Micropropagação e uso de marcadores moleculares na determinação do sexo do mamoeiro

Abstract

O mamoeiro (Carica papaya L.) é uma planta normalmente propagada por sementes. Um dos seus principais cultivares é o Sunrise Solo, que em plantios comerciais, apresenta plantas hermafroditas e femininas em proporção 2:1, sendo que o sexo dessas plantas só pode ser identificado de 3 a 4 meses após o plantio, quando surgem os primeiros botões florais. Por outro lado, o cv. Cariflora, que é dióico, apresenta plantas masculinas e femininas, em proporção 1:1, e tem a vantagem de ser tolerante ao vírus do mosaico do mamoeiro. Um dos objetivos deste trabalho, foi desenvolver um protocolo de micropropagação, a partir de plantas matrizes do cv. Sunrise Solo que apresentassem características desejáveis como sexo hermafrodita bem definido. A imersão dos explantes em solução contendo rifampicina (300 mg.L-1), foi imprescindível para a obtenção de ápices caulinares provenientes do campo livres de contaminação por bactérias endógenas. Carvão ativado (1 g.L-1) inibiu totalmente o enraizamento in vitro do mamoeiro e proporcionou um maior desenvolvimento da parte aérea, em comparação com os meios sem carvão. O maior número de plântulas com rizogênese foi obtido com o uso de 0,8 mg.L-1 de AIB (Ácido 3-Indolbutírico), em meio MS (Murashige e Skoog) modificado, contendo a metade da concentração dos macronutrientes. Os mamoeiros clonados, crescendo em condições de campo, apresentaram características morfológicas e sexo das flores compatíveis com as plantas matrizes que as originaram, e apresentaram menor altura de inserção de flores no caule, quando comparados às plantas matrizes. Foram encontrados marcadores moleculares RAPD (DNA polimórfico amplificado ao acaso), SCAR (Região amplificada de sequência caracterizada) e fAFLP (Polimorfismo de comprimento de fragmentos amplificados, com marcação fluorescente) capazes de identificar precocemente o sexo das mudas... .

Papaya (Carica papaya L.) is usually propagated from seeds. One of the principal papaya cultivars is Sunrise Solo, which when planted commercially presents hermaphrodite and feminine plants at a ratio of 2:1, although these plants can only be sexed three or four months after planting, when the first floral buds emerge. The cultivar Cariflora is dioecious, presenting equal numbers of male and female plants, and is tolerant to the papaya ringspot virus (PRV). One of the objectives of the work presented in this thesis was to develop a micropropagation protocol for cv Sunrise Solo plants presenting desirable characteristics such as well-defined hermaphrodism. To produce shoot apices free from endogenous bacterial contamination the explants collected in the field were immersed in a solution containing 300 mg.L-1 rifampicin. Activated carbon added to the culture medium at 1 g.L-1 totally inhibited in vitro rooting and allowed greater development of the aerial parts of the plantlets than that which occurred on culture medium without activated carbon. The greatest number of plants with rhizogenesis was obtained in modified MS (Murashige and Skoog) medium containing half-strength of macronutrients supplemented with 0.8 mg.L-1 IBA (Indole-3-butyric acid). When grown in the field, the cloned papaya presented morphological and sexual characteristics typical of the plants from which they had been obtained. Random amplified polymorphic DNA (RAPD), Sequence Characterized Amplified Region (SCAR), and fluorescent Amplified Fragment Length Polymorphism (fAFLP) markers were found which were capable of the early sexing of seedlings. The UBC210438 RAPD marker was efficient at precociously sexing both cloned plants and the S1 progeny of cv. Sunrise Solo, as well as differentiating between male and female plants of cv Cariflora... (Complete abstract, access undermentioned eletronic address)