DESAFIOS DA TOMATICULTURA EM REGIÕES QUENTES E ÚMIDAS: ADAPTAÇÃO GENÉTICA OU ARTIFICIALIZAÇÃO DOS AMBIENTES DE CULTIVO?

Transcrição

1 DESAFIOS DA TOMATICULTURA EM REGIÕES QUENTES E ÚMIDAS: ADAPTAÇÃO GENÉTICA OU ARTIFICIALIZAÇÃO DOS AMBIENTES DE CULTIVO? Hiroshi Noda 1 Introdução O processo de domesticação de plantas teve inicio há pouco mais de dez milênios e ocorreu, simultaneamente, em diferentes regiões do planeta. Assim, no mesmo espaço de tempo, nas terras baixas da América Tropical, plantas alimentares como a mandioca, batata-doce, ariá, cará, taioba, entre outras, foram domesticadas. A domesticação de plantas, a dispersão das espécies agrícolas e o desenvolvimento da agricultura possibilitaram o surgimento de sociedades humanas complexas. O tomateiro é originário dos países andinos, desde o norte do Chile até a Colômbia e sua domesticação ocorreu no México. Originalmente, era uma espécie geneticamente adaptada aos ambientes de clima temperado. O seu cultivo nas regiões tropicais úmidas é um desafio agronômico, pois, além das condições climáticas adversas ao desenvolvimento vegetativo e reprodutivo da planta devem ser considerados outros fatores que podem prejudicar a produtividade e qualidade da produção: doenças causadas por bactérias e fungos. Nessas ocorrências, as perdas podem ser totais, pois, as condições ambientais prevalecentes (altas temperaturas e umidade excessiva) atuam como fatores estressantes ao desenvolvimento do tomateiro e, ao mesmo tempo, aceleram os ciclos reprodutivos e a dispersão dos patógenos. O uso de tecnologias de controle ambiental associada à aplicação de agrotóxicos para o controle de pragas e doenças tem sido uma alternativa para viabilizar o cultivo do tomateiro em ambientes adversos. Nessas condições, as variedades geneticamente não adaptadas ao ambiente natural podem completar satisfatoriamente o ciclo vegetativo e reprodutivo. Outra alternativa é promover a melhoria genética do tomateiro visando sua adaptação aos fatores ambientais adversos. A história da pesquisa agronômica brasileira é extremamente rica em exemplos exitosos nos seus programas de melhoramento genético do tomateiro para cultivo nos 1 Pesquisador Titular aposentado do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia/INPA. Professor dos Programas de Pós-Graduação Ciências do Ambiente e Sustentabilidade na Amazônia/Universidade Federal do Amazonas e Agricultura no Trópico Úmido/INPA.

2 diversificados ecossistemas do território nacional. Em um importante e histórico artigo, publicado em 2009, Paulo Cesar Tavares de Melo, Arlete Marchi Tavares de Melo e Fernando Antonio de Souza Aragão relatam os resultados obtidos por professores e pesquisadores de instituições públicas e privadas relacionados aos estudos e criação de cultivares de tomate adaptadas para o cultivo em ambientes sub-tropicais e tropicais úmidos e semi-áridos. O tomateiro e o contexto ambiental no Trópico Úmido Uma densa floresta tropical úmida constitui, ainda hoje, a paisagem predominante da porção centro-ocidental da Amazônia brasileira. Aproximadamente 80% dessa floresta ocorre sobre solos Latossolos e Argissolos de terra firme (áreas não inundáveis nos períodos de enchentes dos rios). São solos frágeis e a floresta é mantida em equilíbrio por meio de uma eficiente ciclagem de nutrientes envolvendo uma complexa rede de interações entre plantas, animais e microrganismos (Alfaia et al., 2013). A transformação das florestas de terra firme em áreas agrícolas exige o uso de técnicas adequadas uma vez que o estoque de nutrientes encontrase na fitomassa aérea e a retirada da floresta, interrompendo a dinâmica de reciclagem, pode ter, como consequência, a exaustão do solo. Portanto, o manejo inadequado desse recurso natural pode comprometer a sustentabilidade da atividade agrícola, principalmente em se tratando de cultivo de espécies de ciclo anual, como no caso da maioria das hortaliças. Os solos dos ecossistemas de várzea (áreas inundáveis) dos rios de água branca apresentam alta fertilidade natural e são utilizadas para cultivo de espécies anuais, principalmente hortaliças. Entretanto, são utilizáveis apenas no período das vazantes. As características meteorológicas prevalecentes no trópico úmido são fatores que podem afetam negativamente desenvolvimento vegetativo e reprodutivo do tomateiro. As temperaturas diurna e noturna são consideradas elevadas e o curto período de insolação, devido a presença constante de nuvens no inverno (época chuvosa) afeta o desenvolvimento vegetativo. Temperaturas elevadas afetam a fisiologia da reprodução prejudicando a qualidade do pólen e provocam o abortamento das flores e, consequentemente, a frutificação. No final da década de setenta e início de oitenta do século passado olericultores das áreas de produção próximas de Manaus já utilizavam técnicas para o controle da murcha bacteriana, causada pela bactéria Ralstonia solanacearum, um fator limitante ao cultivo do tomateiro no trópico úmido. Por exemplo, a enxertia de tomateiros suscetíveis em porta enxertos resistentes e tratamento do solo para eliminação do patógeno. No primeiro caso, a baixa compatibilidade do porta-enxerto em relação ao tomateiro não propiciava uma produtividade capaz viabilizar

3 economicamente o uso da técnica. No mesmo período, a Escola Agrotécnica Adventista, no município de Rio Preto da Eva, AM, utilizou a tecnologia de cultivo de tomateiro em caixas com solo esterilizado com brometo de metila em galpões com cobertura de plástico. As variedades utilizadas foram Tropic e Floradel, de origem norte-americana. Durante alguns anos o uso desse sistema de produção garantiu o abastecimento de significativa parte da demanda de Manaus. Entretanto, o custo da manutenção do sistema devido ao processo de re-infecção do solo e a ocorrência de epidemias da doença mancha alvo, causada por Corynespora cassiicola, inviabilizou a continuidade do uso da tecnologia. Melhoramento genético do tomateiro para cultivo no trópico úmido O Programa de Melhoramento Genético de Hortaliças do INPA tem como objetivo gerar conhecimentos e produtos destinados aos agricultores familiares da região do trópico úmido e, assim, contribuir para uma produção diversificada de alimentos de qualidade obtida a partir da observância aos preceitos agroecológicos e como isso garantir a segurança alimentar e nutricional das populações humanas na Amazônia. As espécies convencionais mais conhecidas e consumidas na região amazônica são as mesmas de outras regiões brasileiras. O tomate é um ingrediente muito utilizado na culinária regional e, por isso, o tomateiro é cultivado mesmo nas remotas comunidades rurais da Amazônia. O consumo, per capita, na Região Norte é 3,30 kg, ou seja, cerca da 64 % da média brasileira ou, ainda, 68 % da média da Região Sul (IBGE, 2004). O tomate é a mais importante hortaliça convencional que vem sendo estudada pelo INPA e a murcha bacteriana é um fator limitante ao cultivo do tomateiro. A bactéria R. solanacearum, agente causal da doença, é parte da biodiversidade da região tropical úmida de baixa altitude. Assim, as pesquisas têm sido direcionadas no sentido do melhoramento para resistência do tomateiro ao patógeno R. solanacearum e tolerância ao cultivo sob condições de temperaturas elevadas. Variabilidade genética e dinâmica de populações em R. solanacearum R. solanacearum é o agente causal da murcha bacteriana em mais de 200 espécies hospedeiras. É encontrada em solos ainda não cultivados e possui aptidão para sobreviver no solo ou na rizosfera de seus hospedeiros e de outras espécies vegetais. Boher et al. (2013), em levantamentos realizados em vinte e dois municípios abrangendo todas as microrregiões do Estado do Amazonas encontraram isolados de R. solanacearum classificados como biovar 1, N2,

4 também denominada biovar 2 tropical, e biovar 3 presentes em doze espécies e seis famílias (Figura 1). Em tomateiro, a biovar mais frequentemente encontrada foi o 1. Em pimentão e pimenta-de-cheiro foram encontrados as biovares 1 e 3, sendo, a biovar 3, mais frequente. Os isolados da biovar 1 foram encontrados em bananeira e de Heliconia sp., provocando murcha em bananeiras e apresentando níveis de agressividade variáveis em solanáceas. Figura 1. Ocorrência e variabilidade de R. solanacearum no Estado do Amazonas. Fonte: Boher et al., Boher (2013) demonstrou, em experimentos realizados em ambiente de terra firme e várzea, a alta variabilidade genética do patógeno mesmo em áreas restritas. Numa mesma parcela (5m 2 ) foram isoladas de plantas infectadas com biovares 1 e 3 de R. solanacearum (Figura 2). Nas parcelas com a testemunha suscetível Santa Cruz Kada foi detectada a presença das biovares 1 e 3 em plantas diferentes ou ambas biovares na mesma planta. Nas parcelas com a testemunha resistente Yoshimatsu foi detectada somente a presença da biovar 1 nas plantas infectadas. Interação hospedeiro x patógeno x ambiente Noda et al. (1986), avaliando genótipos de tomateiro em experimento de campo, em solos naturalmente infestados por R. solanacearum, já haviam verificado que a evolução do processo

5 da doença murcha bacteriana apresentava características epidemiológicas bem definidas, onde níveis elevados de resistência, conferida por um genótipo, eram correlacionados aos baixos níveis de velocidade do progresso da doença na população hospedeira. Na figura 3 é apresentado a distribuição espacial das parcelas e os blocos de um experimento, realizado no ano de 2010 em área de várzea, para avaliação da resistência ao patógeno R. solanacearum. Nas parcelas bz, cw, fy e Hz, ocupadas pela cultivar suscetível Santa Cruz Kada é possível observar o padrão da dinâmica epidemiológica da doença. O início do aparecimento dos sintomas ocorreu a partir de dezenove dias após o transplante das mudas no campo (parcela bz) e a seguir o processo epidemiológico expande-se por toda a parcela ocupada pela cultivar. Por outro lado, nas parcelas ocupadas pela variedade resistente Yoshimatsu 4-11 (ax, dy, fx, hx) não houve ocorrência da doença ou, quando ocorreu, a planta infectada expressou o sintoma da doença após um período mais longo em relação à data do transplante e o processo epidemiológico não se expandiu por toda a parcela. Em relação ao total de plantas infeccionadas foi observado que o genótipo suscetível apresentou 92% de ocorrência, ao passo que no genótipo resistente a ocorrência foi de 7%. Os resultados mostram que a ocorrência total de 17% e 8% de plantas infectadas, respectivamente, nas parcelas ocupadas pelas cultivares Caraiba e Yoshimatsu 4 11 concordam com os obtidos por Prior et al. (1996) que utilizaram como critério para registro de ocorrência da doença a presença do patógeno nos tecidos vasculares das plantas infectadas. Esses autores alcançaram resultados mostrando que a severidade da doença é maior na estação mais quente. Metodologia para incorporação de resistência genética Uma vez que nas condições de cultivo, a expressão da resistência genética do tomateiro é resultante da sua interação com populações de R. solanaceraum, presume-se que sua estabilidade, no tempo e espaço, possa ser estimada a partir de estudos que levem em conta a alta variabilidade genética do patógeno e a capacidade do hospedeiro em completar um ciclo reprodutivo quando cultivado em ambientes desfavoráveis e heterogêneos (temperatura e umidades elevadas) e na presença de solos naturalmente infestados pelo patógeno. A resistência

6

7 a b c d E f g h x y w z Cultivar Sta.Cruz Kada Caraíba C-38 Y-4-11 Y-L1 Y-L2 Y-L3 Y-L4 Parcelas bz, cw, fy, hz bx, cx, ez, hy ay, dz, fz, gx ax, dy, fx, hx by, cz, ex, gw aw, cy, ew, gz bw, dw, ey, gy az, dx, fw, hw 63 dias após o transplante 56 dias após o transplante 49 dias após o transplante 38 dias após o transplante 34 dias após o transplante 27 dias após o transplante 19 dias após o transplante Figura 3. Epidemiologia da murcha bacteriana em tomateiro cultivado em ambiente de várzea com solo naturalmente infestado por R. solanacearum.

8 genética do hospedeiro ao patógeno deve permanecer estável seja em relação ao tempo, aos diferentes espaços de cultivo frente à extrema variabilidade genética do patógeno e aos estresses ambientais que podem interferir negativamente na expressão do caráter. Dessa forma, foram adotados métodos que, levando em conta todos os fatores intervenientes nas complexas interações hospedeiro x patógeno x ambiente, permitissem avaliações confiáveis dos níveis de resistência das progênies selecionadas. Até o final da década de oitenta, do século passado, havia duas tendências distintas no que tange à interpretação dos mecanismos controladores da resistência genética do tomateiro em relação ao patógeno R. solanacearum. Alguns autores encontraram evidências de controle oligogênico na reação de resistência (Acosta et al., 1964; Digat & Derieux, 1968). Entretanto, as cultivares americanas Saturn e Venus, consideradas resistentes segundo esta interpretação, apresentaram reação de susceptibilidade à R. solanacearum quando avaliadas, no Brasil, em casas de vegetação, com temperaturas máximas (acima de 30 o C), consideradas elevadas para o tomateiro (Couto et al., 1979 e Martins et al., l988). Por outro lado, Russel (1978) e Villareal, (1980), afirmam, respectivamente, que a herança é complexa e o controle da expressão de resistência está fortemente correlacionado com as condições ambientais. Os ensaios para discriminação das progênies resistentes frente à alta variabilidade do patógeno foram realizados em ambientes contrastantes da várzea (áreas inundáveis) e terra firme (áreas não inundáveis), naturalmente infestados pelo patógeno e, para estimar os níveis de resistência das progênies, foi utilizado o parâmetro epidemiológico para doenças monocíclicas Taxa de Infecção (QR), segundo recomendação de Planck (1963). Os padrões constantes de referência (testemunhas) de reação do hospedeiro ao patógeno são as cultivares Santa Cruz Kada, com reação de suscetibilidade e Caraiba, com reação de resistência (Noda et al., 1986; Noda & Machado, 1993; Noda, 1997 e Noda et al., 1997). A presença da cultivar Santa Cruz Kada em todos os ensaios tem, também, a finalidade de certificar a presença do patógeno e o potencial de inoculo. Nas avaliações de resistência ao patógeno é utilizada uma variação do método descrito por Kuriyama (1975), no qual as plantas com ausência ou pouco sintomas da doença no final do ciclo são consideradas resistentes. A presença da bactéria nos feixes vasculares é constatada, segundo método descrito por Király et al., (1970) e consiste na exudação de células bacterianas na forma de um líquido de coloração leitosa quando pequenos pedaços de tecido afetado pelo patógeno são colocados sobre uma placa de vidro com água. As leituras de ocorrência de murcha bacteriana

9 são iniciadas após o transplante das mudas no campo e, em intervalos semanais, faz-se o registro das plantas afetadas pela doença, anotando-se, também, a posição das plantas nas parcelas. Avaliação continuada no tempo usando testemunhas constantes Durante o processo de avaliação e seleção, no período de 1983/92, observou-se, consistentemente, a ocorrência de contrastes significativos para os caracteres de resistência à R. solanacearum e de produção de frutos sob condição de cultivo em solos infestados pelo patógeno. As progênies selecionadas para as etapas subsequentes apresentaram maiores níveis de resistência ao patógeno e maior capacidade de produção em solos infestados quando comparadas com a testemunha susceptível (grupo Santa Cruz) e a testemunha resistente (Caraiba). Noda et al., (1986), observaram que o caráter Taxa de Infecção (QR), por se tratar de um parâmetro epidemiológico, consegue detectar um maior número de contrastes significativos quando comparado com outros parâmetros que não consideram a resistência do hospedeiro como resultante de um processo cuja expressão varia em função do tempo. Com base nos dados obtidos em experimentos realizados no período de 1983 até 2010 foi observado a estabilidade nos níveis de resistência das progênies e linhagens obtidas derivadas do cruzamento HT 16, que deu origem à cultivar Yoshimatsu, quando comparadas com os referenciais constantes (Tabela 1). Quando ocorreu ausência completa da doença nas progênies, como foi observado em alguns experimentos (gerações F 8, em 1988; F 10, em 1992 e linhagem Yoshimatsu L-3, período ), supõe-se que tenha sido devida aos menores níveis do potencial de inoculo do solo, ocorridos naqueles experimentos. Os dados sobre os níveis de resistência obtidos em 1988, pela testemunha resistente Caraíba (QR = 0,0079), em 1992 (QR = 0,0039) e em 2005 (QR = 0,0079) que foram os mais elevados, considerando-se todo o período de 1986 a 2005, reforçam a sugestão da ocorrência de níveis mais baixos de potencial de inóculo nos locais onde se realizaram os experimentos de 1988 e Por outro lado, nos ensaios realizados em 1987 e 2001, para avaliação das progênies F 7, F 9 e F 13 (Linhagem Yoshimatsu L-3), respectivamente, observaram-se os maiores valores da Taxa de Infecção para a testemunha Caraiba. Mesmo naquelas condições, as resistências estimadas das progênies selecionadas na geração F 7 foram 17 vezes mais elevadas, em relação à cultivar Caraiba, 29 vezes superior na geração F 9 e 17 vezes superior, na geração F 13. Assim, o uso de testemunhas susceptível e resistente constantes mostrou ser muito recomendável para a avaliação do nível de contaminação do solo com o patógeno, em cada experimento e esse procedimento é um recurso muito valioso para se poder estimar o ganho genético ocorrido no processo de seleção das progênies.

10 Tabela 1. Estimativas de progresso nos níveis de resistência genética de progênies HT-16 de tomate à Ralstonia solanacearum tomando-se como referencias constantes cultivares suscetíveis (Grupo Santa Cruz) e resistente (Caraíba), no período de 1983/2011. Manaus, Época de Realização da Avaliação Taxa de infecção (QR) Progênies e Cultivares Relação (%) (QR)Progênies/(QR) Testemunhas (1) Santa Cruz (2) Caraíba (3) (3)/(1) (3)/(2) ,0665-0, , ,1625 0,0236 0,0075 4,62 31, ,0907 0,0528 0,0031 3,42 5, ,1098 0,0079 0,0000 0,00 0, ,0078 0,0202 0,0007 8,97 3, ,0731 0,0039 0,0000 0,00 0, ,0344 0,0017 0,0002 0,58 11, ,0939 0,0299 0,0017 1,81 5, ,0254 0,0122 0,0004 1,57 3, * 2010 ** 2011 * 2011** 0,0122 0,0007 0,0128 0,0158 0,0000 0,0817 0,0079 0,0061 0,0000 0,0205 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 (1) Testemunha susceptível (grupo Santa Cruz) (2) Testemunha resistente (Caraíba) (3) Linhagens Yoshimatsu L-3 e suas gerações precedentes * Terra Firme **Várzea 0, ,00 0,00-0,00 0,00 0,00-0, A partir da contagem e registro semanal da ocorrência de plantas infeccionadas pelo patógeno foi possível estabelecer uma regressão linear usando-se a percentagem de plantas doentes e o tempo decorrido a partir do transplante das mudas no campo. Os dois coeficientes de regressão lineares calculados a partir dos dados da cultivar Santa Cruz Kada e Caraiba são estreitos e significativos. Na Figura 4 pode ser observado o progresso da murcha bacteriana no período de 79 dias, compreendido entre as sete etapas semanais de medições. Observa-se que os valores do coeficiente b das equações de regressão linear, que estimam a Taxa de Infecção (QR) ajustada, são coerentes com os valores obtidos usando-se a fórmula de Plank (1963). Tanto para a testemunha susceptível Santa Cruz Kada como para a cultivar Caraíba, padrão de resistência, encontraram-se associações estreitas e significativas entre o tempo de avaliação e a severidade da doença. Na mesma figura a ausência da regressão linear relativa à linhagem Yoshimatsu L-3 é

11 log e [ 1/(1-ID)] explicada pela ausência de ocorrência de plantas infectadas durante todo o período do experimento (QR = zero) Cultivar ou Linhagem QR Coeficiente Santa Cruz 0,0122 0,1306 0,9746 Caraíba 0,0079 0,0632 0,9038 b r Santa Cruz y = 0,1306x - 0,2189 r = 0,9746 ** Yoshimatsu L-3 0 Caraíba y = 0,0632x - 0,1532 r = 0,9038 ** Dias após o transplante ID: Índice de Doença **: Significativo ao nível de 1% de probabilidade pelo teste t. Figura 4. Progresso da murcha bacteriana, causada por Ralstonia solanacearum, em cultivares e linhagem de tomate cultivadas em Manaus, em 2005 em solo naturalmente infestado pelo patógeno.

12 Herança da resistência do tomateiro ao patógeno Ralstonia solanacearum Um aspecto importante a se considerar no processo de incorporação da resistência genética no tomateiro está relacionado à dinâmica de populações do patógeno no processo de interação com o hospedeiro. Resultados obtidos por Lopes et al (1994), em experimento em ambiente controlado e inoculação artificial, mostraram que a cultivares resistentes de modo geral apresentam alta resistência em relação às biovares do grupo 3 e resistência parcial às biovares do grupo 1. Esses resultados coincidem com aqueles obtidos por Boher et al (2013) nos ensaios em áreas naturalmente infestados. O fato das cultivares de tomateiro com maiores níveis de resistência serem infectadas somente por isolados da biovar 1 reforça a hipótese do nível mais elevado de agressividade dessa biovar em relação à biovar 3. Ou seja, na expressão da resistência genética, não ocorre interação específica entre o patógeno e o hospedeiro, mas diferentes níveis de agressividade do patógeno, expressos sob a forma de diferentes níveis de resistência do hospedeiro. Levando-se em conta os resultados obtidos em experimentos e os conceitos enunciados por Plank (1975) presume-se que a capacidade patogênica dentro da variabilidade genética de R. solanacearum expressa-se em níveis de agressividade e não em virulência. Nesta circunstância considera-se que a resistência genética do tomateiro ao patógeno, baseada na relação gene a gene, resistência do hospedeiro e virulência do patógeno, não seja efetiva ao longo do tempo. Por outro lado, considera-se que a modalidade de resistência expressa pela variedade Yoshimatsu, é do tipo horizontal ou poligênico. Assim, pode ser afirmado que esta variedade apresentará variação nos níveis de resistência em função da agressividade da população de patógeno ou do potencial de inoculo do solo infestado, mas não ocorrerá risco de quebra da resistência incorporada. Evidências adicionais de que o controle envolvido no mecanismo de resistência da variedade Yoshimatsu é poligênico têm sido obtidas por meio de diferentes modalidades de ensaios, em diferentes locais, inclusive fora dos trópicos úmidos. No exterior, experimentos realizados por Prior et al. (1996) confirmaram os resultados obtidos no Brasil. Menezes (1998), utilizando a metodologia de triagem de genótipos resistentes em solos naturalmente infestadas pelo patógeno, no Estado de Pernambuco, demonstrou de que a herança envolvida no controle da expressão de resistência na variedade Yoshimatsu é governada por mais de um gene ou bloco gênico, exibindo dominância, além de efeitos aditivos no aumento do caráter. Este autor encontrou, também, efeitos positivos na capacidade geral e específica de combinação para o caráter pegamento de frutos, produção de frutos, número de frutos, peso

13 médio de frutos, número de lóculos e sobrevivência. Lopes et al. (1994), efetuando inoculações artificiais com isolados de diversas regiões do Brasil e Campos et al. (1998), no Estado de Tocantins, realizando inoculações com isolados locais, confirmaram a resistência da variedade Yoshimatsu em relação à R. solanacearum. Oliveira et al., (1998) inocularam a cultivar Yoshimatsu 4-11 com dois isolados, um classificado como biovar 1 e outro como biovar 3 e chegaram à conclusão que a herança da resistência é de natureza quantitativa com dominância parcial, sendo observado a presença de efeito aditivo significativo. As maiores magnitudes dos coeficientes de variação experimentais têm ocorrido, de maneira geral, para o caráter produtivo quando comparados com aqueles observados para o parâmetro Taxa de Infecção, que expressa níveis de resistência. Esses dados sugerem que, apesar de tratar-se de um caráter de herança complexa, a magnitude da herdabilidade da resistência do tomateiro ao patógeno R. solanacearum é superior às características relacionadas à produção. Mesmo porque, quando o cultivo é realizado sob condição de solo infestado pelo patógeno, a resistência genética é um componente que interfere decisivamente no ciclo de vida e capacidade produtiva do hospedeiro. Seleção para tolerância ao calor O tomateiro quando cultivado em locais com temperaturas elevadas apresenta a tendência de abortamento das flores comprometendo a frutificação e, por conseguinte, a produção. Por isso, os genótipos selecionados para resistência à R. solanacearum foram avaliados, também, para tolerância ao calor. A temperatura noturna ótima para o pegamento de frutos variam de 15 a 20 o C que são temperaturas incomuns no ambiente tropical. Em altas temperaturas a polinização do tomateiro é prejudicada porque o estilete alonga-se ultrapassando o cone de anteras da flor (Villareal, 1980). O pólen não atinge o estigma receptivo, impedindo a polinização e os demais processos seguintes, fecundação e formação do fruto. Noda e Machado (1992) realizaram três experimentos no período de maio em 1988 nos quais progênies F-7 do cruzamento HT-16 foram cultivadas no interior de casa de vegetação com cobertura de plástico e envolta com tela de plástico. A amplitude de variação da temperatura do ar foi de 19 0 C, registrado por volta de 06:00 horas até 43 0 C, registrado próximo às 14:00 horas. No experimento foi possível detectar a variabilidade genética, ainda disponível, dentro das progênies (Tabela 2). A partir dos resultados obtidos naquele experimento foi possível selecionar progênies com níveis mais elevados de tolerância ao cultivo em condições de temperaturas elevadas, confirmada por Silva et al. (2010) em experimento realizado na Universidade Federal Rural de Pernambuco.

14 Tabela 2. Médias de percentagem de pegamento de frutos entre plantas dentro de progênies e médias das progênies quando cultivadas sob condições de temperatura elevadas. Manaus. (Fonte: Noda & Machado (1992)). Plantas dentro de Progênies PROGÊNIES HT HT H Percentagem de pegamento de frutos 1 97,87 a 55,06 abcd 45,83 d 2 80,04 b 39,05 d 73,66 bc 3 91,87 ab 65,21 abcd 46,87 d 4 87,38 ab 76,13 a 73,23 bc 5 94,37 ab 74,37 ab 89,46 ab 6 100,00 a 44,58 bcd 87,50 ab 7 93,75 ab 70,30 abc 100,00 a 8 90,97 ab 82,29 a 75,00 bc 9 100,00 a 70,16 abc 67,45 cd Médias 92,59 A 64,13 B 73,22 AB Nas colunas as médias seguidas das mesmas letras minúsculas não diferem entre si pelo teste de Duncan ao nível de 5% de probabilidade. Na linha as médias seguidas pelas mesmas letras maiúsculas não diferem entre si pelo teste de Duncan ao nível de 5% de probabilidade. Situação atual e próxima estapa das pesquisas Os trabalhos posteriores realizados no período de 1997 a 2009 apontaram para a linhagem Y-95-3 (Yoshimatsu), como promissora para resistência à murcha bacteriana, com produtividade (38,40 t/ha) e qualidade do fruto (Figura 5). Atualmente, a prioridade das pesquisas é selecionar, dentro do cruzamento HT-16, genótipos capazes de produzir frutos de melhor qualidade, como a resistência à podridão estilar e menor índice de rachadura. No processo de seleção para o desenvolvimento da cultivar Yoshimatsu foram levados em conta, também, a adaptabilidade e estabilidade dos genótipos perante ambientes heterogêneos. Para isso, foram realizados ensaios multilocais para estimar os níveis de adaptabilidade genética e estabilidade fenotípica das linhagens selecionadas, segundo procedimento proposto por Eberhart e Russel (1966). Em 2002 um conjunto de quatro experimentos em ambientes contrastantes de terra firme e várzea mostrou que as linhagens avançadas do cruzamento HT-16 (Yoshimatsu L-1 e Yoshimatsu L-2) são adaptadas para o cultivo em ambientes de terra firme e várzea. As

15 Figura 5. Cultivo em solos infestados por R. solanacearum. Protegido (esquerda) e campo aberto (direita). Estação Experimental de Hortaliças Dr. Alejo Von der Pahlen. Manaus. progênies avançadas L e L foram consideradas estáveis, rústicas e produtivas em qualquer ambiente e pouco responsivas à melhora ambiental, quanto aos caracteres produtivos (Noda et al., 2013; Pena et al. 2010). Em outro conjunto de cinco experimentos realizados em terra firme e várzea entre 2008 a 2011 os resultados obtidos confirmaram os níveis de resistência da cultivar Yoshimatsu 4-11 e das linhagens Yoshimatsu L-1, Yoshimatsu L-2, Yoshimatsu L-3 e Yoshimatsu L-4 e superiores em relação à cultivar Caraiba (Tabela 3). Em relação à produtividade em massa Yoshimatsu 4-11 e as linhagens apresentaram médias semelhantes à Caraiba exceto a linhagem Yoshimatsu L-3 que apresentou média superior. As estimativas dos coeficientes de regressão linear (β) de todos os genótipos avaliados apresentaram valores não significativos revelando boa adaptabilidade aos ambientes onde ocorreram os experimentos. Neste aspecto, para o caráter Taxa de Infecção (QR), a cultivar Caraíba e Santa Cruz Kada apresentaram valores de β > 1 indicando adaptação apenas aos ambientes favoráveis. Por outro lado, os genótipos Santa Cruz Kada, Caraíba e Yoshimatsu L-3 apresentaram valores dos desvios de regressão σ 2 d significativos e R 2 inferior a 60% indicando baixa previsibilidade de comportamento dos genótipos. Em relação caráter Produção de Massa (PTM) o genótipo Santa Cruz Kada, apresentou valor de σ 2 d significativo indicando, também, baixa previsibilidade. Em relação ao mesmo caráter, C-38 e Yoshimatsu L-4 apresentaram σ 2 d significativos mas, os R 2 estimados foram superiores a 60%, indicando ajustamento à regressão devido ao componente genético em detrimento do ambiental, segundo Vencovsky e Barriga (1992). As pesquisas devem seguir a orientação inicial da concepção do material geneticamente melhorado. Isso significa continuar avaliando as progênies avançadas do material desenvolvido,

16 quanto à adaptabilidade genética e estabilidade fenotípica, resistência, produção e qualidade do fruto. Outro ponto importante é o compromisso social de continuar na perspectiva do melhoramento genético vegetal onde o seu produto possa ser usado de forma generalizada pelas populações locais. Ou seja, a sustentabilidade da agricultura familiar praticada na região amazônica em base agroecológica, mais independente de insumos comerciais e contribuir para o aumento da produção e disponibilidade de cultivos agrícolas indispensáveis para a alimentação humana.

17 Tabela 3. Valores médios de Taxa de Infecção (QR), rendimento em frutos expresso em produção total de massa (PTM) em tomateiros (Solanum lycopersicum L.) cultivados em cinco ambientes de várzea e terra firme, no período de 2008, 2009, 2010 e 2011, com solos naturalmente infestados por Ralstonia solanacearum e estimativas de parâmetros de adaptabilidade genética e estabilidade fenotípica. Genótipos Médias (1) QML β σ 2 d R 2 QR PTM QR PTM QR PTM QR PTM QR PTM Caraíba 0,0060 b 527,40 bc 9,0306 ns 55,8653 ns 1,5792 ns 1,0193 ns 1,8286** 8,4233 ns 34, ,8471 C-38 0,0042 a 814,60 abc 0,6795 ns 192,3839 ns 1,1770 ns 1,0990 ns (i) ns 42,5530** 79, ,4192 Y ,0003 a 982,20 ab 0,5412 ns 49,9458 ns 0,4838 ns 1,0049 ns (i) ns 6,9434 ns 45, ,3831 Y-L1 0,0024 a 972,00 ab 1,4738 ns 94,5350 ns 1,1130 ns 0,9999 ns 0,0000 (i) ns 8,1907 ns 61, ,7017 Y-L2 0,0003 a 946,40 ab 1,8723 ns 45,1039 ns 0,8999 ns 1,0205 ns 0,0390 ns 5,7330 ns 45, ,1579 Y-L3 0,0006 a 1.115,80 a 5,7651* 27,2976 ns 0,9790 ns 0,9030 ns 1,0122* 1,2814 ns 24, ,4227 Y-L4 0,0024 a 963,60 ab 1,1859 ns 139,0374** 1,3033 ns 1,0706 ns 0,0000 (i) ns 29,2163** 73, ,1946 Santa Cruz Kada 0,0205 b 408,20 c 13,0361** 163,4515** 0,4648 ns 0,8828 ns 2,8299** 35,3199** 3, ,8937 (1) Dados não transformados; Taxa de Infecção (QR); Produção Total de Massa (PTM) expressa em g 0,5 m -2 ; QML = Quadrado Médio dos Desvios de Regressão Linear; β = Coeficiente de Regressão Linear; σ 2 d = Variância dos Desvios da Regressão; R 2 = Coeficiente de Determinação; Na coluna QR as médias seguidas pelas mesmas letras não diferem estatisticamente entre si pelo teste Scott e Knott a nível de 5% de probabilidade; Na coluna PTM as médias seguidas pelas mesmas letras não diferem estatisticamente entre si pelo teste Tukey a nível de 5% de probabilidade; Nas colunas QML e σ 2 d pelo teste F e na Coluna β pelo Teste t; ** Significativo a 1% de probabilidade; * Significativo a 5% de probabilidade; ns - Não Significativo estatisticamente; (i) Valor calculado menor do que zero.

18 Referências Bibliográficas ACOSTA, J. C.; GILBERT, J. C. ; QUINON, V.L Heritability of bacterial wilt resistance in tomato. Proceedings of American Society for Horticultural Science, Geneva, 84: ALFAIA, S. S.; RODRIGUES, M. R. L.; UGUEN, K.; AYRES, M. I. C. Manejo do nitrogênio em agrossistemas de terra firme e várzea na Amazônia. In: Noda, H.; Souza, L. A. G.; Silva Filho, D. F. Pesquisas Agronômicas para a Agricultura Sustentável na Amazônia Central. Manaus : Wega. p: BOHER, B.; COELHO NETTO, R. A.; NODA, H. Caracterização de Ralstonia solanacearum no Estado do Amazonas.. In: Noda, H.; Souza, L. A. G.; Silva Filho, D. F. Pesquisas Agronômicas para a Agricultura Sustentável na Amazônia Central. Manaus : Wega. p: CAMPOS, G.A.; SILVEIRA, M.A.; AZEVEDO, S.M.; MALUF, W.R.; RESEND, J.T.V Resistência de linhagens de tomateiro à murcha bacteriana no Estado do Tocantins. Horticultura Brasileira, Brasília, 16 (1): (Resumo n.º 046). COUTO, F. A. A.; MIZUBUTI, A.; MATSUOKA, K.; CAMPOS, J. P Avaliação do grau de resistência à Pseudomonas solanacearum de cinco cultivares de tomateiro e das progênies resultantes do cruzamento entre eles. Revista de Olericultura, XVII: DIGAT, B.; DERIEUX, M A study of the varietal resistance of tomato to bacterial wilt II. The practical value of F1 hybrids ans their contribuition to the genetic basis of resistance. In: Proceedings of the Annual Meeting Caribbean Food Crops Society. St. Augustine, p: EBERHART, S. A,; RUSSEL, W. A Stability parameters for comparing varieties. Crop Science, v.6: IBGE Pesquisa de orçamentos familiares : aquisição alimentar domiciliar per capita: Brasil e grandes regiões. IBGE, Coordenação de Índices de Preços. Rio de Janeiro:IBGE. 280 p. KURIYAMA, T Testing methods for breeding disease-resistant vegetables in Japan. Japan. Agriculture Research Quaterly, 9: LOPES, C.A., QUEZADO-SOARES, A.M.; MELO, P.E Differential resistance of tomato cultigens to biovares I e III of Pseudomonas solanacearum. Plant Disease, 78: MARTINS, O. M.; REIFSCHNEIDER, F. J. B.; TAKATSU, A.; PESSOA, H. B. S. V Fonte de resistência em tomateiro à Pseudomonas solacearum. Horticultura Brasileira, 6 (2): MELO, P. C. T.; MELO,A. M. T.; ARAGÃO, F. A. S. Melhoramento genético de hortaliças no Brasil: Retrospectiva e perspectiva. In: Vidal Neto, F. C. et al. I Simpósio Nordestino de Genética e Melhoramento de Plantas. Anais. Fortaleza : Sociedade Brasileira de Melhoramento de Plantas, p

19 MENEZES, D Análise Genética de um Cruzamento Dialelico em Tomateiro (Lycopersicon esculentum Mill). Universidade Federal Rural de Pernambuco. Recife. 95 p. (Tese de Doutorado). NODA, H. & MACHADO, F. M Avaliação de progênies de tomate (Lycopersicon esculentum) para cultivo sob temperaturas elevadas. Acta Amazonica, Manaus, 22 (2): NODA, H Tomato breeding for disease resistence in humid tropical conditions. Proceedings of the 1st International Conference on the Processing Tomato and 1st International Symposium on Tropical Tomato Diseases. ASHS Press, Alexandria: NODA, H.; MACHADO, F.M.; COELHO NETTO, R. A.; SILVA FILHO, D. F Estabilidade da resistência genética da cultivar Yoshimatsu ao agente patogênico da murcha bacteriana do tomateiro. In: Noda, H.; Souza, L. A. G.; Silva Filho, D. F. Pesquisas Agronômicas para a Agricultura Sustentável na Amazônia Central. Manaus : Wega. p: NODA, H.; PAHLEN, A. Von Der; SILVA FILHO, D.F Avaliação da resistência de progênies de tomate à murcha bacteriana em solo naturalmente infestado por Pseudomonas solanacearum. Revista Brasileira de Genética, IX (1): NODA, H.; PAIVA, W. O.; SILVA FILHO, D. F. & MACHADO, F. M Melhoramento de hortaliças convencionais para cultivo no Trópico Úmido Brasileiro. In: Noda, H.; Souza, L. A. G. e Fonseca, O. J. M. Duas Décadas de Contribuições do INPA à Pesquisa Agronômica no Trópico Úmido. Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Ministério da Ciência e Tecnologia. Manaus. P: Nordestino de Genética e Melhoramento de Plantas. Fortaleza : Embrapa Agroindústria Tropical P: OLIVEIRA, W.F.; GIORDANO, L. B.; LOPES, C. A Herança da resistência em tomateiro à murcha-bacteriana. Fitopatologia Brasileira, 24(1): PENA, M. A. A.; NODA, H.; MACHADO, F.M.; PAIVA, M. S. S Adaptabilidade e estabilidade de genótipos de tomateiro sob cultivo em solos de terra firme e várzea da Amazônia infestados por Ralstonia solanacearum. Bragantia, Campinas, v.69, n.1. p: PLANK, J. E. van der Plant Disease: Epidemics and Control. Academic Press. New York. 349 p. PLANK, J. E. van der Principles of Plant Infection. Academic Press. New York York. 216 p. PRIOR, P.; BART, S.; LECLERCQ, S.; DARRASSE, A.; ANAIS, G Resistance to bacterial wilt in tomato as discerned by spread of Pseudomonas (Burholderia) solacearum in the stem tissues. Plant Disease, 45: RUSSEL, G. E Plant Breeding for Pest and Disease Resistance. Butterworths. London and Boston. 485 p. SCOTT, A.J.; KNOTT, M.A Cluster analyses methods for grouping means in the analyses of variance. Biometrics. 30:

20 SILVA, E. B.; MENEZES, D.; ARAUJO, A. L. R.; A;VES, R. N.; CARVALHO FILHO, J. L. Avaliação de híbridos de tomateiro e seus genitores. X Jornada de Ensino, Pesquisa e extensão. Universidade Federal Rural de Pernambuco. Recife. VENCOVSKY, R..; BARRIGA, P. Genética Biométrica no Fitomelhoramento. Ribeirão Preto : Sociedade Brasileira de Ganética p. VILLAREAL, R. L Tomatoes in the Tropics. Westview, Boulder. 174 p.