SHOOT AND ROOT EVALUATIONS ON SEEDLINGS FROM Coffea GENOTYPES

Abstract

Roots and shoots from seedlings of 29 coffee genotypes were studied to better characterize the entries from the Coffea germplasm bank of the Instituto Agronômico (IAC), Campinas, State of São Paulo, Brasil. The varieties were seeded in a randomized complete block design with 6 replications and 10 plants per plot. The characters evaluated were: plant (PL), shoot (SL) and root (RL) length; total plant (PDM), shoot (SDM), root (RDM) and lateral root (LRDM) dry matter. A lateral root index (LRI) and shoot root dry matter (SRDM = SDM/RDM) and length ratios; (SRL = SL/RL) were calculated. The dwarf varieties (Catuaí, Icatu-caturra, Vila Sarchi, San Ramon, Vila Lobos, São Bernardo) presented higher LRDM and lower SDM than the normal size varieties such as Mundo Novo, Bourbon Vermelho, Arábica, Amarelo de Botucatu, Glaucia, etc. The varieties Macrodiscus, Icatu-caturra, Bourbon Amarelo, Vila Lobos and C. congensis showed higher root development related to shoot. The Arábica coffee standard variety showed intermediary root and shoot development. Genotypes of high yield background were higher in SL and SDM, while the dwarf types had only lower SL than the normal ones, but higher RL and dry matters. Seedlings from genotypes of known higher field drought tolerance had lower SL and RL, but higher RDM. Significant phenotypic and genotypic correlation coefficients were obtained, such the genotypes for PL and PDM (r = 0.64; P = 0.01), SL and SDM (r = 0.40; P = 0.05), SDM and LRDM (r = 0.52; P = 0.05), RDM and LRI (r = 0.68; P = 0.01), LRI and SRDM (r = 0.85; P = 0.01) and LRI and LRDM (r = 0.84; P = 0.01). High genotypic correlations suggest that selection directed to one character will directly affect the other. Conversely, low or non-significant correlations suggest independence of association, an indication that it would be possible to select two characteristics to diverse directions. Selection could be done towards different goals to change root and shoot measures (length and dry matter) because they were genotypically independent. However, care should be taken in controlling the environmental effects, because of significant positive phenotypic correlations.

Translated abstract

Efetuou-se um estudo comparativo do sistema radicular e da parte aérea em plântulas oriundas de 29 genótipos de Coffea do banco de germoplasma do Instituto Agronômico, em Campinas. Avaliaram-se as sementes dos genótipos aos 40 dias da germinação ocorrida em estufins de areia lavada. Verificou-se o comprimento total das plantas (PL), da parte aérea (SL) e das raízes (RL), a produção total de matéria seca das plantas (PDM), da parte aérea (SDM), das raízes (RDM) e das raízes laterais (LRDM). Com base nesses dados, calcularam-se relações entre parte aérea e raízes, tanto para comprimento (SRL = SL/RL) quanto para produção de matéria seca (SRDM = SDM/RDM), bem como o índice de raízes laterais (LRI). Observou-se que as variedades de porte baixo (Catuaí, Icatu--caturra, Vila Sarchi, San Ramon, Vila Lobos e São Bernardo) apresentaram maior LRDM e menor SDM do que as de porte normal (Mundo Novo, Bourbon Vermelho, Arábica, Amarelo de Botucatu, Glaucia, etc.). No contexto geral, as variedades Macrodiscus, Icatu-caturra, Bourbon Amarelo, Vila Lobos e C. congensis revelaram maior desenvolvimento do sistema radicular em relação à parte aérea. A variedade Arábica, tomada como padrão, mostrou desenvolvimento médio tanto no sistema radicular como na parte aérea. Genótipos cuja capacidade produtiva é classificada como alta apresentaram SL e SDM mais elevados, enquanto os tipos de porte reduzido tiveram apenas SL menor que os tipos normais, porém RL e matéria seca mais altos. Plântulas de genótipos considerados mais tolerantes à seca demonstraram menor SL e RL, no entanto maior RDM. Entre as correlações genotípicas e fenotípicas calculadas, algumas foram significativas, como as correlações genotípicas entre PL e PDM (r = 0,64; P = 0,01), SL e SDM (r = 0,40; P = 0,05), SDM e LRDM (r = 0,52; P = 0,05), RDM e LRI (r = 0,68; P = 0,01), LRI e SRDM (r = 0,85; P = 0,01) e LRI e LRDM (r = 0,84; P = 0,01). Altas correlações genotípicas sugerem que a seleção dirigida a um caráter irá afetar diretamente o outro, ao passo que correlações não significativas ou baixas sugerem independência de associação, indicando que seria possível selecionar, simulta-neamente, duas características para direções diversas. Nesse caso, haveria possibilidade de alterar medidas de raiz ou parte aérea, haja vista a independência genotípica. Todavia, a indicação de correlações fenotípicas significativas sugere que se deva levar em conta os efeitos ambientes, na escolha do delineamento experimental adequado durante o processo de seleção.