar and protein content ranged between 0.7-1.7 and 0.23-0.43%, respectively. These findings demonstrate: (i) existence of considerable genetic variations in starch physicochemical properties in both local and introduced cassava genotypes and their progenies, and (ii) potential utilisation of cassava starches for various applications based on the inherent differences in physicochemical characteristics.

Les qualités qui rendent le manioc culinaire ( Manihot esculenta L.) une variété populaire sont fonction des propriétés physico-chimiques de l&apos;amidon. Ainsi, en réponse aux qualités inférieures des racines dans certaines variétés de manioc diffusées en Ouganda en comparaison avec les matériels génétiques locaux, une étude avait était menée dans le but d&apos;examiner: (i) les caractéristiques physico-chimiques de l&apos;amidon aussi bien dans les variétés locales que dans les variétés exotiques introduites; en plus (ii) la variation dans les propriétés de l&apos;amidon des progenies F1. Les variétés locales sont Bao, Nyaraboke, Kakwale, Bamunanika et les génotypes exotiques SE/95/ 00036, NASE 10, NASE 12, TME 5 et TME 14. De 7000 F1plantules générées, 1077 plantules ont été sélectionnées, clonées (6-8 plants par génotype) et établies dans un essai en ligne unique. Les échantillons des racines avaient été collectées par clone et examinées pour les propriétés physico-chimiques de l&apos;amidon. Les variations considérables avaient été observées dans les familles F1 comparativement aux lignés parentales avec faibles corrélations dans la plupart de propriétés de l&apos;amidon (r < 0.25). Le contenu en amylose était de 10 à 25%, pour l&apos;amylose : rapport d&apos;amylopectin entre 1: 3 et 1: 9. Parmi les familles F1, la solubilité et le pouvoir de gonflement variaient respectivement de 1-15g100g-1 et 40-140 g 100 g-1 d&apos;amidon à 600C; tandis que dans les parents ils variaient respectivement entre 1,3-8.6 et l&apos;amidon 50-67g100g-1 à 60°C. Le rendement en amidon des racines fraîches était de 18 à 34 %, la teneur en matière sèche allant de 19-47 % au sein des familles F1 et les parents. Le contenu en cendres et lipides variait dans les familles F1 et les parents dans un intrvalle de 0,05- 0,29 % pour les cendres et de 0,32-0,1 % pour les lipides. Dans aussi bien les parents que les familles F1, le contenu en sucre reduit et en protéines variait respectivement entre 0,7- 1,7 et 0,23-0,43%. Ces conclusions demontrent: (i) l&apos;existence de variations génétiques considérables dans les propriétés physicochimiques de l&apos;amidon aussi bien pour les génotypes exotiques de manioc que traditionnels, ainsi que leurs progenies, et (ii) l&apos;utilisation potentielle des amidons du manioc pour diverses applications basées sur les différences inhérentes aux caractéristiques physico-chimiques.