RESUMO O melão-de-são-caetano (Momordica charantia L.) é uma espécie recomendada pela ANVISA como hipoglicemiante. A caracterização de plantas é uma etapa crucial em qualquer programa de melhoramento. O presente trabalho objetivou organizar e caracterizar uma coleção de germoplasmas de melãode-são-caetano com base em caracteres morfoagronômicos, conhecer sua diversidade genética e identificar genótipos de interesse agronômico. Para tal, um total de 88 genótipos foram caracterizadas em relação a 38 descritores. Descritores redundantes foram identificados via análise dos componentes principais (PCA). Após a sua exclusão, procedeu-se uma nova análise PCA para verificação da dispersão entre os genótipos. A partir da estatística k-means, foram definidos grupos no plano PCA. Os grupos foram estudados quanto ao seu fenótipo padrão, utilizando-se gráficos radar. A diversidade populacional foi estimada via Shannon e Pielou. A diversidade intra-grupo foi estimada via anosim. Estimou-se também a importância relativa das variáveis sobre a diversidade. Ao todo, 17 variáveis foram redundantes. Os genótipos agruparam-se em cinco grupos. Os grupos G1 e G5 foram antagônicos quanto à produção de frutos e sementes e com relação aos tamanhos de frutos, folhas e sementes. Identificou-se uma tendência de redução no tamanho de frutos, folhas e sementes ocorrendo do grupo G1 ao G5. A diversidade foi alta. Porém, a diversidade intra-grupo foi alta entre genótipos com frutos pequenos, e baixa para genótpos com frutos intermediários. A variável número de flores masculinas foi identificada como de maior contribuição na estimação da diversidade. Os genótipos UFRRJ MSC072, 042, 028 e 087 destacaram-se para o número de frutos produzidos.

ABSTRACT Bitter melon (Momordica charantia L.) is a plant species recommended by the Brazilian Health Regulatory Agency (Anvisa) as hypoglycemiant. The characterization of plants is an essential step in any breeding program. The objective of the present work was to organize and characterize a bitter melon germplasm collection, based on morpho-agronomic characters, to assess its genetic diversity and identify genotypes of agronomic interest. Eighty-eight genotypes were characterized for 38 descriptors. Redundant descriptors were identified through Principal Component Analysis (PCA); after their exclusions, a new PCA was carried out to verify the dispersion among the genotypes. Groups in the PCA were defined using the kmeans clustering method. The groups were studied for phenotype pattern using radar chart. Populational diversity was estimated through Shannon and Pielou indexes. Intra group diversity was estimated through analysis of similarity (anosim). The relative importance of variables for diversity was also estimated. Seventeen variables were redundant. The genotypes were grouped into 5 groups. Groups G1 and G5 were antagonist regarding fruit and seed productions and fruit, leaf, and seed sizes. A trend of decrease in fruit, leaf, and seed sizes was found in groups from G1 to G5. The diversity was high. Intra group diversity was high among small fruit genotypes, and low for medium-sized fruit genotypes. The variable number of male flowers (NMFL) was identified as that presented the greatest contribution to estimation of diversity. The genotypes UFRRJ MSC072, 042, 028, and 087 stood out with the highest number of fruits produced.

RESUMO A rica diversidade genética e ampla adaptação a diversos ambientes observadas na cultura do arroz (Oryza sativa L.) fornecem recursos fundamentais para conservação e melhoramento do cereal. A análise de correlações canônicas pode ser utilizada para aumentar a eficiência de seleção de genótipos superiores, pois várias características são avaliadas simultaneamente. Diante do exposto, este trabalho teve por objetivo comparar características morfoagronômicas e estimar a magnitude da associação e interdependência entre dois grupos de características em genótipos de tipos especiais de arroz. O ensaio foi realizado entre novembro de 2020 e abril de 2021, no Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ), Seropédica - RJ. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições. Foram avaliados dezessete genótipos, dos quais cinco de arroz branco e onze de tipos especiais. Para a determinação das correlações canônicas foram utilizados dois grupos de variáveis, sendo o grupo I composto por quatro características morfológicas e o grupo II composto por quatro componentes da produção. Houve diferenças significativas (P<0,01) entre os genótipos para as oito características avaliadas. O primeiro, o segundo e terceiro pares apresentaram correlações canônicas significativas a 5% de probabilidade, demonstrando que esses grupos não são independentes. A seleção de genótipos superiores, para produção, pode basear-se na escolha de plantas com maior espessura da folha bandeira, maior altura e menor ângulo da folha bandeira.

ABSTRACT The rich genetic diversity and wide adaptation of rice (Oryza sativa L.) to different environments provide fundamental resources for its conservation and improvement. The analysis of canonical correlations can be used to increase the efficiency of selecting superior genotypes, as several traits are evaluated simultaneously. Thus, this study aimed to compare morphoagronomic traits and estimate the magnitude of the association and interdependence between two groups of traits in genotypes of special types of rice. The experiment was carried out between November 2020 and April 2021 at the Department of Plant Science of the Federal Rural University of Rio de Janeiro (UFRRJ), Seropédica - RJ. The experimental design consisted of randomized blocks, with four replications. Seventeen genotypes were evaluated, five of them consisting of white rice and eleven special types of rice. Two groups of variables were used to determine the canonical correlations, with group I composed of four morphological traits and group II composed of four yield components. Significant differences (P<0.01) were observed between genotypes for the eight evaluated traits. The first, second, and third pairs showed significant canonical correlations at a 5% probability, demonstrating that these groups are not independent. The selection of superior genotypes for production can be based on choosing plants with higher flag leaf thickness, higher height, and lower flag leaf angle.

RESUMO Apesar da importância do pinhão-manso na produção de biodiesel, conhecimentos sobre a sua variabilidade genética ainda é incipiente. A idealização de descritores é essencial para se alcançar tal intento. Portanto, objetivou-se propor e desenvolver uma lista de descritores normatizados e testados, e indicar os de maior contribuição para atividades de caracterização em pinhão-manso. Propuseram-se 53 descritores morfológicos e reprodutivos de naturezas quantitativa, multicategórica e binária. Obtiveram-se estimativas descritivas entre os descritores. Procedeu-se, via PCA, o descarte dos descritores altamente correlacionados. Em seguida identificaram-se os descritores de maior contribuição relativa para a estimação da diversidade genética entre as plantas analisadas. Descritores reprodutivos apresentaram os maiores coeficientes de variação. De 38 descritores quantitativos, 19 foram suficientes para discriminar as plantas. Estes abrangeram a produção, a copa de planta, a inflorescência, e a maturação dos frutos. Descritores relacionados à produção de grãos, a uniformidade de maturação e a copa de planta apresentaram as maiores contribuições relativas para a diversidade. Dos 13 descritores multicategóricos, apenas cinco, vegetativos, foram discriminativos. Nenhum descritor binário proposto variou.

ABSTRACT Despite the importance of the physic nut (Jatropha curcas) in biodiesel production, knowledge of its genetic variability is still in the early stages, with the development of descriptors bring essential to achieving this goal. The aim of this study, therefore, was to propose and develop a list of standardised and tested descriptors, and to indicate those that make the greatest contribution to characterising the physic nut. Fifty-three morphological and reproductive descriptors of a quantitative, multi-category or binary nature were proposed. Descriptive estimates were obtained from among the descriptors. Using PCA, highly correlated descriptors were discarded. Then, the descriptors with the greatest relative contribution to estimating genetic diversity among the plants under analysis were identified. Reproductive descriptors had the highest coefficients of variation. Of 38 quantitative descriptors, 19 were sufficient to discriminate between the plants. This covered production, the crown of the plant, inflorescences, and fruit maturation. Descriptors related to grain yield, the uniformity of maturation and the crown showed the greatest relative contributions to diversity. Of the 13 multi-category descriptors, only five vegetative descriptors were discriminative. None of the proposed binary descriptors showed anyvariation.

Abstract Jatropha curcas L. is a species with high potential for the biodiesel production. Therefore, the oil yield and quality from it seeds should be known. This study aimed to estimate the correlation between morphological traits, yield and oil quality evaluated in the seeds, to know the genetic diversity between J. curcas accessions and it behavior regarding to three harvest seasons. For this purpose, X-ray digital images from seeds of 18 accessions were obtained, and the seeds analyzed for external and internal morphological aspects. The same seeds were analyzed for oil yield and quality. In general, the results concerning diversity indicated a narrow genetic base. More rounded and very long seeds had lower oil yield. Larger seeds presented higher oil yield only when their internal cavity was filled by their endosperm. Most of the accessions showed variation regarding the size of the endosperm, yield and oil quality between harvest seasons.

Abstract Floral abnormalities in papaya cause fruit deformation and yield reduction in some periods of the year. This study aimed to evaluate 23 inbreed lines and 22 hybrids in crosses between the lines Solo and Formosa in relation to floral abnormalities, and to develop a methodology to estimate summer sterility by counting of nodes without fruits. The traits evaluated were: number of carpelloid and pentandric fruits (in March and July 2007); number of nodes without fruit and neck length (in December 2006 and April 2007); and sum of abnormalities. Hybrids presented means higher than those of the lines for all abnormalities. The capelloidy was seasonal only for lines, and the pentandry showed the lowest coefficients of determination for lines and hybrids. The number of nodes without fruit was adequate to infersummer sterility. This anomaly was the most important in the lines and hybrids.

RESUMOAs espécies Vasconcellea monoica e Jacaratia spinosa são germoplasmas silvestres pertencentes à família Caricaceae e são úteis em programas de melhoramento da espécie cultivada Carica papaya. O objetivo no presente trabalho foi estudar as relações genéticas entre as três espécies, e conhecer a diversidade genética dentro das espécies silvestres, via marcadores RAPD. Os acessos pertencentes à Coleção de Germoplasmas de Caricáceas do Laboratório de Melhoramento Genético Vegetal da UENF foram coletados em dois diferentes Estados da Federação, Rio de Janeiro e Espírito Santo, e genotipados, utilizando-se marcadores RAPD. Os resultados indicaram que as espécies silvestres apresentaram-se relativamente distantes geneticamente da espécie cultivada, e também muito distantes entre si. Tal fato pode sugerir que haja muita dificuldade na obtenção de híbridos interespecíficos entre tais espécies. As estimativas de diversidade aqui obtidas indicaram que a espécie J. spinosa foi superior à da espécie V. monoica. Os resultados obtidos demonstraram baixa variabilidade genética entre os acessos por espécie aqui analisados, indicando que é imprescindível a inserção de novos materiais genéticos na Coleção de Germoplasma de Caricáceas da UENF.

ABSTRACTThe species Vasconcellea monoecious and Jacaratia spinosa are wild germplasm belonging to the Caricaceaefamily, and are useful in breeding programs of the cultivated species, Carica papaya. The aim of this work was to study the genetic relationships between the three species, and understand the genetic diversity within wild species, using RAPD markers. Accesses belonging to the Caricaceae Germplasm Collection of the Plant Breeding Laboratory of the North Fluminense Federal University (UENF) were collected in two different states of Brazil, Rio de Janeiro and Espirito Santo, and genotyped using molecular markers. The results indicated that the wild species were genetically relatively distant from the cultivated species, and also very distant from each other. This suggests that there may be great difficulty in obtaining interspecific hybrids between these species. The estimates of diversity obtained here demonstrated that the species J. spinosa was superior to V. monoecious. The results showed low genetic variability among the accessions for each species analysed, indicating that insertion of new genetic material into the Caricaceae Germplasm Collection of UENF is essential.

A oleaginosa pinhão-manso (Jatropha curcas L.) tem se mostrado uma importante alternativa à produção de biodiesel no Brasil. Objetivando-se conhecer a variabilidade genética existente na Coleção de germoplasma da UFRRJ, e também identificar genótipos de desempenho superior, portadores de atributos importantes ao melhoramento, 60 acessos de J. curcas, aos três anos de idade, foram caracterizados a partir de 12 descritores morfo-agronômicos. A descrição indicou que as características produção de óleo e projeção da copa se mostraram como as de maior variabilidade genética, ao passo que os atributos intrínsecos às sementes apresentaram os menores valores de variação. A decomposição das correlações, via análise de trilha, evidenciou importantes associações entre a altura de plantas, a projeção da copa, o número de ramos, o tempo de formação do fruto e o teor de óleo sobre a produção de óleo por planta. Tal resultado corroborou a possibilidade destas características, na Coleção de germoplasma da UFRRJ, serem adotadas como critério de seleção indireta para a obtenção de genótipos mais produtivos, com porte reduzido e menor período de colheita. Pela análise de componentes principais se identificou a produção de óleo e o número de ramos como as características que mais contribuíram para a variação observada. Os agrupamentos de Tocher e UPGMA promoveram a formação de sete e oito grupos dissimilares de genótipos, respectivamente, apresentando a possibilidade de serem envolvidos em futuros cruzamentos, e revelando a existência de uma considerável variabilidade para as características avaliadas.

The oilseed plant Jatropha (Jatropha curcas L.) has proven to be an important alternative for the production of biodiesel in Brazil. The aim was to understand genetic variability in the germplasm collection of UFRRJ as well as identify superior genotypes, carriers of important attributes for breeding. For this, 60 accessions of J. curcas, each of three years of age, were characterized based on 12 morpho-agronomic descriptors. This description showed that the characteristics for oil yield and canopy projection proved to have the most genetic variability, whereas intrinsic seed attributes showed the lowest variation. Correlation decay by path analysis, showed important associations between plant height, canopy projection, number of branches, time of fruit formation and oil content in the production of oil per plant. This result confirmed the possibility of such characteristics in the germplasm collection of UFRRJ being adopted as a basis for indirect selection in obtaining more productive genotypes of reduced size and shorter harvest season. Principal components analysis identified oil production and the number of branches as being the characteristics that most contributed to the observed variation. The clustering methods of Tocher and UPGMA generated seven and eight dissimilar genotype groups respectively, showing the possibility of their being involved in future crosses, and revealing considerable variability in the evaluated traits.

Esta pesquisa teve o objetivo de estudar o sistema reprodutivo preferencial de plantas hermafroditas de mamoeiro, com base na natureza histoquímica dos grãos de pólen, receptividade do estigma, teste de germinação in vivo do grão de pólen e razão pólen : óvulo. Na análise histoquímica dos grãos de pólen, foram utilizados os corantes Sudan IV e solução de I2KI; a receptividade do estigma foi avaliada com a solução de acetato de alfa-naftil em flores abertas e fechadas. A germinação e o crescimento do tubo polínico in vivo foram avaliados em flores fechadas, utilizando solução de azul de anilina a 0,1%. Para estimar a razão pólen:óvulo, anteras de cada flor foram dissecadas, e os grãos de pólen foram contados; ovários foram dissecados, e os óvulos foram contados sob estereomicroscópio. Os resultados indicaram que os grãos de pólen do mamoeiro são de natureza lipídica; os estigmas estavam receptivos antes da abertura e até 48 h após a abertura; os grãos de pólen germinaram e emitiram tubo polínico antes da abertura floral, e a relação pólen:óvulo, indicou predominância do sistema reprodutivo autógamo. Esses resultados indicaram que o modo de reprodução preferencial do mamoeiro hermafrodita é autógamo facultativo com cleistogamia.

This research was done to study the reproductive system of papaya hermaphrodite plant based on the histochemical nature of pollen grain, stigma receptivity, in vivo pollen grain germination and pollen:ovule ratio. In the histochemical analysis, pollen grains were stained by using Sudan IV and I2KI solution ; the stigma receptivity was assessed by alpha-naphthtyl acetate solution in closed and opened flowers. Pollen germination and pollen tube growing were examined in flower buds near anthesis with 0.1% aniline blue. To estimate the pollen:ovule ratio , anthers from each flower bud were dissected and all pollen grains were counted; ovules were dissected from ovaries and were counted under stereomicroscope. The results indicated that papaya pollen grains are of lipidic nature; the stigmas were receptive before the opening and until 48 hours after opening; the pollen grains germinated and emitted polinic tube before flower opening and the pollen:ovule ratio indicated the predominance of autogamous reproductive system. These results indicate that hermaphrodite papaya trees is preferentially of optional autogamous with cleistogamy.

Esta pesquisa descreve os estádios de formação do gameta masculino (grão de pólen) em mamoeiro. Para isto foram coletados botões florais em diferentes etapas de desenvolvimento e as anteras foram tratadas quimicamente para serem observadas ao microscópio óptico e eletrônico de transmissão. O desenvolvimento do grão de pólen seguiu o padrão normal para Angiospermas. Foram descritos os estádios de desenvolvimento do grão de pólen desde meiócitos ou células mães de micrósporos até o grão de pólen binucleado. Na microesporogênese, as células esporogênicas sofreram meiose dando origem as tétrades, com posterior liberação dos micrósporos da tétrade. A microgametogênese caracterizou-se, principalmente, pela divisão mitótica assimétrica de cada micrósporo originando grãos de pólen binucleados. Estruturas semelhantes a plastídios foram encontradas no citoplasma da célula generativa e agregados próximos ao núcleo da célula generativa. Observou-se degeneração gradativa das células do tapete no decorrer da formação do gameta.

The objective of this study was to describe the pollen grain development in hermaphrodite papaya tree. The flower buds were collected at different stages of the development and the anthers were treated chemically for observation under optical and electronic transmission microscopes. The pollen grain development followed the normal pattern described for the Angiosperms. The pollen grain development was described from meiocyte to the mature pollen grain. In the microsporogenesis, the microspore mother cells or the meiocytes underwent meiosis giving rise to the tetrads that were enclosed by the calose. Later, the tetrads were released by the dissolution of the calose by calase activity and microspores underwent mitosis. Microgametogenesis was characterized by asymmetrical mitotic division of each microspore giving rise to bi-nucleate pollen grains. The structures similar to the plastids were found in the cytoplasm and close to the nucleus of the generative cell. Gradual degeneration was observed in the tapetum during the male gamete development.

Neste experimento, utilizou-se o software ImageJ versão 1.32j para quantificar a incidência da Mancha Fisiológica do Mamão (MFM) no intuito de aferir o método das notas, visto que o mesmo é um método subjetivo. O experimento consistiu de um delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3x6, com três cultivares (Golden, Diva e Tainung 01) e seis notas (notas de 0 a 5, sendo 0 para a ausência de incidência da MFM e 5 para a ocorrência máxima de incidência da MFM), sendo os resultados interpretados estatisticamente por meio de análises de variância e de regressão. Foram amostrados 10 frutos para cada cultivar, dentro de cada nota, totalizando assim 180 frutos analisados, sendo os resultados avaliados através do programa Genes. Os resultados mostram que o método das notas pode ser utilizado com segurança, tendo o mesmo se mostrado bastante preciso para quantificar o nível de incidência da MFM.

In this experiment the ImageJ software version 1.32j was used to quantify the incidence of the skin freckles on papaya with the objective of survey the method of numerical scale, since the same it a subjective method. The experiment consisted of a completely randomized design in a factorial arrangement of 3x6, with three cultivars (Golden, Diva and Tainung 01) and six numerical values (from 0 to 5; being 0 to the absence of skin freckles incidence and 5 to the maximum occurrence of skin freckles incidence). The results were statistically interpreted using regression analysis and single factor analyses of variance. It was sampled 10 fruits per cultivar, and per numerical value, totalizing 180 analyzed fruits being the results evaluated through the Genes software. The results show that the numerical scale method can be used, since it provides trusting results, being well precise to quantify the level of skin freckles incidence on papaya.