Da Taxonomia à Ecofisiologia

Apresentação em tema: "Da Taxonomia à Ecofisiologia"— Transcrição da apresentação:

1 Da Taxonomia à Ecofisiologia
Citrullus lanatus Da Taxonomia à Ecofisiologia SILVA, L. M. I.

2 Citrullus lanatus - Biogeografia
A melancia é originária das regiões secas da África tropical, tendo um centro de diversificação secundário no Sul da Ásia. A melancia cultivada (C. lanatus var. lanatus) deriva provavelmente da variedade C. lanatus var. citroides existente na África Central. A cultura foi introduzida na América no séc XVI. (Porto, 2003) SILVA, L. M. I.

3 Citrullus lanatus – Classificação botânica
Família: Cucurbitaceae Sub-família: Cucurbitoideae Tribo: Benincaseae Sub-tribo: Benincasinae Gênero: Citrullus Espécie: Citrullus lanatus Variedade: C. lanatus var. lanatus SILVA, L. M. I.

4 Citrullus lanatus – Morfologia
A melancia é uma planta herbácea de ciclo vegetativo anual. O sistema radicular é extenso, mas superficial, com um predomínio de raízes nos primeiros 60 cm do solo. Os caules rastejantes são angulosos, estriados, pubescentes, com gavinhas ramificadas. As folhas da melancia são profundamente lobadas. A espécie é monóica. As flores são solitárias, pequenas, de corola amarela. SILVA, L. M. I.

5 Citrullus lanatus – Morfologia do fruto
O fruto é um pepônio. Formato do fruto 1 globular 2 achatado 3 discóide 4 cilíndrico 5 oval 6 cordiforme 7 periforme 8 halteres 9 alongado 10 superior turbinado 11 coroado 12 inferior turbinado 13 curvado 14 pescoço curvo 15 outro 16. Gomos no fruto 0 ausentes 3 superficiais 5 intermediários 7 profundos SILVA, L. M. I.

6 Citrullus lanatus – Morfologia do fruto
17. Cor da casca predominante na maturidade (é a cor que cobre a maior área na superfície do fruto, no caso de duas cores terem a mesma área, a cor mais clara é considerada predominante) 1 verde 2 azul 3 creme 4 amarelo 5 laranja 6 vermelho 7 rosa 8 marrom 9 cinza 10 preto 11 outra 18. Cor secundária da casca (é a cor que cobre a segunda maior área na superfície do fruto, no caso de duas cores terem a mesma área, a cor mais clara é considerada predominante) 0 sem cor secundária 1 branco 2 verde 3 azul 4 creme 5 amarelo 6 laranja 7 vermelho 8 rosa 9 outra SILVA, L. M. I.

7 Citrullus lanatus – Morfologia do fruto
19. Desenho produzido pela cor secundária 0 sem cor secundária 1 pontilhado (manchas com menos de 0,5cm de diâmetro) 2 manchado (manchas com mais de 0,5cm de diâmetro) 3 listrado (com listras que vão desde o pedúnculo até a cicatriz do botão floral) 4 estriado (com marcas alongadas que não contínuas de um lado a outro do fruto) 5 bisseccional 6 outro 20. Textura da casca 1 lisa 2 granulada 3 levemente enrugada 4 superficialmente ondulada 5 em rede 6 com verrugas 7 com espinhos 8 outra Esquinas-Alcazar, J.T.; Gulick, P.J. Genetic resources of Cucurbitaceae. Roma: IBPGR, p. SILVA, L. M. I.

8 Citrullus lanatus – Fisiologia
Sob condições ótimas de temperatura (25 a 30 ºC) a germinação epígia ocorre em 3 dias. A ºC são necessárias 2 semanas para que ocorra a emergência. A colheita manual inicia-se 75 a 110 dias após a sementeira. O pedúnculo é cortado com uma faca a cerca de 5 cm do fruto. SILVA, L. M. I.

9 Citrullus lanatus – Cultivar Crimson Sweet
Progênie de autofecundação, frutos grandes ou pequenos, redondos, polpa vermelha intensa, alto teor de sólidos solúveis, casca com listras verdes largas sobre um fundo claro e uniforme (Ferreira et al. 2006); Vale salientar que o tipo ‘Crimson Sweet’ é a cor predominante comercialmente no país (Silva et al. 2006). SILVA, L. M. I.

10 Citrullus lanatus – Melhoramento Genético
Devido ao sistema de cultivo praticado na região Nordeste, em condições de sequeiro e livre de insumos, que propicia uma interessante pressão de seleção para, por exemplo, genótipos tolerantes à seca, doenças e insetos-praga e mais adaptados à agricultura orgânica que preconiza um cultivo livre de adubos químicos (Ferreira et al. 2006), hipotetizou-se que as plantas de melancia mantidas por eles eram portadoras de genes úteis para o melhoramento de plantas, principalmente genes para resistência a doenças (Queiróz et al. 2002). Caracteres como resistênia ao oídio, bem como de prolificidade, podem ser transferido para as cultivares comerciais, como a Crimson Sweet que é deficiente nos mesmos(Queiroz et al. 2002). SILVA, L. M. I.

11 Citrullus lanatus – Melhoramento Genético
A Embrapa Semi-Árido coordenou várias coletas de cucurbitáceas, obtendo, ao todo, 600 acessos de germoplasma de melancia em 53 municípios do Nordeste brasileiro (Queiróz 1993, Queiróz et al. 1999). Desta forma, percebeu-se que o uso do germoplasma local, como fonte de matéria prima para o melhoramento de melancia, surge como uma alternativa promissora na obtenção de cultivares que apresentem padrão de casca semelhante ao da cultivar Crimson Sweet (Ferreira et al. 2006) e sobretudo que apresentem genótipos adaptados e resistentes aos principais estresses bióticos da cultura nas condições brasileiras (Queiroz & Souza, 1998). SILVA, L. M. I.

12 Citrullus lanatus – Melhoramento Genético
Quanto à cor externa, foram encontrados frutos verde-claros e verde-escuros, porém lisos. Também foram encontrados frutos listrados, com listras estreitas e largas, verde-claras e verde-escuras (Queiroz et al. 2002). Desde final de 1996, a Embrapa Semi-Árido vem estudando a obtenção de híbridos de melancia sem sementes, a partir do desenvolvimento de linhas tetraplóides e diploides de melancia. Segundo Matsum e Nakai, as plantas 3n e as plantas 4n resultantes poderiam ser distinguidas no campo pelo uso de um marcador genético para a cor da fruta. Os pais diploide têm o verde escuro (D) a fruta, que é dominante ao verde claro (d) fruta dos pais tetraploide. As plantas de Triploide que resultam deste cruzamento terão listrado o verde (fruta de ds). SILVA, L. M. I.

13 Citrullus lanatus – Pigmentação das Flores
As cores são as características mais fortes das flores nas angiospermas e estão associadas aos sistemas de polinização próprios. Existem em plantas vasculares, especialmente na corola de angiospermas. Todas as cores das flores são formadas por um número pequeno de pigmentos. SILVA, L. M. I.

14 Citrullus lanatus – Os Flavonóides são os pigmentos mais importantes
Muitas flores vermelhas, alaranjadas ou amarelas devem suas cores à presença de pigmentos carotenóides, semelhantes àqueles que ocorrem nas folhas da planta (e também em todas as angiospermas, algas verdes e outros organismos). No entanto, os mais importantes são os FLAVONÓIDES, cuja composição é dada por 2 anéis de 6 carbonos, ligados por uma unidade de 3 carbonos. Nas folhas, os flavonóides bloqueiam a radiação ultravioleta externa, permitindo a entrada de comprimentos de onda verde-azulado e do vermelho, importantes para fotossíntese. Antocianinas são as principais determinantes da coloração das flores. São pigmentos vermelhos e azuis, solúveis em água e encontrados nos vacúolos, cuja acidez interfere na cor a ser apresentada. Os Carotenóides são solúveis em lipídeos e encontrados nos plastídeos. A Cianidina apresenta-se vermelha em soluções ácidas, violeta em soluções neutras e azul e soluções alcalinas. SILVA, L. M. I.

15 Citrullus lanatus – Pigmentação das flores
FLAVONÓIS são comumente encontrados em folhas e flores. Alguns não têm coloração, mas podem contribuir para os tons de marfim e branco em certas flores. As diferentes misturas de flavonóides e carotenóides, além de pH e propriedades estruturais irão produzir as cores características. Chalcona amarela é um tipo de flavonóide que absorve ultravioleta e permite que somente polinizadores específicos visitem àquela flor, que na parte mais externa é também amarela, entretanto, reflete o ultravioleta, devido a presença de carotenóides. Os padrões de ultravioleta são mais comuns em flores amarelas do que em outras flores. Já na ordem Chenopodiales, os pigmentos avermelhados não são antocianinas nem mesmo flavonóides. São compostos aromáticos mais complexos betacianinas (betalaínas) são famílias muito aprentadas. SILVA, L. M. I.

16 Citrullus lanatus – Ecofisiologia
Quando os frutos carnosos maturam, sofrem uma série de mudanças características, que são mediadas pelo hormônio etileno, havendo o aumento do conteúdo de açúcares, amolecimento do fruto causado pela quebra de substâncias pécticas e mudança de cor de verde-folha para vermelho brilhante, amarelo, azul ou preto. SILVA, L. M. I.

17 SILVA, L. M. I.

18 Co-evolução bioquímica
Evitam a predação e a herbivoria. A citar: alcalóides, quinonas, óleos voláteis (incluindo terpenóides), glicosídeos (incluindo cianogênicos e saponinos), flavonóides e até mesmo ráfides (cristais de oxalato de cálcio). SILVA, L. M. I.

19 Citrullus lanatus – 70-kDa heat shock protein
The glyoxysomal and plastid molecular chaperones (70-kDa heat shock protein) of watermelon cotyledons are encoded by a single gene. Wimmer,B., Lottspeich,F., van der Klei,I., Veenhuis,M. and Gietl,C. "hsp70; long precursor produced by in vitro transcription and translation and was imported and proteolytically processed by isolated plastids; the short version of the presequence harbors a consensus PTS2 peroxisomal targeting signal, which is functional and able to direct a reporter protein to peroxisomes of the yeast Hansenula polymorpha in vivo; the PTS2 information is hidden in the context of the 67 aa presequence; localized to plastids and glyoxysomes" SILVA, L. M. I.

20 Citrullus lanatus – CDS tradução
CDS translation= "MASSTVQIHGLGAPSFAAASMRKSNHVSSRTVFFGQKLGNSSAFPTATFLKLRSNISRRNSSVRPLRIVNEKVVGIDLGTTNSAVAAMEGGKPTIVTNAEGKRTTPSVVAYTKIGDRLVGQIANRQAVVNPRDTFFSVKRFIGRKMSEVDEESKQVSYRVVRDENGNVKLECPAIGKQFAAEEISAQVLRKLVDDASKFLNDKVTKAVVTVPAYFNDSQRTATKDAGRIAGLEVLRIINEPTAASLAYGFEKKSNETILVFDLGGGTFDVSVLEVGDGVFEVLSTSGDTHLGGDDFDKRIVDWLAANFKRDEGIDLLKDKQALQRLTETAEKAKMELSSLTQANISLPFITATADGPKHIETTLTRAKFEELCSDLLYRLKTPVENSLRDAKLSFKDVHEVVLVGGSTRIPAVQELVKKMTGKEPNVTVNPDEVVALGAAVQAGVLAGDVSDIVLLDVSPLSLGLETLGGVMTKIIPRNTTLPTSKSEVFSTAADGQTSVEINVLQGEREFVRDNKSLGSFRLDGIPPAPRGVPQIEVKFDIDANGILSVTAIDKGTGKKQDITITGASTLPSDEVERMVSERRKFAKEDKEKRDAIDTKNQADSVVYQTEKQLKELGDKVPGPVKEKVESKLGELKEAISGGSTEAIKEAMAALNQEVMQLGQSLYNQPGAAPGAGAGSESGPSESTGKGPEGDVIDADFTDSK" SILVA, L. M. I.

21 Considerações Futuras
CÉLULAS E TECIDOS VEGETAIS Um grupo de genes está envolvido na determinação do padrão radial da diferenciação tissular! RELAÇÃO ENTRE CAULE E FOLHA DESENVOLVIMENTO DA FLOR OS HORMÔNIOS VEGETAIS Etileno GIberelinas FATORES EXTERNOS E CRESCIMENTO VEGETAL Fotoperiodismo MOVIMENTO DE ÁGUA E SOLUTO NAS PLANTAS SILVA, L. M. I.