Novos insights sobre o uso de tomateiros anões para resistência a insetos-praga | Novos insights sobre o uso de tomateiros anões para resistência a insetos-praga | New insights into the use of dwarf tomato plants for insect pest resistance

ABSTRACT The tomato (Solanum lycopersicum L), belonging to the Solanaceae family, plays a role of considerable socioeconomic importance on a global scale. The increase in the presence of insect pests has caused considerable losses to producers. The investigation of cultivars that are more resistant to these insects has been the subject of study in genetic improvement programs, involving the introgression of resistance genes from wild tomato lines. There are gaps regarding the use of dwarf germplasm to confer resistance to pests, highlighting, in particular, the potential of the UFU MC TOM 1 lineage. The objective of the study was to select backcross populations from dwarf tomato plants for resistance to Tuta absolute (Meyrick, 1917) and Liriomyza huidobrensis (Blanchard, 1926), based on direct selection (injuries on leaves and leaflets) and indirect selection (acylsugar levels), aiming at a genetic background of interest. The experiment was conducted in 5L pots kept in a greenhouse, in a randomized block design (DBC), consisting of 20 treatments distributed in four blocks, totaling 80 plots. Seventeen populations were evaluated from the first, second and third backcrosses (BC1, BC2 and BC3), the donor parent UFU MC TOM 1, the recurrent parent UFU TOM 5 and the commercial hybrid cv. Vivacy. Analyzes were carried out to quantify the acylsugar levels, evaluate injuries to the plant and leaves and analyze herbivory using images. After the selection of interest, chromatographic analysis was carried out and the metabolomic profile was determined in the leaves of the donor parent UFU MC TOM 1. The population of dwarf plants UFU 13_1 shows promise for boosting genetic improvement programs, especially with regard to pest resistance. The progress achieved in generations of backcrossing resulted in significant variations in resistance levels, possibly influenced by genetic inheritance and the action of acylsugars. The UFU MC TOM 1 line, characterized by high levels of acylsugars, demonstrated consistent resistance to tomato moth and leaf miner in all evaluations conducted. Furthermore, in the leaves of this lineage, high expressions of metabolites such as glucose, lysine, myo-inositol and aspartic acid were identified. These findings open promising perspectives for future research aimed at resistance against various types of stresses, both biotic and abiotic. Keywords: Solanum lycopersicum L.; sustainable production; metabolomics; genetic improvement; antixenosis; insecta.

Dissertação (Mestrado)

RESUMO O tomateiro (Solanum lycopersicum L), pertencente à família Solanaceae, assume um papel de considerável importância socioeconômica em escala global. O aumento na presença de insetos-praga tem causado prejuízos consideráveis aos produtores. A investigação de cultivares mais resistentes a esses insetos tem sido objeto de estudo em programas de melhoramento genético, envolvendo a introgressão de genes de resistência provenientes de linhagens selvagens de tomateiro. Existem lacunas quanto à utilização de germoplasma de porte anão para conferir resistência a pragas, destacando-se, em particular, o potencial da linhagem UFU MC TOM 1. O objetivo do trabalho foi selecionar populações de retrocruzamentos provenientes de tomateiro de porte anão para resistência a Tuta absoluta (Meyrick, 1917) e a Liriomyza huidobrensis (Blanchard, 1926), a partir da seleção direta (injúrias nas folhas e folíolos) e indireta (teores de acilaçúcares), visando um background genético de interesse. O experimento foi conduzido em vasos de 5L mantidos em casa de vegetação, em delineamento de blocos casualizados (DBC), composto por 20 tratamentos distribuídos em quatro blocos, totalizando 80 parcelas. Foram avaliadas 17 populações oriundas do primeiro, segundo e terceiro retrocruzamentos (RC1, RC2 e RC3), o genitor doador UFU MC TOM 1, o genitor recorrente UFU TOM 5 e o híbrido comercial cv. Vivacy. Foram conduzidas análises para quantificar os teores de acilaçúcares, avaliar injúrias na planta e nos folíolos e analisar a herbivoria por meio de imagem. Após a seleção de interesse foi realizada análise cromatográfica e determinado o perfil metabolômico nos folíolos do genitor doador UFU MC TOM 1. A população de plantas de porte anão UFU 13_1 revela-se promissora para impulsionar programas de melhoramento genético, especialmente no que diz respeito à resistência a pragas. O progresso alcançado nas gerações de retrocruzamentos resultou em variações significativas nos níveis de resistência, possivelmente influenciados pela herança genética e pela ação dos acilaçúcares. A linhagem UFU MC TOM 1, caracterizada por elevados teores de acilaçúcares, demonstrou resistência consistente à traça- do-tomateiro e à minadora em todas as avaliações conduzidas. Além disso, nos folíolos dessa linhagem foram identificadas expressões elevadas de metabólitos como glicose, lisina, mio- inositol e ácido aspártico. Essas descobertas abrem perspectivas promissoras para futuras pesquisas direcionadas à resistência contra diversos tipos de estresses, tanto bióticos quanto abióticos. Palavras-chave: Solanum lycopersicum L.; produção sustentável; metabolômica; melhoramento genético; antixenose; insecta.

2026-02-29