Orientadores: Anete Pereira de Souza, Ronan Xavier Corrêa

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: O cacaueiro é uma planta perene amplamente cultivada entre as latitudes 20ºN e 20ºS. O Brasil é o principal produtor das Américas, tendo 62% da sua produção concentrada em áreas de plantio do sudeste da Bahia. A introdução do cacau neste Estado ocorreu a partir de 1746 no município de...

Resumo: O cacaueiro é uma planta perene amplamente cultivada entre as latitudes 20ºN e 20ºS. O Brasil é o principal produtor das Américas, tendo 62% da sua produção concentrada em áreas de plantio do sudeste da Bahia. A introdução do cacau neste Estado ocorreu a partir de 1746 no município de Canavieiras, primeiro com a chegada da variedade 'Comum¿ e posteriormente com a chegada das variedades 'Pará' e 'Maranhão'. Descendentes destas introduções foram usadas para gerar plantios que predomiram na Bahia por mais de dois séculos e são denominados de 'cacau da Bahia¿ ou variedades locais baianas. Com a crise da vassoura-de-bruxa, a partir de 1989, as variedades locais baianas passaram a ser substituídas por clones resistentes selecionados em fazendas, coleções de germoplasma e programas de melhoramento genético. Embora tenham sido caracterizadas como susceptível à vassoura-de-bruxa, plantas de 'cacau da Bahia¿ ainda são encontradas em 50% da área produtiva, sendo cultivadas principalmente por pequenos produtores. Tendo em vista o exposto, o objetivo desta tese foi contribuir com informações genético-moleculares para o progresso dos programas de melhoramento do cacaueiro da Bahia. Para tanto, 17 marcadores microssatélite polimórficos foram obtidos a partir de bibliotecas genômicas enriquecidas. Estes marcadores foram somados a outros 13 presentes na literatura e empregados na avaliação da diversidade do 'cacau da Bahia¿, presentes em fazendas e em banco de germoplasma. A análise de 176 genótipos coletados em fazendas e institutos de pesquisa baianos (nos municípios de Canavieiras, Camacan, Uruçuca e Gandu) indicou a existência de dois grupos genéticos (denominados de cacau da Bahia (CB) I e II, "GST = " 0,22). Os valores de diversidade apresentados por CB I e CB II foram baixos (riqueza alélica = 1,31 e 1,41 e "HE = " 0,11 e 0,15, respectivamente para CB I e CB II). Alto índice de fixação alélica foi também observado para os cacaueiros baianos (F = 0,28). Análise de nove características de importância econômica a partir de frutos e grãos em 106 genótipos foi realizada e constitui informações preliminares para a escolha de plantas candidatas a novas avaliações. A avaliação de clones pertencentes às seleções do Instituto do Cacau da Bahia (SIC) e do Instituto Agronômico do Leste (SIAL) (representantes do 'cacau da Bahia' em bancos de germoplasma), também indicaram baixa variabilidade genética (2,6 alelos por loco e "HE =" 0,22) e alto índice de fixação alélica (F = 0,38). A variabilidade foi estruturada em dois grupos ("GST" = 0,27), havendo uma tendência de separar os indivíduos de acordo com a série (SIC ou SIAL). A baixa diversidade observada para o 'cacau da Bahia' é reflexo, entre outros fatores, das restritas introduções de plantas que fundaram boa parte do cultivo no Estado. Análises moleculares conjuntas de todas as plantas neste trabalho indicaram que parte da diversidade dos cacaueiros baianos presente em fazendas não está amostrada nas plantas do banco de germoplasma, sendo urgentemente necessário efetuar amostragens adicionais, para incremento da representatividade dos bancos no que tange o 'cacau da Bahia'. Os resultados obtidos ao longo do trabalho de doutorado trouxeram informações e persperctivas úteis tanto para incrementar a conservação do 'cacau da Bahia' quanto para o delineamento de ações visando implementar programas de seleção recorrente em programas de melhoramento direcionados à obtenção de 'cacau da Bahia' mais produtivo, com qualidade superior e também, tolerante às principais doenças que o acometem

Abstract: Theobroma cacao L. is a perennial plant cultivated in latitudes 20ºN and 20ºS. Brazil is the most important cacao-producing country in the Americas and 62% of the Brazilian cacao production is developed in Southern Bahia region (a Brazilian State). The introduction of cacao in Bahia...

Abstract: Theobroma cacao L. is a perennial plant cultivated in latitudes 20ºN and 20ºS. Brazil is the most important cacao-producing country in the Americas and 62% of the Brazilian cacao production is developed in Southern Bahia region (a Brazilian State). The introduction of cacao in Bahia started in 1746, in the municipality of Canavieiras; first with the arrival of the 'Comum¿ variety and next with the 'Pará' and 'Maranhão' varieties. Descendents of these introductions were naturalized as 'Bahian cacao' or Bahian local varieties and have been cultivated for over 200 years. With the witches' broom outbreak on the Bahian farms in 1989, 'Bahian cacao' have been replaced by more resistant clones, obtained by selection on farms, germplasm collection and from breeding programs. Even though local cultivars are susceptible to witches' broom disease, they are still being planted in 50% of farms, especially by smallholders. The goal of this thesis was to contribute to the breeding program of cacao using molecular and genetics characterization of 'Bahian cacao'. Seventeen polymorphic microsatellite markers for cacao were developed from genomic libraries and, in addition to other thirteen, were employed to characterize 'Bahian cacao' plants obtained from farms and in a germplasm collection. One hundred seventy six cacao genotypes of the Bahian cultivars were obtained from farms and institutes of four Bahian municipalities and the analysis indicated structure from genotypes in two groups ('Bahian cacao¿ (BC) I and II, GST = 0.22). Lower genetic diversity were observed for BC I and BC II (allelic richness = 1.31 and 1.41; and HE = 0.11 and 0.15 for BC I and BC II, respectively). High fixation index was observed for 'Bahian cacao¿ (F = 0.28). Phenotypic evaluations of nine characteristic of economic importance from fruits and seeds in 106 farm cacao plants were realized and constituted a preliminary approach for choise of candidate plants for additional analysis. Evaluation of clones representatives of 'Bahian cacao' in germplasm collections and selected by Bahian Cacao Institute and Agronomic Institute of East (these clones designated as SIC and SIAL, respectively), also indicated low genetic diversity (mean alleles per locus=2.60 and HE = 0.22) and high fixation index (F = 0.38). Structure levels were revealed in two groups (GST = 0.27) formed according to clones selection (SIC and SIAL). The low genetic diversity observed for 'Bahian cacao' reflect the founder effect of introduced plants and that served as resource to start almost all 'Bahian cacao¿ plantations. Combined molecular analyzes of all the plants of 'Bahian cacao' used in this study indicated that part of the diversity present on farm is not sampled in plants of germplasms collections, being additional sampling needed. The results presented in this thesis are useful information both for conservation of 'Bahian cacao' plants and to the use of this in recurrent breeding programs in order to obtain 'Bahian cocoa' more productive, with superior quality and tolerant to major diseases.