Characterization and selection of mango tree (Mangifera indica L.) progenies for higher fruit quality

Autor: Lins, Leila Cristina Rosa de
Přispěvatelé: Cruz, Cosme Damião, Siqueira, Dalmo Lopes de, Guimarães, Lúcio Mauro da Silva, Salomão, Luiz Carlos Chamhum
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: LOCUS Repositório Institucional da UFV
Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron:UFV
Popis: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico A mangicultura brasileira está alicerçada em poucas cultivares, e o aumento da diversificação é desejável. A seleção de híbridos de mangueira com base em características de qualidade do fruto em progênies de polinização aberta tem-se mostrado um método eficiente na constituição de novas cultivares. A adoção de metodologias de análise adequadas, que permitam a seleção de um conjunto de caracteres de importância, é necessária, visando ganhos adequados em todas as características. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi caracterizar física e quimicamente os frutos de híbridos de mangueira, a fim de selecionar plantas híbridas que produzam frutos de qualidade elevada, além de identificar a origem paterna dos híbridos selecionados, por meio de marcadores SSR. As progênies estudadas foram originadas de sementes resultantes de polinização aberta, colhidas de um pomar com 15 diferentes cultivares. O plantio ocorreu em janeiro de 2011. Nas safras de 2014/15 e 2015/16, dez frutos de cada uma de 529 plantas foram colhidos e avaliados quanto a comprimento, diâmetro transversal e ventral, cor da casca e da polpa, massa fresca (fruto, casca, polpa e semente), firmeza da polpa, teor de sólidos solúveis (SS), acidez titulável (AT), carotenoides e aparência. Como medidas de variabilidade, foram estudados a distância euclidiana, o agrupamento dos indivíduos pelo método de otimização de Tocher e a análise de componentes principais. Para a seleção, foi aplicada a técnica multivariada de análise de fatores, além dos índices de seleção baseados em soma de ranks e da distância genótipo-ideótipo. Para identificação paterna dos híbridos, foram coletadas folhas dos possíveis genitores e de 40 descendentes pré-selecionados. O DNA foi extraído, e a caracterização genética dos híbridos foi feita utilizando dez marcadores microssatélites. Houve grande variabilidade entre os híbridos com relação a todas as características de qualidade do fruto avaliadas. O método de Tocher agrupou os híbridos em oito grupos, tendo, no primeiro, 508 indivíduos, que foram subdivididos em 40 subgrupos. Mais da metade da variação existente (51,58%) entre as 17 características avaliadas, foi retida nos três primeiros componentes principais. A análise de fatores resultou em quatro complexos, os quais permitiram a identificação de 119 indivíduos que poderiam ser selecionados. O índice de seleção baseado na soma de ranks apresentou melhores resultados de ganhos e foi usado para seleção de 40 híbridos superiores, entre os avaliados. Na caracterização genética dos 55 indivíduos (15 possíveis pais + 40 híbridos), foram detectados 54 alelos nos dez microssatélites analisados, e o número de alelos por loco variou de 4 a 7. Oito dos microssatélites foram utilizados na determinação da paternidade, tendo sido eficientes na identificação do genitor masculino de todos os híbridos, feita por exclusão. Dos 40 híbridos avaliados, 23 têm cultivares monoembriônicas como genitor masculino, e 17 deles possuem genitores poliembriônicos. Entre os parentais poliembriônicos, destacou-se a cultivar Felipe, cujos alelos foram comuns em oito híbridos. Com a realização deste trabalho, podem-se identificar e selecionar indivíduos que produzem frutos com qualidade superior, com potencial para se tornarem novas cultivares. Além disso, conclui-se que as técnicas de análise de fatores e índice de seleção são eficientes na identificação de indivíduos com características superiores e que os marcadores SSR utilizados são úteis na determinação de paternidade em híbridos de mangueira. While mango production relies on few cultivars, a greater diversity is desirable. Selection of mango hybrids with a basis on fruit quality traits in open-pollinated progenies has been shown to be an effective method to produce new cultivars. It is crucial to use adequate methodologies of analysis that enable the selection of a set of important characters with a view to appropriate gains in all traits. Therefore, the objective of this study was to determine the physical and chemical traits of mango hybrid fruits in order to select hybrid plants that produce high-quality fruits. Another aim was to identify the parents of the selected hybrids by means of SSR markers. The studied progenies were produced from open-pollinated seeds, collected from an orchard with 15 different cultivars. Planting occurred in January 2011. In the 2014/15 and 2015/16 crops, ten fruits from each of 529 plants were harvested and assessed for length, transverse and ventral diameter, peel and flesh color, fresh weight (fruit, peel, flesh and seed), flesh firmness, soluble solid content (SS), titratable acidity (TA), total carotenoids and appearance. Euclidean distance, grouping of specimens by Tocher's optimization procedure and principal component analysis were used as measures of variability. Selection was based on multivariate technique of factor analysis as well as on selection indexes based on the sum of ranks and the genotype-ideotype distance. To identify the parents of the hybrids, leaves were collected from potential parents and 40 pre-selected descendants. DNA was extracted, and genetic characterization of the hybrids was performed with 10 microsatellite markers. There was great variability among the hybrids with respect to all the fruit quality traits assessed. Tocher ’ s procedure grouped the hybrids into eight groups. The first group had 508 individuals which were divided into 40 sub-groups. More than half of the existing variation (51.58%) among the 17 traits, was retained in the first three principal components. Factor analysis resulted in four complexes which enabled the identification of 119 specimens that could be selected. The selection index based on the sum of ranks showed better gains and was used for selection of 40 superior hybrids among the evaluated ones. In the genetic characterization of 55 specimens (15 possible parents + 40 hybrids), 54 alleles were detected in the 10 microsatellites analyzed, and the number of alleles per locus ranged from 4 to 7. Eight microsatellites were used to determine paternity, and they were efficient in identifying the male parent of all hybrids by exclusion. Of the 40 hybrids, 23 have monoembryonic cultivars as the male parent, and 17 of them have polyembryonic parents. Among the polyembryonic parents, cultivar Felipe, whose alleles were common in eight hybrids, is worth of notice. This work has enabled the identification and selection of specimens which produce high-quality fruits and that can potentially become new cultivars. In conclusion, factor analysis techniques and selection indexes are efficient in identifying specimens with superior traits; also, the SSR markers in use are useful in determining paternity in mango hybrids.
Databáze: OpenAIRE
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