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Programa de Melhoramento
Genético do Abacaxizeiro
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INDÚSTRIA/UTILIZAÇÃO
Alimentícia: • In natura • Enlatado • Congelado • Calda • Cristalizado • Suco • Licor • Xarope • Vinho • Vinagre • Água ardente • Cerveja
Fibras: • Cordas • Utensílios domésticos • Fibra de vidro
Extração de álcool
Ração animal
Bromelina
Fármacos Crestani et al., 2010
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ABACAXIZEIRO
É uma Monocotiledônea, alógama, herbácea perene pertencente a Família Bromeliaceae.
Cerca de 50 gêneros e 2.000 espécies são conhecidas (CUNHA, 1999).
Ananas comosus é a espécie mais importante economicamente, apesar de existir várias espécies ornamentais que compõe esta família (LEAL, 1995).
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Estudos recentes apontam o norte do Rio Amazonas, o Rio Negro, Amapá e Guianas, no Sul do Brasil e Norte do Paraguai como regiões de maior variação morfológica nos tipos silvestres e cultivados do gênero Ananas.
ABACAXIZEIRO
(CRESTANI et al., 2010).
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ABACAXIZEIRO
Ananas comosus é uma espécie diplóide, que apresenta 2n=2x=50, havendo também variedades poliplóides do gênero Ananas (COTIAS-DE-OLIVEIRA et al., 2000).
Sua propagação é vegetativa; não propagado comercialmente via sementes, as quais são geralmente vestigiais (abortadas), em razão das cultivares de abacaxi serem altamente autoincompatíveis e/ou apresentarem baixa fertilidade, sendo estas obtidas principalmente via hibridações artificiais(CABRAL et al., 1999; CABRAL et al., 2003).
A autoincompatibilidade se deve à inibição do crescimento do tubo polínico após a fecundação, que é determinado pelo sistema gametofítico controlado pelo loco S com múltiplos alelos.
A ocorrência natural de formação de sementes em algumas
variedades é decorrente da autocompatibilidade, sendo a polinização realizada por aracnídeos, insetos ou pássaros.
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MORFOLOGIA
FOLHAS: São classificadas segundo formato e posição na planta: A- folhas secas e em via de secar B- folhas senis C- folhas adultas D- folhas em fim de crescimento E, F- folhas novas
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MORFOLOGIA
Fruto: Compõe-se de 100 a 200 inflorescências dispostas em espiral em volta de um eixo.
Inflorescência: permanece aberta por 1 dia. Abertura total de 3 a 4 semanas.
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PROPAGAÇÃO
Semente: só ocorre quando há fecundação cruzada
Mudas Convencional: Coroa Filhote F. rebentão
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PROPAGAÇÃO
Micro propagação: Seccionamento:
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Cultivares
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Smooth cayenne
Porte: semi-ereto Altura da planta: 90 cm Nº Filhotes: 4 Fruto: 1,5 kg a 2,5 kg Polpa: amarela °Brix: 13 a 19 Acidez: Alta Vitamina C: 20 Epinescência: extremidade da folha Fusariose: Suscetível
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Pérola
Porte: médio, ereto Pedúnculo do fruto: longo (30 cm) Filhotes: 5 a 15 Fruto: cônico e amarelado Polpa: branca o Brix: 14 a 16 Acidez: baixa Peso: 1 a 1,5 Kg Epinescência: presente Vitamina C: 26,6 Fusariose: Suscetível
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Jupí
Porte: Médio Fruto sem coroa: 1.820 g Peso da coroa: 100 g Forma do fruto: cônica Cor da casca: amarela Cor da polpa: amarela °Brix: 16 Epinescência: presente Fusariose: Suscetível
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Gomo de Mel
Cruzamento natural - IAC Peso fruto: 1,044g com coroa °Brix: 20,9 Acidez: baixa Nº filhotes: 8 Altura planta: 80 cm Vitamina C: 20,5 Polpa: amarelo-ouro, suculenta Epinescência: Presente Fusariose: Suscetível
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Gold (MD2) Também conhecida como 'Golden Ripe' ou 'Extra Sweet', é um obtido do cruzamento dos híbridos 'PRI 58-1 184' e '59-443'.
Casca: amarelo intenso Acidez: baixa Peso do fruto: 1,3 a 2,5 kg Forma do Fruto: Cilíndrico Acidez: baixa °Brix: 15 a 17 Compete vantajosamente com a cv. Smooth Cayenne Fusariose: Suscetível
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BRS Vitória
X
PRIMAVERA SMOOTH CAYENNE
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BRS Vitória
Instituição: EMPRABA Peso: 1,5 quilo °Brix: 15,8 Coroa: pequena, facilidade no transporte Eixo central do fruto (talo): pequeno Epinescência: ausente Fusariose: RESISTENTE
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BRS Imperial
X
PEROLERA SMOOTH CAYENNE
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BRS Imperial
Fruto sem coroa: 1.672g Comp. do fruto: 18,5 cm Coroa: 120 g Forma do fruto: Cilíndrica Cor da casca Amarela Cor da polpa Amarela °Brix: 17,5 Epinescência: Ausente Fusariose: RESISTENTE
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IAC Fantástico
Cruzamento: Tapiracanga x Smooth cayenne Peso do fruto: 1,355 kg Comp. do fruto: 15,4 cm Filhotes: 6/planta Acidez: baixa °Brix: 16,7 Coloração: amarelo intenso Consumo: in natura e indústria Epinescência: Ausente Fusariose: RESISTENTE
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• Cada cromossomo é constituído por uma longa e única molécula de DNA e proteínas que atuam no empacotamento desta molécula (FERREIRA; GRATTAPAGLIA, 1998).
MARCADORES GENÉTICOS
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MARCADORES GENÉTICOS
Marcadores Dominantes
AA Aa aa
Marcadores Codominantes
AA Aa aa
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MARCADORES GENÉTICOS (Morfológicos)
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MARCADORES GENÉTICOS (Moleculares)
Bioquímicos DNA
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Marcadores Moleculares
Atualmente, diversas técnicas de biologia molecular estão disponíveis para a detecção de polimorfismo genético.
Estas técnicas podem cobrir todo o genoma através da
obtenção de um número virtual e ilimitado de marcadores moleculares.
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Marcadores utilizados para A. comosus
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ISSR (Inter-Simple Sequence Repeats)
Não requerem informações prévias de sequências de DNA da espécie-alvo, produzem fragmentos com grande reprodutibilidade, quando comparados a outros marcadores com base em PCR não-específico como RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA).
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Não requerem conhecimento na sequência do DNA-alvo, nem a seleção laboriosa de sondas.
É capaz de detectar polimorfismo rapidamente,
podendo ser usados como fingerprinting, distinguindo divergências mínimas entre espécies ou clones.
Podem mapear regiões constituídas por sequências
repetitivas.
RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)
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RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)
Exemplo:
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A metodologia é baseada
na amplificação do DNA para detectar as diferenças em conjuntos de fragmentos selecionados e digeridos com enzima de restrição
Analisam simultaneamente
várias regiões diferentes do genoma.
AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism)
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Técnica simples, acessível e de custo relativamente
baixo. Permite análises diretas pela identificação das bandas em gel de amido.
Representam uma baixa parcela do genoma (pequeno
número de locos e de alelos por loco).
Alguns sofrem interferências ambientais e modificações pós-tradução e podem apresentar especificidade para diferentes tecidos, fatos esses que são limitantes para alguns estudos.
ISOENZIMÁTICOS
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ISOENZIMÁTICOS
Exemplo:
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São os mais polimórficos. São formados por pequenas sequências com 1 a 5 pb.
Identificam um único loco no genoma e, por sua alta taxa de mutação, são frequentemente multialélicos.
Necessitam da construção de uma biblioteca genômica de fragmentos pequenos onde haja o sequenciamento desses clones e o desenho dos primers.
MICROSSATÉLITE
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MICROSSATÉLITE
Exemplo:
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Desenvolvimento de marcadores baseados na sequência de genes
Teste em diferentes genótipos
Podem ser identificadas ainda: *Microarray *SAGE (Serial Analysis of Gene Expression) *Diferential display
EST (Sequência de DNA para genes expressos)
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EST
Exemplo:
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DOENÇAS E PRAGAS
Um dos fatores que mais interferem na produtividade do abacaxizeiro é a sanidade das plantas (GRANADA et al., 2004)
POR EXEMPLO:
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PODRIDÃO-DO-OLHO (Phytophthora nicotianne var. parasitica)
Mato
s et al., 20
09
Apodrecimento da base das folhas centrais Separação de tecido infectado e sadio
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MANCHA-NEGRA-DO-FRUTO (Penicillium funiculosum, F. moniliforme)
Sintoma interno da Mancha Sintoma interno da Mancha
Mato
s et al., 20
09
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PODRIDÃO-NEGRA (Chalara paradoxa)
Mato
s et al., 20
09
Infecção via corte de colheita Infecção via ferimento da casca
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Mato
s et al., 20
09
PODRIDÃO-AQUOSA-DO-FRUTO (Erwinia Ananas)
Sintoma externo da podridão Estádio final da podridão
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MURCHA (Closterovirus/Badnavirus) ASSOCIADA À COCHONILHA
Infestação de Dysmicoccus brevipes Sintoma da Murcha associada à cochonilha
Mato
s et al., 20
09
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BROCA-DO-FRUTO (Strymon megarus)
Adulto da Broca-do-Fruto Sintoma externo e interno do ataque da broca
Mato
s et al., 20
09
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BROCA-DO-TALO (Castnia invaria volitans)
Adulto da Broca-do-Talo Sintoma interno e externo da Broca-do-talo
Mato
s et al., 20
09
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ÁCARO ALARANJADO (Dolichotetranychus floridanus)
Colônia do ácaro alaranjado Sintoma de necrose na base da folha
Mato
s et al., 20
09
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FUSARIOSE
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A fusariose infecta o hospedeiro por meio de aberturas naturais ou ferimentos em mudas, frutos, folhas e raízes, ocasionando perdas estimadas em 30 a 40% nos frutos e 20% nas mudas.
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FUSARIOSE (Fusarium guttiforme)
Exsudação por infecção da coroa Exsudação por infecção em mudas
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RESISTÊNCIA A FUSARIOSE
A herança da resistência a fusariose pode estar ligada a um gene ou poucos genes com caráter dominante sobre a suscetibilidade, portanto trata-se de uma herança qualitativa, comumente relacionada à resistência vertical ou específica (JUNGHANS et al., 2005; FEHR, 1987).
O MGVR às doenças de fruteiras propagadas assexuadamente é facilitado, posto que basta identificar o genótipo resistente que prontamente estará fixado, mediante a propagação vegetativa.
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A resistência genética tem-se mostrado uma medida com grande potencial de controle de doenças nesta cultura possibilitando:
Incremento de 20 a 30% na produtividade, redução de custos de produção, visto que quatro aplicações de fungicidas serão dispensadas no período de floração, obtendo-se assim frutos livres de resíduos de fungicidas e ainda colaborando para com a proteção ambiental.
(Santos et al., 2001; Zambolim et al. 2002)
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MELHORAMENTO
Uma sequência lógica para um programa de melhoramento visando resistência genética a determinada doença para uma fruteira propagada vegetativamente seria:
Obtenção/Geração de variabilidade genética
Seleção de genótipos resistentes e superiores (Inoculação do patógeno)
Testes de genótipos resistentes e superiores
Multiplicação e difusão
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São diversos os testes que podem confirmar a resistência de uma cultivar. Na cultura do abacaxizeiro, técnicas de inoculação podem ser realizadas em diversas partes da planta como fruto, inflorescência, folhas e mudas.
TESTES DE GENÓTIPOS
INFLORESCÊNCIA Aspersão da suspensão de inóculo nas inflorescências abertas.
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FRUTO Ex: Palito contaminado
Planta Ferimento e imersão em suspensão
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FOLHA EX: Palito contaminado
Destacada Inserida na planta
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CRUZAMENTOS
1- Exposição dos órgãos
reprodutores através da retirada das pétalas
2- Emasculação
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3- Deposição das anteras em
placas de Petri
4- Cruzamento
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5- Progênie com sementes F1
Frutiolo do abacaxi
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6- Germinação da F1