Caracterização e divergência genética de variedades crioulas de milho pipoca conservadas por agricultores do oeste de Santa Catarina

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2016.

O milho pipoca é um tipo especial de milho (Zea mays L.), que tem como característica principal a capacidade de expandir o grão em elevadas temperaturas. Consumido em todo mundo, in natura, é considerado um alimento recreativo. No Brasil, sua cadeia produtiva continua em ascensão, porém, apresentando deficiências em termos de tecnologia de material genético. Na região Oeste de Santa Catarina, no ano de 2011, foi iniciado, pelo Núcleo de Estudos em Agrobiodiversidade da UFSC, um estudo que buscou identificar a diversidade de milho comum, milho doce e milho pipoca. Este projeto de pesquisa, intitulado Projeto Mays, concentrou-se em três municípios da região: Anchieta, Guaraciaba e Novo Horizonte. No ano de 2013, foram realizadas coletas de sementes de uma amostra representativa, de acordo com localização e tipos de sementes, juntamente às entrevistas semiestruturadas acerca das condições socioeconômicas do agricultor, das características das variedades e manejo das plantas e sementes. No total, foram coletadas 149 variedades crioulas de pipoca crioula, sendo 56 de coloração branca, 49 de coloração amarela, 29 pretas e 15 vermelhas. Com o objetivo de caracterizar a diversidade das variedades crioulas coletadas para fins de melhoramento e conservação, o presente estudo avaliou em três locais distintos (Anchieta-ANC, Guaraciaba-GBA e Florianópolis-FLN) 14 variedades crioulas de pipoca de coloração branca no pericarpo ou brancas misturadas com amarelas. Os experimentos foram conduzidos em blocos completos casualizados com três repetições. As avaliações foram realizadas para atributos agronômicos, morfológicos e adaptativos (resistência a doenças foliares). Com base nessas avaliações, a pesquisa foi dividida em três capítulos. O primeiro capítulo foi dedicado ao estudo de correlações entre caracteres relacionados à produtividade de grãos e capacidade de expansão, e do potencial agronômico e culinários dessas variedades, visando uso comercial ou em programas de melhoramento genético participativo. Neste capítulo foi observado um grau moderado de correlação entre produtividade de grãos (PRO) com prolificidade (PRL) (espigas por planta), número de grãos por fileira (NGF) e negativo com índice de circularidade da cariopse (ICC). Em geral, a capacidade de expansão com o peso descontado dos piruás (CXP), apresentou correlações mais fortes em relação a capacidade de expansão total (CEX), com correlações de 0,707 para ICC, 0,702 para relação espessura/largura de grãos (REL). O acesso 574A se destacou pela elevada média de CEX (36,4 g.mL-1) entre os locais. A característica PRO apresentou média de 2,07 t.ha-1 em FLN e 0,854 t.ha-1 em ANC, sendo esse último realizado sem adubação. O segundo capítulo consistiu no estudo da diversidade genética das mesmas 14 variedades crioulas, avaliadas no primeiro capítulo, considerando caracteres quantitativos e qualitativos para a análise por meio de dois índices (distância Euclidiana e similaridade de Jaccard). Foi observado divergência genética entre as variedades em ambas as análises, e potencial de combinações híbridas entre as variedades crioulas 574A com 880A e 574A com 283A. O terceiro capítulo foi constituído pela avaliação do potencial adaptativo das variedades quanto à resistência a Exserohilum turcicum (pass.) K.J. Leonard & Suggs. Os tratamentos foram divididos em ciclos curtos e ciclos longos. Entre os tratamentos que apresentaram ciclo curto, RS 20 (testemunha comercial) foi o tratamento que apresentou maior susceptibilidade a E. turcicum. Já entre os tardios, o tratamento 977A apresentou elevada resistência. As variedades crioulas testadas apresentam potencial agronômico, culinário e adaptativo, além de apresentarem divergências genéticas para formação de híbridos, ou compostos, intervarietais. A avaliação do potencial das variedades crioulas deve ser ampliada, valorizando o conhecimento tradicional e desenvolvendo variedades melhoradas de forma participativa, a serviço do interesse do agricultor e da produção mais sustentável.<br>

Abstract : Popcorn is a special kind of maize (Zea mays var. everta), that has as its main attribute the capacity to expand under high temperatures. Consumed all over the world, in natura, it is considered to be a recreational type of food. Its productive chain in Brazil continues to rise, although with deficiency in terms of genetic material technology. In 2011, in the West of Santa Catarina State, a study was initiated by UFSC?s Agrobiodiversity Studies Group (NEABio) a study that aimed to identify the diversity of common maize, sweet corn and popcorn. This research project, named Mays Project, focused in three cities, Anchieta, Guaraciaba and Novo Horizonte. In 2013, seeds were collected from a representative sample according to location and type of seeds together with semi structured interviews concerning the farmer?s socio-economic conditions, varietal characteristics and plant and seed management. In total, 149 landrace popcorn varieties were collected, 56 being white, 49 yellow, 29 black, and 15 red. Aiming to characterize the landrace varieties collected for improvement and conservation, this study evaluated 14 landrace varieties in three different locations (Anchieta-ANC, Guaraciaba-GBA and Florianópolis-FLN), all with white pericarp or white mixed with yellow. The experiments we conducted in completely randomized blocks with three replicates. Evaluations were of agronomic attributes, both morphologic and concerning adaptability (resistance to leaf disease). Based on these evaluations, the research was divided into three chapters. The first chapter was dedicated to the study of correlation between traits related with grain yield and expansion capacity, and the agronomic and culinary potential, aiming commercial use or use in participative genetic improvement programs. In this chapter, a moderate degree of correlation between grain productivity (PRO) and prolificacy (PRL) (ears for plant) and number of grains for row (NGF)was observed, and a negative correlation with Cariopse Circularity Index (ICC). In general, expansion capacity without unpopped grains (CXP) showed highest correlations compared to total expansion capacity (CEX), with correlations of 0.070 for ICC and 0.702 for thickness/width relation (REL). Accession 574A stood out because of its high CEX mean (36.4 g.mL-1) between locations. PRO showed a mean of 2.07 t.ha-1 in FLN and 0.854 t.ha-1 in ANC, with the last experiment made without fertilization. The second chapter consists in the study of the genetic diversity of the same 14 accessions of landrace varieties evaluated in the first chapter, considering for analysis quantitative and qualitative descriptors, analyzed by means of two indexes (Euclidean distance and Jaccard?s similarity). Genetic divergence between varieties was observed in both analyses, and good crossing potential between landraces 574A and 880A and between 574A and 283A. The third chapter was composed of the evaluation of the varieties? adaptive potential concerning resistance to Exserohilum turcicum (pass.) K.J. Leonard & Suggs. Treatments were divided in short and long cycles. Amongst treatments that showed short cycle, RS 20 (commercial witness) presented the highest susceptibility to E. turcicum. Amongst late cycle ones, accession 977A showed high resistance. The tested landrace popcorn varieties showed agronomic, culinary and adaptive potential, besides presenting genetic divergences to the formation of intervarietal hybrids or compounds. The evaluation of the potential of landrace varieties must be extended, valuing traditional knowledge and developing improved varieties in a participative way, aiming the farmers? interests and a more sustainable production.