Reaction of interspecific hybrids of passion fruit to bacterial disease and physical and chemical characteristics of fruits

A produção de maracujá vem ganhando grande importância no Brasil. Por outro lado, a alta incidência de doenças vem provocando perdas econômicas expressivas, por reduzir a produtividade, a vida útil dos pomares e a qualidade dos frutos, além de requerer uso intensivo de defensivos agrícolas. A obtenção de variedades e híbridos mais resistentes às doenças se torna uma alternativa necessária ao cultivo do maracujazeiro por ser uma medida econômica e ecológica. Dessa forma, este trabalho teve como objetivos: 1) Selecionar plantas resistentes à Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae dentro de progênies obtidas de cruzamentos interespecíficos entre o maracujazeiro-azedo comercial e espécies silvestres, em condições de casa de vegetação e campo; 2) Determinar em campo, a produtividade e o comportamento das plantas pré-selecionadas na casa de vegetação em relação à bacteriose; 3) Avaliar o grau de resistência dos genótipos-clones selecionados a partir da análise das progênies em campo, a três isolados de X. axonopodis pv. passiflorae sob condições de casa de vegetação; 4) Determinar as características físicas, químicas e sensoriais (coloração da polpa) desses genótipos-clones. Os experimentos foram conduzidos na Embrapa Cerrados, em Planaltina-DF, sob condições de casa de vegetação sob nebulização e em campo. Foram avaliadas a Cultivar BRS Gigante Amarelo (híbrido intraespecífico) como testemunha e seis progênies oriundas de cruzamentos interespecíficos denominados CPAC – EC4, CPAC – ES4, CPAC – ES5, CPAC – EC5, CPAC – ES6 e CPAC - ERE. Em casa de vegetação, a menor incidência de bacteriose foi observada na progênie CPAC - ERE seguido pela CPAC- ES5 e CPAC-EC5. De um total de 630 plantas avaliadas na casa de vegetação, 315 plantas dessas progênies sobreviveram à infecção natural da bactéria e foram plantadas em campo. Já em campo, as progênies com menor índice de mortalidade de plantas foram as dos híbridos CPAC – ES4, CPAC - ERE e CPAC – EC5. Em seguida, as melhores plantas de cada progênie em termos de resistência à bacteriose, produtividade, maior tamanho de frutos, polpa de coloração mais intensa e maior teor de sólidos solúveis foram clonadas e propagadas por estaquia. Quando estas plantas ou genótipos-clones emitiram os primeiros ramos, elas foram levadas para casa de vegetação sob nebulização e receberam inóculo de três isolados de X. axonopodis pv. passiflorae procedentes de Rio Claro,SP, Planaltina, DF e Limeira, SP. Como padrões de resistência utilizaram os progenitores silvestres Passiflora caerulea, P. setacea e, como padrão de susceptibilidade, utilizaram de plantas pé-franco da Cv. BRS Gigante Amarelo. Cada isolado foi inoculado mecanicamente em plantas-clones com 120 dias e os sintomas foram avaliados aos 5, 10 e 15 dias após a inoculação, medindo-se o diâmetro transversal e longitudinal das lesões formadas em torno do orifício circular. Houve interação entre genótipos-clones e isolados da bactéria. Os progenitores silvestres P. caerulea e P. setacea foram os mais resistentes enquanto a cultivar BRS Gigante Amarelo (pé franco) foi a mais susceptível. Entre os 36 genótipos-clones selecionados, 65% apresentaram reações de resistência intermediária aos três isolados de bactérias. Entre estes, alguns produzem frutos com mais de 150 gramas, com polpa vermelha ou alaranjada e boa produtividade inicial e teores de sólidos solúveis maiores que 11°Brix. Estes materiais superiores foram selecionados e farão parte de um novo banco de matrizes para ser utilizado no programa de melhoramento visando resistência à bacteriose. Os híbridos envolvendo a espécie Passiflora setacea apresentaram maior resistência a bacteriose e antracnose nos frutos. Em relação à coloração da polpa, o cruzamento com a espécie Passiflora caerulea CPAC-EC5 apresentou a coloração mais vermelha. A progênie CPAC- ES4 que contém genes da P. setacea foi a mais produtiva, com 14,34 Kg de frutos por planta em duas colheitas. Os maiores frutos foram produzidos pela Cv. BRS Gigante Amarelo que foi a mais susceptível à bacteriose. Entre os 36 genótipos-clones selecionados dentro de uma população de 630 plantas de sete progênies oriundas de cruzamentos intra e interespecíficos apenas 22 genótipos apresentaram graus de resistência aos três isolados da bactéria, próximos aos de seus progenitores silvestres. Foram observadas diferenças entre as plantas dentro de cada progênie, o que evidencia a importância da seleção de plantas individuais visando a obtenção de resistência e melhoria da coloração da polpa. As três espécies silvestres utilizadas neste estudo mostraram elevado potencial para o melhoramento genético do maracujazeiro visando à obtenção de resistência à bacteriose, melhoria da qualidade dos frutos e da produtividade. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACTThe passion fruit production is gaining great importance in Brazil. On the other hand, the high incidence of diseases has caused significant economic losses by reducing productivity, the life of the orchards and the fruit quality, besides requiring intensive use of agricultural chemicals. The achievement of varieties and hybrids resistance to diseases becomes a necessary alternative to the cultivation of passion fruit for being an economic and ecological measure. Therefore, this study aimed to: 1) Selecting resistant plants to Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae within progenies obtained from interspecific crosses between the commercial passion fruit and wild species under greenhouse conditions; 2) Determine in the field, productivity and behavior of pre-selected plants in the greenhouse in relation to bacterial disease; 3) Evaluate the resistance level of genotype-clones selected from the analysis of the progenies in the field, to three isolates of X. axonopodis pv. passiflorae under greenhouse conditions; 4) Determine the physical, chemical and sensorial (flesh color) characteristics of these genotypes-clones. The experiments were conducted at Embrapa Cerrados, Planaltina-DF, in greenhouse conditions with mist and field conditions. It was evaluated BRS Yellow Giant (intraspecific hybrids) as control and six progenies of interspecific crosses denominated CPAC – EC4, CPAC – ES4, CPAC – ES5, CPAC – EC5, CPAC – ES6 and CPAC – ERE. In the greenhouse, the lowest incidence of bacterial disease was observed in the progeny CPAC – ERE followed by CPAC – ES5 and CPAC – EC5. From a total of 630 plants evaluated in the greenhouse, 315 plants of these progenies survived to the natural infection of the bacteria and were planted in the field. In the field, the progenies with the lowest plant mortality were the hybrids CPAC – ES4, CPAC – ERE and CPAC – EC5. Then the best plants of each progeny in terms of resistance to bacterial disease, productivity, larger fruit size, pulp with deeper color and higher soluble solids were cloned and propagated by grafting. When these plants or genotypes-clones issued the first branches, they were taken to the greenhouse under mist and were inoculated with three isolates of X. axonopodis pv. passiflorae coming from Rio Claro, SP, Planaltina, DF and Limeira, Brazil. As resistance patterns it was used the wild progenitors Passiflora caerulea, P. setacea and, as susceptibility pattern it was used non-grafted plants of BRS Yellow Giant cultivar. Each isolate was inoculated mechanically in clone-plants with 120 days and the symptoms were evaluated at 5, 10 and 15 days after inoculation, by measuring the transverse and longitudinal diameter of lesions formed around the circular hole. There was an interaction between genotypes-clones and the bacteria isolates. The wild progenitors P. caerulea and P. setacea were the most resistant while the BRS Yellow Giant (non-grafted) was the most susceptible. Among the 36 genotypes-clones, 65% had reactions of intermediate resistance to three bacteria isolates. Among these, some produce fruit with more than 150 grams, with red or orange pulp and good productivity and initial soluble solids content higher than 11 ° Brix. These superior materials were selected and will be part of a new matrix bank to be used in breeding program seeking for resistance to bacterial diseases. The hybrids involving the species Passiflora setacea showed greater resistance to bacterial disease and anthracnose on fruits. In relation to the flesh color, the crossing with the species Passiflora caerulea CPAC – EC5 showed redder coloring. The CPAC – ES4 progeny containing genes of P. setacea was the most productive, with 14.34 kg of fruits per plant in two crops. The biggest fruits were produced by the BRS Yellow Giant cultivar that was the most susceptible to bacterial disease. Among the 36 genotypes-clones selected within a population of 630 plants from seven progenies originated of intraspecific and interspecific crosses, only 22 genotypes showed degrees of resistance to the three bacteria isolates, similar to their wild progenitors. Differences were observed among plants within each progeny, which highlights the importance of plant selection seeking to obtain resistance and improvement in the flesh color. The three wild species used in this study showed high potential for genetic improvement of passion fruit in order to obtain resistance to bacterial disease, improving fruit quality and yield