Variability in germplasm of sponge gourd by morphological and molecular descriptors
DOI:
https://doi.org/10.1590/1983-21252025v3812743rcKeywords:
Luffa cylindrica (L.) Roem. Genetics. Breeding. Potentialities.Abstract
Luffa cylindrica, known as sponge gourd, stands out for its potential for use in several cosmetic, domestic and aircraft upholstery segments stands out. However, each segment requires specificity, so that genetic variability of the species can become a limiting factor in its exploitation. Thus, this study aimed to morphologically characterize 13 accessions and molecularly characterize 24 accessions of sponge gourd belonging to the Cucurbit Germplasm Collection of the Center for Agricultural Sciences of the Federal Rural University of the Semi-Arid Region. A field experiment was installed.. At ripening, were evaluated for 15 descriptors. For molecular characterization, ISSR primers were used. The data obtained with the morphological and molecular characterization separated the accessions into different cluster configurations, denoting wide genetic variability. Considering the morphological descriptors, the medial circumference of the fruit (26.7%) had the most significant contribution to the divergence found. Accessions A12, A19, A23 and A24 are indicated for the dermo-cosmetic sector, while accessions A19 and A23 are the most indicated for the vegetable sponge market since light fibers with soft texture are indicated for the cosmetic and cleaning sector. For the molecular data, 103 bands were amplified, 80% polymorphic, and the polymorphic information content showed an average of 0.28, classifying them as moderately informative. The accessions were considered distinct, which indicates that the cucurbit germplasm collection contains loofah genotypes with significant genetic diversity.
Downloads
References
AL-SNAFI, A. E. Constituents and pharmacology of Luffa cylindrica-A review. IOSR Journal of Pharmacy, 9: 68-79, 2019.
AZEEZ, M.A.; BELLO, O. S.; ADEDEJI, A. O. Traditional and medicinal uses of Luffa cylindrica: a review. Journal of Medicinal Plants Studies, 1: 102-111, 2013.
AZEVEDO, A. M. MultivariateAnalysis: pacote para análise multivariada. R package version 0.4, v. 4, 2021.
BLIND, A. D. Diversidade genética em acessos de Luffa cylindrica baseado em análise molecular e caracteres morfo-agronômicos. 2016. 95 f. Tese (Doutorado em Agronomia Tropical: Área de Concentração em Produção Vegetal) – Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2016.
BLIND, A. D. et al. Estimativa de parâmetros genéticos, análise de trilha e seleção em bucha vegetal para caracteres agronômicos. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, 13: 1-8, 2018.
BLIND, A. D. et al. Marcadores moleculares e descritores morfo-agronômicos na avaliação da diversidade genética de bucha (Luffa cylindrica). Colloquium Agrariae, 16: 66-76, 2020.
BOTSTEIN, D. et al. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms. American Jornal of Human Genetics. 32: 314, 1980.
COSTA. D. C. W. Estudo da Luffa Cylindrica em assento e encosto. 2018. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica: Área de Concentração em Fabricação, Materiais e Sustentabilidade) – Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2018.
CRUZ, C. D.; FERREIRA, F. M.; PESSONI, L. A.. Biometria aplicada ao estudo da diversidade genética. 1 ed. Viçosa, MG: UFV, 2011. 614 p.
DOYLE, J. J.; DOYLE, J. L. Isolation of plant DNA from fresh tissue. Focus, 12: 13-15, 1990.
EIRA AGUIAR, A. T. et al. Instruções Agrícolas para as Principais Culturas Econômicas. 7. ed. Campinas, SP: Instituto Agronômico. 2014. 452 p. (Boletim, 200).
FALEIRO, F. G. et al. Otimização da extração e amplificação de DNA de Theobroma cacao L. visando a obtenção de marcadores RAPD. Agrotrópica, 14: 31-34, 2002.
FERREIRA, I. C. P. V. et al. Caracterização morfológica de frutos de 17 acessos de bucha vegetal cultivados no Norte de Minas Gerais. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE OLERICULTURA, n° 28., 2010, . Guarapari, ES. Anais... Brasilia: SBH, 2010.
GALATTI, F. S. et al. Rootstocks resistant to Meloidogyne incognita and compatibility of grafting in net melon. Revista Ceres, 60: 432-436, 2013.
GHALI, L. et al. Effect of chemical modification of luffa cylindrica fibers on the mechanical and hygrothermal behaviours of polyester/Luffa composites. BioResources, 6: 3836-3849, 2011.
ITO, L. A. et al. Resistência de porta-enxertos de cucurbitáceas a nematóides e compatibilidade da enxertia em melão. Horticultura Brasileira, 32: 297-302, 2014.
JOSHI, B. K. et al. Descriptors for sponge gourd (Luffa cylindrica L. Roem). 1 ed. Kathmandu: Nepal, NARC, LIBIRD and IPGRI, 2004. 43 p.
KOLDE, R. Pheatmap: Pretty Heatmaps. R package version 1.0. 12. 2019.
MEDEIROS, I. L. et al. Avaliação Ergonômica do Desconforto Muscular causado pelo uso de Cadeira de Rodas. Human Factors in Design, 4: 95-111, 2015.
MOJENA, R. Hierarquical grouping method and stopping rules: an evaluation. Computer Journal, 20: 359-363, 1977.
PATTO, M. C V. et al. Assessing the genetic diversity of Portuguese maize germplasm using microsatellite markers. Euphytica, 137: 63-72, 2004.
PAULA, E. A. O. et al. Does the Layer Configuration of Loofah (Luffa cylindrica) Affect the Mechanical Properties of Polymeric Composites?. Journal of Composites Science, 8: 223, 2024.
R CORE TEAM. R: A language and environment for statistical computing. Foundation for Statistical Computing, Vienna, 2023.
RIBEIRO, I. C. N. S. Análise da divergência genética em acessos de Mangifera indica com base em descritores agro-morfológicos e marcadores microssatélites. 2011. 113 f. Dissertação (Mestrado em Recursos Genéticos Vegetais: Área de Concentração em Recursos Genéticos Vegetais) - Universidade Estadual de Feira de Santana, Feira de Santana, 2011.
SIQUEIRA, G.; BRAS, J.; DUFRESNE, A. Luffa cylindrica as a lignocellulosic source of fiber, microfibrillated cellulose and cellulose nanocrystals. BioResources, 5: 727-740, 2010.
SILVA, M. W. K. P.; RANIL, R. H. G.; FONSEKA, R. M. Luffa cylindrica (L.) M. Roemer (Sponge Gourd-Niyanwetakolu): na emerging high potential under utilized Cucurbit. Tropical Agricultural Research, 23:186-191, 2012.
SOKAL, R. R.; ROHLF, F. J. Biometry: The principles and practice of statistics in biological research. 3. ed. USA. WH Freeman and Company. New York.1995.
SOKAL, R. R.; ROHLF, F. J. The comparison of dendograms by objective methods. Taxon, s/v.: 33-40, 1962.
TYAGI, R. et al. Deciphering population structure and diversity in Luffa cylindrica (L.) M. Roem. using morphological and sequence-related amplified polymorphism markers. Plant Genetic Resources, 14: 234-237, 2016.
ZHANG, S.; HU, J. XU, S. Developmental genetic analysis of fruit shape traits under different environmental conditions in sponge gourd (Luffa cylindrica (L) Roem. Violales, Cucurbitaceae). Genetics and Molecular Biology, 31: 708-710, 2008.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Os Autores que publicam na Revista Caatinga concordam com os seguintes termos:
a) Os Autores mantêm os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons do tipo atribuição CC-BY, para todo o conteúdo do periódico, exceto onde estiver identificado, que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista, sem fins comerciais.
b) Os Autores têm autorização para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
c) Os Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado (Veja O Efeito do Acesso Livre).
