sexta-feira, 2 de julho de 2010

Revisão de Literatura a Respeito do Melhoramento Genético de Citrus

Autor: Isadora Sanchez Maia Carneiro


1 INTRODUÇÃO

As frutas cítricas ocupam o primeiro lugar em volume de produção entre todas as frutas cultivadas no mundo, tendo o Brasil como líder na produção de citros, em especial de laranjas, correspondendo a 1/3 do total produzido, e maior produtor e exportador de suco concentrado congelado de laranja, contribuindo assim, para a economia do país. O Nordeste por sua vez, detém, após o Estado de São Paulo, a citricultura de maior expressão, graças à liderança nesse setor dos estados da Bahia e Sergipe, que hoje praticamente se igualam na produção de citros (IBGE, 1995). Embora ocupe posição de destaque, há muitos desafios a serem enfrentados, com ênfase para doenças e numerosos problemas de ordem fitossanitária, os quais reduzem a produtividade, aumentam os custos de produção e, conseqüentemente, induzem à perda de competitividade.

Doenças como a “tristeza do citros” trouxe a paralisação da exportação para os mercados europeus e, causaram um golpe nesta cultura, mas graças a técnicas e compreensão de nossos governos, a crise foi superada, sendo hoje novamente uma florescente indústria agrícola. Causada por um closterovirus (CTV) de RNA fita simples positiva, a “tristeza do citros” encontra-se disseminada por quase todas as regiões citrícolas do globo. Transmitida por enxertia e algumas espécies de pulgões, principalmente Toxoptera citricida, apresenta diversas estirpes, causando sintomas variados em Citrus e afins. Proteção cruzada de copas sensíveis através de estirpes fracas do vírus representa uma eficiente técnica de controle desenvolvida no Brasil e utilizada em várias partes do mundo. O controle da doença é feito pelo uso de variedades de copas e de porta-enxertos que interagem conforme a capacidade de multiplicar as partículas virais em suas células e de tolerar sua presença nos tecidos do floema. Essas características têm importantes implicações para o cultivo e melhoramento.

O melhoramento genético pode fornecer soluções eficientes facilitando o manejo e reduzindo os custos de produção, com a produção de cultivares copa e porta-enxerto resistentes. Os programas atuais de melhoramento genético de citros devem combinar ferramentas convencionais com aquelas biotecnológicas visando superar limitações naturais relacionadas à biologia reprodutiva dos gêneros relacionados (Citrus sp., Poncirus sp. e Fortunella sp.). Entre essas limitações, destacam-se a embrionia nucelar, pois é possível que a grande diversidade observada entre as plantas cítricas cultivadas, responsável pela sua complexa taxonomia, seja oriunda de mutações e de alterações cromossômicas estruturais ancestrais, preservada através da embrionia nucelar. Muitos biótipos, classificados como espécies podem ter sido originados de hibridizações interespecíficas. A embrionia nucelar foi provavelmente responsável pela preservação destes híbridos, possibilitando um isolamento reprodutivo destas novas combinações (Cameron & Frost, 1968). A embrionia nucelar é, no entanto, uma das principais limitações para os programas de melhoramento via hibridação sexual dessas espécies perenes, juntamente com os longos períodos juvenis e ciclos reprodutivos, já que dificultam o reconhecimento de possíveis híbridos. Os embriões nucelares, normalmente mais vigorosos, competem com os zigóticos.

A espécie produtora de laranjas-doces [Citrus sinensis (L.) Osbeck] é considerada poliembriônica, não sendo citados casos de monoembrionia em variedades dessa espécie, o que seria de grande interesse para programas de hibridação sexual (Frost & Soost, 1968; Chapot, 1975).

A poliembrionia é também uma limitação para os programas de melhoramento convencional, via hibridação sexual, em Citrus sp., pois dificulta o desenvolvimento e a identificação dos híbridos, embora proporcione a multiplicação de clones nucelares sadios para serem utilizados como porta-enxertos (Ballve et al., 1991).

Outra limitação é a grande vulnerabilidade da citricultura brasileira, pela presença quase única da combinação laranja ‘Pêra’ [Citrus sinensis (L.) Osb.] / limão ‘Cravo’ (C. limonia Osb.) na sustentação de nossos pomares, tornando urgente a diversificação de variedades. A par deste fato, verifica-se uma adaptação inadequada das variedades hoje disponíveis às nossas condições tropicais de cultivo, conforme se constata pelo período de vida útil relativamente baixo que apresentam (em torno de 12 anos), em comparação com o que se observa em outras regiões produtoras como Flórida, Califórnia, Mediterrâneo e Japão, nas quais esse período pode se prolongar por mais de 60 anos.

Nos anos recentes, duas ferramentas biotecnológicas vêm sendo utilizadas em programas de melhoramento genético de cultivares porta-enxerto e copa de citros de importância econômica para o Brasil. A primeira é a hibridação somática de citros que tem sido extensivamente aplicada, favorecendo o desenvolvimento de híbridos somáticos em programas de melhoramento genético, como fonte de germoplasma ou como variedades copa e porta-enxerto. A segunda é a transformação genética que tem se tornado uma alternativa atraente para melhorar Citrus e outras espécies, pois é possível manter a integridade da cultivar, enquanto a adição de um traço único (Bond & Roose, 1998).

O presente trabalho teve como objetivo salientar e apontar informações relevantes a respeito do melhoramento genético em citros.

2 DESENVOLVIMENTO

2. 1 ORIGEM E DISPERSÃO DO CITROS

As verdadeiras frutas cítricas pertencem aos gêneros Citrus sp., Poncirus sp., Fortunella sp., Microcitrus sp., Eremocitrus sp. e Clymenia sp., dos quais somente os três primeiros apresentam maior interesse comercial, sendo Citrus o de maior importância. A esse gênero destacam-se espécies de maior valor econômico como as laranjas doces C. sinensis (L.) Osb., tangerinas (diversas espécies), laranjas azedas C. aurantium L., pomelos C. paradisi Macf., toranjas C grandis Osb., limas ácidas C. aurantifolia Swing., limas doces C. limettioides Tan., limões C. limon Burm., cidras C. medica L. (Chapot, 1975). São cultivados alguns híbridos, naturais ou obtidos através do trabalho do homem, que apresentam características apreciadas que lhes dão valor comercial (Chapot, 1975).

O gênero Citrus sp. representa o ponto mais alto de um longo período evolutivo, cujo início remonta a mais de 20 milhões de anos, na Austrália, quando esta ainda estava conectada com a Ásia e Nova Guiné, antes da separação dos continentes (Swingle, 1967). Sua origem é atribuída ao Sudoeste da Ásia, particularmente ao Este da Índia, apresentando relações filogenéticas que se estendem pelas Índias Orientais, Austrália, Centro da China, Japão e África. A mais antiga região de cultivo dos citros compreende o Sudeste da China, Sul da Península Malaia e Oeste de Myanmar, antiga Birmânia, onde tiveram origem as tangerinas, toranjas e limas, havendo evidências de que essas frutas já fossem exploradas no Sul da China há mais de 4.000 anos, daí dispersando-se em direção ao sudeste, pelas Filipinas e numerosos grupos de ilhas do Pacífico (Spurling, 1969). A cidra foi a primeira espécie a se destacar referindo-se a distribuição geográfica. Foi introduzida na Bacia do Mediterrâneo ao redor de 300 a.C., difundindo-se por toda a região durante o Império Romano. Com o fim do domínio romano, a dispersão das espécies cítricas passou a ser influenciada pelos árabes, que no século X introduziram a laranja azeda no Este do Mediterrâneo e posteriormente na África e Sul da Europa, havendo indicações de que os limões, as limas ácidas e as toranjas tenham se dispersado de modo semelhante, durante a primeira metade do século XII. Após o domínio árabe, as Cruzadas, cujo início data do final do século XI, passou-se a ter grande influência sobre a expansão dos citros na Europa. Quanto à laranja doce, presume-se que sua introdução no continente europeu tenha ocorrido somente em princípios do século XV, por parte de genovêses, apesar de seus cultivos serem bastante antigos na China. As tangerinas, também extensivamente exploradas na China e no Japão desde épocas remotas, passaram a ser conhecidas na Europa a partir do século passado, inicialmente na Inglaterra, de onde difundiram-se pelo Mediterrâneo. O pomelo, por sua vez, é considerado como um mutante espontâneo da toranja, atribuindo-se sua origem à Ilha de Barbados, em princípios do século XVIII, tendo sido introduzido na Flórida em 1823 e na Região Mediterrânea no início deste século (Gonzales-Sicilia, 1969).

Nos dias de hoje, a citricultura destaca-se entre as principais atividades agrícolas mundiais, ocupando uma grande área geográfica, situada entre os paralelos de 35° de latitude Norte e 35° de latitude Sul, sendo que no Mediterrâneo, devido a condições excepcionais de clima, a cultura é explorada em locais com até 42° de latitude Norte (Campos, 1976).

Os citros podem ser propagados por sementes, alporquia, estaquia e enxertia, sendo este último o mais utilizado por apresentar algumas vantagens em relação à propagação por sementes, entre as quais uniformidade das mudas, precocidade no início de produção e aumento na produtividade. A propagação dos citros por enxertia é um método misto, que envolve a propagação sexuada do porta-enxerto e assexuada da copa. A interação enxerto/porta-enxerto, embora provoque pequenas alterações no clone, atende às necessidades da cultura, dando à planta vigor, adaptação, resistência e ganhos comerciais. Os pomares comerciais de citros são, portanto, formados por mudas obtidas por enxertia, porém isso tornou os cultivos vulneráveis a enfermidades típicas de plantas enxertadas, como exocorte, xiloporose e declínio dos citros (Castro & Kersten, 1996).

As sementes constituem a forma de reprodução sexuada mais comum entre as plantas, em que os embriões zigóticos são resultantes da fusão de gametas masculinos e femininos. Entretanto, ocorre em algumas espécies uma forma de reprodução assexuada, onde um ou mais embriões são formados, sem redução do número cromossômico e sem fertilização, caracterizando o fenômeno da apomixia (Nijs & Van Dijk, 1994).

O processo apomítico assemelha-se, em alguns aspectos, a vários eventos da reprodução sexual. Os embriões apomíticos apresentam constituição genética idêntica à planta-mãe, e sua formação ocorre diretamente de células localizadas na estrutura gametofítica ou nas proximidades desta estrutura. O padrão morfológico de formação dos embriões em espécies apomíticas é freqüentemente indistinguível do seu relativo sexual (Nogler, 1984).

O significado da polinização para a produção difere grandemente em diferentes variedades. Os principais fatores dizem respeito à quantidade de pólen funcional, facilidades para a polinização, importância do pólen para a geração de embrião zigótico e/ou desenvolvimento dos embriões nucelares nas sementes dessas variedades e a habilidade de algumas variedades para produzir frutos sem sementes (partenocárpicos) com ou sem polinização (Frost & Soost, 1968).

2.2 GENÉTICA DO CITROS

Os citros compreendem um grande número de espécies, sendo, em geral, sexualmente compatíveis (Cameron & Frost, 1968). A grande maioria das cultivares de Citrus e dos gêneros afins, tais como Poncirus, Fortunella, Severinia, Microcitrus e Eremocitrus, são diplóides, com nove pares de cromossomos (2n = 18) (Frost & Soost, 1968). Em citros, também existem materiais triplóides e tetraplóides, os quais, geralmente, apresentam meiose irregular com conseqüente comprometimento da fertilidade dos óvulos e/ou dos grãos de pólen.

As espécies de Citrus são alógamas e altamente heterozigotas, podendo haver cruzamento entre si e com gêneros afins, inclusive com produção de híbridos férteis (Cameron & Frost, 1968; Barret, 1985). Por isso, apresentam alta variabilidade genética (Oliveira et al., 2002) e exigem condições específicas de cultivo para a produção de porta-enxertos com fidelidade genética e de frutos sem sementes (Frost & Soost, 1968).

Evidências claras da auto-fecundação são difíceis de serem obtidas devido a maioria das variedades serem poliembriônicas, originando poucas plântulas de origem zigótica. A auto-incompatibilidade, presente em algumas formas de Citrus também interferem nos estudos de auto-fecundação. No entanto diferentes relatos têm indicado depressão por endogamia em diferentes cruzamentos envolvendo Citrus. Em alguns híbridos de tangerina com laranja doce (tangor Temple) têm sido observado que a auto-fecundação tem originado plântulas vigorosas, diferentemente de auto-fecundações em grupos homogêneos e poliembriônicos, como é o caso da laranja-doce (Cameron & Frost, 1968).

Assim como ocorre em outras fruteiras, os citros podem se reproduzir via sementes, por apomixia ou poliembrionia, além do método de reprodução sexual, formando um ou mais embriões a partir da diferenciação de células do nucelo da semente (Frost & Soost, 1968). Nas espécies que apresentam embrionia nucelar, a ausência de sementes requer não apenas a esterilidade sexual, mas também a esterilidade nucelar, ou seja, a inabilidade de produzir embriões nucelares.

A produção de fruto sem sementes, chamada de partenocarpia, ocorre em algumas cultivares de Citrus. O número de sementes por fruto é altamente variável em função de fatores genéticos e ambientais, que podem afetar o desenvolvimento dos gametas, polinização, fecundação, formação e sobrevivência dos embriões nucelares e zigóticos (Hodgson, 1967).

2.3 MUTAÇÕES ESPONTÂNEAS EM CITROS

As mutações espontâneas apresentaram um papel muito importante no processo evolutivo das plantas de propagação vegetativa. Práticas como a enxertia e a estaquia, comumente utilizadas em árvores frutíferas, facilitaram a conservação e acumulação de mutações, particularmente aquelas associadas à esterilidade, que seriam eliminadas em caso de reprodução sexual. Além disso, a embrionia nucelar, de ocorrência comum em Citrus e gêneros afins, como Poncirus e Fortunella, possibilitou, devido ao desenvolvimento de embriões apogâmicos, a preservação de muitas mutações espontâneas de surgimento anterior às técnicas de propagação vegetativa hoje empregadas pelo homem (Nishiura, 1965).

Constatadas por mudanças repentinas em caracteres herdáveis, as mutações espontâneas são freqüentes em citros, sendo observadas sob a forma de variações em ramos ou setores em frutos, podendo também ser ocasionalmente detectadas em seedlings nucelares, situação esta em que toda a planta é afetada. Apesar das variações somáticas identificadas em pomares comerciais serem geralmente desfavoráveis, apresentando baixa produtividade de frutos, caracteres foliares atípicos, ou frutos anormais, muitas mutações espontâneas de elevado valor têm sido verificadas. A maioria das variedades cítricas comerciais surgiu como decorrência de algum tipo de mutação natural. Diversas laranjas doces originaram-se dessa forma em regiões da China e do Mediterrâneo. A laranja ‘Shamouti’, por exemplo, de grande importância em Israel, é provavelmente uma mutação de gema da laranja ‘Beladi’. Laranjas sangüíneas, como a ‘Maltese’, que se caracterizam por possuir antocianina na casca, septos e vesículas de suco, surgiram na região Mediterrânea. A laranja ‘Bahia’ (de umbigo) foi encontrada no Brasil, no Bairro do Cabula, Salvador, Bahia, como variação de ramo da laranja ‘Seleta’, cabendo destacar que, no grupo das laranjas de umbigo e ‘Valência’, muitas variedades têm sido selecionadas a partir de mutações somáticas em gemas ou ramos (Nishiura, 1965). Outros mutantes de interesse comercial incluem a laranja ‘Salustiana’ da Espanha e a laranja ‘Marrs’ do Texas, que são variações somáticas de maturação precoce nas áreas em que foram descobertas. Relativamente aos pomelos, pode-se dizer que todas as variedades conhecidas originaram-se, direta ou indiretamente, da cultivar Duncan, a exemplo do pomelo Marsh seedless, tipo com poucas sementes, que surgiu como um seedling dessa cultivar. O pomelo ‘Thompson’, mutação de ramo do ‘Marsh seedless’, caracteriza-se por sua polpa rosada, tendo, por sua vez, dado origem a diversos variantes de polpa vermelha, como o ‘Redblush’. No Japão, a maioria dos clones comerciais de tangerina ‘Satsuma’ (C. unshiu Marc.) proveio de mutações somáticas espontâneas. Referente aos limões pode-se citar como exemplos de mutações naturais as variedades Eureka e Lisboa.

A enorme diversidade observada em Citrus, a par de sua elevada heterozigose, sugere a ocorrência de freqüências relativamente altas de mutações gênicas, podendo ser essa uma das prováveis causas das variações de gemas verificadas nesse gênero (Frost & Krug, 1942).

Alguns autores comentam que células somáticas apresentando divisão desigual, restabelecimento do núcleo resultando em células poliplóides, pontes somáticas e atraso dos cromossomos na anáfase, parecem não ser incomuns em citros, enfatizando que tais aberrações na cariocinese poderiam facilmente induzir o aparecimento de células somáticas com genótipo modificado em regiões de crescimento, determinando, com as divisões celulares posteriores, o aparecimento de ramos modificados ou de variações em gemas.

2.4 VARIABILIDADE GENÉTICA E HIBRIDAÇÃO EM CITROS

O gênero Citrus é pertencente da família botânica Rutaceae, subfamília Aurantioideae, tribo Citreae, subtribo Citrinae. Esta compreende outros gêneros: Severinia, Pleiospermium, Burkillanthus, Limnocitrus e Hesperetusa, que são mais primitivos, Citropsis e Atalantia, gêneros mais evoluídos que os anteriores, e Poncirus, Fortunella, Microcitrus, Eremocitrus e Clymenia. Estes últimos, em conjunto com Citrus, compõem o grupo das verdadeiras frutas cítricas, por possuírem frutos semelhantes à laranja ou ao limão (Swingle, 1967).

A variabilidade genética presente nesses gêneros é bastante expressiva, podendo ser de grande utilidade particularmente em programas de melhoramento genético dirigidos à obtenção de novos porta-enxertos. Nesse sentido, tem-se que Microcitrus e Eremocitrus são encontrados sob a forma selvagem quase que exclusivamente na Autrália, sendo este último pronunciadamente xerofítico, capaz de se desenvolver em regiões semi-áridas, em solos com pouco ou nenhum nitrogênio, além de resistir a concentrações relativamente elevadas de sais presentes na solução do solo, enquanto que o Microcitrus é semi-xerofítico, podendo suportar períodos de seca prolongados. Esses gêneros, assim como Poncirus e Fortunella, também se destacam por sua notável resistência ao frio, apresentando adaptação a habitats onde nenhuma espécie de Citrus consegue sobreviver. Gêneros mais primitivos, como Severinia, igualmente mostram certos graus de afinidade com Citrus, verificando-se que o primeiro suporta teores de boro no solo suficientemente elevados para eliminar este último, sendo surpreendente o fato de que sob tais condições as raízes de Severinia absorvem e translocam quantidades muito baixas desse elemento, a ponto de permitir o estabelecimento de enxertos sadios de variedades comerciais de Citrus, mesmo em se tratando de copas bastante sensíveis ao boro, como as de limão. Citropsis gilletiana, parente selvagem nativo da República do Congo, é imune ao ataque de um coleóptero cujas larvas escavam o colo de plantas de Citrus, além de ser resistente à doença fúngica gomose de Phytophthora, sendo essa espécie utilizada como porta-enxerto na referida região. Adicionalmente, tem-se que, a exemplo de Citropsis, os gêneros Poncirus, Fortunella, Microcitrus, Eremocitrus e Severinia são altamente resistentes à gomose de Phytophthora. Espécies como Severinia buxifolia, à semelhança de Eremocitrus glauca, têm mostrado tolerância à salinidade. Citropsis gilletiana demonstra possuir resistência ao nematóide cavernícola Radopholus similis. Poncirus trifoliata e Severinia buxifolia são consideradas resistentes aos complexos comuns do vírus da tristeza dos citros. Eremocitrus glauca pode ser utilizada em programas de melhoramento dirigidos à obtenção de porta-enxertos adaptados a solos arenosos e as espécies Microcitrus australis e M. australasica são adaptadas a áreas sujeitas a chuvas pesadas e a solos com baixa fertilidade. Severinia buxifolia, bem como várias seleções de Poncirus trifoliata, mostram-se resistentes ao nematóide dos citros Tylenchulus semipenetrans. Poncirus trifoliata distingue-se como fonte de tolerância relativamente alta a solos encharcados. Citropsis, Eremocitrus, Microcitrus e Clymenia têm demonstrado a possibilidade de utilização em programas de melhoramento visando a seleção de porta-enxertos que reduzem o porte das plantas, de forma a permitir um maior adensamento de plantio.

Diante do exposto, depreende-se que a variabilidade genética existente em Citrus e gêneros afins são bastante amplas, capaz de permitir a criação de porta-enxertos adaptados às mais diversas condições ambientais. Apesar das hibridações entre espécies de Citrus e gêneros afins serem em muitas circunstâncias passíveis de realização, deve-se atentar para a ocorrência de barreiras reprodutivas que dificultam ou mesmo impedem determinados cruzamentos. A esse respeito, tem-se que o conjunto ou pool de genes associado a uma determinada cultura, incluindo todas as cultivares, parentes silvestres e espécies selvagens afins, pode ser dividido em três níveis (Hoyt, 1988 e 1992; FAO/PNUMA, 1991; Giacometti, 1991):

Pool de genes primário (PG-1): contém as formas domesticadas e formas selvagens da cultura, sendo seus indivíduos interférteis; a transferência de genes é simples.

Pool de genes secundário (PG-2): seus indivíduos podem ser cruzados com os de PG-1, porém muitos dos híbridos resultantes são estéreis; a transferência de genes para formas cultivadas é possível, contudo pode haver dificuldades.

Pool de genes terciário (PG-3): constitui o limite extremo de alcance do potencial genético, sendo a transferência de genes para PG-1 possível somente mediante o emprego de técnicas não convencionais de melhoramento genético, como as de cultivo in vitro de embriões, fusão de protoplastos, duplicação do número cromossômico e utilização de espécies-“ponte”; os híbridos obtidos com PG-1 são estéreis.

Relativamente a algumas espécies e gêneros afins ao Citrus, Giacometti (1991), com base em estudos realizados por diversos autores, sugeriu os seguintes pools gênicos:

−PG-1: C. aurantifolia, C. aurantium, C. grandis, C. jambhiri, C. limettioides, C. limon, C. limonia, C. madurensis, C. medica, C. reticulata, C. reshni, C. sinensis, Fortunella spp., P. trifoliata.

−PG-2: C. combara, C. hystrix, C. ichangensis, C. latipes, C. macroptera, Microcitrus spp.

−PG-3: Atalantia spp., Citropsis spp., Clymenia spp., Eremocitrus spp.

Certamente, a relação de espécies e gêneros identificados por Giacometti (1991) dentro de cada pool gênico está incompleta, porém indica situações nas quais os cruzamentos deverão ser realizados com um maior ou menor grau de dificuldade.

2.5 POLIPLOIDIA EM CITROS

A poliploidia diz respeito a um aumento no número de conjuntos cromossômicos ou genomas, sendo coletivamente denominadas como poliplóides aquelas plantas com três ou mais conjuntos cromossômicos completos. Pode ser distinguida em autopoliploidia e alopoliploidia. Os autopoliplóides originam-se pela multiplicação do número de genomas de uma mesma espécie, geralmente são parecidos com as respectivas espécies diplóides, podendo ser maiores. Alopoliplóides, por sua vez, são indivíduos que possuem dois ou mais genomas distintos, provenientes de diferentes espécies. Por essa razão, os alopoliplóides geralmente exibem combinações das características dos parentais, podendo os graus de semelhança estarem voltados para um ou outro dos pais, caso ocorra dominância, sendo difícil determinar em que nível de extensão as diferenças quantitativas e qualitativas observadas são um reflexo de mecanismos genéticos ou da poliploidia em si, cujos efeitos são melhor avaliados em autotetraplóides (Swanson, 1957).

A poliploidia normalmente resulta em um aumento no tamanho das células, observando-se que células tetraplóides, geralmente, têm um volume duas vezes superior e um comprimento, ou largura, 20% a 25% maior do que o de células diplóides, sendo tais aumentos em tamanho mais facilmente detectados nas células guarda dos estômatos (Wright, 1976). Há evidências, porém, indicativas de que o tamanho de células, tecidos e órgãos nem sempre acompanha o nível de ploidia, nem é igual para todas as estruturas. A poliploidia, além disso, pode induzir um desenvolvimento fisiológico lento.

Em Citrus, a poliembrionia é um fenômeno comum em muitas espécies. Nestas, as sementes geralmente possuem um único embrião de origem sexual, sendo os demais apogâmicos, formados a partir de células do núcleo. Eventualmente, pode ocorrer o desenvolvimento de mais de um embrião zigótico, pela formação de dois sacos embrionários, ou pela clivagem do embrião zigótico, originando, neste caso, gêmeos idênticos. Pode-se considerar que as espécies cítricas, de um modo geral, são pré-adaptadas à ocorrência de poliploidia, uma vez que, segundo Mehra & Bawa (1969), a manifestação conjunta da reprodução sexuada e da apomixia permite um escape a possíveis casos de esterilidade, aumentando as chances imediatas de sobrevivência e difusão de novas formas.

O número haplóide de cromossomos de todas as espécies de Citrus, bem como dos gêneros Poncirus sp. e Fortunella sp., é nove, sendo a condição diplóide predominante, embora formas poliplóides sejam identificadas ou produzidas, mostrando-se úteis em programas de genética e de melhoramento. Formas tetraplóides têm sido reportadas para esses gêneros, havendo, também, indicações de indivíduos triplóides, pentaplóides, hexaplóides, bem como aneuplóides (Cameron & Frost, 1968; Chapot, 1975).

Fenotipicamente, os tetraplóides, em comparação com os diplóides, apresentam folhas maiores em largura do que em comprimento, mais espessas, com tendência a uma coloração mais escura. As asas dos pecíolos são normalmente mais largas e em algumas variedades fundem-se freqüentemente com o limbo foliar. Seu desenvolvimento é mais lento, a ocorrência de brotações vigorosas é menos comum e a copa é menos ereta e mais compacta. Além disso, apresentam florescimento mais retardado e menor frutificação (Cameron & Frost, 1968; Moreira, 1980), embora existam evidências da manifestação de alta produtividade em seleções tetraplóides de limão ‘Lisboa’ e de alguns pomelos (Cameron & Frost, 1968).

Quanto a influência da poliploidia sobre o número de sementes, este é bem variável, havendo tetraplóides que apresentam redução no número de sementes, outros que não mostram alterações, como nas laranjas doces ‘Ruby’ e ‘Paperrind’, e outros, como o limão ‘Lisboa’, que são mais sementeados, em comparação com diplóides da mesma espécie. O número de embriões por semente tende a ser menor nos tetraplóides, predispondo a um aumento em seu tamanho médio, conforme Cameron & Frost (1968). Estes autores citam, também, que autotetraplóides de natureza espontânea parecem ocorrer quase que exclusivamente como seedlings nucelares e que os efeitos da tetraploidia em Citrus podem ser melhor avaliados em seleções nucelares, dado que a meiose e a segregação genética não são envolvidas.

Comentam, outrossim, que tetraplóides na condição de pés-francos freqüentemente apresentam menor desenvolvimento em comparação com o que se verifica quando enxertados.

2.6 RECURSOS GENÉTICOS DE CITROS NA EMBRAPA MANDIOCA E FRUTICULTURA

Situado em região tropical, o Banco Ativo de Germoplasma (BAG) de Citros pertencente à Embrapa Mandioca e Fruticultura, conta atualmente com 643 acessos, conservados sob condições de campo, na razão de três a dose plantas por acesso, e reúne diversas espécies, compreendendo: Citrus spp., Poncirus trifoliata, Fortunella spp., Microcitrus spp., Eremocitrus glauca, Severinia buxifolia, Atalantia monophylla, Merrillia caloxylon, Feroniella oblata, Feronia limonia, Micromelum tephrocarpa, Triphasia trifolia.

As plantas são propagadas por enxertia de borbulha, empregando-se diferentes porta-enxertos [limão ‘Cravo’, limão ‘Volkameriano’, limão ‘Rugoso Mazoe’, tangerina ‘Cleópatra’, tangerina ‘Sunki’ (C. sunki Hort. ex Tan.), C. macrophylla, citrumelo ‘Swingle’ (C. paradisi x P. trifoliata), dentre outros passíveis de serem utilizados em propagações futuras], observando-se espaçamentos de 6 x 4 m, 7 x 4 m e 7 x 4 x 4 m, em função do vigor dos diferentes acessos.

O BAG Citros é um dos mais diversificados do país, mas apesar da grande variabilidade genética presente deve-se atentar para a necessidade de enriquecimento do mesmo, tanto a partir de coleções presentes em instituições nacionais como internacionais, bem como mediante coletas em centros de origem e/ou dispersão dos citros. Tendo-se em vista a grande dimensão do território brasileiro, compreendendo ambientes ecológicos bastante distintos, é recomendável a constituição de bancos ativos regionais, cada um responsabilizando-se pela conservação de acessos adaptados, o melhor possível, aos seus ambientes específicos.

A caracterização do germoplasma vem sendo efetuada mediante o emprego de descritores mínimos definidos pela Embrapa Mandioca e Fruticultura e pelo “International Plant Genetic Resources Institute”-IPGRI, além do uso de marcadores moleculares de retrotransposons e de técnicas citogenéticas, estas baseadas em bandeamento cromossômico.

O Banco Ativo de Germoplasma de Citros tem sido utilizado como elemento de suporte ao Programa de Melhoramento Genético (PMG) de Citros da Embrapa Mandioca e Fruticultura, tanto no que concerne à identificação de variedades promissoras nele introduzidas, copas e porta-enxertos, como no apoio a trabalhos de hibridação visando a criação de novas cultivares. Nesse sentido, os trabalhos de caracterização têm se concentrado em caracteres de interesse agronômico, compreendendo: tolerância à seca, tolerância ao alumínio, tolerância/resistência à gomose-de-fitóftora, tolerância/resistência à “tristeza”, grau de poliembrionia, entre outros.

De modo geral, as principais variedades comerciais de porta-enxertos são: Limão Cravo, Limão Vokameriano, Tangerinas Cleópatra, Sunki, Suen-kat, Citrumelo Swingle e Trifoliata. Entre as principais variedades comerciais de copa estão: Laranja Bahia, Baianinha, Laranja Lima, Piralima, Laranja Hamlin, Westin, Rubi, Laranja Pêra, Laranjas Valência, Natal, Folha Murcha, Tangerina Cravo, Tangor Murcott, Mexerica-do-Rio, Tangerina Ponkan, Lima ácida Tahiti, Lima ácida Galego e Limão Siciliano (IAC, 2010).

O BAG Citros tem se prestado, também, como fonte de introdução de variedades promissoras, copas e portas-enxerto, em diversas regiões do país, contribuindo, assim, para a diversificação do pomar citrícola nacional, hoje altamente concentrado na combinação laranja ‘Pêra’ / limão ‘Cravo’. Nessa atividade, várias instituições têm sido envolvidas, públicas e privadas, além de associações e produtores (Cunha Sobrinho et al., 1999; Soares Filho et al., 1999).

2.7 PROGRAMA DE MELHORAMENTO GENÉTICO DE CITROS DA EMBRAPA MANDIOCA E FRUTICULTURA

Visando a obtenção de novas variedades cítricas, melhor adaptadas aos trópicos, a Embrapa Mandioca e Fruticultura iniciou em setembro de 1988 um programa de hibridações tendo como base seu Banco Ativo de Germoplasma, dotado de ampla variabilidade genética. Esta iniciativa teve como estímulo a relativamente baixa longevidade dos pomares brasileiros, cuja vida útil está em torno de 15 a 18 anos nas principais regiões produtoras do Estado de São Paulo, onde se encontram cerca de 80% da produção citrícola nacional (Neves, 1994 e 1995), e de 12 a 15 anos no Norte e Nordeste do país.

Como objetivos imediatos, o referido programa busca a seleção de genótipos, particularmente porta-enxertos, tolerantes à seca e ao alumínio, além de adaptados a altas densidades populacionais são feitas ações de pesquisas apresentadas a seguir:

2.7.1 Hibridações

As variedades empregadas nos trabalhos de hibridação compreendem espécies e híbridos interespecíficos de Citrus, bem como gêneros afins e híbridos Recursos Genéticos e Melhoramento de Plantas para o Nordeste Brasileiro intergenéricos. Como critério de escolha dos parentais a serem hibridados procura-se, em princípio, aqueles possuidores de comprovado valor agronômico e/ou adaptativo a condições ambientais adversas, como tolerância à seca e ao alumínio, resistência/tolerância a doenças. Dentre os gêneros afins ao Citrus, são de especial interesse Poncirus, Microcitrus e Eremocitrus, por seu potencial relativo à obtenção de novos porta-enxertos ananicantes (Castle, 1979) e resistentes à gomose de Phythophthora (Hearn et al., 1974), doença fúngica que tem causado sérios prejuízos aos pomares brasileiros. Os gêneros Microcitrus e Eremocitrus, além disso, podem permitir a criação de porta-enxertos adaptados a ambientes sujeitos a períodos prolongados de estresse hídrico (Swingle, 1967).

Resultados preliminares baseados no caráter vingamento de frutos indicam que a tangerina ‘Clementina’, tangerina-tangelo ‘Robinson’ (tangerina ‘Clementina’ x tangelo ‘Orlando’), tangerina ‘Sunki’, tangor ‘Dweet’ (laranja ‘Mediterrânea’ C. sinensis x tangerina ‘Dancy’), limões ‘Cravo’ e ‘Volkameriano’ e laranja ‘Azeda Double Calice’ podem ser recomendados como bons parentais femininos, particularmente os cinco primeiros, por possuirem graus de poliembrionia entre nulo a moderado (Soares Filho et al., 1995) devido à existência de uma relação inversa entre o grau de poliembrionia e o tamanho do embrião zigótico, sendo que quanto mais expressivo for este caráter tanto maior será a probabilidade de germinação do embrião híbrido e conseqüente desenvolvimento do seedling resultante (Moreira, 1996).

Como resultado dos cruzamentos realizados pelo PMG Citros da Embrapa Mandioca e Fruticultura, até o momento, foram plantados em campo cerca de 2.000 seedlings híbridos obtidos de cruzamentos envolvendo principalmente limões, laranjas, tangerinas, P. trifoliata e híbridos desta espécie. Esses híbridos, em sua maioria, serão avaliados como porta-enxertos.

2.7.2 Cultivo de embriões / Embriogênese in vitro

Em se tratando de parentais femininos cujas sementes apresentam elevado grau de poliembrionia, o cultivo de embriões oriundos de frutos obtidos a partir de polinizações controladas deve ser feito sob condições assépticas, in vitro, de modo a possibilitar a germinação da maioria dos embriões, garantindo a sobrevivência dos eventuais seedlings híbridos. Nessas variedades, todavia, é comum a ocorrência de embriões imaturos (<>Recursos Genéticos e Melhoramento de Plantas para o Nordeste Brasileiro meses após a polinização. Esses resultados servirão de base para a definição de metodologia capaz de completar a embriogênese in vitro do(s) primeiro(s) embrião(ões) a se formar(em) após a fertilização, no intuito de evitar ou restringir a manifestação da poliembrionia, particularmente em variedades altamente poliembriônicas.

Quanto aos parentais femininos monoembriônicos, ou com graus de poliembrionia entre baixo a moderado, o cultivo de embriões in vitro, devido a seus custos relativamente elevados, pode ser evitado, sem prejuízos evidentes no tocante à sobrevivência dos seedlings híbridos, segundo constatações obtidas por Soares Filho et al. (1995). Este comportamento, conforme já exposto, deve-se ao fato de que em tais variedades, nas situações em que as sementes são poliembriônicas, os embriões zigóticos tendem a estar entre aqueles de maior tamanho, o que facilita sua germinação e conseqüente desenvolvimento em seedling, sendo esta tendência tanto mais evidente quanto menor for o grau de poliembrionia (Moreira, 1996).

2.7.3 Hibridação somática por meio de fusão de protoplastos

Em citros a hibridação somática via fusão de protoplastos aplica-se ao melhoramento genético de variedades copa e porta-enxerto. Os híbridos alotetraplóides obtidos por esse processo mantêm as ligações gênicas presentes nos pais, em razão da não ocorrência de segregação meiótica (Oliveira, 1993). Desse modo, espera-se que tais híbridos apresentem características complementares sob o ponto de vista agronômico, provenientes das variedades doadoras de protoplastos, podendo estas relacionarem-se a espécies pertencentes a diferentes pools gênicos, entre as quais a troca de genes mediante hibridação convencional pode ser impedida por barreiras reprodutivas (Grosser & Gmitter Jr., 1990).

Pretende-se com essa ação de pesquisa obter híbridos somáticos entre espécies de Citrus, bem como entre este e outros gêneros afins, particularmente Microcitrus e Eremocitrus, ambos de reconhecido valor adaptativo a ambientes sujeitos a estresses (Swingle, 1967).

Os experimentos estão sendo conduzidos no Laboratório de Biotecnologia - Cultura de Tecidos, tendo, até o momento, sido realizadas as seguintes etapas: obtenção e cultivo de calos nucelares embriogênicos e germinação e cultivo in vitro de plântulas. Os calos nucelares embriogênicos foram obtidos a partir de frutos com nove a 12 semanas de idade, provenientes de variedades porta-enxerto portadoras de características de interesse agronômico, dentre as quais se incluem: limões ‘Cravo Comum’ e ‘Cravo Santa Bárbara’, ‘Volkameriano Catânia 2’ e ‘Rugoso Mazoe’, tangerinas ‘Cleópatra’, ‘Sunki Comum’ e ‘Sunki CNPMF 02’, laranjas ‘Azeda’, ‘Hamlin (C. sinensis) CNPMF 04’ e ‘Hamlin CNPMF 20’, C. macrophylla Wester, C. ichangensis Swingle, P. trifoliata seleção ‘Flying Dragon’, citranges (C. sinensis x. trifoliata) ‘Troyer’, ‘Carrizo’ e C-35 e citrumelo (C. paradisi x P. trifoliata) ‘Swingle’. A partir de células em suspensão, oriundas desses calos, serão isolados protoplastos. Quanto aos gêneros Microcitrus, Eremocitrus e Severinia, os protoplastos serão extraídos de folhas de seedlings obtidos a partir de germinação in vitro, sob condições assépticas.

3 CONCLUSÃO

É importante se obter conhecimento sobre melhoramento genético em citros devido à abrangência da cultura em nosso país, pois ainda há a necessidade de diversificação de variedades na sustentação de nossos pomares. E o melhoramento genético trás grande contribuição podendo fornecer soluções eficientes facilitando o manejo e reduzindo os custos de produção, com a produção de cultivares copa e porta-enxerto resistentes.

A grande diversidade observada em Citrus, devido sua elevada heterozigose, sugere a ocorrência de freqüências relativamente altas de mutações gênicas, apresentando uma expressiva variabilidade genética, que podem ser utilizadas em programas de melhoramento genético.

Portanto, precisa-se de superar as limitações naturais relacionadas à biologia reprodutiva do Citrus, combinando ferramentas biotecnológicas que atualmente vêm sendo utilizadas, como a hibridação somática e transformação genética, em programas de melhoramento genético de cultivares porta-enxerto e copa de citros de importância econômica para o Brasil.


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