Botanical, agronomic characterization and genetic diversity of azedos, sweets and wilds genotypes

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2020.A cultura do maracujá tem grande importância no agronegócio brasileiro, sendo o Brasil considerado o maior produtor e consumidor da fruta, gerando emprego e renda tanto no campo quanto na cidade. Atualmente a produtividade média nacional é de aproximadamente 14,2 t/ha/ano, no entanto, a cultura tem potencial para atingir mais de 50 t/ha/ano com um manejo adequado, principalmente com relação as principais doenças que acometem os campos de maracujá no país. Além da indústria de suco e do consumo in natura do fruto, a cultura do maracujá tem sido estudada para fins medicinais e fitoterápicos (casca, óleos essenciais e fixos); ornamentais (paisagismo comestível); de identificação de cultivares etc. Assim, entendendo a necessidade de impulsionar pesquisas para diferentes finalidades de uso da cultura do maracujá, o presente trabalho teve o objetivo geral avaliar características morfoagronômicas, uso ornamental, produtividade, características físico-químicas de frutos, resistência as doenças e parâmetros genéticos de treze genótipos de maracujás azedos, doces e silvestres. As análises foram baseadas em descritores morfoagronômicos validados pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) junto ao Serviço Nacional de Proteção de Cultivares (SNPC). Todas as análises, exceto de qualidade de frutos, foram realizadas em um campo experimental instalado em 2016, na Fazenda Água Limpa da Universidade de Brasília – UnB, onde foram utilizados oito genótipos de maracujazeiro-azedo (Passiflora edulis Sims) sendo sete genótipos híbridos oriundos do campo experimental de melhoramento genético de maracujazeiro da UnB, sendo uma cultivar BRS Gigante Amarelo (BRS GA1); três cultivares de maracujás silvestres (BRS Pérola do Cerrado - Passiflora setaceae D.C., BRS Sertão Forte - Passiflora cincinnata Mast., BRS Mel do Cerrado - Passiflora alata Curtis) e 2 genótipos híbridos (Passiflora alata Curtis) de maracujás silvestres oriundos do banco de germoplasma da Embrapa Cerrados. No primeiro capítulo foi estudada a caracterização de aspectos morfológicos de treze genótipos (tratamentos) conduzidos em delineamento de blocos casualizados com quatro repetições e seis plantas/parcela. Os genótipos foram analisados semanalmente quanto às características dos ramos, limbo foliar, pecíolo e flores, sendo realizadas 24 mensurações de cada estrutura e feito registros fotográficos digitais. A caracterização foi baseada em descritores morfoagronômicos possibilitou a diferenciação fenotípica dos genótipos de Passiflora spp. estudados, servindo como importante instrumento para identificar a diversidade existente e uso desses recursos genéticos em programas de melhoramento. No segundo capítulo foi estudado o potencial ornamental de sete genótipos (tratamentos) conduzidos em delineamento experimental de blocos casualizados com quatro repetições e seis plantas/parcela. Os genótipos foram analisados semanalmente quanto às características dos ramos, limbo foliar, pecíolo e flores, sendo realizadas 24 mensurações de cada estrutura e feito registros fotográficos digitais. Os resultados demonstraram que as flores apresentaram tamanhos e cores marcantes, ramos coloridos, folhas de formatos e tamanhos variáveis. Os híbridos (Passiflora edulis Sims) e as cultivares (Passiflora cincinnata, Passiflora setaceae D.C. e Passiflora alata Curtis) estudadas demonstraram aspectos morfológicos e características que possibilitam a exploração ornamental comercial. No terceiro capítulo foram avaliadas as características agronômicas de treze genótipos (tratamentos) de maracujás conduzidos em blocos casualizados, com quatro repetições e seis plantas/parcela. Os genótipos foram avaliados semanalmente quanto às características de classificação de frutos e produtividade. Foram observados valores de herdabilidade altos e relação entre o coeficiente de variação genético e ambiental acima da unidade para a maioria das características mensuradas. Os genótipos de maracujá estudados apresentaram padrão de produção semelhantes aos recomendados para comercialização, além de valores de número de frutos e peso médio de frutos adequados para produção na região. No quarto capítulo foram avaliadas as características nutricionais e qualidade físico-químicas de frutos de doze genótipos (tratamentos) de maracujá em experimento conduzido no Laboratório de Bromatologia da FAV/UnB de acordo com as regras do Intitituto Adolfo Lutz (2008). Os genótipos de maracujá azedo F1 (MAR20#21 P2 x FB 200 P1 R2) e F1 (MAR20#19 ROXO R4 x ECRAM P3 R3) se destacaram quanto a massa de frutos e massa de polpa com semente. Todos os genótipos estudados apresentaram valores de Sólidos Solúveis Totais (SST) acima de 11oBrix. Além disso, foram observados materiais com altos teores de minerais, proteínas, fibras e carboidratos, o que do ponto de vista nutricional permite a reutilização dos resíduos descartados pela indústria de alimentos. Por fim, no quinto capítulo foi avaliada a resistência a doenças bacteriana e fúngicas de treze genótipos (tratamentos) de maracujá, conduzidos em delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições e seis plantas/parcela. Foram avaliadas a incidência, severidade e grau de resistência das doenças de bacteriose, septoriose, verrugose e antracnose segundo escala de notas. Os genótipos avaliados apresentaram valores médios de incidência e severidade a bacteriose, septoriose, verrugose e antracnose diferente entre si, sendo o genótipo F1 (MAR20#24 x ECL7 P1 R4) o que apresentou melhores resultados de grau de resistência para todas as doenças. A partir dos dados obtidos e avaliados na presente tese, foi possível entender que características fenotípicas da planta de maracujá de diferentes espécies são capazes de demonstrar variabilidade genética. Os genótipos estudados podem ser utilizadas para diferentes fins, tais como produtivos, ornamentais, exploração de características nutricionais, além disso, alguns genótipos apresentaram maiores graus de resistência a doenças fúngicas e bacterianas, importante para utilização per si e em programas de melhoramento genético para serem cultivados no Distrito Federal.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)The passion fruit culture is important in Brazilian agribusiness, with the country being considered the largest producer and consumer of fruit, generating employment and income both in the countryside and in the city. Currently, the average generation generates around 14.2 t / ha/year, however, a crop has the potential to reach over 50 t / ha / year, if there is an adequate mannequin, especially in the case of resistance as the main diseases that affect passion fruit fields in Brazil. In addition to the juice industry and natural fruit consumption, a passion fruit culture has been studied for medicines and phytotherapics purposes (peel, essential oils and fixed), ornamental (edible landscaping), identification of cultivars, etc. Thus, understanding the need to promote research for different purposes of using passion fruit culture, the present work had the general objective of evaluating morpho-agronomic characteristics, ornamental use, productivity, physicochemical characteristics of fruits, resistance to the main diseases and genetic parameters of thirteen sour, sweet and wild passion fruit genotypes. The analyzes were based on the descriptor tables validated by the Ministry of Agriculture, Livestock and Supply (MAPA) with the National Cultivar Protection Service (SNPC). All analyzes, except for fruit quality, were carried experimental field installed in 2016 at Fazenda Água Limpa of the University of Brasilia - UnB, where eight passion fruit genotypes (Passiflora edulis Sims) were used, seven of which were hybrid genotypes from the experimental field of genetic improvement of passion fruit from UnB, being a BRS Gigante Amarelo (BRS GA1) cultivar; three wild passion fruit cultivars (BRS Pérola do Cerrado - Passiflora setaceae D.C., BRS Sertão Forte - Passiflora cincinnata Mast., BRS Mel do Cerrado - Passiflora alata Curtis) and 2 hybrid genotypes (Passiflora alata Curtis) of wild passion fruit from the germplasm bank of Embrapa Cerrados. In the first chapter was studied the characterization of morphological aspects of thirteen genotypes (treatments) conducted in a randomized block design with four replications and six plants/plot. The genotypes were analyzed weekly for the characteristics of the branches, leaf blade, petiole and flowers, 24 measurements of each structure being made and digital photographic records were made. The characterization was based on morpho-agronomic descriptors enabled the phenotypic differentiation of Passiflora spp. studied, serving as an important instrument to identify the existing diversity and use of these genetic resources in breeding programs. In the second chapter was studied the ornamental potential of genotypes (treatments) seven conducted in a randomized block design with four replications and six plants/plot. The genotypes were analyzed weekly for the characteristics of the branches, leaf blade, petiole and flowers, 24 measurements of each structure being made and digital photographic records were made. The results showed that the flowers presented striking sizes and colors, colored branches, leaves of variable shapes and sizes. The studied hybrids (Passiflora edulis Sims) and cultivars (Passiflora cincinnata, Passiflora setaceae D.C. and Passiflora alata Curtis) demonstrated morphological aspects and characteristics that enable commercial ornamental exploitation. In the third chapter was studied the agronomic characteristics of thirteen passion fruit genotypes (treatments) were carried out in randomized blocks, with four replications and six plants/plot. The genotypes were evaluated weekly for fruit classification and productivity. Were observed high heritability values and relationship between the genetic and environmental coefficient of variation above the unit for most of the measured characteristics. The genotypes of sour, sweet and wild passion fruit studied showed a production pattern similar to those recommended by the recommendation standards, in addition to values of number of fruits and average fruit weight suitable for production in the region. In the fourth chapter the nutritional characteristics and physicochemical quality of fruits of twelve genotypes (treatments) of passion fruit were evaluated in an experiment conducted at the Bromatology Laboratory of FAV / UnB according to the rules of the Adolfo Lutz Institute (2008). The genotypes of sour passion fruit F1 (MAR20 # 21 P2 x FB 200 P1 R2) and F1 (MAR20 # 19 PURPLE R4 x ECRAM P3 R3) stood out in the characteristics of fruit mass and pulp mass with seed. All studied genotypes showed TSS values above 11oBrix. In addition, materials with high levels of minerals, proteins, fibers and carbohydrates were observed, which from the nutritional point of view allows the reuse of waste discarded by the food industry. Finally, in the fifth chapter was evaluated resistance to bacterial and fungal diseases in 13 passion fruit genotypes, an experiment in randomized block design, with 4 replications and six plants/plot. Was evaluated the incidence, severity and degree of resistance of bacteriosis, septoriosis, scab and anthracnose diseases according to the rating scale. As a result, the evaluated genotypes showed mean values of incidence and severity of bacteriosis, septoriosis, scab and anthracnose that differed from each other, and the one with the best results in the degree of resistance for all diseases was F1 (MAR20 # 24 x ECL7 P1 R4). From the data obtained and evaluated in this thesis, it was possible to understand that phenotypic characteristics of the passion fruit plant of different species are able to demonstrate interesting genetic variability for suggesting materials to be used for different purposes, such as productive, ornamental and with good nutritional characteristics, in addition to materials that have higher degrees of resistance to fungal and bacterial diseases, important for use per se and in breeding programs to be grown in the Federal District