Abstract Physiological disturbances are one of the major bottlenecks to the expansion of papaya crops due to the negative influence on fruit quality. Studies on genotypes of light-green color have become essential to the development of strategies of tolerance to the physiological disorder skin freckle. Understanding the inheritance of qualitative traits is crucial to selection and prediction of the behavior of segregating generations. Thus, this study aimed to determine the inheritance of the qualitative trait leaf color in segregating generations of crosses between the dark-green cultivar BSA and the light-green cultivar GPC. Inheritance was determined based on the Mendelian genetics laws, by evaluating the phenotypic proportions in the analysis of generations P1 (BSA), P2 (GPC), F1, F2, BC1, BC2, BC2r, and F2:3. The inheritance of light-green leaves from the crossing between BSA and GPG is due to double recessive epistasis.

ABSTRACT: The selection of superior Carica papaya (L) genotypes depends on the availability of genetic variability and on the favorable and simultaneous response of the genotypes to those traits of most interest. However, manual phenotyping (MP) demands intensive labor, is time-consuming and expensive. The aim of the current study is to access the efficiency of image-based phenotyping (IBP) in estimating genetic parameters and in selecting F4 recombinant inbred lines. The genetic parameters and values were estimated in accordance with the REML/BLUB procedure and combined selection using the selection index based on standardized genetic values. The majority of traits accessed through IBP showed experimental coefficients of variation similar to those found through MP. Both methodologies showed genetic parameters of similar magnitude, indicating expressive genetic variability between lines in the traits accessed in this study. The same superior lines were indicated in both methodologies and expressive genetic gains obtained through the lines were selected for all traits. IBP performance was similar to that of MP with respect to the estimates of breeding-relevant traits such as commercial fruits and yield. Thus, IBP showed efficient phenotypic assessment, as well as selective accuracy in accessing genetic variability and genetic gains, when it was compared to MP. Since IBP is far less dependent on labor, it is expected to be incorporated into the routine of papaya breeding programs as a way of increasing the number of accessed lines and, consequently, increasing genetic gains.

ABSTRACT Manual phenotyping for papaya Carica papaya (L) breeding purposes limits the evaluation of a great number of plants and hampers selection of superior genotypes. This study aimed to validate two methodologies for the phenotyping of morpho-agronomic plant traits using image analysis and fruit traits through image processing. In plants of the ‘THB’ variety and ‘UENF/Caliman-01’ hybrid two images (A and B) were analyzed to estimate commercial and irregularly shaped fruits. Image A was also used in the estimation of plant height, stem diameter and the first fruit insertion height. In ‘THB’ fruits, largest and smallest diameters, length, and volume were estimated by using a caliper and image processing (IP). Volume was obtained by water column displacement (WCD) and by the expression of ellipsoid approximation (EA). Correlations above 0.85 between manual and image measurements were obtained for all traits. The averages of the morpho-agronomic traits, estimated by using images, were similar when compared to the averages measured manually. In addition, the errors of the proposed methodologies were low compared to manual phenotyping. Bland-Altman's approach indicated agreement between the volume estimated by WCD and EA using caliper and IP. The strong association obtained between volume and fruit weight suggests the use of regression to estimate this trait. Thus, the expectation is that image-based phenotyping can be used to expand the experiments, thereby maintaining accuracy and providing greater genetic gains in the selection of superior genotypes.

RESUMO Objetivou-se neste estudo estimar o tamanho ótimo de parcelas e o número de repetições em mamoeiro cultivado a campo. Avaliaram-se onze variáveis em quatro cultivares de mamoeiro com plantio em diferentes estações do ano entre 2011 e 2013 no norte do Espírito Santo. As análises foram feitas a partir de ensaio em branco aplicado em 240 plantas selecionadas, por época de plantio e por cultivar, em lavouras comerciais. A determinação do tamanho ótimo de parcela foi feita aplicando-se as metodologias de máxima curvatura modificado e máxima curvatura do coeficiente de variação. A determinação do número de repetições foi feita a partir da diferença mínima significativa da média de 20% e 30%. O tamanho ótimo da parcela se mostrou o mesmo pelas duas metodologias estudadas para a maioria das avaliações. O tamanho ótimo requerido difere entre as cultivares, entre as variáveis e entre as épocas de plantio, sendo que o maior número de plantas foi requerido para as variáveis número de frutos por planta e produção por planta. Concluiu-se que o número ótimo de plantas em experimentos de mamoeiro plantados a campo é de seis plantas por parcela com uso de três repetições.

ABSTRACT The aim of this study was to estimate the optimum plot size and number of replications in papaya field experiments. Eleven variables were evaluated in four cultivars of papaya with planting in different seasons between 2011 and 2013 in the north of the Espírito Santo state. Analysis were made from blank test applied to 240 selected for planting season and cultivate plants in commercial fields. The determination of optimum plot size was performed by applying the methodologies of modified maximum curvature and maximum curvature of coefficient of variation. The determination of the number of repetitions was taken from the least significant difference in average 20% and 30%. The optimum plot size proved the same by the two methods studied for most evaluations. The optimum size required differs among cultivars, between variables and between planting seasons, with the largest number of plants was required for the variables number of fruits per plant and yield per plant. We conclude that the optimal number of papaya plants planted in the field is six plants per plot using three replications.

RESUMOO mamoeiro vem tornando-se uma das principais fruteiras cultivadas no Brasil dado ao grande mercado interno e ao crescente mercado de exportação. A demanda pela fruta fez crescer, nos últimos anos, as áreas de cultivo que lentamente se direcionam ao semiárido, e, com isso, cresce a necessidade de novas variedades melhoradas para o cultivo. Neste sentido, foram gerados híbridos de mamão pertencentes aos dois grupos heteróticos: Solo e Formosa,estes, avaliados consecutivamente ao longo do ciclo da cultura, tanto em um ambiente tradicional de cultivo como em um ambiente recente para a cultura, o semiárido. Foram identificados híbridos que superam as testemunhas em quase o dobro no aspecto de rendimento, tanto no grupo de híbridos pertences à categoria Solo (UC14, UC15 e UC16) quanto à categoria Formosa (UC10 e UC12). Estes, além de elevado rendimento, foram detentores de características favoráveis, como o elevado teor de sólidos solúveis e o baixo número de flores estéreis. Em adição, o coeficiente de repetibilidade das características avaliadas sugere que, dentre as características ligadas ao rendimento, o peso médio de fruto é a mais estável ao longo do ciclo de produção.

ABSTRACTPapaya tree has become a major fruit crops cultivated in Brazil given the large domestic market and the growing export market. The demand for fruit has increased in recent years the croplands that was slowly directed to the semiarid, and with it, the need for new improved varieties and hybrids for crops. In this regard, new papaya hybrids were generated belonging to the two heterotic groups: Solo and Formosa, these measured consecutivelythroughout the crop cycle in both, the traditional crop environment as in the recent environment for crop, the semiarid. It was identified hybrids that exceed the witnesses at nearly twice the aspect in terms of performance both in the group of hybrids belonging to the Solo category (UC14, UC15 and UC16) as in Formosa category (UC 10 and UC12). These, along high yield have favorable characteristics such as high soluble solids and low number of sterile flowers. In addition, the coefficient of repeatability of the evaluated characteristics suggests that among the traits related with yield, the average fruit weight is the most stable throughout the production cycle.

A resistência genética constitui alternativa sustentável para o controle da mancha-de-phoma na cultura do mamoeiro. No entanto, estudos básicos são necessários para a escolha de genitores e combinações híbridas resistentes à doença. Neste trabalho, por meio de cruzamento dialélico, envolvendo oito genótipos de mamão, quatro do grupo Solo e quatro do grupo Formosa, estimou-se a capacidade geral e específica de combinações híbridas quanto à resistência a mancha-de-phoma. Os genitores, bem com os híbridos obtidos dos cruzamentos foram avaliados em blocos casualizados, com quatro repetições. Quantificaram-se em duas épocas, março e maio de 2010, as severidades de mancha-de-phoma em folha, com auxílio de escala diagramática. Os genótipos Maradol JS12-N, Sekati e São Mateus demonstram melhor capacidade geral de combinação. Os híbridos Maradol x Golden, Maradol x Sunrise Solo 72/12, JS12-N x Golden, JS12-4 x Waimanalo, Sekati x Waimanalo, Waimanalo x Golden, Waimanalo x São Mateus, Golden x Sunrise Solo 72/12 e Golden x São Mateus apresentaram resultados promissores para seleção quanto à resistência à doença, com valores negativos de capacidade específica de combinação para severidade de mancha-de-phoma.

Genetic resistance represents a viable alternative to control phoma-spot in papaya crop. However, basic studies are necessary to base the choice of genitors and hybrid combinations disease resistant. In this research, a diallel cross was conducted involving eight genotypes of papaya, four of the Solo group and four of Formosa group and it was estimated general and specific abilities of combination for the phoma-spot resistance. The treatments were evaluated in a randomized block design with four replications. The severity of phoma-spot in leaves was quantified in two ocasions: March and May of 2010. The genotypes Maradol JS12-N, Sekati e São Mateus show better general combining ability. The hybrids Maradol x Golden, Maradol x Sunrise Solo 72/12, JS12-N x Golden, JS12-4 x Waimanalo, Sekati x Waimanalo, Waimanalo x Golden, Waimanalo x São Mateus, Golden x Sunrise Solo 72/12 and Golden x São Mateus showed promising results for selection, with negatives values of specific combining ability for severity of phoma spot.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes doses de esterco de galinha associadas ao adubo superfosfato simples, em substituição à formulação empregada no norte do Espírito Santo, na produção de mudas de mamoeiro 'THB'. O experimento foi realizado no viveiro agrícola, na Empresa Caliman Agrícola S.A., no município de Linhares-ES. Adotou-se o delineamento estatístico em blocos casualizados, em esquema fatorial 5x5, com 5 doses de superfosfato simples (0; 5; 10; 15 e 20 kg m-3) e 5 doses de esterco de galinha (0; 10; 20; 30 e 40 % v/vt), além de uma testemunha adicional, constituída da mistura-padrão utilizada na região com o adubo Basacote mini 3M®, fórmula NPK (mg) 13-06-16 (1,4), com micronutrientes (10% S, 0,05% Cu, 0,26% Mn e 0,015% Mo) na dosagem de 10 kg m-3, com 4 repetições. O substrato utilizado foi o Bioplant®. Para comparação, avaliaram-se a % de emergência, o índice de velocidade de emergência, o tempo médio de emergência, o índice de teor de clorofila, altura, diâmetro do coleto, número de folhas, comprimento da raiz, massa seca de raízes e de parte aérea das plântulas. Conclui-se que o tratamento-padrão com substrato Bioplant®, associado ao fertilizante Basocote®, apresentou-se como o melhor para a produção de mudas do mamoeiro 'THB', desaconselhando-se o uso do esterco de galinha na mistura com substrato. A aplicação do fertilizante superfosfato simples não melhorou a qualidade das mudas em relação ao padrão.

The objective of this study was to evaluate the effect of different dosage of chicken manure associated with the superphosphate fertilizer, replacing the formulation used in the north of Espírito Santo, the production of 'THB' papaya seedlings. The experiment was conducted in an agricultural nursery, of the Company Caliman Agricola SA, in Linhares-ES in randomized block design in a factorial 5x5 (superphosphate: 0, 5, 10, 15, 20 kg m-3 x chicken manure: 0, 10, 20, 30, 40% v / vt) with additional witness consisting of the standard mixture used in the region with 3M® mini Basacote fertilizer, NPK (mg) 13-06-16 (1.4) with micronutrients (10% S, 0.05% Cu, 0.26% Mn, 0.015% Mo) at a dosage of 10 kg m-3, with 4 repetitions. The substrate was Bioplant®. It was evaluated the % of emergency, the emergency speed index and the emergency average time, the rate of chlorophyll content, seedling height, stem diameter, leaf number, root length, dry mass of roots and shoot. It is concluded that the standard treatment of substrate and fertilizer Basocote Bioplant®, presented itself as the best for production of 'THB' papaya seedlings and discouraged the use of chicken manure mixed with the substrate. The application of superphosphate fertilizer did not improve the quality of the seedlings from the default.

Foi realizado um cruzamento dialélico envolvendo oito genótipos de mamão, quatro do grupo 'Solo' e quatro do grupo 'Formosa'. As 56 combinações híbridas (F1 e recíprocos) juntamente com seus pais foram avaliados quanto à resistência à pinta-preta causada por Asperisporium caricae. Quantificou-se em duas épocas, março e maio de 2010, a severidade da pinta-preta em folhas e frutos. Com a média de cada característica foram estimadas, além da heterose, as capacidades geral e específica de combinação. Os genótipos 'JS12-N', 'Sekati', 'Golden' e 'Sunrise Solo 72/12' apresentaram melhor capacidade geral de combinação para as duas características. Doze híbridos apresentaram resultados promissores para seleção, com baixos valores de capacidade especifica de combinação para resistência à pinta-preta, tanto em folhas quanto em frutos. Evidenciou-se efeito de heterose na cultura do mamoeiro para resistência à pinta-preta, com ganhos genéticos significativos advindos tanto de cruzamentos inter- como intragrupos heteróticos e, no segundo caso, especialmente entre genótipos do grupo 'Solo'.

Diallelic crosses were performed between eight papaya genotypes belonging to the 'Solo' and 'Formosa' heterotic groups (four belonging to each group). The 56 hybrid combinations (F1's and reciprocals) along with their parents were evaluated in a complete randomized block design for resistance to black spot disease, caused by Asperisporium caricae. The severity of black spot in leaves and fruits was quantified in two occasions, March and May 2010. When the genotype effect was significant, heterosis as well as general and specific combining ability were estimated from the severity data. The genotypes 'JS12-N', 'Sekati', 'Golden' and 'Sunrise Solo 72/12' displayed better general combining ability for both characteristics. Twelve hybrids displayed promising results for selection, with low values of specific combining ability for resistance to black spot leaves and fruits. The heterotic group did not affect hybrid performance or heterosis estimates. Heterosis in papaya for resistance to black spot may provide significant genetic gains from both inter-and intra-heterotic crosses, and especially from hybridizations involving genotypes of the 'Solo' group.

A resistência genética constitui alternativa sustentável para o controle do oídio. Objetivando indicar possíveis combinações híbridas que contribuam para a redução da severidade de oídio em folha de mamoeiro, foi realizado um cruzamento dialélico envolvendo oito genótipos, sendo quatro do grupo 'Solo' e quatro do grupo 'Formosa'. Os 56 híbridos (F1's e recíprocos) juntamente com seus genitores foram avaliados em blocos casualizados com quatro repetições. A severidade do oídio na folha foi quantificada em março e maio de 2010, respectivamente, aos 11 e 13 meses após o plantio. Com a média de cada tratamento foram estimadas as capacidades geral e específica de combinação. Assim, considerando as estimativas da capacidade combinatória obtidas com base na média das duas avaliações, as melhores combinações para os genitores avaliados quanto à severidade do oídio foram 'Maradol x Waimanalo', 'Maradol x Sunrise Solo 72/12', 'JS 12-4 x São Mateus', 'Sekati x Waimanalo', 'Sekati x Golden', 'Sekati x Sunrise Solo 72/12', 'Sekati x São Mateus', 'Waimanalo x São Mateus' e 'Golden x São Mateus'. Os resultados evidenciam ainda a possibilidade de obtenção de híbridos com potencial para redução da severidade do oídio provenientes de cruzamentos entre genótipos dos grupos 'Solo' e 'Formosa' e também em cruzamentos dentro do grupo 'Solo'.

Genetic resistance represents a sustainable alternative to control powdery-mildew in papaya crop. Diallelic crosses were performed among eight papaya genotypes, belonging to 'Solo' and 'Formosa' heterotic groups, four from each one with aiming to indicate possible hybrid combinations that contribute to reducing the severity of powdery-mildew on leaf. The 56 hybrid combinations (F1's and reciprocals) along with their parents were evaluated in a randomized complete block design with four replications. Powdery-mildew severity on leaves was measured in March and May 2010, respectively, at 11 and 13 months after planting. The general and specific combining ability were estimated from the severity data. Thus, considering the estimates of combining ability, the hybrids 'Maradol x Waimanalo', 'Maradol x Sunrise Solo 72/12', 'JS 12-4 x São Mateus', 'Sekati x Waimanalo', 'Sekati x Golden', 'Sekati x Sunrise Solo 72/12', 'Sekati x São Mateus', 'Waimanalo x São Mateus' e 'Golden x São Mateus' are the best combinations for the parents assessed to the severity of powdery-mildew. The results also show the possibility of obtaining hybrids with potential for reducing the severity of powdery-mildew, from crosses between genotypes of the groups 'Solo' and 'Formosa' and at crossings within the 'Solo' group.

Este estudo objetivou avaliar o comportamento genético e sazonal da expressão do sexo em gerações segregantes de mamoeiro oriundas de retrocruzamento e em genótipos elite. Avaliou-se 200 plantas hermafroditas nas quatro estações, nos anos 2005/2006. Das oito características avaliadas, quatro foram ligadas à floração e quatro referentes à frutificação, a citar, proporção de flores normais, deformadas, estéreis e totais, além da proporção de frutos totais, carpelóides, pentândricos e comerciais. Os resultados possibilitaram verificar a existência de diferença significativa para a interação genótipo versus estação do ano. Com base no coeficiente de determinação genotípica, bem como no índice de variação conclui-se que o inverno e a primavera são as épocas mais propícias para a seleção de genótipos superiores. Assim, maior sucesso pode ser alcançado com a seleção em estágios iniciais do desenvolvimento da planta, indicando que a idade fisiológica pode ser mais um fator envolvido na expressão das características avaliadas.

This study aimed to evaluate the genetic and seasonal influence on sex expression in segregating generations of papaya elite and backcrossed genotypes. In the four seasons of the 2005/2006 growing season, 200 hermaphrodite plants were evaluated. Of the eight studied traits, four were related to flowering and four to fruiting, i.e., to the percentage of normal, deformed, sterile, and total number of flowers, as well as the percentage of total, carpelloid, pentandric, and marketable fruits. Significant differences due to the genotype x season interaction were verified. Based on the genotypic determination coefficient and the variation index it was concluded that winter and spring are most appropriate for the selection of superior genotypes. Thus, selection in early stages of plant development is more successful, indicating that the physiological age may also be a factor involved in the expression of the above traits.

O objetivo deste trabalho foi definir as doses adequadas de um adubo de liberação lenta para a produção de mudas dos principais genótipos de mamoeiro cultivados no Estado do Espírito Santo. O experimento foi realizado em estufa agrícola, na Empresa Caliman Agrícola S.A., em Linhares-ES, sob delineamento de blocos casualizados, em esquema fatorial 5x6. Foram avaliados cinco genótipos de mamoeiro 'Golden', 'Calimosa', 'Tainung 01', 'INCAPER 09' e 'INCAPER 39', cultivados em substrato comercial fertilizado com seis doses de um adubo de liberação lenta, fórmula NPK + (Mg) 13-06-16 + (1,4): 0,0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 e 12,5 kg m-3. Houve diferenças no crescimento e no estado nutricional das mudas de mamoeiro em relação ao genótipo e às doses do adubo de liberação lenta utilizados. As doses do adubo que proporcionaram os maiores valores para altura e massa seca total das mudas de mamoeiro foram: 11,2 e 11,3 kg m-3 para o 'Golden'; 7,7 e 7,9 kg m-3 para o 'Calimosa'; 11,6 e 10,9 kg m-3 para o 'Tainung 01'; 10,5 e 10,6 kg m-3 para o 'INCAPER 09', e 11,0 e 9,6 kg m-3 para o 'INCAPER 39', respectivamente. Nessas mesmas doses do adubo, as mudas apresentaram adequado nível nutricional.

The objective of this work was to define the appropriate doses of a controlled-release fertilizer to production of papaya seedlings, in Espirito Santo State, Brazil. The research was realized in greenhouse in Caliman Agricola Company, Linhares- ES, Brazil. The experimental design was a randomized complete block in a factorial scheme 5x6. It was evaluated five papaya genotypes 'Golden', 'Calimosa', 'Tainung 01', 'INCAPER 09' and 'INCAPER 39', cultivated in commercial substrate (constituted of pinus bark and vermiculite) fertilized with six doses of controlled-release fertilizer formula NPK + (Mg) 13-06-16 + (1.4): 0.0; 2.5; 5.0; 7.5; 10.0 and 12.5 kg m-3. Differences in growth and nutritional status of papaya seedlings were observed according to the genotype and the dose of controlled-release fertilizer used. The highest values for height and total dry matter of papaya seedlings occurred with the doses: 11.2 and 11.3 kg m-3 for 'Golden'; 7.7 and 7.9 kg m-3 for 'Calimosa'; 11.6 and 10.9 kg m-3 the 'Tainung 01'; 10.5 and 10.6 kg m-3 for 'INCAPER 09' and 11.0 and 9.6 kg m-3 for 'INCAPER 39', respectively. In the same doses the papaya seedlings showed adequate levels of nutrients.