Nome do Projeto
Abordagens fisiológicas e biotecnológicas na produção e seleção de plantas frutíferas de caroço
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/07/2022 - 30/06/2026
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
As frutíferas de caroço, especialmente o pessegueiro, nectarineira e ameixeira, representam um importante setor da cadeia produtiva de frutas de clima temperado brasileira, presente na região sul e sudeste do país. O clima destas regiões não é temperado típico, entretanto graças ao trabalho de melhoramento genético realizado no país, para o desenvolvimento de cultivares copa menos exigentes em frio, o cultivo dessas espécies tem ocorrido em ambientes de produção bastante variados. Por outro lado, os trabalhos de melhoramento com porta-enxertos destas espécies estão aquém da demanda, bem como a experimentação de cultivo de outras espécies do gênero Prunus (damasqueiro, amendoeira e cerejeira), cujo consumo interno dessas frutas depende da total importação. Por serem todas espécies de clima temperado com diferentes exigências em frio, e tolerâncias a estresses bióticos e abióticos, também exigem diferentes condições de manejo e de produção de material propagativo. Eventos climáticos extremos (secas, ondas de calor, excesso de chuvas) são preditos aumentar em intensidade, frequência e extensão geográfica, intensificando as condições de estresse para as plantas, com danos à produtividade, qualidade de frutos e riscos à segurança alimentar. Sendo assim, o cultivo sustentável dessas espécies depende da disponibilização de material vegetal para ser testado e, principalmente, de intenso trabalho de melhoramento genético para produzir genótipos mais adaptados as condições brasileiras. A seleção de genótipos adaptados ao clima do futuro requer o uso de estratégias de produção de material vegetal de alta qualidade fisiológica, genético e sanitária. Os objetivos deste projeto são: a) incorporar abordagens fisiológicas e biotecnológicas no processo de produção de mudas de plantas de Prunus com alta qualidade e sanidade; b) explorar o potencial de propagação clonal, in vitro, de porta-enxertos de pessegueiro e ameixeira; c) avaliar e selecionar porta-enxertos de Prunus melhor adaptados as condições de cultivo brasileiras. Sendo assim, o projeto prevê o desenvolvimento de estratégias de estabelecimento, multiplicação e enraizamento in vitro de porta-enxertos de pessegueiro e ameixeira; aclimatação e preparo do material vegetal para enxertia. Em parceria com a Embrapa Clima Temperado serão propagadas in vitro diferentes seleções avançadas de porta-enxertos de pessegueiro, que possuem potencial tolerância a morte precoce de plantas, visando disponibilizar material com alta qualidade sanitária para borbulheira da Embrapa Clima Temperado. Parte do material produzido será utilizado para avaliações de vigor, qualidade fisiológica e morfológica das mudas, compatibilidade de enxertia, bem como para instalação de experimentos a campo, para testar o potencial de crescimento e de produção nas condições edafoclimáticas de Pelotas. As principais contribuições esperadas serão: estímulo à produção de porta-enxertos clonais de Prunus, pelo cultivo in vitro, estratégia ainda não explorada comercialmente no Brasil; produzir e disponibilizar material vegetal com alta qualidade genético-sanitária, com melhor tolerância à estrese hídrico; identificar porta-enxertos que apresentam boa compatibilidade de enxertia com diferentes espécies do gênero Prunus; identificar porta-enxertos que conferem melhor performance de produtividade nas cultura de pessegueiro e ameixeira; avaliar a viabilidade técnica de produção de mudas e de cultivo de damasqueiros e amendoeiras.
Objetivo Geral
O projeto tem por objetivo incorporar e integrar abordagens fisiológicas e biotecnológicas no processo de produção de mudas de alta qualidade de diferentes espécies de Prunus, na avaliação, identificação e seleção de porta-enxertos com maior potencial de uso frente as atuais demandas da cadeia produtiva de frutíferas de caroço.
Justificativa
Em 2020 a área cultivada com pessegueiro no Brasil foi de 15.590 ha, sendo 11.428 ha só no estado do Rio Grande do sul (RS). Deste total, a macrorregião do Sudeste rio-grandense, que compreende Pelotas e municípios vizinhos possui 5.332 ha (IBGE, 2021), cuja produção ocorre principalmente em pequenas propriedades de base familiar, gerando renda e fixando mão de obra no campo. Mesmo com expressiva área plantada, a produtividade dos pomares desta região atingiu apenas 8,4 t ha-1, enquanto os principais municípios produtores da Serra gaúcha obtiveram produtividades próxima de 19 t ha-1 (IBGE, 2021).
A produtividade do pessegueiro é afetada, dentre outros fatores, pelos porta-enxertos utilizados (GIORGI et al., 2005; BARRETO et al., 2017; FONT; FORCADA et al., 2020; MAYER et al., 2021), e das suas interações com as características físico-químicas, biológicas e de estresses associados ao solo (pH, teor de alumínio trocável e de matéria orgânica, nível de fertilidade, compactação, presença de nematóides patogênicos, limitaçãob hídrica e/ou excesso de água) (BERLATO et al., 2006; TIMM et al., 2008; PETRY et al., 2014).
Considerando que as plantas frutíferas quase sempre possuem dois componentes genéticos distintos, a cultivar copa e o porta-enxerto, o melhoramento genético deve focar em ambos os componentes de forma totalmente independente, uma vez que os problemas que estes componentes apresentam são diferentes, requerendo melhoramento e uso de estratégias de propagação diferenciadas.
No Brasil, se obteve grandes avanços no melhoramento genético de cultivares copa, porém poucas são as pesquisas com porta-enxertos, cuja importância deste componente genético só tem recebido atenção mais recentemente. A grande maioria dos viveiros comerciais no RS ainda utilizam misturas varietais de caroços de pêssegos tipo “conserva” (resíduo da industrialização) na produção de porta-enxertos, para posterior enxertia. Essa prática, que é utilizada desde o início da exploração comercial do pessegueiro no RS, resulta na produção de porta-enxertos com grande variabilidade genética, com diferenças em vigor e longevidade das plantas, na produção, na tolerância a estresses abióticos e bióticos, e na reação à morte-precoce do pessegueiro.
A morte-precoce do pessegueiro tem sido um dos principais problemas agronômicos na persicultura da metade sul do RS, cuja incidência tem levado a mortalidade de plantas de até 90%, principalmente no polo produtivo de Pelotas (MAYER et al., 2009). Essa síndrome tem sido associada a fatores de ordem biótica (presença de nematóides patobgênicos, principalmente M. xenoplax; bacteriose causada por P. syringae pv. Syringae), mudas de baixa qualidade e porta-enxertos suscetíveis, e abiótica (manejos de poda inadequados; limitações físicas e químicas do solo, adoção de replantio em áreas ocupas com prunáceas, condições de estresse hídrico) (CAMPOS et al., 2014).
Alguns desses entraves acima expbostos podem ser mitigados ou superados pela adoção de porta-enxertos melhorados, contendo tolerância e/ou imunidade a agentes fitopatogênicos no solo, assim com o uso de porta-enxertos com melhor eficiência de absorção e uso de água e nutrientes minerais (MENEGATTI et al., 2022), com tolerância a déficit ou excesso de água no solo (RICKES et al., 2017; KLUMB et al., 2019).
Porta-enxertos contendo algumas dessas características foram introduzidos no Brasil. A maioria não são utilizados comercialmente, por não serem adaptados as condições climáticas brasileiras, porém têm sido utilizados como fonte de genes para o melhoramento genético e obtenção de novas seleções de porta-enxertos. Outros genótipos não são utilizados por dificuldades de propagação. Muitas das cultivares de porta-enxertos introduzidas tem grande potencial de uso imediato a exemplo das cultivares ‘Flordaguard’, série ‘Tsukuba’, ‘Okinawa’ e ‘Myrobalan 29C’, ‘Marianna 2624’, ‘Julior’, série ‘Mr. S.’, para pessegueiro e ameixeira, respectivamente, com vantagens já comprovadas em relação aos materiais utilizados atualmente como porta-enbxerto. Tanto a Universidade Federal de Pelotas, quanto a Embrapa Clima Temperado têm realizados trabalhos de seleção por hibridação, e de seleção clonal, respectivamente, visando obter genótipos tolerantes a nematóides causadores de galhas e variabilidade para vigor, bem como para tolerância a morte precoce das plantas de pessegueiro.
A obtenção de novos genótipos de porta-enxertos por meio de cruzamentos direcionados ou prospecções a campo, em função de seus caracteres agronômicos, requerem a produção de plantas matrizes por propagação vegetativa, visando a fixação dos caracteres favoráveis. A seleção sanitária desse material também é fundamental para difundir porta-enxertos de alta qualidade desde o primeiro momento de uso. Normalmente a propagação clonal é feita por estaquia ou por cultivo in vitro.
A propaganção por estaquia requer menos investimento em infra-estrutura, entretanto muitos genótipos tem baixas taxas de enraizamento de estacas, inviabilizando seu uso comercial. Além disso, a propagação por estaquia pode favorecer a difusão de doenças fungicas, bacterianas e de origem virótica, quando não utilizado material propagativo certificado.
O cultivo in vitro é uma técnica que permite clonar plantas em grande quantidade, de forma relativamente rápida, utilizando pouco espaço físico, entretanto necessita de maior investimento de infra-estrutura (BIANCHI et al., 2021). Esta biotecnologia permite ainda multiplicação massiva de espécies de difícil propagação por outros métodos, pode ser utilizada para estudos fisiológicos diversos, seleção, preservação e intercâmbio de germoplasma, indução de variabilidade genética, incluindo a obtenção de plantas transgênicas, dentro outras aplicações (SALAZAR, 2010).
A micropropagação de espécies frutíferas de caroço é mais difícil do que de espécies herbáceas e outras espécies da familia Rosaceae, devido à perda da capacidade morfogenética dos tecidos (WENDLIG et al., 2006). No Brasil vários estudos já relataram os processos de estabelecimento, multiplicação in vitro de pessegueiro e de ameixeira (CHAVES et al., 2004; ROCHA, et al., 2005ab; ; RADMANN et al., 2009ab; BANDEIRA et al., 2013; GALLO et al., 2017; RITTERBUSCH et al., 2020; BIANCHI et al., 2021) e no enraizamento (ROCHA et al., 2006; CAMPOS et al., 2007; BANDEIRA et al., 2012). A maioria destes trabalhos não apresentaram uma continuidade sequencial, principalmente de multiplicação, devido as dificuldades de manter os explantes viáveis durante muitos subcultivos, entretanto alguns estudos tem sido promissores, demonstrando as potencialidades desta técnica de propagação (RADMANN et al., 2009; RITTERBUSCH et al., 2020; BIANCHI et al., 2021).
Sendo assim, a variação nas respostas das espécies lenhosas inseridas in vitro, torna necessário que sejam escolhidas ou desenvolvidas condições de cultivo para cada genótipo. Tais condições envolvem a adaptação do tipo de meio básico e suas concentrações de sais, vitaminas e aminoácidos, fontes de carbono, tipo de reguladores do crescimento, cujas concentrações devem ser avaliadas para cada espécie/genótipo (IZQUIERDO, 1999; RADMANN et al. 2009).
A ambientação ex vitro das microplantas é a fase mais delicada deste processo produtivo. O percentual de sobrevivência vai influenciar o número de plantas aptas para serem comercializadas e o custo de produção. As condições de esterilidad e necessárias no cultivo in vitro elimina todos os microrganismos patogênicos e a microflora do solo benéfica para a planta, criando um “vácuo biológico” (SCHUBERT; LUBRACO, 2001). A recomposição dessa microflora é benéfica e pode ser feita pelo uso de substratos micorrizados, por exemplo, possibilitando mitigar o efeito dos estresses do transplantio, melhorando a taxa de aclimatação das microplantas no novo ambiente. Entretanto, essas estratégias requerem estudos exploratórios visando adaptar o tipo de substrato e as dosagens e tipos de microrganismos que induzam a melhor resposta de crescimento.
Um eficiente sistema de produção de mudas de qualidade é de grande importância para qualquer segmento do setor produtivo de espécies frutíferas, pois a muda de qualidade é a base do pomar e pode determinar o sucesso na qualidade e produtividade do novo pomar. Mudas de boa qualidade podem também servir de base para a realização de experimentos de avaliação de compatibilidade de enxertia, bem com para testes de avaliação de tolerância a diferentes condições de estresses, visando identificar genótipos com maior potencial de uso.
Devido a indefinição de porta-enxertos para as frutíferas de clima temperado, em especial para frutíferas de caroço, tem sido registrado alto índice de morte de plantas nos pomares, por fatores estressantes variados, reduzindo a produção e a produtividade dos pomares.
Diferente das grandes culturas de cereais, o cultivo de frutíferas requer investimentos muito mais altos para implantação e manutenção dos pomares. A redução da produção e/ou a perda de plantas por evento de estresse de ordem biótica e abiótica, causam prejuízos importantes para os produtores a cada ano.
Baseado nisso, buscar-se-à estudar os processos fisiológicos, bioquímicos e moleculares associados a produção de porta-enxertos in vitro e de mudas de diferentes espécies do gênero Prunus spp. (pessegueiro, ameixeira, amendoeira e damasqueiro) enxertadas sobre diferentes porta-enxertos, visando gerar dadas que possam ser utilizados para estimular o uso de novos por porta-enxertos por parte de viveirista e produtorfes brasileiros de frutíferas de caroço.
A produtividade do pessegueiro é afetada, dentre outros fatores, pelos porta-enxertos utilizados (GIORGI et al., 2005; BARRETO et al., 2017; FONT; FORCADA et al., 2020; MAYER et al., 2021), e das suas interações com as características físico-químicas, biológicas e de estresses associados ao solo (pH, teor de alumínio trocável e de matéria orgânica, nível de fertilidade, compactação, presença de nematóides patogênicos, limitaçãob hídrica e/ou excesso de água) (BERLATO et al., 2006; TIMM et al., 2008; PETRY et al., 2014).
Considerando que as plantas frutíferas quase sempre possuem dois componentes genéticos distintos, a cultivar copa e o porta-enxerto, o melhoramento genético deve focar em ambos os componentes de forma totalmente independente, uma vez que os problemas que estes componentes apresentam são diferentes, requerendo melhoramento e uso de estratégias de propagação diferenciadas.
No Brasil, se obteve grandes avanços no melhoramento genético de cultivares copa, porém poucas são as pesquisas com porta-enxertos, cuja importância deste componente genético só tem recebido atenção mais recentemente. A grande maioria dos viveiros comerciais no RS ainda utilizam misturas varietais de caroços de pêssegos tipo “conserva” (resíduo da industrialização) na produção de porta-enxertos, para posterior enxertia. Essa prática, que é utilizada desde o início da exploração comercial do pessegueiro no RS, resulta na produção de porta-enxertos com grande variabilidade genética, com diferenças em vigor e longevidade das plantas, na produção, na tolerância a estresses abióticos e bióticos, e na reação à morte-precoce do pessegueiro.
A morte-precoce do pessegueiro tem sido um dos principais problemas agronômicos na persicultura da metade sul do RS, cuja incidência tem levado a mortalidade de plantas de até 90%, principalmente no polo produtivo de Pelotas (MAYER et al., 2009). Essa síndrome tem sido associada a fatores de ordem biótica (presença de nematóides patobgênicos, principalmente M. xenoplax; bacteriose causada por P. syringae pv. Syringae), mudas de baixa qualidade e porta-enxertos suscetíveis, e abiótica (manejos de poda inadequados; limitações físicas e químicas do solo, adoção de replantio em áreas ocupas com prunáceas, condições de estresse hídrico) (CAMPOS et al., 2014).
Alguns desses entraves acima expbostos podem ser mitigados ou superados pela adoção de porta-enxertos melhorados, contendo tolerância e/ou imunidade a agentes fitopatogênicos no solo, assim com o uso de porta-enxertos com melhor eficiência de absorção e uso de água e nutrientes minerais (MENEGATTI et al., 2022), com tolerância a déficit ou excesso de água no solo (RICKES et al., 2017; KLUMB et al., 2019).
Porta-enxertos contendo algumas dessas características foram introduzidos no Brasil. A maioria não são utilizados comercialmente, por não serem adaptados as condições climáticas brasileiras, porém têm sido utilizados como fonte de genes para o melhoramento genético e obtenção de novas seleções de porta-enxertos. Outros genótipos não são utilizados por dificuldades de propagação. Muitas das cultivares de porta-enxertos introduzidas tem grande potencial de uso imediato a exemplo das cultivares ‘Flordaguard’, série ‘Tsukuba’, ‘Okinawa’ e ‘Myrobalan 29C’, ‘Marianna 2624’, ‘Julior’, série ‘Mr. S.’, para pessegueiro e ameixeira, respectivamente, com vantagens já comprovadas em relação aos materiais utilizados atualmente como porta-enbxerto. Tanto a Universidade Federal de Pelotas, quanto a Embrapa Clima Temperado têm realizados trabalhos de seleção por hibridação, e de seleção clonal, respectivamente, visando obter genótipos tolerantes a nematóides causadores de galhas e variabilidade para vigor, bem como para tolerância a morte precoce das plantas de pessegueiro.
A obtenção de novos genótipos de porta-enxertos por meio de cruzamentos direcionados ou prospecções a campo, em função de seus caracteres agronômicos, requerem a produção de plantas matrizes por propagação vegetativa, visando a fixação dos caracteres favoráveis. A seleção sanitária desse material também é fundamental para difundir porta-enxertos de alta qualidade desde o primeiro momento de uso. Normalmente a propagação clonal é feita por estaquia ou por cultivo in vitro.
A propaganção por estaquia requer menos investimento em infra-estrutura, entretanto muitos genótipos tem baixas taxas de enraizamento de estacas, inviabilizando seu uso comercial. Além disso, a propagação por estaquia pode favorecer a difusão de doenças fungicas, bacterianas e de origem virótica, quando não utilizado material propagativo certificado.
O cultivo in vitro é uma técnica que permite clonar plantas em grande quantidade, de forma relativamente rápida, utilizando pouco espaço físico, entretanto necessita de maior investimento de infra-estrutura (BIANCHI et al., 2021). Esta biotecnologia permite ainda multiplicação massiva de espécies de difícil propagação por outros métodos, pode ser utilizada para estudos fisiológicos diversos, seleção, preservação e intercâmbio de germoplasma, indução de variabilidade genética, incluindo a obtenção de plantas transgênicas, dentro outras aplicações (SALAZAR, 2010).
A micropropagação de espécies frutíferas de caroço é mais difícil do que de espécies herbáceas e outras espécies da familia Rosaceae, devido à perda da capacidade morfogenética dos tecidos (WENDLIG et al., 2006). No Brasil vários estudos já relataram os processos de estabelecimento, multiplicação in vitro de pessegueiro e de ameixeira (CHAVES et al., 2004; ROCHA, et al., 2005ab; ; RADMANN et al., 2009ab; BANDEIRA et al., 2013; GALLO et al., 2017; RITTERBUSCH et al., 2020; BIANCHI et al., 2021) e no enraizamento (ROCHA et al., 2006; CAMPOS et al., 2007; BANDEIRA et al., 2012). A maioria destes trabalhos não apresentaram uma continuidade sequencial, principalmente de multiplicação, devido as dificuldades de manter os explantes viáveis durante muitos subcultivos, entretanto alguns estudos tem sido promissores, demonstrando as potencialidades desta técnica de propagação (RADMANN et al., 2009; RITTERBUSCH et al., 2020; BIANCHI et al., 2021).
Sendo assim, a variação nas respostas das espécies lenhosas inseridas in vitro, torna necessário que sejam escolhidas ou desenvolvidas condições de cultivo para cada genótipo. Tais condições envolvem a adaptação do tipo de meio básico e suas concentrações de sais, vitaminas e aminoácidos, fontes de carbono, tipo de reguladores do crescimento, cujas concentrações devem ser avaliadas para cada espécie/genótipo (IZQUIERDO, 1999; RADMANN et al. 2009).
A ambientação ex vitro das microplantas é a fase mais delicada deste processo produtivo. O percentual de sobrevivência vai influenciar o número de plantas aptas para serem comercializadas e o custo de produção. As condições de esterilidad e necessárias no cultivo in vitro elimina todos os microrganismos patogênicos e a microflora do solo benéfica para a planta, criando um “vácuo biológico” (SCHUBERT; LUBRACO, 2001). A recomposição dessa microflora é benéfica e pode ser feita pelo uso de substratos micorrizados, por exemplo, possibilitando mitigar o efeito dos estresses do transplantio, melhorando a taxa de aclimatação das microplantas no novo ambiente. Entretanto, essas estratégias requerem estudos exploratórios visando adaptar o tipo de substrato e as dosagens e tipos de microrganismos que induzam a melhor resposta de crescimento.
Um eficiente sistema de produção de mudas de qualidade é de grande importância para qualquer segmento do setor produtivo de espécies frutíferas, pois a muda de qualidade é a base do pomar e pode determinar o sucesso na qualidade e produtividade do novo pomar. Mudas de boa qualidade podem também servir de base para a realização de experimentos de avaliação de compatibilidade de enxertia, bem com para testes de avaliação de tolerância a diferentes condições de estresses, visando identificar genótipos com maior potencial de uso.
Devido a indefinição de porta-enxertos para as frutíferas de clima temperado, em especial para frutíferas de caroço, tem sido registrado alto índice de morte de plantas nos pomares, por fatores estressantes variados, reduzindo a produção e a produtividade dos pomares.
Diferente das grandes culturas de cereais, o cultivo de frutíferas requer investimentos muito mais altos para implantação e manutenção dos pomares. A redução da produção e/ou a perda de plantas por evento de estresse de ordem biótica e abiótica, causam prejuízos importantes para os produtores a cada ano.
Baseado nisso, buscar-se-à estudar os processos fisiológicos, bioquímicos e moleculares associados a produção de porta-enxertos in vitro e de mudas de diferentes espécies do gênero Prunus spp. (pessegueiro, ameixeira, amendoeira e damasqueiro) enxertadas sobre diferentes porta-enxertos, visando gerar dadas que possam ser utilizados para estimular o uso de novos por porta-enxertos por parte de viveirista e produtorfes brasileiros de frutíferas de caroço.
Metodologia
O projeto englobará diversos experimentos dentro de três planos de atividades com objetivos específicos, desenvolvidos ao longo de quatro anos, sendo que um dos planos de atividade será realizado em colaboração com a Embrapa Clima Temperado.
Plano de atividade 1 - "Cultivo in vitro de cultivares e seleções de porta-enxertos de pessegueiro e ameixeira: efeitos dos subcultivos, composição dos Meios MS, WPM ou QL, reguladores de crescimento e efeitos dos substratos na aclimatação de microplantas”.
Objetivo: Avaliar as respostas morfogenéticas induzidas pela composição do meio de cultura e dos reguladores de crescimento sobre a multiplicação e enraizamento in vitro de explantes de porta-enxertos de Pruns spp., após sucessivos subcultivos e na aclimatação ex vitro.
Segmentos nodais de diferentes porta-enxertos de pessegueiro e de ameixeira serão preparados para o estabelecimento in vitro de acordo com RADMANN et al. (2011); em laboratório serão desinfestados conforme descrito por VIGANÓ et al. (2007). Segmentos nodais (2,0 cm e uma gema casa) serão inoculados em tubo de ensaio (25 x 150 mm) contendo 10 ml de meio MS semi-sólido (MURASHIGE & SKOOG 1962), contendo 1,5 mg L-1 de BAP. Os explantes serão mantidos por 30 dias em sala de crescimento a 25°C ± 2°C, fotoperíodo de 16 horas e uma densidade de fluxo de luz de 48 μmol m-2 s-1, visando obter explanes brotados e livres de contaminação. Nesta fase será avaliado a taxa de contabminação dos explantes, percentagem de explantes brotados, tamanho das brotações e aspecto fisiológico das brotações.
As brotações assépticas obtidas após três subcultivos sucessivos, em tubos de ensaio, serão transferidas para frascos de vidro contendo meio MS com redução de sais, suplementado com BAP 4 mg L-1 e AIB 0,01 mg L-1 de acordo com RADMANN et al. (2011), a fim de aumentar a quantidade de novas brotações.
Serão realizados experimentos de multiplicação com variações na concentração de sais (MS; ½MS) e de outros meios básicos, conforme proposto por BIANCHI et al. (2021), com pH 5,8, suplementados com mio-inositol (100 mg L-1), sacarose (30 g L-1) e ágar (7 g L-1). Em conjunto serão testados diferentes combinações e concentrações de reguladores de crescimento, com o objetivo de reduzir a ocorrência de desordens fisiológicas nos explantes, além de otimizar a taxa de multiplicação ao longo de sucessivos subcultivos.
Parte do material produzido a partir dos diferentes ensaios de multiplicação será transferido para meio básico de alongamento, visando preparar os explantes para ensaios enraizamento in vitro.
Plano de atividade 2 - "Produção de plantas matrizes de seleções avançadas de porta-enxertos de pessegueiro (Prunus persica L. Batsch)".
Objetivo: Integração de esforços entre o Departamento de Botânica (DB) da UFPel e a Embrapa Clima Temperado, para a execução de trabalhos de pesquisa agropecuária, de interesse mútuo, consistente na obtenção in vitro de plantas matrizes com alto grau de sanidade das seleções clonais avançadas de porta-enxertos de pessegueiro VEH-AGA-12-04, VEH-AGA-12-06, RB-MAC-12-08, WFM-ESM-07-01, WFM-ESM-07-03 e WFM-ESM-07-04, como parte das atividades do projeto de pesquisa e desenvolvimento registrado no SEG sob o nº 20.18.01.006.00.00, denominado “Melhoramento genético de pessegueiro, necntarineira e ameixeira para condições do Sul e Sudeste do Brasil (ciclo 2019 - 2023)”. Considerando que o referido projeto está em fase de renovação por mais quatro anos, este plano de atividade será contemplado e terá continuidade no novo projeto, abrangendo outras seleções e outras espécies de Prunus spp., além dos porta-enxertos de pessegueiro, conforme houver demanda.
Etapas a serem desenvolvidas nesse plano de atividades:
A. Coleta de material para a formação de plantas de trabalho. As seis seleções de porta-enxerto serão propagadas por enraizamento de estacas herbáceas na Embrapa Clima Temperado, à partir de matrizes mantidas na Coleção Porta-enxerto de Prunus. As estacas enraizadas serão aclimatadas e conduzidas em embalagens plásticas (citropotes) contendo substrato comercial e levadas para casa de vegetação da UFPel, sob a responsabilidade do Prof. Valmor João Bianchi.
B. Estabelecimento in vitro: segmentos nodais das seis seleções serão periodicamente coletadas para estabelecimento in vitro, multiplicação e enraizamento. Posteriormente será feita a aclimatação em embalagens com substrato, sendo transferidos para a Embrapa Clima Temperado para manutenção na Borbulheira de Prunóideas.
C. Processamento de dados e relatórios: os relatos serão feitos quadrimestralmente no sistema Ideare. Os dados serão tabulados para elaboração de Publicações da Série Embrapa, para comprovação dos resultados.
Plano de atividade 3 - "Estratégias de produção e avaliação da qualidade fisiológica e morfológicas de porta-enxertos e mudas de Prunus de alta qualidade produzidas em embalagens”.
Objetivo: Avaliar efeitos de diferentes tipos de embalagens, substratos e níveis nutricionais visando reduzir o tempo de produção de porta-enxertos aptos para enxertia e de mudas de alta qualidade fisiológica e morfológica, aptas para comercialização e uso em estudos fisiológicos e moleculares de diferentes espécies de Prunus spp..
Porta-enxertos clonais de pessegueiro e ameixeira, produzidos in vitro serão utilizados em diferentes experimentos para avaliar os efeitos de diferentes tipos de embalagens (citropotes, casos de plástico, tubetes); tipos de substratos (carolina soil, turfa fértil, substrato formulado com solo, areia e esterco) com presença e ausência de fungos micorrízicos; tipos e doses de fertilizantes (NPK comercial, Osmocote, soluções notrivas de Hougland e Maxsol), sobre a taxa de crescimento, qualidade fisiológica, morfológica e nutricional de porta-enxertos aptos para a enxertia, bem como seus efeitos sobre a produção de mudas enxertadas prontas para comercialização ou uso, de diferentes espécies de Prunus (pessegueiro, ameixeira, damasqueiro e amendoeira).
Plano de atividade 1 - "Cultivo in vitro de cultivares e seleções de porta-enxertos de pessegueiro e ameixeira: efeitos dos subcultivos, composição dos Meios MS, WPM ou QL, reguladores de crescimento e efeitos dos substratos na aclimatação de microplantas”.
Objetivo: Avaliar as respostas morfogenéticas induzidas pela composição do meio de cultura e dos reguladores de crescimento sobre a multiplicação e enraizamento in vitro de explantes de porta-enxertos de Pruns spp., após sucessivos subcultivos e na aclimatação ex vitro.
Segmentos nodais de diferentes porta-enxertos de pessegueiro e de ameixeira serão preparados para o estabelecimento in vitro de acordo com RADMANN et al. (2011); em laboratório serão desinfestados conforme descrito por VIGANÓ et al. (2007). Segmentos nodais (2,0 cm e uma gema casa) serão inoculados em tubo de ensaio (25 x 150 mm) contendo 10 ml de meio MS semi-sólido (MURASHIGE & SKOOG 1962), contendo 1,5 mg L-1 de BAP. Os explantes serão mantidos por 30 dias em sala de crescimento a 25°C ± 2°C, fotoperíodo de 16 horas e uma densidade de fluxo de luz de 48 μmol m-2 s-1, visando obter explanes brotados e livres de contaminação. Nesta fase será avaliado a taxa de contabminação dos explantes, percentagem de explantes brotados, tamanho das brotações e aspecto fisiológico das brotações.
As brotações assépticas obtidas após três subcultivos sucessivos, em tubos de ensaio, serão transferidas para frascos de vidro contendo meio MS com redução de sais, suplementado com BAP 4 mg L-1 e AIB 0,01 mg L-1 de acordo com RADMANN et al. (2011), a fim de aumentar a quantidade de novas brotações.
Serão realizados experimentos de multiplicação com variações na concentração de sais (MS; ½MS) e de outros meios básicos, conforme proposto por BIANCHI et al. (2021), com pH 5,8, suplementados com mio-inositol (100 mg L-1), sacarose (30 g L-1) e ágar (7 g L-1). Em conjunto serão testados diferentes combinações e concentrações de reguladores de crescimento, com o objetivo de reduzir a ocorrência de desordens fisiológicas nos explantes, além de otimizar a taxa de multiplicação ao longo de sucessivos subcultivos.
Parte do material produzido a partir dos diferentes ensaios de multiplicação será transferido para meio básico de alongamento, visando preparar os explantes para ensaios enraizamento in vitro.
Plano de atividade 2 - "Produção de plantas matrizes de seleções avançadas de porta-enxertos de pessegueiro (Prunus persica L. Batsch)".
Objetivo: Integração de esforços entre o Departamento de Botânica (DB) da UFPel e a Embrapa Clima Temperado, para a execução de trabalhos de pesquisa agropecuária, de interesse mútuo, consistente na obtenção in vitro de plantas matrizes com alto grau de sanidade das seleções clonais avançadas de porta-enxertos de pessegueiro VEH-AGA-12-04, VEH-AGA-12-06, RB-MAC-12-08, WFM-ESM-07-01, WFM-ESM-07-03 e WFM-ESM-07-04, como parte das atividades do projeto de pesquisa e desenvolvimento registrado no SEG sob o nº 20.18.01.006.00.00, denominado “Melhoramento genético de pessegueiro, necntarineira e ameixeira para condições do Sul e Sudeste do Brasil (ciclo 2019 - 2023)”. Considerando que o referido projeto está em fase de renovação por mais quatro anos, este plano de atividade será contemplado e terá continuidade no novo projeto, abrangendo outras seleções e outras espécies de Prunus spp., além dos porta-enxertos de pessegueiro, conforme houver demanda.
Etapas a serem desenvolvidas nesse plano de atividades:
A. Coleta de material para a formação de plantas de trabalho. As seis seleções de porta-enxerto serão propagadas por enraizamento de estacas herbáceas na Embrapa Clima Temperado, à partir de matrizes mantidas na Coleção Porta-enxerto de Prunus. As estacas enraizadas serão aclimatadas e conduzidas em embalagens plásticas (citropotes) contendo substrato comercial e levadas para casa de vegetação da UFPel, sob a responsabilidade do Prof. Valmor João Bianchi.
B. Estabelecimento in vitro: segmentos nodais das seis seleções serão periodicamente coletadas para estabelecimento in vitro, multiplicação e enraizamento. Posteriormente será feita a aclimatação em embalagens com substrato, sendo transferidos para a Embrapa Clima Temperado para manutenção na Borbulheira de Prunóideas.
C. Processamento de dados e relatórios: os relatos serão feitos quadrimestralmente no sistema Ideare. Os dados serão tabulados para elaboração de Publicações da Série Embrapa, para comprovação dos resultados.
Plano de atividade 3 - "Estratégias de produção e avaliação da qualidade fisiológica e morfológicas de porta-enxertos e mudas de Prunus de alta qualidade produzidas em embalagens”.
Objetivo: Avaliar efeitos de diferentes tipos de embalagens, substratos e níveis nutricionais visando reduzir o tempo de produção de porta-enxertos aptos para enxertia e de mudas de alta qualidade fisiológica e morfológica, aptas para comercialização e uso em estudos fisiológicos e moleculares de diferentes espécies de Prunus spp..
Porta-enxertos clonais de pessegueiro e ameixeira, produzidos in vitro serão utilizados em diferentes experimentos para avaliar os efeitos de diferentes tipos de embalagens (citropotes, casos de plástico, tubetes); tipos de substratos (carolina soil, turfa fértil, substrato formulado com solo, areia e esterco) com presença e ausência de fungos micorrízicos; tipos e doses de fertilizantes (NPK comercial, Osmocote, soluções notrivas de Hougland e Maxsol), sobre a taxa de crescimento, qualidade fisiológica, morfológica e nutricional de porta-enxertos aptos para a enxertia, bem como seus efeitos sobre a produção de mudas enxertadas prontas para comercialização ou uso, de diferentes espécies de Prunus (pessegueiro, ameixeira, damasqueiro e amendoeira).
Indicadores, Metas e Resultados
1 - Ações serem realizadas nos dois primeiros anos do projeto (01/07/2022 à 30/06/2024), relacionadas ao plano de atividade 1.
- Acondicionar em ambiente protegido de casa de vegetação plantas matrizes de 10 diferentes porta-enxertos de Prunus (Flordaguard, Barrier 1, Capdeboscq, Okinawa, Myrobalan 29C, Marianna, 2624, Mr.S. 2/5, Julior, Seleção NR 0170201);
- Estabelecer in vitro quatro lotes de 100 segmentos nodais de cada genótipo;
- Testar meios visando subcultivar in vitro pelo menos cinco vezes cada um dos porta-enxertos alvo de estudo buscando manter a viabilidade e o vigor de crescimento e de multiplicação;
- Obter pelo menos 1000 explantes de cada porta-enxerto, aptos para realizar a etapa de enraizamento in vitro;
- Obter pelo menos 500 microplantas enraizadas e aclimatadas para realização de testes de crescimento; Preparo de manuscritos (resumos e artigos científicos) para divulgação dos resultados.
Indicadores: numero de plantas matrizes mantidas em ambiente controlado; número de segmentos nodais estabelecidos; número de subcultivos realizados com cada porta-enxerto; número de brotações aptas para serem induzidas ao enraizamento; número de microplantas enraizadas obtidas; Número de plantas micropropagadas in vitro aclimatadas; Número de resumos e artigos publicados.
Resultados esperados: Otimizar o processo de tratamento fitossanitário de plantas matrizes e condições de desinfestação para obter explantes assépticos; Determinar qual meio promove o melhor desempenho de crescimento dos explantes in vitro para pelo menos dois porta-enxertos de pessegueiro e para três porta-enxertos de ameixeira. Obter pelo menos 500 plantas aclimatadas em número suficiente para outros estudos. Apresentar pelo menos quatro resumos em eventos científicos da área e pelo menos dois artigos científicos em periódicos especializados na área do conhecimento.
2 - Ações serem realizadas nos dois primeiros anos do projeto (01/07/2022 à 30/06/2024) relacionadas ao plano de atividades 2.
- Acondicionar em ambiente protegido de casa de vegetação plantas matrizes das seleções clonais avançadas de porta-enxertos de pessegueiro VEH-AGA-12-04, VEH-AGA-12-06, RB-MAC-12- 08, WFM-ESM-07-01, WFM-ESM-07-03 e WFM-ESM-07-04;
- Estabelecer in vitro três lotes de 50 segmentos nodais de cada genótipo;
- Testar meios visando subcultivar in vitro pelo menos cinco vezes cada um dos porta-enxertos alvo de estudo buscando manter a viabilidade e o vigor de crescimento e de multiplicação;
- Obter pelo menos 50 explantes de cada porta-enxerto, aptos para realizar a etapa de enraizamento in vitro;
- Obter pelo menos 10 microplantas enraizadas e aclimatadas para serem acondicionadas na Borbulheira da Embrapa Clima Temperado;
- Redigir uma circular técnica da Embrapa com os principais resultados desta atividade.
Indicadores: número de segmentos nodais estabelecidos; número de subcultivos realizados com cada porta-enxerto; número de brotações aptas para serem induzidas ao enraizamento; número de vitro plantas enraizadas obtidas; número de plantas micropropagadas in vitro aclimatadas; número de plantas matrizes micropropagadas in vitro disponibilizadas para a Borbulheira da Embrapa; número de manuscritos de divulgação dos resultados.
Resultados esperados: Determinar qual meio promove o melhor desempenho de crescimento dos explantes in vitro dos seis porta-enxertos de pessegueiro. Disponibilizar pelo menos 10 plantas matrizes micropropagadas in vitro para a Borbulheira da Embrapa Clima Temperado. Publicar pelo menos uma circular ou boletim técnico da Embrapa.
3 - Ações serem realizadas nos dois últimos anos do projeto (01/07/2024 à 30/06/2026), relacionadas ao plano de atividade 3.
- Instalar experimentos com diferentes embalagens,substrados e niveis nutricionais para avaliar qual condição promove as melhores taxas de crescimento e de qualidade fisiológicas de porta-enxertos aptos para a enxertia;
- Disponibilizar pelo menos 500 porta-enxertos de cada genótipos aptos para experimentos de enxertia com cultivares de pessegueiro, ameixeira, damasqueiro e amendoeira;
- Obter pelos menos 30 plantas enxertadas de cada cultivar copa com cada classe respectiva de porta-enxertos compatíveis, para a realização de ensaios de avaliação de efeitos de estresses bióticos e abióticos;
- Produzir pelos menos 10 mudas enxertadas de cada combinação compatível, para instalação de ensaios de avaliação a campo;
- Redigir resumos e artigos científicos de divulgação dos resultados;
Indicadores: número de enxertias realizadas; numero de plantas enxertadas produzidas; número de plantas enxertadas aptas para realização de experimentos de avaliação de estresses e de compatiblidade de enxertia; número de plantas enxertada aptas para instalação de ensaios de desempenho produtivo a campo; número de resumos e artigos redigidos e publicados.
Resultados esperados: Produzir mudas enxertadas para realização de um experimento de compatibilidade de enxertia, um experimento para avaliação dos efeitos do estresse hídrico por seca e alagamento. Produzir mudas suficientes de cada combinação cultivar copa/porta-enxerto para instalação de pelo menos um ensaio de avaliação do desempenho produtivo a campo. Publicar pelo menos quatros resumos em congressos, e pelo menos três artigos científicos em revistas especializadas.
- Acondicionar em ambiente protegido de casa de vegetação plantas matrizes de 10 diferentes porta-enxertos de Prunus (Flordaguard, Barrier 1, Capdeboscq, Okinawa, Myrobalan 29C, Marianna, 2624, Mr.S. 2/5, Julior, Seleção NR 0170201);
- Estabelecer in vitro quatro lotes de 100 segmentos nodais de cada genótipo;
- Testar meios visando subcultivar in vitro pelo menos cinco vezes cada um dos porta-enxertos alvo de estudo buscando manter a viabilidade e o vigor de crescimento e de multiplicação;
- Obter pelo menos 1000 explantes de cada porta-enxerto, aptos para realizar a etapa de enraizamento in vitro;
- Obter pelo menos 500 microplantas enraizadas e aclimatadas para realização de testes de crescimento; Preparo de manuscritos (resumos e artigos científicos) para divulgação dos resultados.
Indicadores: numero de plantas matrizes mantidas em ambiente controlado; número de segmentos nodais estabelecidos; número de subcultivos realizados com cada porta-enxerto; número de brotações aptas para serem induzidas ao enraizamento; número de microplantas enraizadas obtidas; Número de plantas micropropagadas in vitro aclimatadas; Número de resumos e artigos publicados.
Resultados esperados: Otimizar o processo de tratamento fitossanitário de plantas matrizes e condições de desinfestação para obter explantes assépticos; Determinar qual meio promove o melhor desempenho de crescimento dos explantes in vitro para pelo menos dois porta-enxertos de pessegueiro e para três porta-enxertos de ameixeira. Obter pelo menos 500 plantas aclimatadas em número suficiente para outros estudos. Apresentar pelo menos quatro resumos em eventos científicos da área e pelo menos dois artigos científicos em periódicos especializados na área do conhecimento.
2 - Ações serem realizadas nos dois primeiros anos do projeto (01/07/2022 à 30/06/2024) relacionadas ao plano de atividades 2.
- Acondicionar em ambiente protegido de casa de vegetação plantas matrizes das seleções clonais avançadas de porta-enxertos de pessegueiro VEH-AGA-12-04, VEH-AGA-12-06, RB-MAC-12- 08, WFM-ESM-07-01, WFM-ESM-07-03 e WFM-ESM-07-04;
- Estabelecer in vitro três lotes de 50 segmentos nodais de cada genótipo;
- Testar meios visando subcultivar in vitro pelo menos cinco vezes cada um dos porta-enxertos alvo de estudo buscando manter a viabilidade e o vigor de crescimento e de multiplicação;
- Obter pelo menos 50 explantes de cada porta-enxerto, aptos para realizar a etapa de enraizamento in vitro;
- Obter pelo menos 10 microplantas enraizadas e aclimatadas para serem acondicionadas na Borbulheira da Embrapa Clima Temperado;
- Redigir uma circular técnica da Embrapa com os principais resultados desta atividade.
Indicadores: número de segmentos nodais estabelecidos; número de subcultivos realizados com cada porta-enxerto; número de brotações aptas para serem induzidas ao enraizamento; número de vitro plantas enraizadas obtidas; número de plantas micropropagadas in vitro aclimatadas; número de plantas matrizes micropropagadas in vitro disponibilizadas para a Borbulheira da Embrapa; número de manuscritos de divulgação dos resultados.
Resultados esperados: Determinar qual meio promove o melhor desempenho de crescimento dos explantes in vitro dos seis porta-enxertos de pessegueiro. Disponibilizar pelo menos 10 plantas matrizes micropropagadas in vitro para a Borbulheira da Embrapa Clima Temperado. Publicar pelo menos uma circular ou boletim técnico da Embrapa.
3 - Ações serem realizadas nos dois últimos anos do projeto (01/07/2024 à 30/06/2026), relacionadas ao plano de atividade 3.
- Instalar experimentos com diferentes embalagens,substrados e niveis nutricionais para avaliar qual condição promove as melhores taxas de crescimento e de qualidade fisiológicas de porta-enxertos aptos para a enxertia;
- Disponibilizar pelo menos 500 porta-enxertos de cada genótipos aptos para experimentos de enxertia com cultivares de pessegueiro, ameixeira, damasqueiro e amendoeira;
- Obter pelos menos 30 plantas enxertadas de cada cultivar copa com cada classe respectiva de porta-enxertos compatíveis, para a realização de ensaios de avaliação de efeitos de estresses bióticos e abióticos;
- Produzir pelos menos 10 mudas enxertadas de cada combinação compatível, para instalação de ensaios de avaliação a campo;
- Redigir resumos e artigos científicos de divulgação dos resultados;
Indicadores: número de enxertias realizadas; numero de plantas enxertadas produzidas; número de plantas enxertadas aptas para realização de experimentos de avaliação de estresses e de compatiblidade de enxertia; número de plantas enxertada aptas para instalação de ensaios de desempenho produtivo a campo; número de resumos e artigos redigidos e publicados.
Resultados esperados: Produzir mudas enxertadas para realização de um experimento de compatibilidade de enxertia, um experimento para avaliação dos efeitos do estresse hídrico por seca e alagamento. Produzir mudas suficientes de cada combinação cultivar copa/porta-enxerto para instalação de pelo menos um ensaio de avaliação do desempenho produtivo a campo. Publicar pelo menos quatros resumos em congressos, e pelo menos três artigos científicos em revistas especializadas.
Equipe do Projeto
| Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
|---|---|---|---|
| CAROLINE DA SILVA ABRAAO | |||
| DANIEL RIBAS RODRIGUES | |||
| EUGENIA JACIRA BOLACEL BRAGA | 1 | ||
| Guilherme Nicolao | |||
| Jonatan Egewarth | |||
| JÚLIA RAHIM NACHTIGALL | |||
| JÚLIA RAHIM NACHTIGALL | |||
| LETIELE NUNES DE FREITAS | |||
| LINDOMAR VELHO DE AGUIAR JÚNIOR | |||
| Luiz Evandro da Silva | |||
| NEWTON ALEX MAYER | |||
| SIMONE RIBEIRO LUCHO | |||
| TIAGO MAIA SOUZA | |||
| VALMOR JOAO BIANCHI | 9 |
Fontes Financiadoras
| Sigla / Nome | Valor | Administrador |
|---|---|---|
| PROAP/CAPES / Coordenação de Aperfeiçoamento de Nível Superior | R$ 8.000,00 | Coordenador |
Plano de Aplicação de Despesas
| Descrição | Valor |
|---|---|
| 339030 - Material de Consumo | R$ 7.000,00 |
| 339018 - Auxílio Financeiro a Estudantes | R$ 1.000,00 |