Caracterização, propagação e melhoramento genético de pitaya comercial e nativa do cerrado

Abstract

As pitayas são consideradas uma novidade promissora no Brasil. Ainda não existe uma cultivar lançada no mercado que tenha alta produtividade e atenda as exigências do consumidor brasileiro. O presente trabalho teve como objetivo avaliar características físicas e químicas de frutos e a variabilidade genética de acessos de pitaya com grande potencial comercial, avaliar o hábito de florescimento e frutificação nas condições do Cerrado do Planalto Central, otimizar a metodologia de propagação vegetativa, subsidiar trabalhos de seleção de genótipos superiores e melhoramento genético com a obtenção e avaliação de híbridos interespecíficos. Os experimentos foram realizados na Embrapa Cerrados, localizada em Planaltina, DF. Para avaliar as características físico-químicas, foram analisados o comprimento, diâmetro, pH, sólidos solúveis, massa total da casca e da polpa. A espécie Selenicereus setaceus apresenta maior teor de sólidos solúveis, diferenciando significativamente da espécie Hylocereus undatus. Os resultados das correlações indicam que quanto maior o tamanho e massa dos frutos menor é o teor de sólidos solúveis na polpa dos frutos de pitaya, considerando os genótipos e espécies analisados. A análise de agrupamento permitiu subdividir os vinte e um genótipos das duas espécies de pitaya em dois grupos de similaridade genética. As características físico-químicas dos frutos evidenciam alta diversidade genética entre os acessos das espécies H. undatus e S. setaceus. Foi realizada também a caracterização química e de compostos fenólicos de frutos de espécies de pitaya Hylocereus costaricensis, H. undatus, Selenicereus setaceus e S. megalanthus. As análises físico-químicas foram baseadas na porcentagem de sólidos solúveis, pH e acidez total titulável expresso em porcentagem de ácido cítrico. A determinação dos compostos fenólicos foi feita com base nas análises de polifenóis extraíveis totais e flavonóides amarelos. Foram observadas diferenças significativas entre as espécies de pitaya e entre as partes basal, mediana e apical dos frutos quanto às características químicas e a quantidade de compostos fenólicos. A espécie H. costaricensis merece destaque pela presença de maior quantidade de compostos fenólicos, diferenciando significativamente das demais espécies. Em relação ao hábito de florescimento e frutificação das espécies H. undatus e S. setaceus, verificou-se que a floração e frutificação da espécie S. setaceus começa e termina cerca de dois meses antes que a espécie H. undatus. O período da antese até a maturação dos frutos da espécie S. setaceus dura cerca de 18-27 dias a mais, quando comparada com a espécie H. undatus. Visando a otimização da metodologia de propagação utilizou-se diferentes tamanhos de cladódios e substratos da pitaya (H. undatus). Verificou-se que mudas oriundas de cladódios com 9 gemas permitiram a obtenção de maior número e comprimento de brotos, maior massa fresca e seca de brotos e raízes. De um modo geral, o substrato com vermiculita permitiu a obtenção de mudas com maior quantidade de brotos e massa de raízes. Híbridos interespecíficos foram desenvolvidos e confirmados utilizando-se marcadores moleculares RAPD. Constatou-se a existência de compatibilidade genética entre as espécies H. costaricencis e H. undatus. Para verificar características de vigor e desempenho agronômico de dez genótipos de pitayas da espécie H. undatus, as seguintes características foram analisadas: número de cladódios, comprimento total de cladódios, diâmetro médio dos cladódios, número médio de flores, número médio de frutos, porcentagem de vingamento por planta e número total de frutos produzido por planta durante 3 anos. Efeitos significativos dos genótipos de pitaya foram verificados para todas as características agronômicas avaliadas. Os genótipos 01 (CPAC PY-01(3)) e 05 (CPAC PY-01(4)) proporcionaram melhor desenvolvimento vegetativo e maior produtividade, demonstrando características promissoras para o processo de seleção e melhoramento genético para as condições do Cerrado. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

The pitayas are considered a promising novelty in Brazil. Still there is not a cultivar released in the market that has high productivity and meets the Brazilian consumer requirements. This study aimed to evaluate physical and chemical fruit characteristics and to analyze the genetic variability of pitaya accessions with great commercial potential. Others objectives of this work included to evaluate the flowering and fruiting habit in Brazilian Savanna conditions, optimizing the methodology of vegetative propagation, subsidizing the selection of superior genotypes, the obtaining and evaluation of interspecific hybrids and genetic breeding. The experiments were conducted at Embrapa Cerrados, located in Planaltina, DF. The physico-chemical fruit characteristics evaluated were the length, diameter, pH, soluble solids, total mass of skin and pulp. The species Selenicereus setaceus has higher soluble solids, differing significantly from the species Hylocereus undatus. The correlations results indicate that the accessions with larger size and mass of the fruits have less soluble solid content in fruit pulp, considering the genotypes and species analyzed. Cluster analysis allowed subdivide the twenty-one genotypes of two pitaya species in two genetic similarity groups. The physico-chemical fruit characteristics showed high genetic diversity among accessions of the H. undatus and S. setaceus species. Chemical characterization and phenolic compounds were also analyzed in fruits of Hylocereus costaricensis, H. undatus, Selenicereus setaceus and S. megalanthus. The physico-chemical analyzes were based on the percentage of soluble solids, pH and titratable acidity expressed as percentage of citric acid. The determination of phenolic compounds were based on analyzes of total extractable polyphenols and yellow flavonoids. Significant differences of the physico-chemical characteristics and amount of phenolic compounds were observed among pitaya species and basal, middle and apical fruit position. The H. costaricens species is noteworthy for the higher amount of phenolic compounds, differing significantly from the other species. Regarding the flowering and fruiting habit of pitaya species, and species, it was found that S. setaceus flowering and fruiting begins and ends about two months before the H. undatus species. S. setaceus period from anthesis to fruit maturity takes about 18-27 days longer than H. undatus. In order to optimize the vegetative propagation methodology, we used different substrates and cladodes sizes of H. undatus. It was found that cladodes with 9 gems allowed to obtain seedlings with the largest number and length of shoots, higher fresh and dry shoots and roots weight. Generally, the substrate with vermiculite afforded seedlings with greater amounts of buds and root mass. Interspecific hybrids were developed and confirmed, using RAPD markers. It was found the genetic compatibility between H. costaricencis and H. undatus pitaya species. Vigor characteristics and agronomic performance of ten genotypes of H. undatus species were analyzed based on the number, total length and diameter of the cladodes, number of flowers, number of fruits, percentage of ripening per plant and total number of fruits produced per plant in three years. Significant effects of pitaya genotypes were observed for all traits evaluated. Genotype 01 (CPAC PY-01(3)) e 05 (CPAC PY-01(4)) showed better vegetative growth and high yield, showing promising characteristics for the selection process and genetic breeding for Brazilian Savanna conditions.