Identification of the Er1 resistence gene and RNase S-alleles in Malus prunifolia var. ringo rootstock

Woolly apple aphid (WAA; Eriosoma lanigerum Hausm.) is a major insect pest that has significant economic impact on apple growers worldwide. Modern breeding technologies rely on several molecular tools to help breeders select genetic determinants for traits of interest. Consequently, there is a need for specific markers linked to the genes of interest. Apple scions and rootstocks have an additional barrier to the introduction of pest resistance genes due to the presence of self-incompatibility S-RNase alleles. The genetic characterization and early identification of these alleles can amplify the contribution of a breeding program to the selection of resistant genitors that are as compatible as possible. In this study, we identified the Er1 gene involved in the resistance to WAA in Malus prunifolia var. ringo, also known as Maruba Kaido rootstock, and we analyzed the inheritance pattern of the WAA resistance Er1 gene in a segregant population derived from Malus pumila M.9 and Maruba Kaido rootstocks. The self-incompatibility of S-RNase alleles S6S26 of Maruba Kaido were also identified along with their inheritance pattern. We also confirmed the identification of the S1S3 alleles in the M.9 rootstock. To the best of our knowledge, this is the first study to characterize WAA resistance and RNase S-alleles in Maruba Kaido. Furthermore, we discuss the potential use of the genetic markers for these genes and their potential impact on apple breeding programs.

Identification of the Er1 resistence gene and RNase S-alleles in Malus prunifolia var. ringo rootstock

Woolly apple aphid (WAA; Eriosoma lanigerum Hausm.) is a major insect pest that has significant economic impact on apple growers worldwide. Modern breeding technologies rely on several molecular tools to help breeders select genetic determinants for traits of interest. Consequently, there is a need for specific markers linked to the genes of interest. Apple scions and rootstocks have an additional barrier to the introduction of pest resistance genes due to the presence of self-incompatibility S-RNase alleles. The genetic characterization and early identification of these alleles can amplify the contribution of a breeding program to the selection of resistant genitors that are as compatible as possible. In this study, we identified the Er1 gene involved in the resistance to WAA in Malus prunifolia var. ringo, also known as Maruba Kaido rootstock, and we analyzed the inheritance pattern of the WAA resistance Er1 gene in a segregant population derived from Malus pumila M.9 and Maruba Kaido rootstocks. The self-incompatibility of S-RNase alleles S6S26 of Maruba Kaido were also identified along with their inheritance pattern. We also confirmed the identification of the S1S3 alleles in the M.9 rootstock. To the best of our knowledge, this is the first study to characterize WAA resistance and RNase S-alleles in Maruba Kaido. Furthermore, we discuss the potential use of the genetic markers for these genes and their potential impact on apple breeding programs.(AU)

Qualidade de frutos ensacados em diferentes genótipos de macieira

This study is aimed at evaluating the effect of unbagging during different periods on the quality of the fruits of apple genotypes. The study was carried out in an organic apple orchard, at Epagri/Caçador Experimental Station, SC, during the 2005/06 season, with cv. ‘Fuji Suprema and ‘Royal Gala and the selections M-11/00, M-13/00 and MR-11/90. The experiment was conducted under completely randomized block design with five repetitions, and each plant constituted a repetition. All the fruits of each repetition were bagged. The treatments were composed by three different periods of unbagging (15 and seven days before harvest and at harvest); two different bag materials (paraffinated butter white paper bags and transparent polypropylene microperfurated bags); and the control (unbagged fruits). They were evaluated in size, weight, maturation through the ground color, russeting and burning by the sun. It was verified that the bagging can influence the size and the weight of the fruits in relation to the unbagged fruits (control). The type of the packing and the longest time of permanence of these packings in the fruits can affect the maturation. It was not observed any effect of the bagging or of the type of the packing and the packing time on the russeting. The transparent polypropylene microperfurated bag propiated in some genotypes more burns of fruits in relation to paraffinated butter white paper bag and the treatment control.

Este trabalho teve como objetivos verificar se o ensacamento e a retirada das embalagens em diferentes épocas afetam a qualidade dos frutos de diferentes genótipos de macieira. O estudo foi conduzido em pomar orgânico de maçãs, na Epagri/Estação Experimental de Caçador, SC, durante a safra 2005/06, com as cultivares "Fuji Suprema" e "Royal Gala" e com as seleções M-11/00, M-13/00 e MR-11/90. Utilizou-se o delineamento completamente ao acaso, composto por cinco repetições, sendo que cada planta constituiu uma repetição, e desta ensacaram-se todos os frutos. Os tratamentos foram compostos por três épocas de retirada das embalagens (15 e sete dias antes da colheita e na colheita); dois tipos de embalagens (saco de papel manteiga parafinado branco e saco de polipropileno microperfurado transparente); e o controle (frutos não ensacados). Avaliaram-se diâmetro, peso, maturação através da cor de fundo, russeting e queimadura pelo sol. Verificou-se que o ensacamento pode influenciar o tamanho e o peso de frutos em relação aos frutos não ensacados. O tipo de embalagem e o maior tempo de permanência destas nos frutos podem afetar a maturação. Não houve nenhum efeito do ensacamento ou do tipo e época de embalagem sobre a incidência de "russeting". A embalagem de polipropileno microperfurado transparente propiciou em "Fuji Suprema", "Royal Gala" e "MR-11/90" mais queimaduras de frutos em relação à embalagem de papel manteiga parafinado e ao tratamento controle.

Sugar composition of depectinized apple juices / Composição de açúcares em sucos de maçãs despectinizados

Apple juice, the second in the world consumption ranking, has glucose, fructose and sucrose as themain sugar components in fairly known proportion. Intentional adulteration maintaining such feature ispossible by addition of high fructose syrup or inverted sugar and this attitude reflects losses from botheconomical and healthy aspects. The sugar profile in apple juices, although depending of the maturationdegree, feature of cultivar and effect from growing places, may give some information in what concernstheir authenticity. This article deals with the sugar composition of authentic depectinized apple juicemade with selected samples 26 cultivars harvested in different growing places from 1994 to 2006. Totalreducing sugar average content was 14.19±1.18 g.100mL-1, comprehending glucose (1.86±0.66 g.100mL-1, fructose (6.69±1.51 g.100mL-1) and sucrose (3,06±1,39 g.100mL-1). The relationship between the sugarconcentration found was glucose: fructose: sucrose:: 1: 3,51: 1,64 what is in perfect agreement with thespecialized literature. Sugar composition depends of the cultivars but the effects of growing places werenot statistical significant in Brazilian geographical context.(AU)

Suco de maçã, o segundo mais consumido no mundo, apresenta glucose, frutose e sacarose como os principais açúcares em proporções praticamente definidas. Adulterações intencionais mantendo as características de proporções de açúcares são possíveis pela adição de xarope com altos teores de frutose ou açúcar invertido, mas pode resultar em diminuição da qualidade sensorial e nutricional dos sucos. O perfil de açúcares em sucos de maçã, embora dependente do grau de maturação, da característica do cultivar e do efeito do local de crescimento pode dar algumas informações no que diz respeito à sua autenticidade. Este artigo avalia a composição de açúcares de sucos despectinizados autênticos de 26 cultivares de maçãs colhidas em diferentes locais nas safras 1994 2006. O teor médio de açúcar redutor total foi de 14.19±1.18 g.100mL-1, compreendendo glicose (1.86±0.66 g.100mL-1), frutose (6.69±1.51 g.100mL-1) e sacarose (3,06±1,39 g.100mL-1). A proporção dos açúcares encontrados nas amostras foi glucose: frutose: sacarose :: 1,00: 3,51: 1,64 o que está em perfeito acordo com a literatura especializada. A composição de açúcar depende do cultivar, mas os efeitos dos locais de cultivo não foramestatisticamente significativo no contexto geográfico brasileiro.(AU)

Qualidade de frutos ensacados em diferentes genótipos de macieira

This study is aimed at evaluating the effect of unbagging during different periods on the quality of the fruits of apple genotypes. The study was carried out in an organic apple orchard, at Epagri/Caçador Experimental Station, SC, during the 2005/06 season, with cv. ‘Fuji Suprema’ and ‘Royal Gala’ and the selections M-11/00, M-13/00 and MR-11/90. The experiment was conducted under completely randomized block design with five repetitions, and each plant constituted a repetition. All the fruits of each repetition were bagged. The treatments were composed by three different periods of unbagging (15 and seven days before harvest and at harvest); two different bag materials (paraffinated butter white paper bags and transparent polypropylene microperfurated bags); and the control (unbagged fruits). They were evaluated in size, weight, maturation through the ground color, russeting and burning by the sun. It was verified that the bagging can influence the size and the weight of the fruits in relation to the unbagged fruits (control). The type of the packing and the longest time of permanence of these packings in the fruits can affect the maturation. It was not observed any effect of the bagging or of the type of the packing and the packing time on the russeting. The transparent polypropylene microperfurated bag propiated in some genotypes more burns of fruits in relation to paraffinated butter white paper bag and the treatment control.

Este trabalho teve como objetivos verificar se o ensacamento e a retirada das embalagens em diferentes épocas afetam a qualidade dos frutos de diferentes genótipos de macieira. O estudo foi conduzido em pomar orgânico de maçãs, na Epagri/Estação Experimental de Caçador, SC, durante a safra 2005/06, com as cultivares "Fuji Suprema" e "Royal Gala" e com as seleções M-11/00, M-13/00 e MR-11/90. Utilizou-se o delineamento completamente ao acaso, composto por cinco repetições, sendo que cada planta constituiu uma repetição, e desta ensacaram-se todos os frutos. Os tratamentos foram compostos por três épocas de retirada das embalagens (15 e sete dias antes da colheita e na colheita); dois tipos de embalagens (saco de papel manteiga parafinado branco e saco de polipropileno microperfurado transparente); e o controle (frutos não ensacados). Avaliaram-se diâmetro, peso, maturação através da cor de fundo, russeting e queimadura pelo sol. Verificou-se que o ensacamento pode influenciar o tamanho e o peso de frutos em relação aos frutos não ensacados. O tipo de embalagem e o maior tempo de permanência destas nos frutos podem afetar a maturação. Não houve nenhum efeito do ensacamento ou do tipo e época de embalagem sobre a incidência de "russeting". A embalagem de polipropileno microperfurado transparente propiciou em "Fuji Suprema", "Royal Gala" e "MR-11/90" mais queimaduras de frutos em relação à embalagem de papel manteiga parafinado e ao tratamento controle.

Sugar composition of depectinized apple juices / Composição de açúcares em sucos de maçãs despectinizados

Apple juice, the second in the world consumption ranking, has glucose, fructose and sucrose as the main sugar components in fairly known proportion. Intentional adulteration maintaining such feature is possible by addition of high fructose syrup or inverted sugar and this attitude reflects losses from both economical and healthy aspects. The sugar profile in apple juices, although depending of the maturation degree, feature of cultivar and effect from growing places, may give some information in what concerns their authenticity. This article deals with the sugar composition of authentic depectinized apple juice made with selected samples 26 cultivars harvested in different growing places from 1994 to 2006. Total reducing sugar average content was 14.19±1.18 g.100mL-1, comprehending glucose (1.86±0.66 g.100mL-1, fructose (6.69±1.51 g.100mL-1) and sucrose (3,06±1,39 g.100mL-1). The relationship between the sugar concentration found was glucose: fructose: sucrose:: 1: 3,51: 1,64 what is in perfect agreement with the specialized literature. Sugar composition depends of the cultivars but the effects of growing places were not statistical significant in Brazilian geographical context.   

Suco de maçã, o segundo mais consumido no mundo, apresenta glucose, frutose e sacarose como os principais açúcares em proporções praticamente definidas. Adulterações intencionais mantendo as características de proporções de açúcares são possíveis pela adição de xarope com altos teores de frutose ou açúcar invertido, mas pode resultar em diminuição da qualidade sensorial e nutricional dos sucos. O perfil de açúcares em sucos de maçã, embora dependente do grau de maturação, da característica do cultivar e do efeito do local de crescimento pode dar algumas informações no que diz respeito à sua autenticidade. Este artigo avalia a composição de açúcares de sucos despectinizados autênticos de 26 cultivares de maçãs colhidas em diferentes locais nas safras 1994 2006. O teor médio de açúcar redutor total foi de 14.19±1.18 g.100mL-1, compreendendo glicose (1.86±0.66 g.100mL-1), frutose (6.69±1.51g.100mL-1) e sacarose (3,06±1,39 g.100mL-1). A proporção dos açúcares encontrados nas amostras foi glucose: frutose: sacarose :: 1,00: 3,51: 1,64 o que está em perfeito acordo com a literatura especializada. A composição de açúcar depende do cultivar, mas os efeitos dos locais de cultivo não foram estatisticamente significativo no contexto geográfico brasileiro.   

Micropropagação do porta-enxerto de macieira 'Seleção 69' tolerante à podridão do colo (Phytophthora cactorum)

The use of tolerant apple rootstocks to phytossanitary problems as the rotting (Phytophthora cactorum) is able to increase the production with cost reduction. The objective of the present study is to establish in vitro micropropagation protocol of the '69 Selection' rootstocks tolerant to the rotting. Meristems was cultivated in vitro on MS medium supplemented with 4.4mM of 6-Benzilaminopurine (BAP), 2.5mM of Indol Butiric Acid (IBA), 0.3mM of Giberilic Acid (GA3), 3% of sucrose and 0.6% of agar. The effect of BAP concentration (2.2 and 4.4mM) and the effect of culture media (MS, Cheng and Quoirin & Lepoivre) were tested in the shoot multiplication. In the shoot elongation phase, the effects of GA3 (0; 0.5; 1.0 and 1.5mM) and IBA (0; 0.5 and 1.0mM) were tested. During the rooting ex vitro and acclimatization phase, different IBA concentrations (0; 1 and 2g L-1) were tested. The rate of acme meristems development was 30% of the meristems cultivated in vitro. For the shoot number, the best BAP concentration was 2.2mM that provided 2.6 shoots/explant. The MS medium provided the largest shoot number for explant (2.5), however it was not differing of Cheng medium (2.0 shoots/explant). For the shoot elongation phase, the MS medium supplemented 1.0mM of IBA provided the largest height of shoots (23mm). In the ex vitro rooting and acclimatization phase, the 0, 1.0 and 2.0g L-1 of IBA concentrations, were able to achieve on average of 77,3% of microcuttings rooting.

A utilização de porta-enxertos anões, tolerantes a problemas fitossanitários da cultura da macieira, como a podridão do colo (Phytophthora cactorum), pode aumentar o rendimento e reduzir os custos de produção. Com o presente trabalho, objetivou-se estabelecer um protocolo de micropropagação do porta-enxerto 'Seleção 69', tolerante à podridão do colo. Ápices meristemáticos foram cultivados in vitro em meio de cultura MS, suplementado com 4,4mM de 6-Benzilaminopurina (BAP), 2,5mM de Ácido indolbutírico (AIB), 0,3mM de Ácido giberélico (GA3), 3% de sacarose e 0,6% de ágar. Foram testados o efeito da concentração de BAP (2,2 e 4,4mM) e o efeito dos meios de cultura (MS, Cheng e Quoirin & Lepoivre) na multiplicação das brotações. No alongamento das brotações, foram testados os efeitos do GA3 (0; 0,5; 1,0 e 1,5mM) e AIB (0; 0,5 e 1,0mM). Para a fase de enraizamento ex vitro e aclimatização, foram testadas diferentes concentrações de AIB (0; 1 e 2g L-1). A taxa de desenvolvimento dos ápices meristemáticos cultivados in vitro foi de 30%. Para estimular a brotação, a melhor concentração de BAP foi 2,2mM, a qual proporcionou 2,6 brotações por explante. O meio MS proporcionou o maior número de brotações por explante (2,5), porém não diferiu estatisticamente do meio Cheng (2,0 brotações por explante). Para a fase de alongamento, o meio MS suplementado com 2,2mM de BAP e 1,0mM de AIB, proporcionou a maior altura das brotações (23mm). Na fase de enraizamento ex vitro e aclimatização, as concentrações de 0, 1 e 2g L-1 de AIB possibilitaram em média, 77,3% de enraizamento das microestacas.

Micropropagação do porta-enxerto de macieira 'Seleção 69' tolerante à podridão do colo (Phytophthora cactorum)

The use of tolerant apple rootstocks to phytossanitary problems as the rotting (Phytophthora cactorum) is able to increase the production with cost reduction. The objective of the present study is to establish in vitro micropropagation protocol of the '69 Selection' rootstocks tolerant to the rotting. Meristems was cultivated in vitro on MS medium supplemented with 4.4mM of 6-Benzilaminopurine (BAP), 2.5mM of Indol Butiric Acid (IBA), 0.3mM of Giberilic Acid (GA3), 3% of sucrose and 0.6% of agar. The effect of BAP concentration (2.2 and 4.4mM) and the effect of culture media (MS, Cheng and Quoirin & Lepoivre) were tested in the shoot multiplication. In the shoot elongation phase, the effects of GA3 (0; 0.5; 1.0 and 1.5mM) and IBA (0; 0.5 and 1.0mM) were tested. During the rooting ex vitro and acclimatization phase, different IBA concentrations (0; 1 and 2g L-1) were tested. The rate of acme meristems development was 30% of the meristems cultivated in vitro. For the shoot number, the best BAP concentration was 2.2mM that provided 2.6 shoots/explant. The MS medium provided the largest shoot number for explant (2.5), however it was not differing of Cheng medium (2.0 shoots/explant). For the shoot elongation phase, the MS medium supplemented 1.0mM of IBA provided the largest height of shoots (23mm). In the ex vitro rooting and acclimatization phase, the 0, 1.0 and 2.0g L-1 of IBA concentrations, were able to achieve on average of 77,3% of microcuttings rooting.

A utilização de porta-enxertos anões, tolerantes a problemas fitossanitários da cultura da macieira, como a podridão do colo (Phytophthora cactorum), pode aumentar o rendimento e reduzir os custos de produção. Com o presente trabalho, objetivou-se estabelecer um protocolo de micropropagação do porta-enxerto 'Seleção 69', tolerante à podridão do colo. Ápices meristemáticos foram cultivados in vitro em meio de cultura MS, suplementado com 4,4mM de 6-Benzilaminopurina (BAP), 2,5mM de Ácido indolbutírico (AIB), 0,3mM de Ácido giberélico (GA3), 3% de sacarose e 0,6% de ágar. Foram testados o efeito da concentração de BAP (2,2 e 4,4mM) e o efeito dos meios de cultura (MS, Cheng e Quoirin & Lepoivre) na multiplicação das brotações. No alongamento das brotações, foram testados os efeitos do GA3 (0; 0,5; 1,0 e 1,5mM) e AIB (0; 0,5 e 1,0mM). Para a fase de enraizamento ex vitro e aclimatização, foram testadas diferentes concentrações de AIB (0; 1 e 2g L-1). A taxa de desenvolvimento dos ápices meristemáticos cultivados in vitro foi de 30%. Para estimular a brotação, a melhor concentração de BAP foi 2,2mM, a qual proporcionou 2,6 brotações por explante. O meio MS proporcionou o maior número de brotações por explante (2,5), porém não diferiu estatisticamente do meio Cheng (2,0 brotações por explante). Para a fase de alongamento, o meio MS suplementado com 2,2mM de BAP e 1,0mM de AIB, proporcionou a maior altura das brotações (23mm). Na fase de enraizamento ex vitro e aclimatização, as concentrações de 0, 1 e 2g L-1 de AIB possibilitaram em média, 77,3% de enraizamento das microestacas.

Physical chemical and technological evaluation of the juice of seven apple tree cultivars / Avaliação físico-química e tecnológica do suco de sete cultivares de macieira

The pomiculture in the Southern States of Brazil is responsible for 98% of the Brazilian apple production. Up to 80% of this production, (880 metric tons), are sold as fresh fruit and around 220 metric tons are apple with low commercial appeal, being utilized by industrial sector. Due to stepwise increase of apple production, the fruit composition becomes important both for commercial and processing sectors. To prepare this paper, five cultivars and two advanced selection were analyzed. The average results showed that almost all samples were statistically different at 5% level of significance but only acidity was not. Total sugars range was from 10.48 to 12.94 g/100mL for Daiane and Sansa cultivars, respectively. The indicator sugar/acidity ratio were quite high compared to the criteria used (index = 20), meaning that all samples have a low acid content, being of low fitness for processing. The cv. Sansa has the highest content of phenol compounds (624 mg/L), while all the other cultivars have less than 459 mg/L. The analyzed samples showed low total acidity and phenol compounds and only the cv Sansa seems to be feasible for use as blending.

A pomicultura, concentrada na Região Sul, é responsável por 98% da produção brasileira. Cerca de 80% desta produção (880 mil toneladas), são destinadas ao consumo in natura e em torno de 220 mil toneladas representam o descarte comercial, utilizado pelo setor industrial. Devido ao aumento gradativo da produção, a composição destas frutas passa a ser de interesse, tanto comercial quanto industrial. Tendo isto em foco, foram feitas análises físico-químicas de cinco cultivares comerciais e duas seleções avançadas. Os valores médios das cultivares apresentaram diferenças significativas em todas as análises realizadas, salvo sobre o teor de ácidos, onde os valores não se diferenciaram ao nível de 5%. Os resultados demonstraram que os açúcares redutores totais variaram de 10,48 a 12,94 g/100mL para as cultivares Daiane e Sansa, respectivamente. A razão entre açúcares totais e acidez apresentou valores superiores ao critério 20, devido ao baixo teor de acidez total, todos inferiores a 0,38 g/100 mL, o que acarreta pouco interesse para o setor de transformação. As cultivares apresentaram teores de fenóis inferiores a 459 mg/L, salvo a cv. Sansa que apresentou o maior teor de fenóis (624 mg/L), que pode ser utilizada para cortes ou blends.