Dissertação/Tese MELHORAMENTO GENÉTICO E MODELAGEM CLIMÁTICA EM ASSOCIAÇÃO PARA ESTUDOS NA CULTURA DO MORANGUEIRO - PPGPV

A produção de morangos no Brasil é significativa, porém o país ainda depende de cultivares importadas. Uma solução para esse desafio é o fortalecimento dos programas de melhoramento genético, que podem contribuir para o desenvolvimento de cultivares adaptadas às condições locais. Dessa forma, o presente estudo teve como objetivos: i) estimar parâmetros genéticos e os ganhos potenciais com a seleção baseada em valores genéticos, utilizando os métodos REML/BLUP, além de analisar as correlações genotípicas em genótipos de morangueiro; ii) realizar a caracterização morfológica e a análise da dissimilaridade genética da população estudada; e iii) avaliar a adequação ecoclimática e o índice de crescimento de Fragaria × ananassa Duch, considerando os impactos das mudanças climáticas no Brasil e no mundo. O experimento foi conduzido na região do Alto Jequitinhonha, em Minas Gerais, Brasil, utilizando o delineamento em blocos casualizados desbalanceado. Foram avaliados 28 genótipos de morangueiro na safra 2022/2023. Para a estimativa dos parâmetros genéticos as características avaliadas foram: número de frutos total, número de frutos comerciais, peso de frutos total, peso de frutos comerciais, comprimento e diâmetro dos frutos. As análises foram realizadas por meio de modelos mistos (REML/BLUP). Para a análise dos caracteres morfológicos, foram avaliadas características da arquitetura da planta, folhas e frutos dos genótipos. A dissimilaridade foi estimada pelo método da porcentagem de discordância. Para o estudo da divergência foi realizado o dendrograma ilustrativo obtido pelo método UPGMA e o agrupamento de Tocher. A distribuição global potencial de F. × ananassa foi baseada nas mudanças climáticas globais previstas usando CLIMEX e o cenário de emissões A1B e A2 para os anos de 2050 e 2100. Os maiores ganhos preditos são obtidos pela seleção direta no número de frutos comerciais, peso de frutos total e peso de frutos comerciais. A melhor estratégia de seleção indireta foi baseada no número de frutos comerciais. Observou-se variabilidade para os 28 genótipos de morangueiro, com porcentagem de indivíduos em cada categoria fenotípica. A dissimilariade média estimada a partir de dados multicategóricos, variou de 0,43 a 0,64. Os resultados indicam uma redução progressiva nas áreas aptas para o cultivo de morango em todo o mundo, principalmente no continente africano, Austrália, China e Américas para os anos de 2050 e 2100. No Brasil, apenas a região Sul e parte do Sudeste continuarão aptas para a produção de morango. Os resultados obtidos indicam que há híbridos promissores na população estudada, os quais podem ser selecionados para as próximas fases do programa de melhoramento. Os descritores morfológicos permitiram a identificação de genótipos que apresentam características atrativas para agricultores e consumidores. Os resultados podem ajudar a identificar novas áreas de cultivo e subsidiar programas de melhoramento genético para desenvolver cultivares mais tolerantes ao calor.

Strawberry production in Brazil is significant, but the country still depends on imported cultivars. One solution to this challenge is to strengthen genetic improvement programs, which can contribute to the development of cultivars adapted to local conditions. Thus, the present study had the following objectives: i) to estimate genetic parameters and potential gains from selection based on genetic values, using REML/BLUP methods, in addition to analyzing genotypic correlations in strawberry genotypes; ii) perform the morphological characterization and analysis of the genetic dissimilarity of the studied population; and iii) evaluate the ecoclimatic suitability and growth rate of Fragaria × ananassa Duch, considering the impacts of climate change in Brazil and world. The experiment was conducted in the Alto Jequitinhonha region, in Minas Gerais, Brazil, using an unbalanced randomized block design. Twenty-eight strawberry genotypes were evaluated in the 2022/2023 harvest. To estimate the genetic parameters, the characteristics evaluated were: total number of fruits, number of commercial fruits, total fruit weight, commercial fruit weight, fruit length and diameter. The analyses were performed using mixed models (REML/BLUP). For the analysis of morphological characters, characteristics of the plant architecture, leaves and fruits of the genotypes were evaluated. Dissimilarity was estimated using the percentage of disagreement method. To study divergence, an illustrative dendrogram obtained using the UPGMA method and Tocher's clustering was performed. The potential global distribution of F. × ananassa was based on predicted global climate change using CLIMEX and the A1B and A2 emissions scenario for the years 2050 and 2100. The highest predicted gains are obtained by direct selection on number of commercial fruits, total fruit weight and commercial fruit weight. The best indirect selection strategy was based on the number of commercial fruits. We observed the variability for the 28 strawberry genotypes, with the percentage of individuals in each phenotypic category. The average dissimilarity estimated from multicategorical data ranged from 0,43 to 0,64. The results indicate a progressive reduction in areas suitable for strawberry cultivation worldwide, mainly in the African continent, Australia, China and the Americas by the years 2050 and 2100. In Brazil, only the South and part of the Southeast will continue to be suitable for strawberry production. The results obtained indicate that there are promising hybrids in the studied population, which can be selected for the next phases of the breeding program. Morphological descriptors allowed the identification of genotypes that present attractive characteristics for farmers and consumers. The results can help identify new cultivation areas and support genetic improvement programs to develop more heat-tolerant cultivars.