EN PRENSA "Diversidad morfo-agronómica de accesiones de Manihot esculenta Crantz: implicaciones de conservación y manejo genético" EN PRENSA
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Palabras clave

Análisis de componentes principales
Caracteres morfo-agronómicos
germoplasma
índice de Shannon
yuca

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Resumen

La evaluación de la variación de germoplasma vegetal es importante para clasificar e identificar las características deseables para mejoramiento y conservación de los cultivos. El objetivo del estudio fue analizar la diversidad morfo-agronómica de accesiones de yuca en la región Las Montañas, Veracruz, México. La diversidad morfogenética de 11 accesiones de yuca se determinó con el índice de Shannon (H’) y el coeficiente de similitud de Jaccard (J’) a partir de 30 caracteres cualitativos. Un análisis de componentes principales (ACP) y clúster se aplicó a 15 caracteres cuantitativos. Los caracteres con variación significativa fueron la forma del lóbulo central de la hoja, orientación del peciolo, color de la epidermis y forma de la planta. El índice H’ osciló entre 0.13 y 1 (X̄= 0.43) indicando una baja diversidad debida a la similitud (J’ de 43 a 100%; X̄= 69%) entre accesiones, las cuales se clasificaron en 3 grupos según el análisis de clúster, coincidente con el ACP que explicó el 87% de la variación. El estudio indica la existencia de suficiente información genética aportada por la variabilidad de cuatro caracteres morfo-agronómicas, que se atribuye a la diversidad de linajes que se encuentran adaptados al origen geográfico de las accesiones evaluadas.

https://doi.org/10.15741/revbio.12.e1719
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Adetoro, N. A., Oworu, O. O., Nassir, A. L., Bello, A., Parkes, E., Ogunbayo, S. A., Akinwale, M. G., Ains. O. O., Afolabi, A., Iiuebbey, P., Sanni, L. O., Maziya-Dixon, B., & Kulakow, P. (2021). Evaluation of improved cassava genotypes for yield and related traits for a better breeding strategy under different agroecologies in Nigeria. Euphytica, 217(4), 73. https://doi.org/10.1007/s10681-021-02798-9

Afonso, S. D. J., Alfredo, T. J. D. C., Canário, J. A., de Oliveira, A. N. A., & Abrantes, A. T. (2020). Genetic diversity of cassava varieties (Manihot esculenta Crantz) in the agro-morphological conditions of Malanje, Angola. IOSR Journal of Agriculture and Veterinary Science, 13(4), 36-44. https://doi.org/10.9790/2380-1304023644

Aguilar-Rivera, N. (2024). Life cycle assessment of valorization of root and tuber crop wastes for bio-commodities and biofuels: Cassava as a case study. In Ray, R.C. Roots, tubers, and bulb crop wastes: Management by biorefinery approaches. (pp. 333-350). Ed. Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-99-8266-0_15

Andrés-Meza, P., Aguilar-Rivera, N., Meneses-Márquez, I., Del Rosario-Arellano, J. L., Bolio-López, G. I., & Leyva-Ovalle, O. R. (2024). Cassava cultivation; current and potential use of agroindustrial co-products. AIMS Environmental Science, 11(2), 248-278. https://doi.org/10.3934/environsci.2024012

Bhanupriya, D. B., Satyanarayana, N. H., Mukherjee, S., & Sarkar, K. K. (2014). Genetic diversity of wheat based on principal component analysis in gangetic alluvial soil of West Bengal. Journal of Crop and Weed, 10(2), 104-107. https://www.cabidigitallibrary.org/doi/full/10.5555/20163278869

Cardoso, dos S. C., Braatz, de A. L. R., Dias, do C. C., & de Oliveira, E. J. (2023). Development of cassava core collections based on morphological and agronomic traits and SNPS markers. Frontiers in Plant Science, 14. Article 1250205. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1250205

Carine, T. N., Igwacho, M. B., & Francis, N. A. (2016). Agro-morphological characterization of cassava (Manihot esculenta Crantz) collected in the humid forest and Guinea savannah agro-ecological zones of Cameroon. Greener Journal Agricultural. Sciences, 6, 209-225. http://doi.org/10.15580/GJAS.2016.8.062716107

Carvajal-Yepes, M., Ospina, J. A., Aranzales, E., Velez-Tobon, M., Correa, A. M., Manrique-Carpintero, N. C., & Wenzl, P. (2024). Identifying genetically redundant accessions in the world’s largest cassava collection. Frontiers in Plant Science, 14. Article 1338377. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1338377

Cock, J. H. (2018). Cassava: new potential for a neglected crop. CRC Press LLC, Milton. https://www.researchgate.net/publication/38978736_Cassava_New_Potential_for_a_Neglected_Crop

Collado, L. A., Arroyo, M., Riesco, A., & Servia, J. L. C. (2004). Experiencias sobre la diversidad de los cultivos y aspectos económicos de la conservación in situ en la Amazonia central peruana. In Chávez-Servia, J. L., Tuxill, J., Jarvis, D. I. Manejo de la diversidad de los cultivos en los agroecosistemas tradicionales, 188. Instituto Internacional de Recursos Fitogenéticos. (pp. 188-198). Ed. IPGRI. http://hdl.handle.net/10625/43653

Daemo, B. B., Yohannes, D. B., Beyene, T. M., & Abtew, W. G. (2023). Genetic variability and divergence analysis in cassava (Manihot esculenta Crantz) accessions for storage root yield and other agronomic characters. Journal of Agriculture and Food Research, 14. Article 100874. https://doi.org/10.1016/j.jafr.2023.100874

Del Rosario-Arellano, J. L., Aguilar-Rivera, N., Leyva-Ovalle, O. R., Andrés-Meza, P., Meneses-Márquez, I., & Bolio-López, G. I. (2022b). Zonificación edafoclimática de la yuca (Manihot esculenta Crantz) para la producción sostenible de bioproductos. Revista de Geografía Norte Grande, 81, 361-383. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-34022022000100361

Del Rosario-Arellano, J. L., Bolio-López, G. I., Valadez-González, A., Zamora-Peredo, L., Aguilar-Rivera, N., Meneses-Márquez, I., Andrés-Meza, P., & Leyva-Ovalle, O. R. (2022a). Exploration of cassava clones for the development of biocomposite films. AIMS Materials Science, 9(1), 85-104. https://doi.org/10.3934/matersci.2022006

Del Rosario-Arellano, J. L., Meneses-Márquez, I., Andrés-Meza, P., Rosas-González, X., Becerra-Leor, E. N., Leyva-Ovalle, O. R., Vázquez-Hernández, A., Galindo-Tovar. M. E., Cebada-Merino, M., Núñez-Pastrana, R. (2017). In Pérez, F., Figueroa, E., García, R., & Godínez, L. Ciencias de la Biología, Agronomía y Economía. (pp. 60-72). Ed. ECORFAN, https://www.ecorfan.org/handbooks/Ciencias%20de%20la%20Biologia%20Agronomia%20y%20Economia%20T-I/HCBAE_TI.pdf

Del Rosario-Arellano, J. L., Serna-Lagunes, R., Andrés-Meza, P., Leyva-Ovalle, O. R., Cebada-Merino, M., & Capetillo-Burela, Á. (2024). Estado actual y condiciones ecogeográficas de Manihot esculenta Crantz en la región Las Montañas, Veracruz. Ecosistemas y Recursos Agropecuarios, 11(3). Article e3975. https://doi.org/10.19136/era.a11n3.3975

Desheva, G., & Valchinova, E. (2023). Morpho-agronomic assessment of genetic diversity among rye accessions using multivariate analyses. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 29(2), 338-350.

Devi, B., Kumar, M. N., Chutia, M., & Bhattacharyya, N. (2022). Abiotic and biotic stress challenges of cassava in changing climate and strategies to overcome: A review. Scientia Horticulturae, 305. Article 111432. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2022.111432

Di Rienzo, J. A., Casanoves, F., Balzarini, M. G., Gonzalez, L., Tablada, M., Robledo, C. W. (2020). InfoStat versión 2020 [software]. http://www.infostat.com.ar

Dong, Y. S., Zhao, L. M., Liu, B., Wang, Z. W., Jin, Z. Q., & Sun, H. (2004). The genetic diversity of cultivated soybean grown in China. Theoretical and Applied Genetics, 108, 931-936. https://doi.org/10.1007/s00122-003-1503-x

Ferguson, M. E., Ntawuruhunga, P., Fouad, M. O., Hassane, O. K. M. A., Charmila, M. A., Hamza, A. A., Mohamed, N. A., Dieng, I., Njukwe, E., & Shah, T. M. (2024). Collection and characterization of cassava germplasm in Comoros. Genetic Resources and Crop Evolution, 71(1), 341-361. https://doi.org/10.1007/s10722-023-01626-4

Ferguson, M. E., Shah, T., Kulakow, P., & Ceballos, H. (2019). A global overview of cassava genetic diversity. PLoS ONE, 14(11). Article e0224763. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0224763

Fukuda, W. M. G., Guevara, C. L., Kawuki, R., Ferguson, M. E. (2010). Selected morphological and agronomic descriptors for the characterization of cassava. International Institute of Tropical Agriculture (IITA), Ibadan, Nigeria. https://www.scirp.org/reference/referencespapers?referenceid=1834215

García, A. E. (2004). Modificaciones al sistema de clasificación climática de Koppen: para adaptarlo a las condiciones de la República Mexicana. Instituto de Geografía, Universidad Nacional Autónoma de México. http://www.publicaciones.igg.unam.mx/index.php/ig/catalog/book/83

Guidoti, D. T., Gonela, A., Vidigal, M. C. G., Conrado, T. V., & Romani, I. (2018). Interrelationship between morphological, agronomic and molecular characteristics in the analysis of common bean genetic diversity. Acta Scientiarum. Agronomy, 40. Article e33032. https://doi.org/10.4025/actasciagron.v40i1.33032

Harris, I., Osborn, T. J., Jones, P. & Lister, D. H. (2020). Version 4 of the CRU TS monthly high-resolution gridded multivariate climate dataset. Scientific data, 7, 109. https://doi.org/10.1038/s41597-020-0453-3

Hoogerheide, E. S. S., & Tiago, A. V. (2023). Ethnobotany and characterization of cassava varieties of central Brazil. A case study. In Cereda, M. P., & Vilpoux, O. F. Varieties and Landraces: Cultural Practices and Traditional Uses. (pp. 211-224). Ed. Academic Press. https://doi.org/10.1016/C2020-0-02178-X

Imarhiagbe, O., Ogwu, M. C., Ikponmwosa, B. O., Mukah, F. E., Akemu, S. E., & Ohiaba, E. E. (2024). Threats to cassava cultivation, production, and processing: Global status and sustainable management strategies. In Ogwu, M. C., Izah, S. C., Alves, A. A. C., & Babu, S. C. Sustainable cassava, strategies from production through waste management. Plant biology, sustainability and climate change. (pp. 75-97). Ed. Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-443-21747-0.00016-3

INEGI (Instituto Nacional de Estadística y Geografía). (2022, enero 05). Geografía y medio ambiente. Edafología. https://www.inegi.org.mx/temas/edafologia/

Jeffers, J. N. R. (1996). Two case studies in the application of principal component analysis. Journal of the Royal Statistical Society. Series C (Applied Statistics), 16(3): 225-236. https://doi.org/10.2307/2985919

Kamanda, I., Blay, E. T., Asante, I. K., Danquah, A., Ifie, B. E., Parkes, E., Kulakow, P., Rabbi, I., Conteh, A., Kamara, J. S., Mensah, H. K., Whyte, J. B. A. & Sesay S. (2020). Genetic diversity of provitamin-A cassava (Manihot esculenta Crantz) in Sierra Leone. Genetic Resources and Crop Evolution, 67, 1193-1208. https://doi.org.ezproxy.uv.mx/10.1007/s10722-020-00905-8

Khumaida, N., Maharani, S., & Ardie, S.W. (2015). The leaf color performance on several lines of cassava and its relation with tuber yield as early reference. Procedia Environmental Sciences, 24, 39-46. https://doi.org/10.1016/j.proenv.2015.03.007

Laila, F., Zanetta, C. U., Karuniawan, A., & Waluyo, B. (2021). Classifying cassava (Manihot esculenta Crantz.) clones based on principal component analysis of specific characters for use as selection criteria. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 911(1). Article 012007. https://doi.org/10.1088/1755-1315/911/1/012007

Le, D. P., Labarta, R. A., de Haan, S., Maredia, M., Becerra, L. A., Nhu, L. T., Ovalle, T., Nguyen, V. A., Pham, N. T., Nguyen, H. H., Nguyen, H. T., Le, K. Q., & Le, H. H. (2019). Characterization of cassava production systems in Vietnam. Working Paper. CIAT Publication No. 480. International Center for Tropical Agriculture (CIAT). Hanoi, Vietnam. https://hdl.handle.net/10568/103417

Li, Y., Ding, F., Hao, M., Chen, S., Jiang, D., Fan, P., Qjan, Y., Zhuo, J., & Wu, J. (2023). The implications for potential marginal land resources of cassava across worldwide under climate change challenges. Scientific Reports, 13(1), 15177. https://doi.org/10.1038/s41598-023-42132-y

Meneses, I., Vázquez, A., Rosas, X., & Becerra, E. (2014). Colecta y conservación ex situ de germoplasma de yuca en el estado de Veracruz. In Martínez-Herrera, J. La innovación tecnológica para la seguridad alimentaria. (pp. 426-431). Ed. INIFAP.https://www.researchgate.net/profile/Jorge-Herrera-19/publication/310828417_XXVI_Reunion_Cientifica_Tecnologica_Forestal_y_Agropecuaria_Tabasco_2014_La_Innovacion_tecnologica_para_la_seguridad_alimentaria_ISBN_978-607-606-212-8/links/583890aa08ae3d91723ddda5/XXVI-Reunion-Cientifica-Tecnologica-Forestal-y-Agropecuaria-Tabasco-2014-La-Innovacion-tecnologica-para-la-seguridad-alimentaria-ISBN-978-607-606-212-8.pdf

Mezette, T. F., Blumer, C. G., & Veasey, E. A. (2013). Morphological and molecular diversity among cassava genotypes. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 48, 510-518.

Mtunguja, M. K., Ranjan, A., Laswai, H. S., Muzanila, Y., Ndunguru, J., & Sinha, N. R. (2017). Genetic diversity of farmer-preferred cassava landraces in Tanzania based on morphological descriptors and single nucleotide polymorphisms. Plant genetic resources, 15(2), 138-146. https://doi.org/10.1017/S1479262115000453

Mutoni, C. K., Nzuve, F. M., Miano, D. W., Kivuva, B. M., Obare, I. J., Shah, T. M., & Ferguson, M. E. (2023). Genetic diversity of cassava landraces and documentation of farmer’s knowledge in Lamu, Kenya. Genetic Resources and Crop Evolution, 71, 2189-2201. https://doi.org/10.1007/s10722-023-01710-9

NASA. (2024). NASA Prediction of Worldwide Energy Resources (POWER). Data Access Viewer (DAV) v2.4.0. [software]. https://power.larc.nasa.gov/data-access-viewer/

Nogueira, A. F., Moda-Cirino, V., Delfini, J., Brandão, L. A., Mian, S., Constantino, L. V., Zeffa, D. M., dos Santos, N. J., & Azeredo Goncalves, L. S. (2021). Morpho-agronomic, biochemical and molecular analysis of genetic diversity in the Mesoamerican common bean panel. Plos one, 16(4). Article e0249858. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0249858

Obare, I. J., Charimbu, M. K., Mafurah, J., Mutoni, C. K., Woyengo, V. W., Shah, T., & Ferguson, M. E. (2023). Collection of cassava landraces and associated farmers’ knowledge, genetic diversity and viral incidence assessment in western Kenya. Genetic Resources and Crop Evolution, 71, 2449-2466. https://doi.org/10.1007/s10722-023-01764-9

Obayelu, O. A., Akintunde, O. O., & Obayelu, A. E. (2015). Determinants of on-farm cassava biodiversity in Ogun State, Nigeria. International Journal of Biodiversity Science, Ecosystem Services & Management, 11(4), 298-308. https://doi.org/10.1080/21513732.2015.1071282

Ogbonna, A. C., Braatz, de A. L.R., Mueller, L. A., Oliveira, E. J., & Bauchet, G. J. (2021). Comprehensive genotyping of a Brazilian cassava (Manihot esculenta Crantz) germplasm bank: insights into diversification and domestication. Theoretical and Applied Genetics, 134, 1343-1362. https://doi.org.ezproxy.uv.mx/10.1007/s00122-021-03775-5

Pastório, M. A., Hoshino, A. T., Kitzberger, C. S., Bortolotto, O. C., De Oliveira, L. M., Dos Santos, A. M., Lima, W. F., Menezes Junior, A. D., & Androcioli, H. G. (2023). The leaf color and trichome density influence the whitefly infestation in different cassava cultivars. Insects, 14(1), 1-9. https://doi.org/10.3390/insects14010004

Pérez, D., Mora, R., & López-Carrascal, C. (2019). Conservación de la diversidad de yuca en los sistemas tradicionales de cultivo de la Amazonía. Acta Biológica Colombiana, 24(2), 202-212. https://doi.org/10.15446/abc.v24n2.75428

Pierre, N., Wamalwa, L. N., Muiru, W. M., Simon, B., Kanju, E., Ferguson, M. E., Ndavi, M. M., Tumwegamire, S. (2022). Genetic diversity of local and introduced cassava germplasm in Burundi using DArTseq molecular analyses. PLoS ONE 17(1). Article e0256002. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0256002

Pineda, M., Morante, N., Salazar, S., Cuásquer, J., Hyde, P. T., Setter, T. L., Ceballos, H. (2020). Induction of earlier flowering in cassava through extended photoperiod. Agronomy, 10. Article 1273. https://doi.org/10.3390/agronomy10091273

Rós, A. B., Hirata, A. C. S., de Araújo, H. S., & Narita, N. (2011). Cassava cultivars growth, phenology and yield. Pesquisa Agropecuária Tropical, 41(4): 552-558. https://doi.org/10.5216/pat.v41i4.11075

Salinas-Cach, G. A., González-Valdivia, N. A., Arcocha-Gómez, E., Burgos-Campos, M. A., García-Sánchez, A. S., Baizabal-Zapata, R. (2019). Caracterización de accesiones de yuca (Manihot esculenta Crantz) en la Península de Yucatán, México. In Cetzal-Ix, W., Casanova-Lugo, F., Chay-Canul, A.J., & Martínez-Puc, J.F. Agroecosistemas tropicales: conservación de recursos naturales y seguridad alimentaria. México. (pp. 91-96). Ed. Tecnológico Nacional de México, Instituto Tecnológico de Chiná- Instituto Tecnológico de la Zona Maya. https://www.researchgate.net/profile/Fernando-Casanova-Lugo/publication/331354885_AGROECOSISTEMAS_TROPICALES_CONSERVACION_DE_RECURSOS_NATURALES_Y_SEGURIDAD_ALIMENTARIA/links/5c9ea9a4299bf11169501572/AGROECOSISTEMAS-TROPICALES-CONSERVACION-DE-RECURSOS-NATURALES-Y-SEGURIDAD-ALIMENTARIA.pdf

Santos, A. D., e Sousa, M. B., Alves, A. A. C., & de Oliveira, E. J. (2024). Environmental factors influence the production of flowers and fruits of cassava. Scientia Horticulturae, 323. Article 112498. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2023.112498

Silva, S.L., Diniz, R. P., Neves, R. D. J., Alves, A. A. C., & Oliveira, E. J. D. (2018). Grafting as a strategy to increase flowering of cassava. Scientia Horticulturae, 240, 544-551. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2018.06.070

Singh, R., Semwal, D. P., & Bhatt, K. C. (2016). Genetic variability and diversity pattern for agromorphological traits in Indian mustard germplasm. Indian Journal of Plant Genetic Resources, 29(1), 52-58. https://doi.org/10.5958/0976-1926.2016.00009.7

Sivan, S., Arya, K., Sheela, M. N., Revathi, B. S., Krishnan, P., & Muthusamy, S. K. (2023). Genetic diversity analysis of Indian cassava (Manihot esculenta Crantz) accessions using morphological and molecular markers. South African Journal of Botany, 161, 347-357. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2023.08.027

Thiele, G., Friedmann, M., Campos, H., Polar, V., & Bentley, J. W. (2022). Root, tuber and banana food system innovations: Value creation for inclusive outcomes. Springer Nature. https://doi.org/10.1007/978-3-030-92022-7

Tize, I., Fotso, A. K., Nukenine, E. N., Masso, C., Ngome, F. A., Suh, C., Lendzemo, V. W., Nchoutnji, I., Manga, G., Parkes, E., Kulakow, P., Kouebou, C., Fiaboe, K. K., & Hanna, R. (2021). New cassava germplasm for food and nutritional security in Central Africa. Scientific Reports, 11(1), 1-12. https://doi.org/10.1038/s41598-021-86958-w

Tovar, E., Bocanegra, J. L., Villafañe, C., Fory, L., Velásquez, A., Gallego, G., & Moreno, R. (2016). Diversity and genetic structure of cassava landraces and their wild relatives (Manihot spp.) in Colombia revealed by simple sequence repeats. Plant Genetic Resources, 14(3), 200-210. https://doi.org/10.1017/S1479262115000246

Wooding, S. P., & Payahua, C. N. (2022). Ethnobotanical diversity of cassava (Manihot esculenta Crantz) in the Peruvian Amazon. Diversity, 14(4), 1-15. https://doi.org/10.3390/d14040252

Zaiontz, C. (2023). Real Statistics Using Excel. Shannon’s Diversity Index [software]. https://real-statistics.com/descriptive-statistics/diversity-indices/shannons-diversity-index/

Zambrano, A. Y., Demey, J. R., Fuenmayor, F., Segovia, V., & Gutiérrez, Z. (2003). Diversidad genética de una colección de yuca a través de marcadores moleculares RAPDs. Agronomía Tropical, 53(2), 155-174.

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