Phenology and morphometry of flowers and fruits of Passiflora spp. species and hybrids aiming to genetic breeding

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2018.Para que características florais favoráveis sejam inseridas nas cultivares comerciais é fundamental conhecer e caracterizar aspectos fenológicos, morfológicos e agronômicos das espécies silvestres que tenham implicações diretas na melhoria do desempenho agronômico de espécies comerciais. Estudos foram realizados com a finalidade de alcançar os objetivos de: (1) caracterizar os acessos do Banco de Germoplasma Flor da Paixão quanto à sua morfologia e biometria floral; (2) quantificar a altura do androginóforo e relacionar suas características com o tipo de polinizador; (3) avaliar a fenologia da produção de botões florais, flores e frutos em espécies silvestres cultivadas no Cerrado do Planalto Central; (4) identificar relações entre o número de carpelos e as características físicas dos frutos de acessos de maracujá azedo; (5) avaliar a eficiência de polinização manual e natural de flores de Passiflora edulis com três, quatro e cinco carpelos. Na condução do experimento: (1) foram avaliadas características biométricas de 9 flores de 23 acessos do gênero Passiflora, sendo que os dados foram submetidos à análise de variância, ao teste de Scott Knott, à estimativa de distância genética entre os acessos, às análises de agrupamento e ainda foram gerados gráficos de dispersão; (2) foi avaliada a altura do androginóforo em 9 flores de 23 acessos e os dados submetidos à análises de variância e as médias agrupadas pelo teste de Scott Knott; (3) foi avaliada uma faixa de 1 metro de espaldeira (2 m2) quanto à presença de botões florais, flores e frutos de janeiro de 2015 a dezembro de 2016, para 34 acessos; (4) foram mensuradas características físicas de frutos de maracujazeiro azedo, produzidos por flores com três e quatro carpelos, sendo que os dados foram submetidos a análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. (5) flores com três, quatro e cinco carpelos foram polinizadas manualmente e marcadas para posterior avaliação do vingamento e flores com três e quatro carpelos foram marcadas e deixadas livres visitantes florais, adicionalmente foi avaliada a frequência dos três tipos florais na cv. BRS Sol do Cerrado (P. edulis) e seus genitores e ainda o grau de curvatura dos estiletes. Os dados foram submetidos a análise de variância e ao teste de Tukey. Os principais resultados obtidos foram: (1) as características altura do androginóforo e diâmetro da flor foram as que mais contribuíram para a divergência entre os acessos avaliados. Nas análises de agrupamento dos acessos, observou-se a tendência de formação de três grupos relacionados com a altura do androginóforo e a coloração predominante das flores (vermelha, roxa ou branca). (2) a existência de relações entre a altura do androginóforo e a síndrome de polinização de cada espécie. (3) a existência de maracujazeiros silvestres e híbridos que produzem botões florais, flores e frutos no período de entressafra do maracujazeiro azedo comercial. (4) os frutos gerados por flores com quatro carpelos foram mais pesados e mais arredondados, apresentando maior quantidade de polpa, maior quantidade e massa de sementes. (5) flores com cinco carpelos apresentaram eficiência de polinização de 100%, seguidas pelas flores com quatro (97,14%) e três (91,43%) carpelos. Pode-se concluir, que há acessos com potencial a serem explorados comercialmente per si ou inseridos na base de cruzamento dos programas de melhoramento genético de maracujazeiro.To insert favorable floral characteristics in the commercial passiflora cultivars it is necessary to know and characterize wild species about your phenological, morphological and agronomic aspects that have direct implications in the improvement of the agronomic performance of commercial species. Studies were carried out with the purpose of reaching the objectives of: (1) characterizing the accesses of the Passion Flower Germplasm Bank as to its floral biometry and morphology; (2) quantify the height of the androgynophore and relate its characteristics to the type of pollinator; (3) evaluate the phenology of the production of floral buds, flowers and fruits in wild species cultivated in the Cerrado of Planalto Central; (4) to identify relationships between the number of carpels and the physical characteristics of the fruits of sour passion fruit; (5) evaluate the efficiency of manual and natural pollination of Passiflora edulis flowers with three, four and five carpels. In the experiment conduction: (1) biometric characteristics of 9 flowers of 23 accessions of the genus Passiflora were evaluated. Data were submitted to analysis of variance, Scott Knott's test, genetic distance estimation between accesses, cluster analysis and scatter plots were also generated; (2) the height of the androgynophore was evaluated in 9 flowers from 23 accessions and the data submitted to analysis of variance and the means grouped by the Scott Knott test; (3) a range of 1 meter of vertical cordon (2 m2) was evaluated for floral buds, flowers and fruits from January 2015 to December 2016, for each of the 34 accessions; (4) were measured physical characteristics of passion fruits produced by flowers with three and four carpels, and the data were submitted to analysis of variance and the means were compared by the Tukey test at 5% of probability. (5) flowers with three, four and five carpels were manually pollinated and marked for further evaluation of the fruit set and flowers with three and four carpels were marked and left free to floral visitors, in addition the frequency of the three flower types in the cv. BRS Sol do Cerrado (P. edulis) and their parents and also the degree of curvature of the style. Data were submitted to analysis of variance and Tukey's test. The main results obtained were: (1) the characteristics of androgynophore height and flower diameter were the ones that most contributed to the divergence between the accesses evaluated. In the grouping analysis of the accessions, was observed the tendency to constitute three groups related to androgynophore height and predominant coloration of the flowers (red, purple or white). (2) there are relationships between the androgynophore height and the pollination syndrome of each species. (3) there are wild and hybrid passion fruit plants that produce floral buds, flowers and fruits during the off season of the commercial sour passion fruit. (4) the fruits generated by flowers with four carpels were heavier and more rounded, presenting higher amount of pulp, higher mass and quantity of seeds. (5) flowers with five carpels presented 100% pollination efficiency, followed by flowers with four (97.14%) and three (91.43%) carpels. It can be concluded that there are accesses with the potential to be commercially exploited per si or inserted in the cross-breeding base of passion fruit breeding programs