Genetic variability among broccoli genotypes based on biochemical and molecular traits

ABSTRACT Broccoli (Brassica oleracea var. italica) is one of the most important vegetables in the world and also shows important functional properties. The present study aimed to characterize 19 broccoli genotypes using biochemical traits (content of total phenolic compounds, total flavonoids and an...

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Published in:Horticultura brasileira 2021-09, Vol.39 (3), p.288-293
Main Authors: Chaves Júnior, Osmar J, Zeffa, Douglas M, Constantino, Leonel V, Giacomin, Renata M, Siqueira, Rafael GB, Silva, Gabriel AB, Nogueira, Alison F, Gonçalves, Leandro SA, Ventura, Maurício U
Format: Magazinearticle
Language:English
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Summary:ABSTRACT Broccoli (Brassica oleracea var. italica) is one of the most important vegetables in the world and also shows important functional properties. The present study aimed to characterize 19 broccoli genotypes using biochemical traits (content of total phenolic compounds, total flavonoids and antioxidant activity) and AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) molecular markers. The experiment was carried out in a greenhouse using a complete randomized block design with three replicates. The phenotypic data were subjected to analysis of variance (p≤0.05), Scott-Knott average clustering method (p≤0.05) and principal component analysis (PCA). Using molecular data, Ward’s hierarchical clustering, Bayesian clustering and principal coordinate analysis (PCoA) were performed. Molecular data showed genetic diversity among the genotypes (three groups), also a wide variability in the total phenolic compounds, total flavonoids content and antioxidant activity using FRAP method. HT3010, Hanabi and Bonanza genotypes showed desirable biochemical traits for the demanding functional food consumers, in addition to being promising genotypes to be exploited in plant breeding programs. RESUMO Brócolis (Brassica oleracea var. italica) é umas das principais hortaliças do mundo e apresenta importantes propriedades funcionais. O presente estudo teve como objetivo caracterizar 19 genótipos de brócolis por meio de caracteres bioquímicos (teor de compostos fenólicos totais, flavonoides totais e atividade antioxidante) e marcadores moleculares do tipo AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism). O experimento foi realizado em casa de vegetação usando delineamento em blocos completos ao acaso com três repetições. Os dados fenotípicos foram submetidos à análise de variância (p≤0,05), agrupamento de média de Scott-Knott (p≤0,05) e análise de componentes principais (PCA). A partir dos dados moleculares, foram realizados os agrupamentos hierárquicos de Ward, agrupamento Bayesiano e análise de coordenadas principais (PCoA). Os dados moleculares indicaram diversidade genética entre os genótipos (três grupos), além de ampla variabilidade para o teor de compostos fenólicos totais, flavonoides totais e atividade antioxidante pelo método FRAP. Os genótipos HT3010, Hanabi e Bonanza apresentam características bioquímicas desejáveis aos consumidores exigentes em alimentos funcionais, além de serem genótipos promissores para serem explorados em programas de melhoramento da cultura.
ISSN:0102-0536
1806-9991
DOI:10.1590/s0102-0536-20210307