Viçosa MG,

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Divergência genética entre acessos de abóbora com base em caracteres qualitativos de frutos

Felipe Vicentino Salvador¹, Mariane Gonçalves Ferreira¹, Mariana Neto Rosa¹, Izaias da Silva Lima Neto¹, Fábio Moreira Sobreira¹, Derly José Henriques da Silva¹

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UFV – Departamento de Fitotecnia. Avenida Peter Henry Rolfs, s/n, Campus Universitário 36570-000 Viçosa – MG, felipe.salvador@ufv.br; mariane.goncalves@ufv.br, mariana.neto@ufv.br, izaiasneto@hotmail.com, fabiomsobreira@yahoo.com.br, derly@ufv.br

RESUMO

Grande parte da variabilidade genética de abóbora encontra-se armazenada em bancos de germoplasma. Essa variabilidade pode ser caracterizada e avaliada através do uso de descritores qualitativos e quantitativos. Isso permite a formação de grupos contrastantes e complementares de indivíduos superiores favorecendo o sucesso do programa de melhoramento. Assim, o objetivo deste trabalho foi estimar a divergência genética entre acessos de abóbora do Banco de Germoplasma de Hortaliças da Universidade Federal de Viçosa (BGH/UFV) utilizando descritores qualitativos de frutos, visando identificar genitores apropriados para futuros programas de melhoramento. Foram utilizados 55 acessos e as cultivares comerciais Butternut, Caserta, Jacarezinho e o híbrido interespecífico Tetsukabuto. Os frutos colhidos foram caracterizados com a aplicação de 15 descritores qualitativos para a cultura da abóbora. A dissimilaridade genética entre os acessos foi calculada com base na distância euclidiana e utilizou-se o método de otimização de Tocher para a formação de grupos. Houve eficiência na estimação da divergência genética entre os acessos de abóbora com base em descritores qualitativos de fruto, os quais apresentaram uma contribuição relativamente equilibrada para estudo da diversidade. Esses descritores, em sua maioria, estão associados com atributos importantes de comercialização do produto, permitindo que os genitores divergentes possam ser utilizados em programas de melhoramento, visando maximizar os ganhos de seleção nas gerações futuras para padrão comercial de frutos.

PALAVRAS-CHAVE: Cucurbita moschata Duch, recursos genéticos e morfologia de frutos.

ABSTRACT

Genetic divergence among pumpkin accession based on fruit qualitative traits Most pumpkin genetic variability is found stored in germoplasm banks. This variability may be characterized and evaluated by using qualitative and quantitative descriptors.

This allows the formation of contrasting and complementary groups of higher

individuals favoring the success of breeding programs. Thus, the objective of this work

was to estimate genetic divergence among pumpkin accessions of the Vegetable

Germoplasm Bank of the Federal University of Viçosa (Banco de Germoplasma de

Hortaliças da Universidade Federal de Viçosa - BGH/UFV) using fruit qualitative

descriptors aiming at identifying parents fitted for further breeding programs. It was

used 55 accessions and trade cultivars, Butternut, Caserta, Jacarezinho and the

interspecific hybrid Tetsukabuto. The harvested fruits were characterized by applying

15 qualitative descriptors for pumpkin crop. Genetic dissimilarity among accession was

calculated based on the Euclidian distance and the Torcher’s optimization method was

used for group formation. Estimation of genetic divergence among pumpkin accessions

based on fruit qualitative descriptors was efficient, and the descriptors presented a

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relative balanced contribution for the studies on diversity. Most of those descriptors are associated with important traits of commercialization of the product, which allows that divergent parents may be used in breeding programs, aiming at maximizing selection gains in future generations for a trade standardization of the product.

Keywords: Cucurbita moschata Duch, genetic resources and fruit morphology.

A abóbora (Cucurbita moschata Duch) é uma importante hortaliça cultivada no Brasil, principalmente por seu valor socioeconômico, sendo cultivada em pequena e larga escala. Seus frutos possuem grande valor nutricional, principalmente pelo fornecimento de carotenóides, muitos deles precursores de vitamina A (Assis et al., 2007).

A variabilidade genética presente na cultura da abóbora pode ser evidenciada pela larga variação na coloração de casca e polpa, tamanho, formato, espessura de polpa e diâmetro da cavidade interna dos frutos (Ramos et al., 2000). Grande parte dessa variabilidade de abóbora tem sido observada na agricultura tradicional, na qual os agricultores trocam sementes entre si, entre outros manejos peculiares (Queiróz, 1993).

Parte dessa variabilidade de abóbora encontra-se armazenada em bancos de germoplasma, incluindo o Banco de Germoplasma de Hortaliças da Universidade Federal de Viçosa (BGH/UFV), com aproximadamente 341 acessos (Silva et al., 2001).

De acordo com Cruz (2008) o sucesso de um programa de melhoramento reside na existência de variabilidade genética na população de trabalho. Melhoristas tem recomendado, para formação de população-base, o intercruzamento entre cultivares superiores e divergentes. Essa divergência pode ser avaliada a partir de características agronômicas, morfológicas, moleculares, entre outras. As informações múltiplas de cada genótipo são expressas em medidas de dissimilaridade, que representam a diversidade existente no conjunto de acessos estudados. Em experimentos de caracterização de germoplasma, conduzidos em campo, essas medidas de dissimilaridade, em geral, são provenientes de características agronômicas e morfológicas de natureza quantitativa e qualitativa (classes, binárias qualitativas e binárias quantitativas).

Os descritores qualitativos utilizados na etapa de caracterização constituem-se de

variáveis multicategóricas, ou seja, com mais de duas classes por variável. Entretanto,

no caso de variáveis binárias quantitativas, considera-se que, além da coincidência de

ocorrência de categorias, a quantidade de cada classe inclui no valor de similaridade

entre pares de acessos. Isso promove um ganho de informações e de precisão na

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estimativa da divergência entre os acessos, em relação às variáveis de natureza binária qualitativa.

Em estudos de diversidade envolvendo descritores multicategóricos, utiliza-se o índice de similaridade que expressa a percentagem de coincidência de similaridade considerando os caracteres avaliados (Cruz & Carneiro, 2003). Todavia, apesar de se ter metodologias apropriadas para se estimar a diversidade genética de um conjunto de acessos caracterizados com base em descritores qualitativos, estes não tem sido contemplados em muitos trabalhos.

Por outro lado, essas particularidades morfológicas e estruturais podem ser de grande interesse quando envolvem certos atributos que conferem qualidade do produto comercializado, como o formato e coloração dos frutos de abóbora. Assim, o objetivo deste trabalho foi estimar a divergência genética entre acessos de abóbora do BGH/UFV usando descritores qualitativos de frutos, visando identificar genitores apropriados para futuros programas de melhoramento.

MATERIAIS E MÉTODOS

O experimento foi conduzido na Horta Experimental do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Viçosa (DFT/UFV), localizada em Viçosa-MG (20° 45’ 14’’

S; 42° 52’ 53’’ W; 648,74 m de altitude), no período de janeiro a junho de 2011.

Conforme classificação climática de Köppen, o clima regional é do tipo Cwb, mesotérmico úmido com verões chuvosos e invernos secos (Vianello & Alves, 1991).

Foram avaliados 55 acessos de abóbora do Banco de Germoplasma de Hortaliças da Universidade Federal de Viçosa (BGH/UFV) e, como testemunhas, as variedades comerciais Butternut, Caserta e Jacarezinho, além do híbrido interespecífico Tetsukabuto, totalizando 59 tratamentos.

As mudas foram produzidas em bandejas de poliestireno expandido de 72 células, contendo substrato comercial Tropstrato® e transplantadas para o campo no estágio de primeira folha totalmente expandida. O solo foi previamente preparado por meio de gradagem, coveamento, correção e adubação.

Os genótipos foram alocados em delineamento em blocos casualizados, com três

repetições, sendo cada parcela constituída de três plantas úteis. O espaçamento adotado

foi de 4,0 m entre fileiras e 3,0 m entre plantas. Foram realizados os tratos culturais e

fitossanitários recomendados para a cultura (Filgueira, 2007). Para as pragas, além do

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controle químico, foram utilizadas armadilhas pet artesanais para a captura da mosca das frutas (Anastrepha fraterculus e Ceratitis capitata).

Para as avaliações foi colhido em cada planta o fruto mais desenvolvido, de acordo com indicadores visuais de maturação.

Os frutos foram caracterizados com o uso de descritores qualitativos para a cultura da abóbora. Foram aplicados 15 descritores, a saber: formato do fruto, característica da cicatriz floral, formato da inserção do pedúnculo, número de cores na casca, cor predominante da casca, cor secundária da casca, efeito formado pela cor secundária da casca, topografia da superfície do fruto, profundidade dos gomos, textura da casca, nível de dificuldade para a separação do pedúnculo, dureza da casca, presença ou ausência de bojo, cor e textura da polpa (Quadro 1).

A metodologia utilizada para estimação da dissimilaridade genética entre os acessos e para quantificação da importância relativa de caracteres foi fundamentada na distância euclidiana. Para a formação dos grupos utilizou-se o método de otimização de Tocher.

A análise de agrupamento foi realizada considerando inicialmente a influência das cultivares comerciais e, posteriormente, somente com os acessos. Todas as análises foram realizadas no aplicativo computacional GENES (versão 2009. 7.0).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Com as cultivares comerciais incluídas na análise observou-se a formação de seis grupos, de forma que 88,1% dos acessos foram alocados em um dos grupos, não permitindo uma separação nítida entre os genótipos avaliados (Quadro 2). A cultivar Jacarezinho foi alocada neste grupo por possuir caracteres fenotípicos muito similares aos da maioria dos acessos. As outras cultivares foram classificadas em grupos distintos.

Essa separação se deve às variações de padrão de fruto decorrentes da ação do melhoramento nessas cultivares e esse padrão de agrupamento, no qual cultivares comerciais são alocadas em grupos isolados, já foi observado em estudos de diversidade genética envolvendo outras olerícolas (Moreira et al., 2005; Silva et al., 2006).

Na ausência das cultivares comerciais, houve uma melhor separação dos acessos,

propiciando a formação de novos grupos. Nesta última análise verificou-se a formação

de 10 grupos divergentes, sendo que 74,5% dos acessos ainda permaneceram alocados

no grupo 1, o que demonstra o alto grau de similaridade genética entre esses acessos

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para os descritores qualitativos de fruto que foram utilizados. Vale destacar os acessos BGH-5621 e BGH-5449 que se mantiveram em grupos distintos tanto na presença quanto na ausência das cultivares comerciais (Quadro 2) e podem ser utilizados como genitores para maximizar a probabilidade de ocorrência de segregantes superiores em gerações avançadas e ampliar a base genética.

Com relação à importância dos caracteres, observou–se uma distribuição equilibrada quanto à contribuição dos mesmos para o agrupamento dos acessos. Todavia, é necessário destacar que o descritor presença ou ausência de bojo contribuiu com 11% da diversidade encontrada. Por outro lado, para os caracteres cor secundária da casca e textura da polpa foi observada uma importância relativamente baixa, com menos de 5,0% de contribuição para estudos de diversidade genética de abóbora (Tabela 1).

Enfim, pode se afirmar que houve eficiência na estimação da divergência genética entre os acessos de abóbora com base em descritores qualitativos de fruto, para os quais observou-se contribuição relativamente equilibrada no estudo da diversidade. Esses descritores, em sua maioria, estão associados com atributos importantes de comercialização do produto, permitindo que os genitores divergentes possam ser utilizados em programas de melhoramento, visando maximizar os ganhos de seleção nas gerações futuras para padrão comercial de frutos.

AGRADECIMENTOS

Os três últimos autores agradecem ao Conselho de Desenvolvimento Científico e

Tecnológico (CNPq) e à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível

Superior (CAPES) pela concessão de bolsas; Os autores agradecem à Fundação de

Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) pelo auxílio financeiro; ao

Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Viçosa (DFT/UFV) pelo

suporte e; aos funcionários da Horta Experimental pela contribuição prestada nas

atividades de campo.

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REFERÊNCIAS

ASSIS JGA; RAMOS NETO DC; DRUZIAN JI; SOUZA CO; ARAGÃO CA;

QUEIRÓZ MA. 2007. Identificação de acessos de abóbora (Cucurbita moschata) com altos teores de carotenóides. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE OLERICULTURA, 47. Resumos... Porto Seguro – BA: ABH (CD-ROM).

CRUZ CD. 2008. Programa genes: diversidade genética. Viçosa: UFV. 278p.

CRUZ CD; CARNEIRO PCS. 2003. Modelos biométricos aplicados ao melhoramento genético. Viçosa: UFV. 585p.

FILGUEIRA FAR. 2007. Novo manual de olericultura: agrotecnologia moderna na produção comercialização de hortaliças. Viçosa: UFV. 421p.

MOREIRA GR; SILVA DJH; PICANÇO MC; PETERNELLI LA; CALIMAN FRB.

2005. Divergência genética entre acessos de tomateiro infestados por diferentes populações da traça-do-tomateiro. Horticultura Brasileira 23: 893-898.

QUEIRÓZ MA. 1993. Potencial do germoplasma de Cucurbitáceas no Nordeste brasileiro. Horticultura Brasileira 11: 7-9.

RAMOS SRR; QUEIRÓZ MA; CASALLI VWD; CRUZ CD. 2000. Divergência genética em germoplasma de abóbora precedente de diferentes áreas do Nordeste.

Horticultura Brasileira 18: 195-199.

SILVA DJH; MOURA MCCL; CASALLI VWD. 2001. Recursos genéticos do banco de germoplasma de hortaliças da UFV: Histórico e expedições de coleta. Horticultura Brasileira 19: 108-114.

SILVA ML; QUEIROZ MA; FERREIRA MAJF; BUSO GSC. 2006. Caracterização morfológica e molecular de acessos de melancia. Horticultura Brasileira 24: 405-409.

VIANELLO RL; ALVES AR. 1991. Meteorologia básica e aplicações. Viçosa: UFV.

448p.

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Quadro 1. Descritores qualitativos para caracterização de frutos de abóbora (Qualitative descriptors for pumpkin fruit characterization). Viçosa-MG, UFV, 2012.

Formato do Fruto Cicatriz Floral

1 - Globular 9 - Alongado 1 – Protuberante aberta 2 - Achatado 10 - Turbinado

superior

2 – Protuberante fechada 3 - Discóide 11 - Coroado 3 – Plana aberta

4 - Cilíndrico 12 - Turbinado inferior

4 – Plana fechada 5 – Oval 13 - Curvado 5 – Deprimida aberta 6 - Cordiforme 14 - Pescoço curvo 6 – Deprimida fechada 7 - Periforme 15 - Outro 7 – Profunda aberta 8 - Halteres

Formato do pedúnculo Nº de cores na casca

1 – Arredondado 1 – Uma

2 – Levemente angular 2 – Duas

3 – Muito anguloso 3 – Mais de duas

Cor predominante da casca Cor secundária da casca 1 – Branca 10 - Azul 0 – Sem cor

secundária 10 – Azul

2 - Creme 11 - Rosa 1 – Branca 11 – Rosa

3 – Amarela clara 12 – Laranja clara 2 - Creme 12 – Laranja clara 4 – Amarela 13 – Laranja 3 – Amarela clara 13 – Laranja 5 – Verde clara 14 – Laranja intensa 4 – Amarela 14 – Laranja intensa 6 – Verde média 15 - Vermelha 5 – Verde clara 15 – Vermelha 7 – Verde escura 16 - Marrom 6 – Verde média 16 – Marrom 8 – Verde acinzentada 17 - Preta 7 – Verde escura 17 – Preta 9 - Cinza 18 - Outra 8 – Verde acinzentada 18 – Outra

9 - Cinza

Efeito produzido pela cor secundária Topografia da superfície do fruto 1 – Sem cor

secundária 5 - Estriado 1 – Ausência de gomos (Não distintos) 2 - Pontilhado 6 – Bisseccional 2 – Presença de gomos ao longo de todo

o comprimento

3 - Manchado 7 - Mosqueado 3 - Presença de gomos mais próximo ao pedúnculo

4 - Listrado 8 - Outro 4 - Presença de gomos mais na região equatorial do fruto

5 - Presença de gomos na região da cicatriz floral

Profundidade dos gomos Textura da casca

0 – Ausência de gomos 1 – Lisa

1 – Leve 2 – Enrugada

2 – Intermediária 3–Superficialmente ondulada

3 – Profunda 4 – Reticulada

5 – Verrugas Separação do pedúnculo do fruto Dureza da casca

1 – Fácil 1 – Não-lignificada (fatiam facilmente) 2 – Intermediária 2 – Lignificada (formam-se rachaduras) 3 – Difícil

Bojo Cor da polpa (subjetiva)

1 – Ausente 1 – Amarela clara 3 – Laranja clara 2 – Presente 2 – Amarela intensa 4 – Laranja intensa Textura da Polpa (Aspecto visual de fibras)

1 – Pouco fibrosa

2 – Fibrosa

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Quadro 2. Agrupamento de Tocher de genótipos de abóbora com base em descritores qualitativos de frutos (Tocher’s grouping of pumpkin genotypes based on fruit qualitative descriptors). Viçosa-MG, UFV, 2012.

Grupo BGH’s e cultivares comerciais Grupo BGH’s

1 5232, 7766, 7660, 4585, 3333, 7661, 4586, 5235, 4360, 900, 4515, 4617, 7662, 6999, 5622, 3581, 1922, 7764, 1219, 7317, 6154, 4628, 1956, 4600, 5257, 7671, 4615, 4623, 5210, 7664, 1946, 7665, 7765, 6996, 6153, 7319, 7318, 5635, 5233, 5253, 1207, 35, 1514, 7316, 7667, 4139, 4514, 672, 7673, 6997,

7666 e Jacarezinho.

1 5232, 7766, 7660, 4585, 3333, 7661, 4586, 5235, 4360, 900, 4515, 4617, 7662, 6999, 5622, 3581, 1922, 7764, 1219, 7317, 6154, 4628, 1956, 4600, 5257, 7671, 4615, 4623, 5210, 7664, 1946, 7665, 7765, 6996, 6153, 7319, 7318, 5635, 5233, 5253 e

1207.

2 7003 e Butternut 2 7663, 7667 e 7673

3 672, 4139, 1514

3 5621 e 5449 4 4514

5 5621

4 7663 6 5621

7 7666

5 Tetsukabuto 8 7316

9 5449

6 Caserta 10 6997

Tabela 1. Importância relativa de descritores qualitativos de frutos para o estudo da divergência genética (Relative importance of fruit qualitative descriptors for study of genetic divergence).