Perfil metabolômico e introgressão de genes de nanismo em tomateiro a partir de retrocruzamentos visando background do tipo salada | Metabolomic profile and introgression of dwarfism genes in tomato through backcrossing aiming for salad-type background

The use of dwarf tomato lines for obtaining hybrids is an alternative that can provide additional advantages, being a known strategy for increasing productivity in the mini tomato segment. However, there are still no dwarf lines with salad-type fruits for the use of this technology. Through backcrossing, populations of dwarf tomatoes can be developed, and by characterizing and evaluating the genetic dissimilarity between populations, it is possible to select the most promising ones for obtaining lines. Therefore, this study aimed to obtain populations of saladtype dwarf tomatoes using the backcross method to develop lines and subsequently obtain hybrids. The work was carried out in two stages: first, the dwarf tomato populations obtained after two backcrosses (BC1), (BC2) were characterized, and the presence of metabolites in dwarf tomatoes was evaluated. In the second stage, the potential and genetic dissimilarity of the dwarf populations obtained after the first (BC1), second (BC2), and third (BC3) backcrosses were measured to observe the increments obtained in each backcross and select the best populations for line development. Both experiments were conducted in a greenhouse at the Vegetable Experimental Station of the Federal University of Uberlândia (UFU), Monte Carmelo-MG. The dwarf tomato populations were characterized for agronomic potential, fruit quality, and indirect pest resistance. The data were analyzed using mean tests, multivariate analyses, and selection indices. In the first experiment, it was found that the second backcross was responsible for significant increments in fruit size, and predominantly, the second backcross produced fruits with salad-type characteristics. The dwarf tomato populations UFUDTOM 8#2-3, UFU-DTOM 22#1-17, and UFU-DTOM 4#4-14 from the second backcross proved to be promising for the development of lines and could be therefore be used later to obtain hybrids. In addition acyl sugars in the leaflets of the dwarf line UFU DTOM 1, a higher expression was foundof the metabolites identified as glycine, myo-inositol, acetamide, and dodecanoic acid, promising molecules for new research aiming at resistance to different types of biotic and abiotic stress. In the second experiment, the populations that presented promising results for line development were UFU-DTOM 4#4-11-1 (BC3), UFU-DTOM 21#2-1-1 (BC3), UFU-DTOM 19#1-3-1 (BC3), and UFU-DTOM 4#4-11 (BC2). The predominant selection of salad-type dwarf tomato populations from the third backcross (BC3) demonstrates the importance of performing the third backcross to obtain introgression lines of dwarf tomatoes with salad-type fruit characteristics.

UFU - Universidade Federal de Uberlândia

Tese (Doutorado)

O uso de linhagens de tomateiro anão para obtenção de híbridos é uma alternativa que pode proporcionar vantagens adicionais, sendo uma estratégia para o aumento da produtividade já conhecida no segmento de minitomates. No entanto, ainda não existem linhagens anãs com frutos do segmento salada para uso desta tecnologia. Por meio de retrocruzamentos podem ser desenvolvidas populações de tomateiro anão, e por meio da caracterização e avaliação da dissimilaridade genética entre as populações, é possível selecionar as mais promissoras visando a obtenção de linhagens. Dessa forma, objetivou-se neste estudo a obtenção de populações de tomateiro anão do segmento salada utilizando o método de retrocruzamento para o desenvolvimento de linhagens e posterior obtenção de híbridos. O trabalho foi desenvolvido em duas etapas: primeiro caracterizou-se as populações de tomateiro anão obtidas após dois retrocruzamentos (RC1), (RC2) e foi avaliada a presença de metabólitos presentes em tomateiro anão, na segunda etapa foram mensurados o potencial e a dissimilaridade genética das populações anãs obtidas após o primeiro (RC1), segundo (RC2) e terceiro (RC3) retrocruzamento, visando observar os incrementos obtidos em cada retrocruzamento e selecionar as melhores populações para o desenvolvimento de linhagens. Ambos os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação na Estação Experimental de Hortaliças da Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Monte Carmelo-MG. As populações de tomateiro anão foram caracterizadas quanto ao potencial agronômico, qualidade de frutos e resistência indireta a pragas. Os dados foram analisados por meio de teste de médias, análises multivariadas e índices de seleção. No primeiro experimento verificou-se que o segundo retrocruzamento foi responsável por incrementos expressivos em relação ao tamanho de frutos e de forma majoritária o segundo retrocruzamento proporcionou a produção de frutos com características do tipo salada. As populações de tomateiro anão UFU-DTOM 8#2-3, UFUDTOM 22#1-17 e UFU-DTOM 4#4-14 provenientes do segundo retrocruzamento mostraramse promissoras para o desenvolvimento de linhagens, e, portanto, poderão ser utilizadas posteriormente na obtenção de híbridos. Além dos acilaçúcares nos folíolos da linhagem de porte anão UFU DTOM 1 foi identificada uma maior expressão dos metabólitos identificados como: glicina, mio-inositol, acetamida e ácido dodecanóico, moléculas promissoras para novas pesquisas visando resistência aos diferentes tipos de estresse biótico e abiótico. No segundo experimento as populações que apresentaram resultados promissores para o desenvolvimento de linhagens foram UFU-DTOM 4#4-11-1 (RC3), UFU-DTOM 21#2-1-1 (RC3), UFU-DTOM 19#1-3-1 (RC3) e UFU-DTOM 4#4-11 (RC2). A seleção predominante de populações de tomateiro anão do tipo salada provenientes do terceiro retrocruzamento (RC3) demonstra a importância de se realizar o terceiro retrocruzamento para a obtenção de linhagens de introgressão de tomateiro anão com características de frutos do tipo Salada.