Melhoramento visando aumento da produtividade de óleo de sementes em abóboras

Abstract

O óleo proveniente das sementes de abóbora possui elevado valor nutricional e é utilizado de diversas formas na medicina, como no tratamento de problemas relacionados a próstata, alopecia, entre outros. As diversas formas de utilização, quando comparadas a outros óleos vegetais, evidenciam o grande potencial deste subproduto no mercado. No entanto, a produção industrial enfrenta desafios devido às cultivares comerciais apresentarem baixo rendimento de sementes e óleo, além de crescimento indeterminado, dificultando o estabelecimento de plantações mais densas e, consequentemente, produção de frutos e sementes por área. Além disso, sabe-se que os programas de melhoramento de abóbora existentes têm dedicado pouca ou nenhuma atenção a esse grupo de caracteres e ao segmento de produção de óleo. Nesse contexto, a Universidade Federal de Viçosa (UFV) desenvolve um programa de melhoramento, visando a obtenção de plantas compactas, precoces e com alto rendimento de sementes e óleo. Este estudo teve como objetivos: estimar a variabilidade genética no germoplasma, avaliar as capacidades geral e específicas dos genótipos candidatos à seleção, determinar o tipo de ação gênica predominante no controle dos caracteres de interesse, quantificar a influência de efeito recíproco para esses caracteres e traçar estratégias de melhoramento para as próximas etapas do programa de melhoramento de Cucurbita moschata da Universidade Federal de Viçosa (UFV). Foram avaliados 15 híbridos F1 provenientes do cruzamento de seis genitores pré-selecionados no programa (117, 301, 369, 447, 516 e 559) e duas testemunhas: o híbrido Tetsukabuto e a cultivar Tronco Verde. Em um segundo momento, visando estimar os efeitos recíprocos, os híbridos e recíprocos de cinco dos seis genitores foram utilizados. O experimento foi conduzido na UEPE-Horta Velha (UFV), onde foram avaliadas 17 características morfoagronômicas. Inicialmente, os dados foram submetidos à ANAVA e, posteriormente, à análise dialélica, visando a estimação da capacidade geral (CGC) e específica de combinação (CEC) para todos os caracteres. Os efeitos recíprocos foram estimados para 13 das 17 características avaliadas. Houve variabilidade genética significativa na maioria dos caracteres avaliados. A capacidade geral de combinação (CGC) predominou para os caracteres de precocidade, de crescimento compacto e para caracteres do fruto e semente – representados pelo diâmetro da cavidade interna e produtividade de sementes por planta – o que evidencia a influência de efeitos aditivos e, portanto, permite a seleção eficaz dos genitores. Por sua vez, a CEC evidenciou a influência de efeitos não aditivos na espessura da polpa e no diâmetro da cavidade interna. Efeitos recíprocos significativos foram observados para massa do fruto, espessura da polpa e diâmetro da cavidade, sugerindo a influência de efeito materno ou extranuclear na herança desses caracteres. Os genitores 301, 516, 447 e 117 foram promissores para o melhoramento da cultura com base nas análises dialélicas e testes de comparação de média. As combinações 117×516, 301×369, 301×447, 369×516, 369×559, 447×516 e 447×559 demonstraram potencial para a obtenção de linhagens com maior cavidade interna, o que favorece a produção de sementes. Além disso, os cruzamentos 301×516 e 117×301 apresentaram alto desempenho em precocidade, garantindo menores custos e retornos financeiros mais rápidos. Os resultados também indicam que a direção dos cruzamentos deve ser considerada no programa de melhoramento e reforçam a importância de integrar estratégias de seleção recorrente com a extração de linhagens para o desenvolvimento de híbridos comerciais, o que contribui para a otimização da produção de óleo de sementes de abóbora. Palavras-chave: Banco de Germoplasma. Capacidade Combinatória. Cucurbita moschata. Efeito Recíproco.Pumpkin seed oil has high nutritional value and is widely used in medicine, including treatments for prostate-related issues, alopecia, and other conditions. Its diverse applications, compared to other vegetable oils, highlight the significant market potential of this byproduct. However, industrial production faces challenges due to commercial cultivars exhibiting low seed and oil yields, along with indeterminate growth, which hinders the establishment of higher-density plantations and, consequently, fruit and seed production per area. Furthermore, existing pumpkin breeding programs have devoted little to no attention to these traits and the oil production sector. In this context, the Federal University of Viçosa (UFV) has developed a breeding program aimed at obtaining compact, early-maturing plants with high seed and oil yields. This study aimed to: (1) estimate genetic variability in the germplasm, (2) assess the general (GCA) and specific (SCA) combining abilities of candidate genotypes for selection, (3) determine the predominant gene action controlling traits of interest, (4) quantify the influence of reciprocal effects on these traits, and (5) outline breeding strategies for the next stages of UFV’s Cucurbita moschata breeding program. Fifteen F1 hybrids derived from crosses between six pre-selected parental lines (117, 301, 369, 447, 516, and 559) and two controls - the Tetsukabuto hybrid and the Tronco Verde cultivar - were evaluated. Subsequently, reciprocal crosses of five of the six parental lines were used to estimate reciprocal effects. The experiment was conducted at UEPE-Horta Velha (UFV), where 17 morpho-agronomic traits were assessed. Data were subjected to ANOVA, followed by diallel analysis to estimate GCA and SCA for all traits. Reciprocal effects were estimated for 13 of the 17 traits. Significant genetic variability was observed for most traits. General combining ability (GCA) predominated for earliness, compact growth, and fruit/seed traits - particularly internal cavity diameter and seed yield per plant - indicating additive effects and enabling effective parental selection. In contrast, specific combining ability (SCA) revealed non-additive effects on flesh thickness and internal cavity diameter. Significant reciprocal effects were detected for fruit mass, flesh thickness, and cavity diameter, suggesting of maternal or extranuclear inheritance influences. Parental lines 301, 516, 447, and 117 showed promise based on diallel analyses and mean comparisons. Hybrid combinations 117×516, 301×369, 301×447, 369×516, 369×559, 447×516, and 447×559 demonstrated potential for developing lineages with larger internal cavities, enhancing seed production. Additionally, crosses 301×516 and 117×301 exhibited high earliness performance, reducing costs and ensuring faster financial returns. The results emphasize the need to consider cross direction in the breeding program and support integrating recurrent selection with line extraction for commercial hybrid development, optimizing pumpkin seed oil production. Keywords: Germplasm Bank. Combining Ability. Cucurbita moschata. Reciprocal Effect.