Melhoramento genético de melancia para resistência a vírus: Avanços e
Limitações
Jairo Vidal Vieira; Antonio Carlos de Ávila
Embrapa Hortaliças, CP 0218, CEP 70359-970, Brasília, DF, Brasil. e-mail: [email protected]
RESUMO
A Embrapa Hortaliças dispõe de uma coleção de genótipos de melancia com
aproximadamente 181 acessos. Estudos de diversidade genética utilizando-se dados de
caracterização morfológica de 48 acessos indicam grande diversidade com a formação de
14 grupos. Quanto a avaliação da coleção de melancia para tolerância a vírus,
inicialmente estabeleceu-se um procedimento metodológico específico para as condições
do Distrito Federal adaptado a partir de outros existentes na literatura. Verificou-se que a
ocorrência de temperaturas altas é essencial para eficiência da metodologia desenvolvida
facilitando a expressão de sintomas dos principais tipos de vírus de melancia de
ocorrência generalizada no Brasil e a identificação dos genótipos tolerantes. Até o
momento a Embrapa Hortaliças identificou apenas um genótipo com tolerância ao vírus
PRSVw, o qual está sendo utilizado como progenitor não recorrente em um programa de
retrocruzamentos. A liberação de uma nova cultivar de melancia com tolerância a vírus no
âmbito da Embrapa, ainda depende de avanços metodológicos e recursos humanos,
físicos e financeiros para garantir a realização dos trabalhos.
ABSTRACT. Watermelon breeding for viruses resistance: advances and limitations
Embrapa Vegetables has a watermelon genotype collection comprising approximately 181
accesses. Genetic diversity studies using morphological data characteristics of 48
accesses indicated a great diversity, split into 14 groups. In order to evaluate the
watermelon accesses for virus resistance, a methodological procedure based on the
available literature data was established under The Federal District local conditions.
Testing the plants under high temperatures (25 to 380C) is essential for virus replication
and symptoms expression avoiding the selection of susceptible accesses as resistant to
viruses. The genetic background for virus resistance is very narrow. Only one access
(???) had a high resistance to Papaya ringspot virus – watermelon strain (PRSV-w) and
none to Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV). For Watermelon mosaic virus (WMV), very
mild symptoms were induced by the virus, which made the selection for virus resistance
less accurate. Immunity was not detected for the tested viruses. The access selected as
resistant to PRSV is being used as a non-recurrent parent in a backcross programme.
Therefore, the release of a new watermelon variety resistant to PRSV-w by Embrapa still
depends methodology improvement, human, physical and financial resources.
INTRODUÇÃO
A Embrapa Hortaliças dispõe de uma coleção de genótipos de melancia com
aproximadamente 181 acessos. Estes foram obtidos a partir de introduções de alguns
países, mediante solicitação e/ou doação de instituições/produtores no Brasil, bem como
decorrentes de coleta em várias regiões do Brasil. O início das atividades de
melhoramento com esta olerícola na Unidade deu-se com Vieira et al. (2001) com a
caracterização de 48 acessos da coleção utilizando-se de dados de passaporte, dados de
alguns caracteres morfológicos de planta e dados de caracteres relativos à resistência
aos principais vírus da cultura. Adicionalmente, toda a coleção foi avaliada para as
seguintes espécies de vírus: Vírus do mosaico da melancia 1 classificado pelo Comitê
Internacional de taxonomia de vírus como (Papaya ringospot virus type w – PRSV-w),
vírus do mosaico da melancia 2 (Watermelon mosaic virus 2 – WMV-2) e mosaico
amarelo da abobrinha de moita (Zucchini yellow mosaic virus – ZYMV). Para tal, os
acessos foram multiplicados via autofecundação, com o intuito de assegurar que o
processo de avaliação para resistência aos vírus fosse realizado com sementes de
mesma idade fisiológica. Na primeira fase do processo de avaliação (época 1 – abril/julho)
foram utilizadas 45 sementes por acesso para cada espécie de vírus, a saber: PRSV-w,
ZYMV e WMV2. Os acessos foram plantados em casa de vegetação distribuídos ao
acaso, sem controle de temperatura ambiente, utilizando-se de vasos plásticos com
capacidade de 1,5 kg com solo esterilizado e o semeio com três sementes/vaso. Os
acessos de melancia foram desafiados contra as espécies supracitadas, quando as
plântulas de melancia apresentavam-se com as folhas cotiledonares completamente
desenvolvidas, e uma folha verdadeira. Os inóculos para cada espécie de vírus foram
multiplicados em plantas de abobrinha “caserta”. Para a preparação do inóculo, utilizou-se
extrato de folhas infectadas em tampão fosfato 0,01 M, pH 7,0. Nas folhas cotiledonares
de cada acesso de melancia foi pulverizado Carborundum (600 mesh) e o inóculo
esfregado manualmente sobre as folhas. Para cada espécie de vírus foram realizadas
duas inoculações mecânicas, sendo a segunda realizada três dias após a primeira. A
avaliação visual dos sintomas de cada uma das espécies de vírus foi realizada cerca de
15 dias após a última inoculação. As plantas de cada acesso, que apresentavam sintomas
evidentes de suscetibilidade foram automaticamente descartadas. As assintomáticas
foram submetidas ao teste ELISA para verificar a presença ou ausência de vírus e as
selecionadas transplantadas e multiplicadas via autofecundação em casa-de-vegetação.
Na segunda fase do processo de avaliação (época 2 - setembro/dezembro) foram
utilizados apenas os acessos de melancia nos quais não se detectou a ocorrência de
sintomas na época 1 empregando-se os mesmos procedimentos. Ao final do processo de
identificação de genótipos resistentes a cada um dos vírus utilizados neste estudo,
verificou-se que os acessos sem sintomas selecionados na época 1 (abril-julho) como
resistentes, quando avaliados na época 2 (setembro-dezembro) em sua quase totalidade
apresentaram sintomas evidentes de susceptibilidade aos vírus testados. Esse fato
sugere que a avaliação de genótipos de melancia para resistência a vírus, visando à
identificação de fontes de resistência ou de indivíduos resistentes em programas de
melhoramento, deve ser executada em épocas e/ou condições de temperaturas mais
elevadas (25 a 38OC), condição esta que favorece a expressão dos sintomas nos acessos
avaliados. Nas condições do Distrito Federal, o processo de avaliação de genótipos
resistentes tem sido executado apenas na época 2. Vale comentar que o único genótipo
identificado como resistente ao PRSV-w, é de origem brasileira, com polpa branca e firme.
Verificou-se ainda durante a fase de definição metodológica, que isolados de PRSVw
oriundos de diferentes regiões do país a saber: São Paulo, Goiás e Pernambuco
apresentavam virulências distintas quando inoculados em um mesmo genótipo de
melancia. Nas condições do Distrito Federal os isolados originários do Sub-Médio São
Francisco em geral foram mais virulentos comparativamente aos que fazem parte da
coleção da Embrapa Hortaliças. Em face disto, foram utilizados como isolados padrão no
processo de avaliação dos acessos de melancia para resistência ao PRSV. Neste
contexto, pode parecer que o desenvolvimento de cultivares de melancia com resistência
a viroses é um processo simples. Entretanto, a inexistência de cultivares de melancia no
mercado com resistência às principais viroses da cultura sugere a ocorrência de um
processo mais complexo. Apesar da definição metodológica estabelecida até o momento
e dos vários trabalhos na literatura sobre o assunto citando a existência de fontes de
resistência a virus em melancia, a Embrapa Hortaliças identificou na sua coleção de
trabalho apenas um acesso com resistência a PRSVw. Este fato, que pode ser
parcialmente atribuído ao número de acessos avaliados ou à metodologia utilizada sugere
uma padronização das metodologias de avaliação. Além disso, é importante também o
desenvolvimento de ferramentas auxiliares (marcadores moleculares) para seleção
assistida como forma de garantir o sucesso e eficiência no processo de seleção de
genótipos de melancia resistentes a vírus para as condições brasileiras. Um fato que
corrobora com essa afirmação é que genótipos descritos na literatura nacional como
resistentes a um ou vários vírus de cucurbitáceas, nas condições de avaliação do Distrito
Federal foram todos susceptíveis. A partir de 2004, iniciou-se na Embrapa Hortaliças um
processo de retrocruzamentos utilizando-se como progenitor recorrente a cultivar de
melancia “Crimson Sweet” e como progenitor não recorrente o acesso CNPH 00385
resistente ao PRSV. Vale comentar que os ciclos de seleção são realizados apenas nos
períodos mais quentes do ano em condições de casa de vegetação. Até o momento já
foram realizados quatro ciclos de retrocruzamentos para o progenitor recorrente e o
fenótipo de algumas linhas com nível de resistência satisfatório já se assemelham à
variedade de melancia “Crimson Sweet”. Contudo, a liberação de novas cultivares de
melancia resistentes a vírus no âmbito da Embrapa, além de avanços metodológicos
ainda depende de uma série de fatores que implicam na alocação de recursos humanos,
físicos e financeiros que possam garantir a disponibilização de linhagens e ou variedades
para o mercado brasileiro.
LITERATURA CITADA
BESERRA JUNIOR, Evando Aguiar, MALUF, Wilson Roberto ; FIGUEIRA, Antonia dos
Reis ; BARGUIL, B M . Herança da resistência ao Watermelon mosaic virus (WMV) em
melancia (Citrullus lanatus L.).. Fitopatologia Brasileira, Lavras-MG, v. 31, n. 3, p. 302205, 2006.
OLIVEIRA, V. B. ; QUEIROZ, M. A. ; LIMA, J. A. A. . Fontes de resistência em melancia
aos principais potyvirus isolados de cucurbitáceas no Nordeste Brasileiro. Horticultura
Brasileira - Sociedade Brasileira de Olericultura, Brasilia, v. 20, n. 4, p. 589-592, 2002.
VIEIRA, J. V.; BORGES, Cristhiane Loureiro ; AVILA, Antonio Carlos ; ARAGÃO, F A S .
Divergência genética de 48 acessos de melancia pertecentes a Embrapa Hortaliças..
In: SIMPÓSIO DE RECURSO GENÉTICOS PARA A AMÉRICA LATINA E CARIBE,
2001, Londrina. SIMPÓSIO DE RECURSO GENÉTICOS PARA A AMÉRICA LATINA
E CARIBE, 3., 2001, Londrina. Anais... Londrina: IAPAR, 2001., 2001. p. 691-693.
VILELA, N.J.; AVILA, Antonio Carlos ; VIEIRA, J. V. . Dinâmica do agronegócio brasileiro
de melancia:produção, consumo e comercialização. Brasília: Embrapa Hortaliças, 2006
(Circular Técnica).
VIEIRA, J. V.; AVILA, Antonio Carlos ; PINTO, Marcelo Nicolau ; SILVA, Beatriz Moreira
da ; BORGES, Cristhiane Loureiro . Avaliação da coleção de germoplasma de
melancia da Embrapa Hortaliças para tolerância a viroses. Brasília: Embrapa
Hortaliças, 2005 (Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento).
NASCIMENTO, W M ; VIEIRA, J. V. ; PEREIRA, W. ; AVILA, Antonio Carlos ; AFONSO,
E. F. S. ; RESENDE, J.A. . Aprimoramento do sistema de produção de melancia:
relatório final do projeto 05.2000.010.. 2003.