Desenvolvimento e desempenho de porta-enxertos de tomateiro resistentes à Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici raças 1, 2 e 3

Abstract

A grande diversidade do gênero Solanum conservada em bancos de germoplasma permite que utilização de genótipos com genes de interesse já identificados possam ser utilizados na rápida obtenção de híbridos com resistências à patógenos. A murcha de fusário é uma doença de solo altamente destrutiva, causada pelo fungo Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (FOL). Este fungo possui três raças fisiológicas descritas (raças 1, 2 e 3) capaz de infectar cultivares com diferentes loci de resistência. Diferentemente das raças 1 e 2, a raça 3 ainda tem distribuição geográfica limitada, representando grande risco à tomaticultura tropical pela escassez de cultivares adaptadas e resistentes a esta raça. A enxertia pode ser uma alternativa para o cultivo de materiais suscetíveis mesmo em áreas infectadas, através do desenvolvimento de porta-enxertos resistentes. Os porta-enxertos devem, além de conferir resistência ao patógeno que se deseja controlar, ter boa compatibilidade com a variedade copa e não influenciar negativamente na produtividade e qualidade dos frutos. Assim, o objetivo foi obter híbridos de tomateiro resistentes à murcha de fusário e direcioná-los quanto ao potencial uso no manejo da doença. Foram obtidos cinco híbridos intraespecíficos de Solanum lycopersicum, denominados FOX1, FOX2, FOX3, FOX4 e FOX5, mediante cruzamentos de linhagens de introgressão de Solanum pennellii (LA4025, LA4026, LA4065, LA4066 e LA4067, que contém o gene I-3 de resistência a raça 3 de FOL) e uma cultivar comercial, que possui resistência às raças 1 e 2. Os híbridos FOX1 e FOX4 foram selecionados por demonstrarem resistência às três raças de FOL e direcionados como possíveis porta-enxertos a serem utilizados no manejo da doença. O híbrido de tomateiro cereja Sweet Heaven foi usado como cultivar copa (enxerto) para FOX 1 e FOX4. A possibilidade de averiguar a compatibilidade entre estes materiais foi realizada através de avaliações das concentrações de fitohormônios em raízes e folhas, 20 dias após a enxertia, e em folhas aos 70 dias após a enxertia. A concentração de alguns fitohormônios relacionados a estresses foi alterada, provavelmente causados pela enxertia. Por exemplo, as folhas de plantas enxertadas com o híbrido FOX1 tiveram menor concentração de ácido salicílico (AS) e maior concentração de ácido abscísico (ABA) aos 70 dias após a enxertia. As altas concentrações de ABA sugerem algum grau de incompatibilidade entre FOX1 e Sweet Heaven, enquanto a concentração deste fitohormônio foi menor em FOX4/SH, indicando maior compatibilidade entre eles. Contudo, por se tratar de um procedimento ainda pouco explorado, é necessário o estudo da compatibilidade dos materiais em condições de cultivo para analisar a viabilidade de interpretações a partir deste tipo de análise. Posteriormente, o desempenho dos híbridos FOX1 e FOX4 como porta-enxertos de Sweet Heaven foi verificado através de um ensaio em condições de casa de vegetação. Os tratamentos consistiram no cultivo de plantas com a combinação entre enxerto e porta- enxertos (FOX1/SH e FOX4/SH), autoenxertia de Sweet Heaven (SH/SH) e plantas pé- franco de Sweet Heaven (SH). Foram realizadas avaliações do crescimento e número de folhas do transplantio até a poda apical (1,80 m), taxa de pegamento dos frutos no 3º e 5º cachos da haste principal, trocas gasosas aos 30, 60 e 90 dias após o transplantio, variáveis relacionadas a produtividade, cor e qualidade dos frutos. A maior parte das variáveis analisadas não foi afetada pela enxertia com FOX1 e FOX4, com exceção da taxa de pegamento dos frutos, que foi reduzida pela enxertia, mas não comprometeu a produtividade. A avaliação de qualidade dos frutos evidenciou reduções na firmeza, sólidos solúveis totais e no pH da polpa em frutos de plantas enxertadas com FOX1 (FOX1/SH), o que pode comprometer sua adoção como porta-enxerto. Por sua vez, as plantas de FOX4/SH tiveram desempenho equivalente aquelas de Sweet Heaven em pé- franco em praticamente todas as avaliações, incluindo a qualidade dos frutos. Portanto, conclui-se que o híbrido FOX4 é material promissor a ser utilizado como porta-enxerto, visando o manejo da murcha de fusário em tomateiro.

The great diversity of the genus Solanum conserved in germplasm banks allows that the use of genotypes with genes of interest already identified can be used in the fast obtaining of hybrids with resistances to pathogens. Fusarium wilt is a soil disease highly destructive, caused by the fungus Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (FOL). This fungus has three described physiological races (races 1, 2 and 3) capable of infecting cultivars with different resistance loci. Differently races 1 and 2, race 3 still has limited geographical distribution, representing a great risk to tropical tomato crop due to the scarcity of cultivars adapted and resistant to this race. Grafting may be an alternative for the cultivation of susceptible materials even in infected areas through the development of resistant rootstocks. Besides providing resistance to the pathogen to be controlled, rootstocks should have a good compatibility with the canopy variety and should not negatively influence productivity and fruit quality. Thus, the objective was to obtain tomato hybrids resistant to Fusarium wilt and to direct them regarding the potential use in the management of the disease. Five intraspecific hybrids of Solanum lycopersicum, called FOX1, FOX2, FOX3, FOX4 and FOX5 were obtained through crossings of introgression lineages of Solanum pennellii (LA4025, LA4026, LA4065, LA4066 e LA4067, which contains the resistance gene I-3 for race 3 FOL) and a commercial cultivar that has resistance to races 1 and 2. The hybrids FOX1 and FOX4 were selected for demonstrating resistance to the three FOL races and directed as possible rootstocks to be used in the management of the disease. A hybrid cherry tomato (Sweet Heaven) was used as a canopy variety (scion) for FOX1 and FOX4. The possibility of ascertaining the compatibility between these materials was made through evaluations of phytohormone concentrations in roots and leaves, 20 days after grafting, and in leaves at 70 days after grafting. The concentration of some related stress phytohormones was altered, probably caused by grafting. For example, leaves of plants grafted with the FOX1 hybrid had a lower concentration of salicylic acid (AS) and higher concentration of abscisic acid (ABA) at 70 days after grafting. The high concentrations of ABA suggest some degree of incompatibility between FOX1 and Sweet Heaven, whereas the concentration of this phytohormone was lower in FOX4/SH, indicating a greater compatibility between them. However, because it is a procedure that is still little explored, it is necessary to study the compatibility of the materials under cultivation conditions to analyze the viability of interpretations from this type of analysis. Subsequently, the performance of the FOX1 and FOX4 hybrids as Sweet Heaven rootstocks was verified through test under greenhouse conditions. The treatments consisted in the cultivation of plants with the combination between graft and rootstock (FOX1/SH and FOX4/SH), Sweet Heaven self- grafting (SH/SH) and Sweet Heaven (SH) non-grafting plants. Were evaluated growth and number of leaves from transplanting to apical pruning (1.80 m), the rate of fruit keeping in the 3rd and 5th bunches of the main stem, gas exchange at 30, 60 and 90 days after transplanting, variables related to fruit productivity, color and quality. Most of the variables analyzed it was not affected by grafting with FOX1 and FOX4, except for the rate of fruit keeping, which was reduced by grafting, but did not compromise productivity. The fruit quality evaluation evidenced reductions in firmness, total soluble solids and pH of the pulp in fruits of plants grafted with FOX1 (FOX1/SH), which may compromise its adoption as rootstock. Whereas, FOX4/SH plants had a performed equivalent to those of Sweet Heaven non-grafting in practically all evaluations, including fruit quality. Therefore, it is concluded that the FOX4 hybrid is a promising material to be used as a rootstock, aiming at the management of Fusarium wilt in tomato.