ABSTRACT Grape and cherry mini tomatoes have been conquering Brazilian consumers due to their sweet taste, practicality of consumption, and versatility in culinary use. Therefore, the present work aimed to characterize ten grape tomato hybrids based on genetic diversity and physical and biochemical traits to provide information for the development of new genotypes focused on the appearance and enrichment of nutritional factors. The evaluated hybrids were Aiko, BRSIG, BRS Zamir, Carolina, Dolcetto, Dulce, Guaraci, Santa West, SCI-023 and Sweet Heaven. The experiment was conducted in 2019 in a greenhouse at the State University of Londrina, using a completely randomized design with four replications and six plants in each replication. The plants were grown following the practices recommended for cultivating tomatoes. The physical and biochemical characterization data were subjected to analysis of variance by the F test (p<0.05) and Scott & Knott means cluster test (p<0.05), and the molecular characterization data were subjected to analysis of principal coordinates (PCoA) and Bayesian clustering. Aiko presented the highest fruit mass and size as opposed to that observed on SCI-023, while BRSIG was the firmest fruit with the largest pericarp thickness. SCI-023, Dolcetto, and Sweet Heaven had higher sugar content. The soluble solids content ranged from 6.04 to 9.66 °Brix among the genotypes. Hybrids SCI-023, BRSIG, Sweet Heaven, BRS Zamir, and Dulce had the highest antioxidant activity levels. In the phenotypic characterization two groups were formed. The genotypic characterization showed seven groups in which high genetic similarity was verified among BRS Zamir, SCI-023, and Guaraci, as well as between Carolina and Dulce. The greatest dissimilarity was observed between Sweet Heaven and BRSIG. Both characterizations were useful to evaluate the aptitude of these genotypes as outstanding genitors for breeding programs for the Brazilian market.

RESUMO Os minitomates tipo grape e cereja vêm conquistando o consumidor brasileiro pelo sabor adocicado, praticidade de consumo e versatilidade no uso culinário. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo caracterizar dez híbridos de tomate grape com base na diversidade genética e em descritores físicos e bioquímicos, afim de fornecer subsídios para o desenvolvimento de novas cultivares com foco no surgimento e enriquecimento de fatores nutricionais. Os híbridos avaliados foram Aiko, BRSIG, BRS Zamir, Carolina, Dolcetto, Dulce, Guaraci, Santa West, SCI-023 e Sweet Heaven. O experimento foi conduzido em 2019 na área experimental da Universidade Estadual de Londrina, utilizando o delineamento experimental em blocos completos ao acaso, com quatro repetições e seis plantas por repetição. As plantas foram cultivadas seguindo as práticas recomendadas para o cultivo do tomate. Os dados da caracterização física e bioquímica foram submetidos à análise de variância pelo teste F (p<0,05) e teste de agrupamento de médias de Scott & Knott (p<0,05); os dados da caracterização molecular foram submetidos à análise de coordenadas principais (PCoA) e agrupamento Bayesiano. O genótipo Aiko apresentou a maior massa e tamanho de fruto em relação ao observado para SCI-023, enquanto BRSIG apresentou o fruto mais firme e a maior espessura de pericarpo. SCI-023, Dolcetto e Sweet Heaven apresentaram maiores teores de açúcares totais. O teor de sólidos solúveis totais variou de 6,04 a 9,66 °Brix entre os genótipos. Os híbridos SCI-023, BRSIG, Sweet Heaven, BRS Zamir e Dulce apresentaram os maiores níveis de atividade antioxidante. Foram formados dois grupos na caracterização fenotípica. A caracterização genotípica mostrou sete grupos nos quais foi verificada alta similaridade genética entre BRS Zamir, SCI-023 e Guaraci, assim como Carolina e Dulce, enquanto a maior dissimilaridade foi observada entre Sweet Heaven e BRSIG. Ambas as caracterizações foram úteis para avaliar a aptidão desses genótipos como notáveis genitores para programas de melhoramento visando o desenvolvimento de novas cultivares para o mercado brasileiro.

RESUMO A produção de cogumelos vem crescendo no Brasil, devido à versatilidade culinária desse alimento e alto valor nutricional. Ainda são escassos estudos que associam os aspectos de sua qualidade com o perfil e preferência dos seus consumidores. Assim, nesse trabalho foi comparada a firmeza e composição bioquímica de Shimeji e Shitake, e verificado o perfil e a preferência dos consumidores para compra. Os cogumelos foram caraterizados pela firmeza, teores de proteínas, lipídios, compostos fenólicos totais, flavonoides totais e atividade antioxidade, além da realização de pesquisa de opinião com 308 consumidores de cogumelos. Os dois cogumelos contêm alto teor de proteínas e baixo de lipídios, além de concentrações expressivas de compostos bioativos e de atividade antioxidante, desejáveis aos consumidores exigentes em alimentos funcionais. O Shitake é aproximadamente 4 vezes mais firme quer o Shimeji e os maiores teores para todos os atributos bioquímicos analisados não diferiram entre os dois cogumelos, exceto para o teor de proteínas. A pesquisa de opinião indicou que mulheres jovens e adultas consomem mais cogumelos que os homens. A maioria deles adquire os cogumelos em supermercados, e são pessoas com escolaridade, majoritariamente, de nível superior. Não foi constatada significativa maior preferência dos consumidores por um dos dois cogumelos analisados, mas a maioria dos participantes relataram que na compra priorizam cogumelos com aroma e sabor característicos, textura macia e suculenta, e que permita rapidez no preparo de refeições.

ABSTRACT Mushroom production has been growing in Brazil due to the culinary versatility of this food and its high nutritional value. However, few studies associating the aspects of its quality with the profile and preference of its consumers can be found in literature. Thus, in this study, we aimed to evaluate the firmness and biochemical composition of Shimeji and Shitake, as well as, the consumers’ profile and preference for purchasing these mushrooms. The mushrooms were characterized by firmness, protein and lipid content, total phenolic compounds, total flavonoids and antioxidation activity. In addition we carried out a survey on opinion of 308 mushroom consumers. The two mushrooms contain high protein content and low lipid content, and also expressive concentrations of bioactive compounds and antioxidant activity, suitable for these demanding functional food consumers. Shitake is approximately 4 times firmer than Shimeji and the highest levels for all analyzed biochemical attributes did not differ between the two studied mushrooms, except for protein content. The opinion survey indicated that young and adult women consume more mushrooms than men. Most of them buy mushrooms in supermarkets, and they are mostly higher educated people. No significant higher consumer preference for one of the two mushrooms analyzed was verified; however, most participants reported that they prioritize mushrooms which have characteristic aroma and flavor, smooth and juicy texture, being a convenient ingredient for a quick-cooking meal.

RESUMO Há estudos que comparam a qualidade do tomate em manejo orgânico e convencional, mas ainda são inconclusivos e muitos deles não abordam o manejo integrado. Objetivou-se avaliar as características físicas, bioquímicas e sensoriais dos tomates italianos produzidos em manejos orgânico e convencional e no manejo integrado Hightech. Foram avaliadas características físicas (firmeza, comprimento, largura, espessura do mesocarpo, massa fresca e volume), bioquímicas (acidez titulável, teores de açúcares, de sólidos solúveis, de vitamina C, de licopeno, de betacaroteno e capacidade antioxidante) e a análise sensorial dos frutos, baseada na aparência, aroma, sabor e textura, avaliados por 105 consumidores. Os frutos orgânicos apresentaram maior largura, massa fresca e espessura do pericarpo, glicose e vitamina C. Os frutos do manejo integrado destacaram-se por níveis mais elevados de betacaroteno, enquanto os frutos do manejo convencional apresentaram maior acidez e maior teor de licopeno, bem como menor firmeza. Não houve diferença na aceitação do tomate nos diferentes manejos, embora a maioria dos consumidores preferiram os tomates orgânicos, que eram os maiores e os mais doces. Não houve diferença na aceitação dos tomates produzidos em diferentes manejos, apesar da discriminação em características físicas e bioquímicas. O manejo afetou as características físicas e bioquímicas dos tomates italianos.

ABSTRACT Some studies comparing the quality of tomatoes under organic and conventional management can be found in literature; they are still inconclusive and many of them do not address integrated management, though. The aim of this study was to evaluate physical, biochemical and sensory traits of Italian tomatoes under organic, conventional and Hightech integrated managements. Physical (firmness, length, width, mesocarp thickness, mass and volume) and biochemical traits (titratable acidity, sugar content, soluble solids content, vitamin C content, lycopene content, beta-carotene content and antioxidant capacity) were evaluated, besides the sensory attributes as appearance, aroma, flavor and texture evaluated by 105 consumers. The organic fruits showed greater width, fresh mass and pericarp thickness, glucose and vitamin C. The fruits grown under integrated management stood out for higher levels of beta-carotene, whereas the fruits grown under conventional management showed greater acidity and higher lycopene content, as well as less firmness. No difference in relation to the acceptance of tomatoes under the different managements used was noticed, although most consumers preferred organic tomatoes, which were the largest and sweetest. No difference in relation to the acceptance of tomatoes produced under different managements was noticed, despite the discrimination in physical and biochemical traits. Hence, the managements affected only the physical and biochemical traits of Italian tomatoes.

RESUMO Brócolis (Brassica oleracea var. italica) é umas das principais hortaliças do mundo e apresenta importantes propriedades funcionais. O presente estudo teve como objetivo caracterizar 19 genótipos de brócolis por meio de caracteres bioquímicos (teor de compostos fenólicos totais, flavonoides totais e atividade antioxidante) e marcadores moleculares do tipo AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism). O experimento foi realizado em casa de vegetação usando delineamento em blocos completos ao acaso com três repetições. Os dados fenotípicos foram submetidos à análise de variância (p≤0,05), agrupamento de média de Scott-Knott (p≤0,05) e análise de componentes principais (PCA). A partir dos dados moleculares, foram realizados os agrupamentos hierárquicos de Ward, agrupamento Bayesiano e análise de coordenadas principais (PCoA). Os dados moleculares indicaram diversidade genética entre os genótipos (três grupos), além de ampla variabilidade para o teor de compostos fenólicos totais, flavonoides totais e atividade antioxidante pelo método FRAP. Os genótipos HT3010, Hanabi e Bonanza apresentam características bioquímicas desejáveis aos consumidores exigentes em alimentos funcionais, além de serem genótipos promissores para serem explorados em programas de melhoramento da cultura.

ABSTRACT Broccoli (Brassica oleracea var. italica) is one of the most important vegetables in the world and also shows important functional properties. The present study aimed to characterize 19 broccoli genotypes using biochemical traits (content of total phenolic compounds, total flavonoids and antioxidant activity) and AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) molecular markers. The experiment was carried out in a greenhouse using a complete randomized block design with three replicates. The phenotypic data were subjected to analysis of variance (p≤0.05), Scott-Knott average clustering method (p≤0.05) and principal component analysis (PCA). Using molecular data, Ward’s hierarchical clustering, Bayesian clustering and principal coordinate analysis (PCoA) were performed. Molecular data showed genetic diversity among the genotypes (three groups), also a wide variability in the total phenolic compounds, total flavonoids content and antioxidant activity using FRAP method. HT3010, Hanabi and Bonanza genotypes showed desirable biochemical traits for the demanding functional food consumers, in addition to being promising genotypes to be exploited in plant breeding programs.

RESUMO O quiabo é vegetal consumido em vários países e é importante fonte de nutrientes para a alimentação humana. Para promover a produção e o consumo de quiabo, é essencial o desenvolvimento de novos genótipos com altos níveis nutricionais, além de características agronômicas desejáveis. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar nove genótipos de quiabo por características agronômicas e bioquímicas. Os acessos UEL2, UEL3, UEL5, UEL6, UEL7, UEL9, UEL10, UEL13 e UEL15 foram cultivados em condições de campo e avaliados em relação à produtividade, peso do fruto, diâmetro do fruto, número de frutos por planta e altura da planta. As análises bioquímicas incluíram composição mineral, teor de proteína bruta, teor de vitamina C, teor total de flavonoides e fenólicos e atividade antioxidante. O genótipo UEL7 destacou-se pelos altos níveis de características bioquímicas, como conteúdo de alguns minerais, vitamina C e atividade antioxidante. Por outro lado, o UEL3 apresentou baixo desempenho para características bioquímicas, mas destacou-se por características agronômicas, como produtividade e número de frutos por planta. Portanto, as raças UEL7 e UEL3 podem ser introduzidas em programas de melhoramento focados na alimentação humana e no desempenho agronômico, além de contribuir para a conservação de germoplasma de quiabo.

ABSTRACT Okra is consumed in several countries and is an important source of nutrients for human food. To promote okra production and consumption is essential the development of new cultivars with high nutritional levels, besides desirable agronomic traits. Thus, this study aimed to evaluate nine okra landraces by agronomic and biochemical traits. The accessions UEL2, UEL3, UEL5, UEL6, UEL7, UEL9, UEL10, UEL13 and UEL15 were grown in open field condition and evaluated in relation to fruit yield, fruit weight, fruit diameter, number of fruits per plant and plant height. The biochemical analysis included mineral composition, crude protein content, vitamin C content, total flavonoid and phenolic content and antioxidant activity. The UEL7 accession stood out for the high levels for biochemical traits such as content of some minerals, vitamin C and antioxidant activity. On the other hand, UEL3 accession had a low performance for biochemical traits, but stood out for agronomic traits such as fruit yield and number of fruits per plant. Hence, the UEL7 and UEL3 landraces may be introduced in breeding programs focused on human food and agronomic performance, beyond to contribute for okra germplasm conservation.

RESUMO A pimenta “dedo-de-moça” (Capsicum baccatum var. pendulum) é uma das principais pimentas cultivadas mundialmente. Todavia, são escassos estudos genéticos e de melhoramento desta quando comparados a outras espécies de Capsicum, principalmente, sobre a qualidade fisiológica de sementes. Nesse sentido, objetivou-se avaliar a capacidade combinatória de pimentas “dedo-de-moça” em relação à qualidade fisiológica de sementes, determinar os efeitos gênicos envolvidos na expressão dessas características, bem como identificar combinações híbridas promissoras. Os cruzamentos entre cinco genitores (Hortivale, Horticeres, Brs Mari, UEL 110 e UEL 111) em esquema de dialelo completo resultaram na formação de 20 híbridos F1. O modelo de dialelo de Griffing foi utilizado para determinar a capacidade geral e específica de combinação (CGC e CEC, respectivamente) e o efeito recíproco (ER). Foi observada ampla variabilidade genética para todas as características analisadas. Efeitos significativos para CGC, CEC e ER foram verificados para todas as características, indicando que os efeitos aditivos, não aditivos e citoplasmáticos estão envolvidos no controle genético da qualidade fisiológica de sementes. Os efeitos gênicos não aditivos foram predominantes em relação aos aditivos. As combinações híbridas UEL 111 (♂) × Hortivale (♀) e Hortivale (♂) × UEL 110 (♀) foram consideradas promissoras para obtenção de sementes mais vigorosas, com maior germinação e longevidade.

ABSTRACT “Dedo-de-moça” (Capsicum baccatum var. pendulum) is one of the main chili peppers grown worldwide. However, studies on genetics and breeding of this species are rare, when compared to other Capsicum species, manly in relation to physiological seed quality traits. In this sense, this study aimed to evaluate the combining ability of “dedo-de-moça” chili pepper in relation to physiological seed quality traits, determine the gene effects involved in the expression of these traits, and identify promising hybrid combinations. Crosses among five parents (Hortivale, Horticeres, Brs Mari, UEL 110 and UEL 111) in a full diallel mating design, resulted in 20 F1 hybrids. Griffing’s diallel model was used to estimate general and specific combining ability (GCA and SCA, respectively) as well as the reciprocal effect (RE). Wide genetic variability was observed for all evaluated traits. Significant effects of GCA, SCA and RE were also verified for all traits, showing that additive, non-additive and cytoplasmic effects are involved in the genetic control of physiological seed quality. Non-additive effects were predominant for all traits, being UEL 111 (♂) × Hortivale (♀) and Hortivale (♂) × UEL 110 (♀) considered promising hybrids for obtaining more vigorous seeds with higher germination and greater longevity.

RESUMO Capsicum baccatum é uma das principais espécies de pimenta cultivadas e consumidas na América do Sul. No Brasil, C. baccatum var. pendulum é amplamente cultivada, especialmente a pimenta do tipo “dedo-de-moça”. Para a maioria das culturas hortícolas, incluindo as espécies de Capsicum, a diversidade genética permanece subexplorada para características relacionadasà qualidade dos frutos, uma vez que nos últimos anos os esforços dos programas de melhoramento têm concentrado principalmente no bom desempenho agronômico. Assim, o investimento na avaliação de características como sabor, compostos nutricionais e características de promoção da saúde, como o teor de antioxidantes em variedades tradicionais, é muito importante para apoiar os esforços de melhoramento para a qualidade dos frutos. Assim, o objetivo deste estudo foi acessar as variações nos teores de sólidos solúveis, acidez, capsaicinoides, vitamina C, compostos fenólicos totais e atividade antioxidante (in vitro e in vivo) de cinco acessos de pimentas “dedo-de-moça”. Os resultados indicaram que os acessos UEL111 e UEL112 apresentaram os maiores valores de sólidos solúveis totais (TSS) e relação (TSS/acidez total titulável). Os acessos UEL110 e UEL112 apresentaram maior concentração de vitamina C e conteúdo fenólico total e o acesso UEL113 apresentou maior concentração de capsaicinoides. Ensaios antioxidantes in vitro sugerem UEL114 com maior atividade antioxidante. Ensaios antioxidantes in vivo não identificaram diferenças entre os acessos e provaram o efeito antioxidante dos extratos de pimenta na proteção celular contra o agente de estresse. Estes resultados permitiram identificar acessos que podem ser explorados em programas de melhoramento de pimenta para qualidade de frutos.

ABSTRACT Capsicum baccatum is one of the main chili pepper species grown and consumed in South America. In Brazil, C. baccatum var. pendulum is widely cultivated, especially “dedo-de-moça” type. For most horticultural crops, including Capsicum species their diversity remains under-explored for traits related to fruit quality, since over the past half century breeding efforts have focused mainly on good agronomic performances. The investment in screening traits such as flavor, nutritional compounds and antioxidant content in traditional varieties is very important to support fruit quality breeding efforts. Thus, the objective of this study was accessing the variations into content of soluble solid, acidity, capsaicinoid, vitamin C, total phenolic compounds and antioxidant activity (in vitro and in vivo) of five “dedo-de-moça” peppers accessions. The results evidenced that UEL111 and UEL112 accessions showed highest TSS and ratio. Accessions UEL110 and UEL112 showed highest concentration of vitamin C and total phenolic content and UEL113 accession showed highest concentration of capsaicinoids. In vitro antioxidant assays suggest the UEL114 with highest antioxidant activity. In vivo antioxidant assays have not identified differences among the accessions and proved the antioxidant effect of chili pepper extracts on cell protection against stress agent. The results highlighted accessions that can be exploited in chili pepper breeding programs.

RESUMO Com o aumento da perda da variabilidade genética e a procura por genótipos mais adaptados e produtivos, a caracterização e a avaliação dos genótipos conservados em um banco de germoplasma são de elevada importância. Essas podem ser obtidas de várias formas, gerando dados quantitativos e qualitativos. A análise conjunta dessas variáveis pode ser considerada uma estratégia para a avaliação precisa do germoplasma. O presente trabalho teve como objetivo avaliar diferentes técnicas de agrupamento para caracterização e avaliação de acessos de Capsicum spp. utilizando combinações de medidas específicas para as variáveis quantitativas e qualitativas. Foram caracterizados 56 acessos de Capsicum spp. com base em 25 descritores morfoagronômicos. As distâncias analisadas foram seis quantitativas [A1) média das diferenças absolutas dos rank-padronizados (Gower), A2) correlação de Pearson, A3) Kulczynski, A4) Canberra, A5) Bray-Curtis, e A6) Morisita] combinadas com a distância para dados qualitativos [Coincidência Simples (B1)]. Os agrupamentos foram realizados pelos métodos hierárquicos aglomerativos (Ward, Vizinho Mais Próximo, Vizinho Mais Distante, UPGMA e WPGMA). Todas as distâncias combinadas foram altamente correlacionadas. O agrupamento UPGMA obteve maior eficiência pelas análises de correlação cofenética e 2-norm, indicando uma concordância entre os dois métodos. Seis grupos foram considerados como número ideal pelo agrupamento UPGMA, no qual a distância de Gower apresentou um melhor ajuste para formação dos grupos. A maioria das distâncias combinadas utilizando o agrupamento UPGMA permitiu a separação dos acessos em relação às espécies, utilizando simultaneamente dados quantitativos e qualitativos podendo ser uma alternativa para análise simultânea de dados conjuntos, visando uma comparação entre diferentes agrupamentos.

ABSTRACT Characterization and evaluation of genotypes conserved in the germplasm banks have become of great importance due to gradual loss of genetic variability and search for more adapted and productive genotypes. This can be obtained through several ways, generating quantitative and qualitative data. Joint analysis of those variables may be considered a strategy for an accurate germplasm characterization. In this study we aimed to evaluate different clustering techniques for characterization and evaluation of Capsicum spp. accessions using combinations of specific measures for quantitative and qualitative variables. A collection of 56 Capsicum spp. accessions was characterized based on 25 morphoagronomic descriptors. Six quantitative distances were used [A1) average of the range-standardized absolute difference (Gower), A2) Pearson correlation, A3) Kulczynski, A4) Canberra, A5) Bray-Curtis, and A6) Morisita] combined with distance for qualitative data [Simple Coincidence (B1)]. Clustering analyses were performed using agglomerative hierarchical methods (Ward, the nearest neighbor, the farthest neighbor, UPGMA and WPGMA). All combined distances were highly correlated. UPGMA clustering was the most efficient through cophenetic correlation and 2-norm analyses, showing a concordance between the two methods. Six clusters were considered an ideal number by UPGMA clustering, in which Gower distance showed a better adjustment for clustering. Most combined distances using UPGMA clustering allowed the separation of the accessions in relation to species, using both quantitative and qualitative data, which could be an alternative for simultaneous joint analysis, aiming to compare different clusters.

RESUMO Um dos principais problemas na produção de sementes de pimentas é a maturação desuniforme dos frutos. Isso ocorre devido ao florescimento contínuo da planta, dificultando que a colheita seja realizada de uma única vez. Dessa forma, estudos sobre o estádio de maturação dos frutos e o potencial fisiológico das sementes são de grande relevância para se identificar o momento adequado de colheita evitando a deterioração das sementes. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o potencial fisiológico de sementes de pimenta de cinco genótipos de “dedo-de-moça” (Capsicum baccatum var. pendulum) em três estádios de maturação (verde, alaranjado e vermelho), sem e com repouso de 10 dias dos frutos a partir da colheita. As avaliações foram realizadas quanto ao potencial fisiológico representado pelos testes de germinação e vigor (primeira contagem, condutividade elétrica e envelhecimento acelerado). Os resultados observados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey, bem como à análise de componentes principais. De modo geral, a coloração vermelha dos frutos refletiu a maturidade das sementes por proporcionar a máxima germinação. Por outro lado, mesmo que os frutos sejam colhidos em estádio de maturação anterior ao vermelho (verde e alaranjado) o período de repouso mostrou-se benéfico para características de germinação e vigor, sendo este resultado mais evidente nos frutos verdes que inicialmente possuíam potencial fisiológico inferior. Os genótipos avaliados apresentaram potencial fisiológico inferior quando tiveram seus frutos colhidos verdes sem o repouso por 10 dias.

ABSTRACT One of the main problems in pepper seed production is the uneven maturation of the fruits due to the continuous flowering period of the plant, making it difficult to harvest all the fruits at the same time. Thus, studies on fruit maturation stage and seed physiological potential are extremely important in order to identify the appropriate harvest time, avoiding seed deterioration. The aim of this study was to evaluate the physiological potential of five genotypes of “dedo de moça” pepper seeds (Capsicum baccatum var. pendulum) in three maturation stages (green, orange and red), with and without 10-day rest period after harvest date. Physiological potential and vigor of seeds were evaluated through germination tests (first count, accelerated aging and electrical conductivity). The observed results were submitted to variance analysis, comparing averages through Tukey test and principal components analysis. In general, red fruits reflected seed maturity since they provided maximum germination. On the other hand, even fruits harvested at a maturation stage prior to red (green and orange), showed the benefits of the rest periods on germination and vigor characteristics, being this result more evident in green fruits which, initially, had lower physiological potential. The evaluated genotypes showed lower physiological potential of fruits harvested at the green stage, without 10-day rest period.

RESUMO O grande desafio para garantir a segurança alimentar global está na necessidade de aumentar a produção agrícola. Neste contexto, a biotecnologia destaca-se como uma ferramenta importante para gerar plantas geneticamente melhoradas, com maior resistência/tolerância a pragas, doenças e condições climáticas adversas, que utilizem de forma eficiente os recursos naturais. Uma abordagem avançada para a geração de variabilidade genética de maneira precisa e direcionada tem chamado a atenção dos melhoristas, a técnica de edição genômica CRISPR/Cas (repetições palindrômicas curtas agrupadas e regularmente interespaçadas/proteínas associadas ao CRISPR). O sistema de edição genômica CRISPR/Cas é formado por um RNA guia que direciona uma nuclease para gerar cortes específicos no DNA alvo. Esta ruptura ativa os sistemas de reparo celular e, eventualmente, leva a deleções ou inserções de nucleotídeos. Assim, a tecnologia CRISPR/Cas pode ser aplicada tanto na pesquisa científica básica, quanto no desenvolvimento de culturas com características agronômicas melhoradas, com o potencial de trazer soluções inovadoras para a agricultura. Esta técnica tem sido aplicada em um grande número de culturas agrícolas, incluindo algumas hortaliças. Nesta revisão, apresentamos detalhes do sistema natural e artificial CRISPR/Cas, suas possibilidades como ferramenta biotecnológica, vantagens sobre outras abordagens de melhoramento genético, questões regulatórias e sua aplicabilidade nas hortaliças, bem como desafios futuros.

ABSTRACT The burden of the current global challenge involving food security lies in the need to improve crop production. In this regard, biotechnology stands out as an essential tool to generate plants able to cope with pests, diseases, and harsh climatic conditions, and more efficient in the use of natural resources. An advanced approach to create genetic variability in a precise and targeted way, the genome-editing technique CRISPR/Cas (clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR associated proteins), has drawn the attention of breeders. The genome editing CRISPR/Cas system relies on a guiding RNA that directs a nuclease to generate a double-strand break (DSB) at a target DNA, activating the cell repair systems and eventually leading to deletions or insertions of nucleotides. Therefore, CRISPR/Cas is a toolbox to achieve many goals, from basic science investigations to the development of crops with improved agronomic traits, with potential to bring innovative solutions to food production. The CRISPR/Cas system has been applied in a large number of plants, including some horticultural species. In this review, we present details of the CRISPR/Cas natural and artificial systems, its possibilities as a biotechnological tool, advantages over other breeding techniques, regulatory issues, and its applicability in horticultural crops, as well as future challenges.

RESUMO O feijão de vagem vem sendo amplamente utilizado na agricultura orgânica por ser uma boa fonte de renda e uma alternativa para diversificar a produção, com uso crescente em rotação de culturas. Os objetivos deste trabalho foram avaliar 25 acessos de feijão de vagem de hábito determinado para uso em um programa de melhoramento para cultivo orgânico e verificar o nível de resistência destes acessos ao crestamento bacteriano comum (CBC). O desempenho agronômico foi avaliado em dois experimentos de campo (setembro-dezembro, 2013; abril-junho, 2014), em blocos ao acaso; e sua resistência ao CBC foi avaliada em um experimento em casa de vegetação, inteiramente ao acaso. Foram utilizados dois isolados, um de Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli e outro X. fuscans subsp. fuscans. Os acessos UEL 402, UEL 405, UEL 407, UEL 408, UEL 412, UEL 417 e UEL 420 apresentaram elevada produtividade para ambas as épocas (médias de 10,3, 8,7, 9,5, 9,2, 8,9, 9,3 e 9,2 t/ha, respectivamente), sendo considerados promissores para uso tanto como cultivares pelos produtores orgânicos da região de Londrina, quanto como germoplasma em programas de melhoramento visando o desenvolvimento de cultivares adaptadas à região. Embora todos os acessos tenham sido moderadamente suscetíveis ao CBC, os acessos UEL 407, UEL 409, UEL 411, UEL 412, UEL 424 e UEL 431 apresentaram valores menores para área abaixo da curva do progresso do crestamento bacteriano para ambos os isolados.

ABSTRACT Snap beans have been widely used in organic farming as a good income source and an alternative to diversify production, with increasing use in crop rotation. This work reports the evaluation of 25 bush-type snap beans accessions for their suitability to integrate a breeding program for organic farming, as well as for their resistance to the common bacterial blight (CBB). Agronomic performance was assessed in two field experiments (September-December, 2013; April-June, 2014), in complete blocks at random, while resistance to CBB was assessed in greenhouse, in a completely randomized trial. Plants were challenged with two isolates, one from Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli and another from X. fuscans subsp. fuscans. Accessions UEL 402, UEL 405, UEL 407, UEL 408, UEL 412, UEL 417 and UEL 420 were highly productive in both seasons (averages of 10.3, 8.7, 9.5, 9.2, 8.9, 9.3 and 9.2 t/ha, respectively), and are promising for use both as cultivars by organic farmers in the region of Londrina and also as germplasm in breeding programs for developing cultivars adapted to the region. Although all accessions were moderately susceptible to CBB, accessions UEL 407, UEL 409, UEL 411, UEL 412, UEL 424 and UEL 431 presented the lowest values for the area under CBB progress curve for both isolates.

RESUMO O gênero Capsicum é amplamente estudado em muitos países, porém a maioria das pesquisas se concentra em C. annuum. Apesar de sua importância como potencial recurso genético para a resistência a doenças e qualidade dos frutos, os estudos sobre a genética e o melhoramento de C. baccatum var. pendulum ainda são escassos, além de ser considerada uma espécie subexplorada. Este trabalho teve como objetivos: estudar a herança de sete características agronômicas; estimar os parâmetros genéticos para esses caracteres por meio da análise de médias de gerações e verificar a existência de gene de efeito maior e de possíveis poligenes de efeitos aditivos e não aditivos, utilizando-se o método da máxima verossimilhança com auxílio do programa Monogen. As características agronômicas avaliadas foram: número de frutos por planta (NFP); massa média de frutos por planta (MMF); comprimento do fruto (CPF); diâmetro do fruto (DFR); espessura de polpa do fruto (EPF); teor de sólidos solúveis totais (TSS) e massa seca de fruto (MSF). Houve diferença significativa entre as gerações (P1, P2, F1, F2, RC1 e RC2) para todas as características avaliadas. As estimativas da herdabilidade no sentido restrito variaram de 45% (NFP) a 75% (DFR). Constatou-se que a ação gênica de dominância parcial está envolvida no controle genético das características CPF e DFR, enquanto que a ação aditiva foi observada para NFP, EPF e TSS, dominância completa para MSF e sobredominância para MMF. O modelo aditivo-dominante foi suficiente para explicar os resultados obtidos para todas as características avaliadas. Já pelo método da máxima verossimilhança pode-se identificar a existência de poligenes com efeitos aditivos e de dominância nas características TSS, EPF e MSF. A ação de gene de efeito maior foi detectada para CPF e NFP. Os resultados apontam a complexidade da herança das características avaliadas, com presença de gene de efeito maior envolvido.

ABSTRACT The Capsicum genus is widely studied in many countries but most of research focuses on C. annuum. Although its importance as potential genetic resource for breeding to disease resistance and fruit quality, studies on genetics and breeding in C. baccatum var. pendulum are still scarce and it still remains as an underexploited crop. This paper aimed to study the inheritance of agronomic characteristics, to estimate the genetic parameters for seven agronomic traits in C. baccatum var. pendulum, using generation mean analysis and to verify the existence of major genes and polygenes with additive and non-additive effects, using the method of maximum likelihood with the aid of Monogen software. The agronomic traits evaluated were: number of fruits per plant (NFP); average fruit mass per plant (AFM); fruit length (FRL); fruit diameter (FRD); fruit pulp thickness (FPT); soluble solids content (SSC) and fruit dry mass (FDM). There was a significant difference among generations (P1, P2, F1, F2, BC1 and BC2) for all traits evaluated. Narrow sense heritability estimates ranged from 45% for NFP to 75% for FRD. By estimating the average degree of dominance (ADD), we found that partial dominance is the gene action involved in the genetic control for FRL and FRD, while additive effect was observed for NFP, FPT and SSC, complete dominance for FDM and overdominance for AFM. The additive-dominant model was sufficient to explain the results obtained for all evaluated traits. Maximum likelihood method identified the existence of polygenes with additive and dominance effects in SSC, FPT and FDM. Major gene effect was identified for FRL and NFP characteristics. The results indicated the complexity of the inheritance of these traits with the presence of major gene involved.

RESUMO A produção e o consumo de produtos agrícolas, oriundos do modelo da agricultura orgânica, vêm se expandindo ao longo dos anos. Esse modelo de agricultura necessita cada vez mais de genótipos adaptados ao seu manejo para expandir sua produção e atender as necessidades da população. Sendo assim, o melhoramento participativo tem um papel fundamental no desenvolvimento de cultivares que atendam as necessidades desse modelo. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de 12 linhagens de tomateiro sob dois sistemas orgânicos. Os experimentos foram conduzidos na Fazenda Escola da Universidade Estadual de Londrina (UEL) (experimento I) e em uma propriedade no distrito de Guaravera (experimento II), Londrina-PR. As seguintes linhagens foram avaliadas: IPA-6 Super, Lignon, Viradoro, SPH92-434, Rimone, Massag-72, RG Angarten, Missouri91, TXL-1004, H1548, Rio Fuego e CTN. O delineamento adotado foi de blocos ao acaso, com três repetições. Foram avaliados seis caracteres agronômicos (número e massa média de frutos comerciais, produção total de frutos comerciais, espessura da parede do fruto, comprimento e diâmetro do fruto) e quatro caracteres organolépticos (pH, teor de sólidos solúveis, acidez e relação entre teor de sólidos solúveis e acidez). Verificou-se uma ampla variabilidade entre os genótipos e ambientes avaliados, sendo que os resultados do experimento I foram superiores aos do experimento II para os caracteres relacionados à produtividade. Com os resultados obtidos recomenda-se a linhagem H1548 para os produtores orgânicos do norte do Paraná.

ABSTRACT The production and consumption of agricultural products derived from organic agriculture have expanded over the years. This agriculture model needs adapted genotypes to expand the production and meet the population expectation. The participatory breeding play a fundamental role in the development of cultivars that meet the needs of this organic model. The present study aimed to evaluate the performance of 12 inbred lines of tomato under two organic systems. The experiments were carried out at the Farm School of the Universidade Estadual de Londrina (UEL) (experiment I) and at a farm in the Guaravera district (experiment II), Londrina, Paraná State, Brazil. The following lines were evaluated: IPA-6 Super, Lignon, Viradoro, SPH92-434, Rimone, Massag-72, RG Angarten, Missouri91, TXL-1004, H1548, Rio Fuego and CTN. The experimental design used was randomized block with three replications. Six agronomic characters (number and average weight of marketable fruits, total production of marketable fruits, fruit wall thickness, length and fruit diameter) and four organoleptic characteristics (pH, soluble solids, acidity and ratio between soluble solids content and acidity) were evaluated. A wide variability among genotypes and environments studied was observed, and the experiment I was superior to II for characteristics related to yield. According to the results obtained, the H1548 inbred line can be recommended for organic production in the northern Paraná State.

ABSTRACT: This study aimed to realize a broad survey of the registry and protection numbers concerning different vegetables species in the Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento - MAPA (Brazilian Ministry of Agriculture, Livestock and Food Supply) and to investigate the participation of public and private institutions. Therefore, 34 vegetable crops of economic and social importance were selected, these being divided into tuberous, herbaceous (leaves, flowers and stems) and fruits. Data for the study were obtained from the Registro Nacional de Cultivares - RNC (Brazilian National Register of Cultivars) and the Serviço Nacional de Proteção de Cultivares - SNPC (Brazilian National Service of Plant Variety Protection, available in real time the MAPA site. The survey was carried out between 1998 and 2014. We verified 7174 registry and 147 protections, tomato, Capsicum spp. (sweet and chili peppers), lettuce and melon presenting the highest number of records, while the potato and lettuce had the highest protection numbers. In relation to the participation of private and public institutions in the RNC and SPNC, there was a marked predominance of private institutions was observed, with 93.23 and 87.75%, respectively. The public sector obtained 226 registries and 18 protections, Embrapa (Brazilian Agricultural Research Corporation) being highlighted with 57.22 and 72.22% of the registries and protections, respectively. Public-private partnerships have had little contribution in the generation of new cultivars. This result finds the lack of integration between the public and private sector, which should work in greater proportions jointly for achieving technological breakthroughs.

RESUMO: O presente trabalho teve como objetivos realizar um amplo levantamento do número de registros e proteções de diferentes espécies de oleráceas no Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) e averiguar a participação de empresas públicas e privadas. Para tanto, foram selecionadas 34 olerícolas de importância econômica e social, sendo essas divididas em tuberosas, herbáceas e frutos. Os dados para estudo foram obtidos a partir do banco de dados do registro nacional de cultivares (RNC) e do serviço nacional de proteção de cultivares (SNPC), disponível em tempo real no site do MAPA. A pesquisa foi realizada entre os períodos de 1998 a 2014. Foram constatados 7174 registros e 147 proteções, sendo as culturas do tomate, Capsicum spp. (pimentões e pimentas), alface e melão com maior número de registros, enquanto para a proteção foram batata e alface. Em relação à participação de instituições privadas e públicas no RNC e SPNC verificou-se um predomínio acentuado das instituições privadas, com 93,23 e 87,75%, respectivamente. O setor público obteve 226 registros e 18 proteções, sendo a Embrapa o destaque, com 57,52 e 72,22% dos registros e proteções, respectivamente. As parcerias público-privadas tiveram pouca contribuição na geração de novas cultivares. Esse resultado constata a falta de integração entre o setor público e privado, que deveriam atuar, em maiores proporções, conjuntamente, para a conquista de avanços tecnológicos.

O Brasil é o oitavo produtor mundial de tomate e, no país, a cadeia produtiva do tomate é segmentada de acordo com a finalidade de uso do fruto: consumo in natura ou processamento. Ao contrário do Brasil, Moçambique não possui cadeia diferenciada e as cultivares são utilizadas para atender a ambos os mercados. Como não existem programas de melhoramento de tomateiro em Moçambique, as cultivares utilizadas são oriundas de outras regiões do mundo, inclusive do Brasil. Este trabalho descreve a obtenção e avaliação de híbridos de tomateiro com uso potencial em dupla finalidade: mercado fresco e agroindústria. Cinco genótipos de tomateiro (B13LD, Castone, Massag-72, "Viradoro" e "Rio Grande") foram cruzados em esquema de dialelo completo, sem recíprocos, e as capacidades geral e específica de combinação (CGC e CEC) e a heterose foram estimadas para dez caracteres agronômicos e de qualidade de frutos. Entre os híbridos avaliados, a combinação B13LD x "Rio Grande" mostrou potencial para uso em dupla finalidade, considerando-se as estimativas de CEC e de heterose para firmeza de frutos (FE), teor total de sólidos solúveis (TSS), número de frutos por planta (NTFP) e produtividade (PROD). As combinações B13LD x Castone, Massag-72 x "Viradoro" e Massag-72 x "Rio Grande", embora não tenham potencial para proporcionar aumentos em PROD, tiveram heterose positiva para características FE, TSS e NTFP. O desenvolvimento de genótipos com alta capacidade produtiva e características agronômicas que atendam aos dois tipos de mercado são um avanço para os produtores de Moçambique e podem igualmente ser úteis a produtores familiares no Brasil. Em ambas as situações, os produtores passarão a dispor de cultivares desenvolvidas para dupla finalidade e assim poderão destinar sua produção para o segmento de mercado mais lucrativo.

Brazil is the world eighth largest tomato producer and, within the country, the tomato production chain is segmented according to fruit destination: fresh consumption and processing (industrial supply). In contrast, Mozambique does not have a differentiated chain and cultivars are expected to serve both purposes. As there are no tomato breeding programs in Mozambique, cultivars used in the country come from other regions of the world, including Brazil. This paper describes the development and assessment of tomato hybrids with dual-purpose: fresh use and processing. Five tomato genotypes (B13LD, Castone, Massag-72, "Viradoro", and "Rio Grande") were crossed in complete diallel design without reciprocal, and the general and specific combining ability (GCA and SCA) and heterosis were estimated to ten agronomic and fruit quality traits. The offspring of cross B13LD x "Rio Grande" showed potential for use in dual purpose, considering SCA and heterosis estimates for fruit firmness (FF), total content of soluble solids (TSS), number of fruits per plant (NFP) and yield (YLD). Combinations B13LD x Castone, Massag-72 x "Viradoro", and Massag-72 x "Rio Grande", although having no strength to increase YLD, had positive heterosis for FF, TSS, and NFP. The development of high-yielding genotypes, with agronomic traits that meet the expectations of both markets are a breakthrough for Mozambican tomato producers and may also be very convenient to family farmers in Brazil. In both countries, these dual-purpose cultivars represent the freedom of choice to farmers, who will be then in position to allocate their production to the most profitable market segment.