Directed crosses and characterization of F 1 hybrids between macauba plants

A macaúba é uma palmeira nativa do Brasil, dispersa em todo território. Possui elevada produtividade e qualidade do óleo, o qual pode ser destinado à indústria alimentícia, farmo-cosmética e de biodiesel. Por estar em processo de domesticação, apresenta estudos ainda incipientes na área de melhoramento genético. A dispersão em condições edafoclimáticas contrastantes promoveu a formação de plantas com características diferenciadas dependendo dos locais de origens. Esta diversidade indica a existência de pools gênicos que podem ser explorados por meio de hibridações. Esta estratégia ocasiona combinações que favorecendo o melhoramento da espécie. Porém, até o presente, não há estudos sobre a compatibilidade de hibridações entre plantas de procedências distintas. Com tal enfoque, a caracterização de híbridos F 1 pode proporcionar a seleção orientada de gerações ou de genótipos superiores na fase de melhoramento. Assim, objetivou-se avaliar a compatibilidade de cruzamentos entre plantas fenotipicamente contrastantes e de procedências distintas, bem como, caracterizar os híbridos F 1 . No Banco Ativo de Germoplasma de Macaúba, BAG - Macaúba/UFV, foram realizadas hibridações, durante 2015 a 2017, entre materiais de procedências dos estados MG, MS, SP, PA e da região NO; autofecundação e polinização aberta. Simultaneamente, foi realizada a caracterização de híbridos F 1 oriundos do primeiro ano de cruzamento. Dois tipos de metodologia de polinização foram efetuados: abertura manual e natural das espatas. Nos cruzamentos foram avaliados: relação das variáveis climáticas e época de polinizações artificiais, pegamento e produção (flores, frutos e sementes), anatomia de flores femininas de abertura artificial e natural das espatas e caracterização morfológica das sementes. Os dados referentes aos cruzamentos e sementes foram avaliados por meio de estatística descritiva, teste de média tukey e análise multivariada. Os híbridos F 1 foram avaliados por meio de marcadores moleculares microssatélites para a certificação de cruzamentos e estudo de diversidade genética. As características agromorfológicas, velocidade de surgimento da plúmula e da primeira folha, tamanho e quantidade de folhas e caracterização da plúmula e espinho foram avaliadas na fase de semeadura à muda. As características moleculares e fenotípicas foram analisadas pelo método de agrupamento UPGMA. O período das polinizações das hibridações se sobrepôs na estação chuvosa em todos os anos com características intrínsecas a procedência das plantas. Os cruzamentos dirigidos entre plantas fenotipicamente contrastantes de procedências distintas indicaram sucesso na compatibilidade mediante a nova metodologia de polinização com abertura manual da espata. A abertura manual apresentou viável para polinização mediante receptividade e analises histoquímicas das flores femininas. As sementes apresentaram alta diversidade relacionada às características do genitor feminino. As plantas F 1 foram certificadas como sendo híbridos e conforme a diversidade genética, foram formados três grupos quanto as procedências dos genitores e os tipos de cruzamento. Os F 1 apresentaram alta variabilidade entre meio- irmão e germano sendo discriminados em sete grupos, as quais diferiram quanto ao desenvolvimento, presença e quantidade de espinhos e coloração da plúmula. Os híbridos A7, A18 e A12 descendentes do BGP105-P1/MS, destacaram-se para obtenção de variedades com pouco espinho e desenvolvimento normal. Os F 1 possuem variabilidade que pode ser explorada na fase de seleção para geração F 2 e na orientação de novos cruzamentos. Tais resultados favorecem a orientação de hibridações entre fenótipos contrastantes e a seleção de indivíduos para o melhoramento. Este trabalho se caracteriza como pioneiro e traz estudos preliminares, indicando a continuidade do mesmo para avaliações de parâmetros genéticos.The macauba is a palm native to Brazil, dispersed throughout the territory. It has high productivity and oil quality, which can be destined to the food industry, farmo- cosmetics and biodiesel. Being in the process of domestication, presents studies still incipient in the area of genetic improvement. The dispersion in contrasting edaphoclimatic conditions promoted the formation of plants with differentiated characteristics depending on the sites of origin. This diversity indicates the existence of gene pools that can be exploited by means of hybridizations. This strategy causes combinations that favor the improvement of the species. However, to date, there are no studies on the compatibility of hybridizations between plants of different origins. With such a focus, the characterization of F 1 hybrids can provide targeted selection of generations or superior genotypes in the breeding phase. The objective of this study was to evaluate the compatibility of crosses between phenotypically contrasting and distinct plants, as well as to characterize F 1 hybrids. In the germplasm bank of Macaúba, BAG - Macaúba / UFV, hybridization was carried out between 2015 and 2017, among materials from the states MG, MS, SP, PA and the NO region; self-pollination and open pollination. Simultaneously, the characterization of F1 hybrids from the first crossing year was performed. Two types of pollination methodology were performed: manual and natural opening of spatula. The crosses were evaluated: climatic variables and time of artificial pollinations, glue and production (flowers, fruits and seeds), anatomy of female flowers with artificial and natural opening of spathes and morphological characterization of seeds. The data on the crosses and seeds were evaluated by means of descriptive statistics, tukey mean test and multivariate analysis. The F 1 hybrids were evaluated using microsatellite molecular markers for the certification of crosses and study of genetic diversity. The agromorphological characteristics, speed of appearance of the plumule and the first leaf, size and number of leaves and characterization of the plumule and thorn were evaluated in the sowing stage. The molecular and phenotypic characteristics were analyzed by the UPGMA clustering method. The period of the pollinations of the hybrids overlapped in the rainy season in all the years with intrinsic characteristics the origin of the plants. Crosses directed between phenotypically contrasting plants of different provenances indicated success in the compatibility through the new pollination methodology with manual spatter opening. The manual opening presented viable for pollination through receptivity and histochemical analysis of female flowers. The seeds presented high diversity related to the characteristics of the female parent. F 1 plants were certified as hybrids and according to genetic diversity, three groups were formed regarding the provenance of the parents and the types of crossing. The F 1 presented a high variability between half-brother and germano being discriminated in seven groups, which differed as to the development, presence and quantity of spines and coloring of the plumule. The A7, A18 and A12 hybrids descended from BGP105-P1/MS, stood out for varieties with little spine and normal development. The F 1 have variability that can be explored in the selection phase for generation F 2 and in the orientation of new crossings. These results favor the orientation of hybridizations between contrasting phenotypes and the selection of individuals for breeding. This work is characterized as a pioneer and brings preliminary studies, indicating the continuity of the same for evaluations of genetic parameters.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio