Comparative Characterization of Eastern Carrot Accessions for Some Main Agricultural Traits

Abstract

Background: Unevaluated open-pollinated germplasm represents a promising source of variability to face the problems of worldwide food production under a changing environment. In carrots, this is particularly true for black carrot accessions, which are the most relevant among Eastern carrot germplasm due to their high anthocyanin content and, concomitantly, antioxidant capacity. Methods: In the present work, a comparative characterization was conducted for the first time on 11 Eastern carrot landraces and Night Bird ‘F1’ as the reference cultivar, grown under glasshouse conditions at temperatures up to 33 C. Results: Some landraces showed their potential for ulterior evaluation in terms of plant and taproot size, plant compactness, specific leaf area and leaf area ratio, among other traits. The highest anthocyanin and flavonoid contents were found in the reference cultivar, whereas remarkable differences in these variables were observed for the rest of accessions, which in turn may correlate with very distinct coloration patterns. Premature bolting and taproot shape abnormalities were also recorded. Mineral composition analysis showed the nutritional potential of Eastern carrot leaves, which displayed higher concentration than taproot tissue for several macro- and micronutrients. Moreover, several accessions had higher nutrient concentrations than the reference cultivar, which also highlights their profitability. Conclusions: This work contributes to the knowledge on Eastern black carrot germplasm by characterizing some of its main agricultural traits, and opens up the prospect for complementary evaluation on high-yield accessions.

El germoplasma de polinización abierta no evaluado representa una fuente prometedora de variabilidad para enfrentar los problemas de la producción mundial de alimentos en un entorno cambiante. En las zanahorias, esto es particularmente cierto para las accesiones de zanahoria negra, que son las más relevantes entre el germoplasma de zanahoria oriental debido a su alto contenido de antocianinas y, concomitantemente, capacidad antioxidante. Métodos: En el presente trabajo, se realizó por primera vez una caracterización comparativa de 11 variedades locales de zanahoria oriental y Night Bird ‘F1’ como el cultivar de referencia, cultivadas en condiciones de invernadero a temperaturas de hasta 33°C. Resultados: Algunas variedades locales mostraron su potencial para una evaluación posterior en términos de tamaño de planta y raíz principal, compacidad de la planta, área foliar específica y relación de área foliar, entre otros rasgos. Los contenidos más altos de antocianinas y flavonoides se encontraron en el cultivar de referencia, mientras que se observaron diferencias notables en estas variables para el resto de las accesiones, lo que a su vez puede correlacionarse con patrones de coloración muy distintos. También se registraron espigado prematuro y anomalías en la forma de la raíz principal. El análisis de la composición mineral mostró el potencial nutricional de las hojas de zanahoria oriental, que presentaron una concentración más alta que el tejido de la raíz principal para varios macro y micronutrientes. Además, varias accesiones tuvieron concentraciones de nutrientes más altas que el cultivar de referencia, lo que también destaca su rentabilidad. Conclusiones: Este trabajo contribuye al conocimiento sobre el germoplasma de zanahoria negra oriental al caracterizar algunos de sus principales rasgos agrícolas, y abre la perspectiva para una evaluación complementaria en accesiones de alto rendimiento.