Herança de caracteres relacionados à produtividade e perfil de ácidos graxos do óleo de sementes de abóbora e seleção de plantas compactas e com maior produtividade de óleo funcional

Abstract

Diante do aumento da demanda interna de óleos vegetais e a busca do aproveitamento de resíduos produzidos na agricultura, o uso do óleo de sementes de abóbora se mostra extremamente promissor. Uma forma de aumentar sua produtividade é mediante o aumento do número de plantas por área o que pode ser obtido via redução do porte da planta. Para possibilitar altos ganhos via melhoramento genético para produtividade de óleo, assim como, perfil de ácidos graxos é imprescindível o conhecimento da natureza e magnitude da variação genética na população, o que pode ser feito via análise de gerações. Além disso, como são necessários ganhos genéticos para vários caracteres simultaneamente é necessário o uso de índices de seleção. Portanto, o objetivo deste trabalho foi determinar a herança de caracteres relacionados à produtividade e perfil de ácidos graxos do óleo de sementes da abóbora e estimar as relações genéticas entre esses caracteres, assim como, selecionar genótipos de abóbora com crescimento compactos, precoces e com maior produtividade de óleo funcional de sementes. Para isso primeiramente foram utilizadas seis gerações derivadas do cruzamento envolvendo genitores contrastantes para esses caracteres. Os genitores utilizados foram o BGH 7319 e o cultivar Tronco Verde, e a partir do cruzamento desses dois genitores foram obtidas as plantas F 1 , as quais foram autofecundadas para obtenção da geração F 2 e também retrocruzadas com os genitores P 1 e P 2 para obtenção das gerações RC 1 e RC 2 , respectivamente. Para realizar a seleção, foram avaliadas 76 famílias de meios irmãos obtidas de cada planta RC 1 avaliada, sendo cada família constituída por cinco plantas, totalizando 380 indivíduos. Foi utilizado o delineamento experimental de blocos aumentados (DBA), com 10 repetições para os tratamentos comuns. Os valores genéticos individuais e de famílias foram estimados a partir do procedimento da máxima verossimilhança restrita/melhor predição linear não viesada (REML/BLUP). Foram estimadas a acurácia e herdabilidades para famílias e indivíduos, e a seleção dos melhores genótipos foi realizada com o auxílio do índice FAI-BLUP (Factor Analysis and Ideotype-Design), comparando-se três estratégias de seleção, a saber: seleção de 20% das melhores famílias (1), seleção entre e dentro simultaneamente (2), seleção individual, independente de famílias (seleção massal) (3). Em geral, a análise de gerações demonstrou que os efeitos aditivos foram predominantes para a maioria dos caracteres, sendo que para teor de óleo constatou-se sobredominância. Quanto à seleção dos melhores genótipos, foram obtidos os maiores ganhos de seleção preditos com a estratégia de seleção individual, com ganhos preditos para produtividade de sementes em torno de 35% e de redução do comprimento do entrenó de 15% em média, sendo considerada a melhor estratégia. Os ganhos preditos para perfil de ácidos graxos e teor de óleo foram próximos a zero independente da estratégia utilizada. O índice FAI-BLUP viabilizou a seleção de genótipos de abóbora com crescimento compacto, precoces e com maior produtividade de óleo funcional de sementes que poderão ser utilizados em um programa de seleção recorrente intrapopulacional. Palavras-chave: Cucurbita moschata. FAI-BLUP. Porte.

Given the increase in domestic demand for vegetable oils and the search for the use of waste produced in agriculture, the use of winter squash seed oil is extremely promising. One way to increase its productivity is by increasing the number of plants per area, which can be obtained through the development of more compact plants. To enable high gains via genetic plant breeding for oil productivity, as well as the fatty acid profile, it is essential to know the nature and magnitude of genetic variation in the population, which can be done via generational analysis. Furthermore, as genetic gains are needed for several traits simultaneously, it is necessary to use selection indices. Therefore, the objective of this work was to determine the inheritance of traits related to the yield and fatty acid profile of winter squash seed oil and to estimate the genetic relationships between these traits, as well, select winter squash genotypes with compact growth, earlier-flowering and with higher productivity of functional seed oil. For this, firstly, six generations derived from crosses involving contrasting parents for the traits under study. The parents used were BGH 7319 and the cultivar Tronco Verde, F 1 plants were obtained from the crossing of these two parents, which were then self-fertilized to obtain the F 2 generation; F 1 plants were also backcrossed with the P 1 and P 2 parents to obtain the RC 1 and RC 2 generations, respectively. To carry out the selection, 76 half-sib families obtained from each RC 1 plant were evaluated, five plants per family being evaluated, totaling 380 individuals. The experimental design of augmented blocks (DAB) was used, with 10 repetitions for the common treatments. The individual and family breeding values were estimated using the restricted maximum likelihood/best unbiased linear prediction procedure (REML/BLUP), and after the best genotypes were selected through the FAI-BLUP selection index, comparing three selection strategies, namely: selection of 20% of the best families (1), selection between and within families simultaneously (2), and individual selection, independent of families (mass selection) (3). In general, additive effects were predominant for most of the traits, with an overdominance for oil content. Regarding the selection of the best genotypes greater selection gains were obtained with the individual selection strategy, with predicted gains of 15% in internode length reduction, and a seed productivity gain around 35%, with individual selection being considered the best selection strategy. The predicted gains for the fatty acid profile and oil content were close to zero, regardless of the selection strategy. The FAI-BLUP index enabled the selection of winter squash genotypes with compact growth, earlier-flowering and with higher productivity of functional seed oil that could be used in recurrent intrapopulation selection program. Keywords: Cucurbita moschata. FAI-BLUP. Plant size.