Phenotypic diversity of Amaranthus quitensis Kunth landraces: A millenary crop of Ecuadorian Andean region
DOI:
https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2022.035Palabras clave:
agro-morphological descriptors, black amaranth, conservation status, plant genetic resource, traditional varietiesResumen
The black amaranth (Amaranthus quitensis Kunth) is traditionally cultivated in the Ecuadorian highlands, where it has great social, cultural and food importance for the native population, and locally it is called ataco or sangorache. Currently, there are no data on the diversity and conservation status in which the ataco landraces are found. We have evaluated the phenotypic diversity of black amaranth landraces collected at two different times (1981-1986 and 2014-2015) in three representative Andean provinces for this crop (Imbabura, Tungurahua and Cañar). Thirty agro-morphological descriptors were used, 11 quantitative and 19 qualitative. Most of the quantitative traits showed high levels of variation, especially grain yield per plant. The qualitative traits showed less diversity, although the characters related to the plant pigmentation and the shape and attitude of the inflorescence were significantly discriminating between accessions from different provinces. Few significant differences were detected between both collects, so the farmers seem to be carrying out adequate on-farm conservation of the ataco germplasm. The agro-morphological information obtained in this study may be useful for enhancing the use of this plant genetic resource in future amaranth breeding programs, as well as for effectively managing the black amaranth collection from Germplasm Bank of the Ecuadorian National Institute for Agricultural Research (INIAP).
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Brenner, D. M., Baltensperger, D. D., Kulakow, P. A., Lehmann, J. W., Myers, R. L., Slabbert, M. M., & Sleugh, B. B. (2000). Genetic resources and breeding of Amaranthus. Plant Breed. Reviews, 19, 227-285.
Cevallos, M., Urdaneta, F., Jaimes, E., & Rodríguez, M. (2020). Transición agroecológica de los sistemas de producción agrícola de la provincia de Imbabura Ecuador. Revista de la Facultad de Agronomía LUZ, 37, 69-94.
Cochran, W. G. (1954). Some methods of strengthening the common X2 tests. Biometrics, 10, 417-51.
Conover, W. J. (1999). Practical Nonparametric Statistics. John Wiley & Sons, Inc., New York.
Cramér, H. (1946). Mathematical methods of Statistics. Princeton, NJ: Princeton University Press.
Fisher, R. A. (1936). Use of Multiple Measurements in Taxonomy Problems. Ann. Eugen. 7, 179-188.
Gerrano, A. S., van Rensburg, W.S. J., & Adebola, P. O. (2015). Genetic diversity of Amaranthus species in South Africa. South African Journal of Plant and Soil, 32, 39-46.
Gerrano, A. S., van Rensburg, W.S. J., Mavengahama, S., Bairu, M., Venter, S., & Adebola, P. O. (2017). Qualitative morphological diversity of amaranthus species. Journal of Tropical Agriculture, 55, 12-20.
Gonçalves-Dias, J., & Stetter, M. G. (2021). PopAmaranth: a population genetic genome browser for grain amaranths and their wild relatives. G3 Genes Genomes Genetics, 11, 1-6.
Gower, J. A. (1967). Comparison of some methods of cluster analysis. Biometrics. 23, 623-627.
Gueco, L., Borromeo, T. H., & Guzman, C. D. (2016). Diversity in the morphology of Amaranth (Amaranthus sp.) germplasm Collection in the Philippines. Asian journal of Agriculture and Food Science, 4.
INFOSTAT, versión 2020; software estadístico. Grupo InfoStat; Universidad Nacional de Córdoba (FCA): Córdoba, Argentina. Available online: http://www.infostat.com.ar
Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias (INIAP), Estación Experimental Santa Catalina, Departamento Nacional de Recursos Fitogenéticos (DENAREF) (2016). Banco nacional de germoplasma. Quito, Ecuador.
Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias (INIAP). (1985). Informe final: Proyecto Recolección de varios cultivos andinos en Ecuador. INIAP, Quito, Ecuador, p. 100.
Jurado, E. O. Estudio de la Producción y Comercialización del Amaranto (Amaranthus sp) en la Provincia de Imbabura. (2019). Trabajo de Grado. Facultad de Universidad Técnica del Norte, Ingeniería en Ciencias Agropecuarias y Ambientales. Ibarra, Imbabura, Ecuador.
Kietlinski, K., Jimenez, F., Jellen, E. N., Maughan, P. J, Smith, S. M., & Pratt, D. B. (2014). Relationships between the Weedy (Amaranthaceae) and the Grain Amaranths. Crop Science, 54, 220-228.
Malaghan, S. N., Revanappa, S., Ajjappalavar, P. S., Nagaraja. M. S., & Raghavendra, S. (2018). Genetic Variability, Heritability and Genetic Advance in Grain Amaranth (Amaranthus spp.). International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 7, 1485-1494.
Matías, L. G., Hernández Hernández B. R., Peña Caballero, V., Torres López, N. G., Espinoza Martínez, V.A., Ramírez Pacheco, L. (2018). Usos actuales y potenciales de Amaranto (Amaranthus spp.). Journal of Negative and No Positive Results, 3, 423-436.
Mazón, N., Peralta, E., Rivera, M., Subía, C., & Tapia, C. (2003). Catálogo del Banco de Germoplasma de Amaranto (Amaranthus spp.) de INIAP-Ecuador. Quito, Ecuador, p. 53.
Mbwambo, O., Abukutsa Onyango, M. O., Dinssa, F. F., & Ojiewo, C. (2015). Performances of Elite Amaranth Genotypes in Grain and Leaf Yields in Northern Tanzania. Journal of Horticulture and Forestry, 7, 16-23.
Michelle, O. F. (2015). Innovando en la cocina andina. Saberes y sabores en movimiento. Recetario con productos tradicionales andinos de la provincia de Imbabura. Programa de Desarrollo Territorial Rural. Oxfam Italia. Cotacachi, Imbabura, Ecuador, pp. 67.
Müller, K., & Borsch, T. (2005). Phylogenetics of Amaranthaceae using matK/trnK sequence data-evidence from parsimony, likelihood, and Bayesian approaches. Annals of the Missouri Botanical Garden, 92, 66-102.
Nieto, C. (1989). El cultivo de amaranto (Amaranthus spp.). Una alternativa agronómica para Ecuador. Publicación Miscelánea No. 52. Estación Experimental Santa Catalina, Quito, Ecuador, p. 25.
Nyasulu, M., Sefasi, A., Chimzinga, S., & Maliro, M. (2021). Agromophological characterisation of Amaranth Accessions from Malawi. American Journal of Plant Sciences, 12, 1528-1542.
Oboh, B. (2007). Multivariate analysis of the diversity among some Nigerian accessions of Amaranthus hybridus. International Journal of Plant Breeding and Genetics, 1, 89-98.
Parveen, M., Chattopadhyay, N. C., & Tah, J. (2013). Biometric Evaluation of Genotypic Variability and Genetic Advance in Amaranth Cultivars. Journal of Thermal Science and Technology, 2, 26-30.
Patrimonio Alimentario. (2013). Fascículo 3. Oca, Tubérculo de la región andina. Amaranto/Sangorache, Grano de proteína. Ministerio de Cultura y Patrimonio.
Pearson, K. (1922). On the X2 test of goodness of fit. Biometrika. 14, 186-191.
Peralta, E. (2009). Amaranto y Ataco: Preguntas y respuestas. Boletín divulgativo No. 359. Programa Nacional de Leguminosas y Granos Andinos. Estación Experimental Santa Catalina. INIAP. Quito, Ecuador, p. 8.
Peralta, E. (2012). El amaranto en Ecuador: “Estado del Arte”. Programa Nacional de Leguminosas y Granos Andinos Estación. Experimental Santa Catalina INIAP. Quito, Ecuador, p. 42.
Peralta, E., Mazón, N., Murillo, Á., Villacrés, E., & Rivera, M. (2013). Catálogo de variedades mejoradas de granos andino: chocho, quinua, amaranto, sangorache, para la sierra ecuatoriana. Publicación Miscelánea No. 151. 3era Ed. Programa Nacional de Leguminosas y Granos Andinos. INIAP. Ecuador.
Peralta, E., Villacrés, E., Mazón, N., Rivera, M., & Subía, C. (2008). El Ataco, Sangorache o Amaranto Negro (Amaranthus hybridus L.) en Ecuador. Publicación Miscelánea No. 143. Programa Nacional de Leguminosas y Granos Andinos. INIAP, Ecuador.
Robertson, K. (1981). The General of Amarantaceae in the Southeastern United States. Journal of the Arnold Arboretum, 62, 267-313.
Rohlf, F. J. (2008). NTSYS-pc: Numerical Taxonomy System (ver. 2.2). Setaukert, New York: Exeter Publishing, Ltd.
Röös, E., Mie, A., Wivstad, M., Salamon, E., Johansson, B., Gunnarsson, S. Wallenbeck, A., Hoffmann, R., Nilsson, U., Sundberg, C., & Watson, C. A. (2018). Risks and opportunities of increasing yields in organic farming. A review. Agronomy for Sustainable Development, 38, 14.
Ruiz Hernández, V. C., de la O Olán M., Espitia Rangel, E., Sangerman-Jarquín, D., Hernández, J. M., & Schwentesius de Rindermann, R. (2013). Qualitative and quantitative variability determined through morphological characterization in amaranth accessions. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 4, 789-801.
Sauer, J. D. (1967). The grain amaranths and their relatives: a revised taxonomic and geographic survey. Annals of the Missouri Botanical Garden, 54, 103-137.
Sauer, J. D. (1976). Grain amaranths. In: N.W. Simmonds (ed.). Evolution of Crop Plants Longman Group, London, UK, pp. 4-7.
Seufert, V., Ramankutty., N., & Foley, J. A. (2012). Comparing the yields of organic and conventional agriculture. Nature. 485, 229-232.
Spearman, C. (1904). The proof and measurement of association between two things. The American Journal of Psychology, 15, 72-101.
Stetter, M. G., & Schmid, K. J. (2017). Analysis of phylogenetic relationships and genome size evolution of the Amaranthus genus using GBS indicates the ancestors of an ancient crop. Molecular Phylogenetics and Evolution, 109, 80-92.
Stetter, M. G., Vidal-Villarejo, M., & Schmid, K. J. (2020). Parallel seed color adaptation during multiple domestication attempts of an ancient New World grain. Molecular Biology and Evolution, 37, 1407-1419.
Stomph, T., Dordas, C., Baranger, A., de Rijk, J., Dong, B., et al. (2020). Designing intercrops for high yield, yield stability and efficient use of resources: ¿Are there principles? Advances in Agronomy, 160, 1-50.
Sumar, K., Blanco, G., & Pacheco, N. (1986). Descriptores para Amaranthus (con orientación para Amaranthus caudatus L.). Tercera edición, corregida y aumentada. Programa de Investigaciones de Amaranthus. Reporte 86-3. Programa Nacional de la Kiwicha, Universidad del Cusco, Perú, p. 20.
Suquilanda, M. (2011). Capítulo 9. Producción orgánica del amaranto (Amaranthus caudatus). En: Producción orgánica de cultivos andinos. UNOCANC, Cotopaxi, Ecuador, pp. 118-134.
Tapia, C., Peralta, E., & Mazón, N. (2017). Colección núcleo de amaranto del Banco de Germoplasma del INIAP, Ecuador. En: Avances, desarrollo y sustentabilidad agroambiental en Ecuador y Venezuela; Sandía, L.; Rivas, F.; Recalde, E.; Mafla, S., Eds.; ULA/PUCESI, Mérida, Venezuela, pp. 200-206.
Thapa, R. & Blair, M. W. (2018). Morphological Assessment of Cultivated and Wild Amaranth Species Diversity. Agronomy, 8, 272.
Thapa, R., Edwards, M., & Blair, M. W. (2021). Relationship of Cultivated Grain Amaranth Species and Wild Relative Accessions. Genes, 12, 1-14.
Ward, J. H. (1963). Hierarchical grouping to optimize an objective function. Journal of the American Statistical Association, 58, 236-244.
Waselkov, K. E., Boleda, A. S., & Olsen, K. M. (2018). A phylogeny of the genus Amaranthus (Amaranthaceae) based on several low-copy nuclear loci and chloroplast regions. Systematic Botany, 43, 439-458.
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