TWENTY-TWO-YEAR PAPAYA BREEDING PROGRAM: FROM BREEDING STRATEGY ESTABLISHMENT TO CULTIVAR DEVELOPMENT
Keywords:
Carica papaya, integrated breeding, hybridization, topcross, resistance and genomicsAbstract
The papaya crop occupies 32 thousand hectares of planted area in Brazil, with a total annual production of 1.6 million tons (12.5% of the world supply). The country stands out in this scenario as the second biggest producer of the fruit worldwide, only after India. The narrow genetic base of the crop once limited its variability, but the use of classical and molecular plant breeding techniques has enabled the development of a number of higher-yielding cultivars with different levels of resistance to fungal diseases. However, many studies still ought to be undertaken to investigate the papaya crop, given the constant search for higher-yielding cultivars with quality and flavor attributes and the wide range of pathogens affecting the crop, which has not yet shown fully resistant genotypes. Advances in the genomics of papaya provide tools that may improve cultivar production and development systems. This article describes studies conducted by the genetics and breeding group at UENF, in a partnership with Caliman Agrícola S.A., using conventional breeding, diallel cross, and topcross, among other techniques, for the development of 21 hybrids, which were registered at MAPA, in addition to studies with DNA-based markers for sex determination and for the generation of resistant and productive cultivars. This review focuses on the 22 years of conventional breeding for the most recent molecular progress in papaya growing. The information reported here is extremely useful for breeders to develop resistant, productive, and high-quality varieties through assisted selection.
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References
AGGELOPOULOU, A.D.; BOCHTIS, D.; FOUNTAS, S.; SWAIN, K.C.; GEMTOS, T.A.; NAOS, G.D. 2011. Yield prediction in apple orchards based on image processing. Precision Agriculture, 12(3):448–456.
BARROS, G.B.A. 2015. Desempenho agronômico, capacidade combinatória e análise molecular de linhagens de mamoeiro (Carica papaya L.) em topcross, Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas) - Campos dos Goytacazes-RJ, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro – UENF, 127p.
BARROS, G.B.A.; AREDES, F.A.S.; RAMOS, H.C.C.; SANTA-CATARINA, R. 2017. Capacidade combinatória de linhagens recombinadas de mamoeiro oriundas de retrocruzamento para conversão sexual. Revista Ciência Agronômica, 48(1):166-174.
BARROS, G.B.A.; RAMOS, H.C.C.; PEREIRA, M.G.; PINTO, F.O.; CARDOSO, D.L.; LUZ, L.N. 2011. Seleção de Linhagens de Mamoeiro (Carica papaya L.) Oriundas de Retrocruzamentos Visando Ensaios de Topcross. In: 6º Congresso Brasileiro de Melhoramento de Plantas, Búzios-RJ.
BOHRY, D. 2018. Desenvolvimento de um atlas de marcadores SNAPs associados a QTLs visando a seleção assistida por marcadores em Carica papaya L. Dissertação (Mestrado em Genética e Melhoramento de Plantas) Campos dos Goytacazes-RJ, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro - UENF, 146p.
CARDOSO, D.L. 2012. Análise dialélica para rendimento e qualidade de frutos de mamoeiro (Carica papaya L.). Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas) – Campos dos Goytacazes-RJ, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro – UENF, 84p.
CATTANEO, D.F. 2001. Avaliação da divergência genética e análise de gerações em mamoeiro (Carica papaya L.). Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas) – Campos dos Goytacazes-RJ, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro – UENF,94 p.
CORTES, D.F.M.; SANTA-CATARINA, R.; BARROS, G.B.A.; AREDES, F.A.S.; SILVEIRA, S.F.; FERREGUETTI, G.A.; RAMOS, H.C.C.; VIANNA, A.P.; PEREIRA, M.G. 2017. Model-assisted phenotyping by digital images in papaya breeding program. ScientiaAgricola, 74 (4):294-302.
COSTA, F.R.; PEREIRA, T.N.S.; HODNETT, G.J.; PEREIRA, M.G.; STELLY, D.M. 2008. Fluorescent in situ hybridization of 18S and 5S rDNA in papaya (Carica papaya L.) and wild relatives. Caryologia, 61 (4):411-416.
COSTA, A.F.S.; COSTA, A.N.; SANTOS, F.M.; BARRETO, F.C.; ZUFFO, V.J. 2003. Plantio, formação e manejo da cultura. In: MARTINS, D.S.; COSTA, A.F.S. (Ed.). A cultura do mamoeiro: tecnologias de produção. Vitória, ES: INCAPER, 127-159.
DAMASCENO JUNIOR, P.C. 2008. Estudos citogenéticos, genéticos e moleculares como ferramenta auxiliar no melhoramento genético do mamoeiro. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas) – Campos dos Goytacazes-RJ, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro – UENF, 151 p.
DAMASCENO JUNIOR, P.C.; PEREIRA, T.N.S.; PEREIRA, M.G.; SILVA, F.F. 2008a. Conservação de pólen de mamoeiro (Carica papaya L.). Revista Ceres, 55 (5): 433-438.
DAMASCENO JUNIOR, P.C.; PEREIRA, T.N.S.; SILVA, F.F.; VIANA A.P.; PEREIRA, M.G. 2008b. Comportamento floral de híbridos de mamoeiro (Carica papaya L.) avaliados no verão e na primavera. Revista Ceres, 55 (4): 310-316.
DAMASCENO JUNIOR, P.C.; COSTA, F.R.; PEREIRA, T.N.S.; FREITAS NETO, M.; PEREIRA, M.G. 2009a. Karyotype determination in three Caricaceae species emphasizing the cultivated form (Carica papaya L.). Caryologia, 62(1): 10-15.
