Melhoramento e Propagação do Urucuzeiro

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1 Melhoramento e Propagação do Urucuzeiro Camilo Flamarion de Oliveira Franco e Fabiano de Cristo Pereira da Silva, Jorge Cazé Filho, Miguel Barreiro Neto, Abel Rebouças São José, Tiyoco Nair Hojo Rebouças, Ivan Sérgio Campos Fontinélli Melhoramento O melhoramento genético das plantas cultivadas, é uma prática de fundamental importância. No caso do urucuzeiro, sua expressão maior reside no fato de que o Brasil, como um dos maiores produtores e exportadores mundial dessa bixácea, necessite com urgência, dispor de materiais de qualidades superiores, tanto em produtividade de grãos, como altos teores de bixina, visando competir com o mercado internacional. O binômio produtividade e bixina deve ser perseguido pelos melhoristas e geneticistas, visto que a qualidade terá espaço assegurado no agronegócio do urucuzeiro. Pouco tem sido feito na área da obtenção de cultivares de urucum, a exceção da seleção em tipos locais e as avaliações tradicionais dos tipos que participam dos ensaios regional e nacional. Ainda que se disponham de alguns conhecimentos referentes à biologia floral, maturação do fruto, mecanismos de abertura das flores e métodos de polinização; há um longo caminho a ser percorrido em busca de informações para ampliar a base científica do melhorista para que, a partir de então, se possa atender à demanda dos produtores e do segmento industrial em termos de produtividade e maior rendimento de bixina. As características econômicas de maior importância e que se constituem parâmetros para o trabalho de melhoramento, referem-se a: número de cachos/planta, número de sementes/cacho, número de cápsulas/cacho, uniformidade de maturação, deiscência das cápsulas, tolerância a pragas e doenças, densidade das sementes, intensidade de coloração das sementes e percentagem de bixina. Todas estas características têm herança quantitativa e, portanto, são governadas por alguns genes que têm sua expressão grandemente influenciada pelo ambiente. A flor do urucuzeiro é hermafrodita e, desta forma, convivem na mesma estrutura o androceu (pólen) e o gineceu (óvulo). Entretanto, a flor não pode autofecundar-se devido à ocorrência do fenômeno da protandria que faz com que os grãos de pólen estejam maduros antes das anteras se apresentarem receptivas. Assim, a fecundação só ocorre devido à polinização cruzada que é realizada preferencialmente pelos insetos (entomofilia). A alogamia define um grupo de plantas de polinização aberta (PPA) que se identificam com as populações locais de urucum, as quais apresentam grande variabilidade de tipos e nada mais são que misturas de genótipos que assim permanecem geração após geração. As implicações da alogamia no melhoramento do urucum devem-se ao fato de que nas plantas alógamas ou de polinização cruzada, os acasalamentos são realizados livremente entre todos os indivíduos da população. Com isto, estimula-se o aumento da variabilidade genética e do vigor, contribuindo para o aparecimento de indivíduos que são heterogêneos e heterozigotos devido à troca de freqüências gênicas que ocorrem a cada ciclo. Há, portanto, maior flexibilidade da estrutura genética. Com endogamia forçada, ocorre perda de vigor e deterioração. Esta depressão devido ao endocruzamento é o resultado da homozigose de alelos subvitais. Assim, o objetivo do melhoramento destas plantas é manter a heterozigose ou restaurá-la no final do programa. Seleção massal Métodos de melhoramento

2 Usada para promover com segurança e rapidez, o melhoramento de tipos locais a partir de cultura geral. Os materiais cultivados, atualmente, são misturas varietais. Nestes casos, há uma grande variabilidade e desuniformidade de materiais, cada um deles se comportando como híbridos naturais, manifestando expressivo vigor e garantindo o progresso genético da população. Pode ser realizada pelo próprio produtor, na ausência de melhoristas, em função das características econômicas que constituem os critérios de seleção. Na escolha e marcação das melhores plantas, as mais produtivas e isentas de pragas e doenças, selecionando-se nelas as melhores cápsulas. Com base na produção e na percentagem de bixina são eleitas as melhores plantas dentre as selecionadas, cujas sementes são misturadas para constituírem a geração seguinte, onde idêntico processo é adotado. Seleção de progênies Há necessidade de controle da polinização, o que é feito protegendo-se a inflorescência. Embora já ressalvados os efeitos da endogamia em plantas alógamas, constitui meio seguro para a obtenção das linhagens puras necessárias nos programas de hibridação. Após a marcação e seleção das melhores plantas, as sementes originadas de cada inflorescência protegida nas plantas individuais, são separadas para constituírem progênies. As progênies das plantas individuais são plantadas lado a lado, em campo, eliminando-se as que se apresentarem fora dos padrões de seleção. Prossegue-se com a seleção entre e dentro das linhas, elegendo-se as melhores plantas para constituírem linhagens e/ou famílias. Avaliação das linhagens e famílias e eleição das melhores para continuidade do melhoramento. Hibridação Objetiva combinar num só genótipo gens disponíveis que se encontram em dois ou mais genótipos diferentes. Como ainda é grande a variabilidade natural existente no urucum, antes de produzir o híbrido deve-se ter definido claramente os objetivos do programa. É bom lembrar que a produção de híbridos depende da disponibilidade de linhas parentais superiores e que esta fase inclui autogamia para produzir uniformidade e seleção para mérito individual. Dos métodos de hibridação, o recomendável e simples para o urucum é o da população. Este método se presta melhor para culturas em que as sementes constituem o material de valor comercial e para conduzir um grande número de indivíduos, pois se fica livre de proceder as anotações de genealogia. As etapas são: cruzamento dos pais selecionados e obtenção da F1. Obtenção da F2 e plantio em campo suficientemente grande. Colheita conjunta em um só lote. Plantio para formar a próxima geração. Da geração F3 a F6, faz-se o plantio e seleção das melhores, seguindo-se da mistura das melhores para constituírem a geração seguinte. Da F6 a F8, deve-se fazer a seleção de plantas individuais para formarem famílias. Avaliação das famílias para utilização como novos cultivares. Propagação A propagação vegetal apresenta, inconfundivelmente, grande importância para a civilização humana. No reino vegetal, é normal ocorrer tanto a propagação sexuada, gâmica ou por sementes quanto a propagação assexuada, agâmica ou vegetativa. A propagação sexuada é o método de reprodução mais eficiente e mais utilizado na propagação de diversas plantas cultivadas. Consiste no processo meiótico de divisão celular, onde o número de cromossomos das células reprodutivas é reduzido à metade para formar os gametas: Óvulos e grãos de pólen. A divisão meiótica é fundamental para a geração de variabilidade através da divisão reducional e independente dos cromossomos e dos crossing over (Borém, 1997). A propagação de plantas lenhosas ocorre tanto sexuada como assexuadamente. Para obter sucesso na propagação, é fundamental conhecer importantes aspectos da planta, como: manipulações mecânicas e procedimentos técnicos, ou seja, como enxertar ou preparar estacas; compreender a estrutura e a

3 forma de desenvolvimento da planta através da botânica, horticultura, genética e fisiologia da planta; e entender as diferentes espécies vegetais e os distintos métodos pelos quais é possível viabilizar a sua propagação (Hartman & Kester, 1989). Propagação sexuada Grande parte do sucesso de um cultivo deve-se, dentre outros aspectos, a seleção da semente no momento oportuno para a realização do plantio. Para tanto, as sementes devem ser, preferencialmente, oriundas de plantas matrizes de reconhecido patrimônio genético, dispondo das seguintes características: rusticidade, alta produtividade, precocidade de produção, ausência de pragas e doenças e. essencialmente, com teor de bixina superior a 2,5% conforme preconiza os fatores de qualidade da tabela de classificação das sementes de urucum. Um outro fator de extrema relevância é que a coleta das sementes deve ser procedida das melhores cápsulas e que as mesmas tenham atingido o completo estágio de maturação. O passo posterior consistirá da abertura das cápsulas por via manual ou mecanicamente, de acordo com a necessidade e quantidade desejada de sementes. Deve-se ter a precaução em evitar a secagem excessiva das mesmas, após a colheita das cápsulas, por conta da ocorrência de dormência nas sementes, motivada pelo tegumento endurecido que não permite a absorção de água durante o processo germinativo. É importante informar que a quantidade de sementes dormentes aumenta à medida em que se reduz o teor de umidade das sementes. Portanto, é comum lotes de sementes armazenadas apresentarem de 40 a 50% de sementes duras. Apesar disso, quando se deseja armazená-las, logo após sua colheita, é recomendável reduzir sua umidade para 10 e 12%, visando minimizar os efeitos de pragas e doenças de grãos armazenados. Recomenda-se tratar as sementes com fungicida antes do processo de armazenamento. Embora seja uma prática comum, é sabido que o método de propagação por semente ou sexuada, não é o mais recomendado, por conta de se obter uma grande desuniformidade entre as plantas propagadas pelo referido método, por conta da alta taxa de variabilidade genética. As variações mais comuns constam em relação à cor, formato e tamanho das cápsulas, teor de bixina, tolerância à pragas e doenças, produtividade, dentre outras. Propagação assexuada A propagação assexuada, agâmica ou vegetativa se caracteriza por possibilitar a clonagem de várias plantas, principalmente as espécies lenhosas. Cada célula, órgão ou tecido vegetal é capaz de conter e transmitir a informação genética aos seus descendentes, além de regenerar uma planta inteira. Vários são os métodos de propagação vegetativa como: estaquia, enxertia, mergulhia, propagação por meio de raízes especializadas, dentre outros. A sua utilização depende do objetivo desejado e da espécie vegetal que se pretende propagar. Todos os descendentes de uma planta matriz obtidos através de clonagem, apresentam as mesmas características genéticas da planta mãe. No caso específico do urucuzeiro, os métodos de propagação mais utilizados são os descritos a seguir: Estaquia Consiste na retirada de partes da planta (ramos jovens com diâmetro próximo de 1cm e 30-40cm de comprimento), que depois de eliminada a parte apical, divide-se em duas estacas que serão enterradas cerca de dois terço do seu comprimento e que podem ser enraizadas em substrato de areia lavada. A seguir, cobre-se as estacas com plástico transparente, formando, dessa forma, uma câmara úmida. Tratar as estacas com uma solução de ácido indolbutírico (IBA) na concentração de 100ppm durante 8 a 12 horas. Após o estaqueamento, cobre-se todo o leito com plástico transparente e realiza-se pelo menos três irrigações diárias.

4 As estacas iniciam o enraizamento cerca de 30 dias após o enterrio, sendo que a maioria já está enraizada após 45 dias. O percentual de enraizamento, em condições ideais, pode variar entre 60 a 90%. Após constatado o enraizamento, as estacas devem ser transplantadas para sacos de polietileno preto contendo um substrato composto por terra vegetal e esterco de curral curtido, na proporção de 3:1. Adicionar a cada metro cúbico da mistura 2,5 a 5,0 kg de superfosfato simples e 0,5 a 1,0 kg de cloreto de potássio. As mudas transplantadas continuarão sob o plástico por um período de uma semana, visando adaptar-se ao novo substrato; posteriormente, serão encanteiradas, em meia sombra (50% de insolação), onde permanecerão entre 30 a 60 dias, o ponto ideal para o plantio no campo (Rebouças & São José, 1996). Enxertia Os métodos de enxertia mais utilizados em urucuzeiro são borbulhia em janela ou placa e garfagem por fenda cheia. No momento da enxertia, os porta-enxertos (obtidos por sementes) devem apresentar diâmetros variando entre 0,8 a 2 cm a uma distância de 10cm acima do colo da planta. Para a enxertia por borbulhia em janela, deve-se preferir diâmetros entre 1,5 a 2 cm. Na enxertia por garfagem do tipo fenda cheia no topo, devem-se escolher os garfos, a partir de ponteiro de ramos novos, eliminando-se os primeiros 5cm apicais dos mesmos. Cada garfo deve possuir duas gemas. Abaixo da gema inferior, realizam-se dois cortes em bisel, formando uma cunha a qual será inserida no cavalo a cerca de 10 cm acima do colo deste. Um ponto importante neste método de enxertia é que se deve coincidir as cascas do cavalo e do garfo em pelo menos um dos lados da união dos dois indivíduos. A seguir, são amarrados na região da união com uma fita plástica e cobertos com um saco plástico transparente pequeno (22 cm de comprimento por 3-4 cm de diâmetro), visando evitar a desidratação do material vegetal e tão logo inicie a brotação do garfo, retirar a fita plástica. As mudas enxertadas estarão aptas a serem levadas ao campo entre 60 e 90 dias após a enxertia (Rebouças & São José, 1996). Propagação por métodos alternativos O urucuzeiro é propagado, geralmente, por via sexuada. Apesar da sua grande variabilidade genética, principalmente, quanto ao percentual de bixina, produtividade, número de cachopa/cacho, número de sementes/cachopa, dentre outros fatores, as pesquisas relacionadas com a sua propagação vegetativa ou assexuada, visando estabilizar os caracteres agronômicos desejáveis ainda são incipientes. A clonagem do urucuzeiro pelos métodos convencionais de propagação (estaquia, enxertia e outros) não satisfaz as expectativas dos produtores desta bixácea nem as empresas/instituições interessadas no processo de produção de mudas. Para solucionar estes inconvenientes, recorre-se a métodos alternativos de propagação in vitro, buscando viabilizar a clonagem do urucuzeiro, em escala comercial, obtendo, desta forma, mudas de alto padrão agronômico. O conceito de cultivo in vitro de tecidos vegetais se aplica, de maneira geral, a um conjunto de técnicas para descrever o cultivo estéril de organismos, órgãos, tecidos e células sobre um meio de cultura e sob condições ambientais controladas. As diferentes técnicas de cultivo in vitro de órgãos e tecidos vegetais têm aplicação de grande importância na propagação vegetativa ou regeneração de espécies e cultivares de interesse hortícola. A utilização de uma técnica concreta depende do objetivo que se deseja e a sua capacidade de regenerar planta está determinada pelo genótipo, pelas condições de cultivo (nutrientes, reguladores de crescimento e condições físicas) e pelo estado fisiológico da planta (Pierik, 1987; Torres et al., 1998). A Emepa está implementando um Programa de Biotecnologia Vegetal onde serão desenvolvidas pesquisas com espécies herbáceas e lenhosas, com destaque maior para o inhame e o urucuzeiro. No que diz respeito a essa bixácea, busca-se através dos métodos de cultura de tecidos vegetais definir uma metodologia capaz de viabilizar a sua clonagem, em escala comercial. Partindo de material juvenil, serão estudadas a combinação de meios de culturas interagidos com reguladores de

5 crescimento e suas respectivas concentrações, objetivando reduzir, ao possível, o número de subcultivos nas fases de proliferação/alongamento e enraizamento. Posteriormente, as plântulas regeneradas in vitro passarão pelo processo de aclimatação e, finalmente, levadas ao campo. O sucesso desse trabalho possibilitará a clonagem do urucuzeiro nos índices desejados e, certamente, solucionará, em definitivo, os inconvenientes agronômicos apresentados pela cultura.