Pollinating genotypes indication for the apple variety 'SCS443 Isadora'

Authors

  • Marcus Vinícius Kvitschal Epagri / Estação Experimental de Caçador
    • Thyana Lays Brancher Epagri / Estação Experimental de Caçador 'José Oscar Kurtz'
      • Rafaela Walesko Elias UNIARP- Epagri / Estação Experimental de Caçador 'José Oscar Kurtz'

        DOI:

        https://doi.org/10.52945/rac.v37i3.1932

        Keywords:

        Malus domestica Borkh, Gametophytic self-incompatibility, Alleles S, DNA markers, Artificial pollination

        Abstract

        Due to the genetic mechanism of gametophytic self-incompatibility present in apple trees, an orchard must have specific pollinating plants to ensure fruit production. This study aims to select pollinating plants for the apple cultivar SCS445 Isadora. Genetic compatibility between apple trees was verified by genotyping S alleles using specific DNA markers. Manual pollinations were also carried out in Caçador, SC, Brazil, for two consecutive seasons, to verify the efficiency of each pollinator in an orchard environment. The experimental design was randomized blocks, with six and five replicates of 25 inflorescences of two flowers each, in the 2022/2023 and 2023/2024 seasons, respectively. The varieties SCS433 Felix 3, SCS435 Felix 5 and SCS417 Monalisa are fully compatible with ‘SCS443 Isadora’, and although ‘SCS425 Luiza’ is semi-compatible with ‘SCS443 Isadora’ because it has one of the alleles in common (S5), all the pollinating plants tested were efficient in fertilizing the female gamete of its flowers and are suitable for use as pollinators in orchards of the cultivar SCS443 Isadora.

         

        Downloads

        Download data is not yet available.

        Author Biographies

        • Marcus Vinícius Kvitschal, Epagri / Estação Experimental de Caçador

          Engº Agrº pela Universidade Estadual de Maringá; Mestre em Agronomia e Doutor em Genética e Melhoramento também Universidade estadual de Maringá. Expeiência profissional na docência de ensino supeirior (Genética e Melhoramento de Plantas), e na pesquisa agropecuária, com atuação nas áreas de melhroamento genético de milho (Zea mays) e de Macieira. Atualmente é coordenador do programa estadual de Melhoramento Genético de Macieira da Epagri.

          Orcid: 0000-0001-6161-3546

        • Thyana Lays Brancher, Epagri / Estação Experimental de Caçador 'José Oscar Kurtz'

          Bacharel em Biotecnologia Industrial (2014/1) pela Universidade do Oeste de Santa Catarina - Campus de Videira. Mestre em Produção Vegetal pela Universidade Estadual de Santa Catarina - UDESC (Término fev. 2017), área de concentração: Melhoramento e Recursos Genéticos. Doutora em Biotecnologia Vegetal na Universidade Federal de Lavras - UFLA (Julho/2021) com bolsa Capes e período de Doutorado Sanduíche no Exterior (PDSE), também fomentado pela Capes.

          Orcid: 0000-0003-3337-6314.

        • Rafaela Walesko Elias, UNIARP- Epagri / Estação Experimental de Caçador 'José Oscar Kurtz'

           Estudante de graduação em Agronomia na Universidade Alto Vale do rio do Peixe (UNIARP), tendo participado de projetos de pesquisa (FAP) e projetos de extensão universitária (PAEC).

          Orcid: 0009-0004-6368-6297

        References

        AGAPITO-TENFEN, S.Z.; DANTAS, A.C. DE M.; DENARDI, F.; NODARI, R.O. Identification of the Er1 resistence gene and RNase S-alleles in Malus prunifolia var. ringo rootstock. Scientia Agricola, v.72, n.1, p.62–68, 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/0103-9016-2013-0210

        AHMAD, M.H.; RAO, M.J.; HU, J.; XU, Q.; LIU, C.; CAO, Z.; LARKIN, R.M.; DENG, X.; BOSCH, M.; CHAI, L. Systems and breakdown of self-incompatibility. Critical Reviews in Plant Sciences, v.41, n.3, p.209–239, 2022. DOI: https://doi.org/10.1080/07352689.2022.2093085

        ALBUQUERQUE JUNIOR, C.L. DE; DENARDI, F.; DE DANTAS, A.C.M.; NODARI, R.O.; DE ALBUQUERQUE, C.L.; DENARDI, F.; DE MESQUITA DANTAS, A.C.; NODARI, R.O. The self-incompatible RNase S-alleles of Brazilian apple cultivars. Euphytica, v.181, n.2, p.277–284, 2011. DOI: https://doi.org/10.1007/s10681-011-0431-0

        BRANCHER, T.L.; HAWERROTH, M.C.; KVITSCHAL, M.V.; MANENTI, D.C.; GUIDOLIN, A.F. Self-incompatibility alleles in important genotypes for apple breeding in Brazil. Crop Breeding and Applied Biotechnology, v.20, n.4, e-28652041, 2020a. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/1984-70332020v20n4a54

        BRANCHER, T.L.; HAWERROTH, M.C.; KVITSCHAL, M.V.; GUIDOLIN, A.F.; DENARDI, F.; COUTO, M.; CARLESSO, C. Identification of pollinizers for apple ‘SCS426 Venice. Bragantia, v.80, e-0521, 2020b. DOI: https://doi.org/10.1590/1678-4499.20200129

        BRANCHER, T.L.; HAWERROTH, M.C.; KVITSCHAL, M. V.; SCHUH, F.S.; VARGAS, K.C.; DENARDI, F.; GUIDOLIN, A.F. Indicação de genótipos polinizadores para os cultivares de macieira SCS425 Luiza e SCS427 Elenise. Agropecuária Catarinense, v.34, n.1, p.54–60, 2021. DOI: https://doi.org/10.52945/rac.v34i1.1094

        BRANCHER, T.L.; KVITSCHAL, M.V.; BOSETTO, L.; SAIKI, F.A.; HAWERROTH, M.C.; GUIDOLIN, A.F.; Pedigree testing for the SCS425 Luiza apple cultivar. Crop Breeding and Applied Biotechnology, v.23, n.4, e-45232343, 2023. DOI: https://doi.org/10.1590/1984-70332023v23n4a38

        BROOTHAERTS, W.; VAN NERUM, I.; KEULEMANS, J. Update on and review of the incompatibility (S-) genotypes of apple cultivars. HortScience, v.39, n.5, p.943–947, 2004. DOI: https://doi.org/10.21273/HORTSCI.39.5.943

        DENARDI, F.; KVITSCHAL, M.V.; ARGENTA, L.C.; COUTO, M.; ARAÚJO, L. SCS443 ISADORA: late ripening apple cultivar with very high fruit storage ability. Revista Brasileira de Fruticultura, v.45, e-161, 2023. DOI: https://doi.org/10.1590/0100-29452023161

        DENARDI, F.; STUKER, H. Eficiência de diferentes cultivares de macieira como polinizadoras da ‘Castel Gala’ e da ‘Condessa’. Revista Agropecuária Catarinense, v.21, p.79–83, 2008.

        GARRATT, M.P.D.; BREEZE, T.D.; BOREUX, V.; FOUNTAIN, M.T.; MCKERCHAR, M.; WEBBER, S.M.; COSTON, D.J.; JENNER, N.; DEAN, R.; WESTBURY, D.B.; BIESMEIJER, J.C.; POTTS, S.G. Apple Pollination: Demand Depends on Variety and Supply Depends on Pollinator Identity.

        PLOS ONE, v.11, n.5, e-0153889, 2016. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0153889

        HOFFMANN, A.; PETRI, J. L.; LEITE, G. B.; BERNARDI, J.; ZANCAN, C.; CAMELATTO, D. Tratos culturais In: NACHTIGALL, G. R. (Ed.) Maçã: produção. Bento Gonçalves: Embrapa Uva e Vinho, p.78-91, 2004.

        KVITSCHAL, M.V.; DENARDI, F.; SCHUH, F.S.; MANENTI, D.C. Identificação de polinizadoras para a cultivar de macieira Daiane. Revista Brasileira de Fruticultura, v.35, n.1, p.9–14, 2013. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-29452013000100002

        MATSUMOTO, S. Apple pollination biology for stable and novel fruit production: Search system for apple cultivar combination showing incompatibility, semicompatibility, and full-compatibility based on the S-RNase allele database. International Journal of Agronomy, v.2014, p.1–9, 2014.

        OLHNUUD, A.; LIU, Y.; MAKOWSKI, D.; TSCHARNTKE, T.; WESTPHAL, C.; WU, P.; WANG, M.; VAN DER WERF, W. Pollination deficits and contributions of pollinators in apple production: A global meta‐analysis. Journal of Applied Ecology, v.59, n.12, p.2911–2921, 2022. DOI: https://doi.org/10.1111/1365-2664.14279

        PILATI, L.; FONTANA, P.; ANGELI, G. Commercial Pollination of Apple Orchards: Val di Non Case Study. Em: Modern Beekeeping - Bases for Sustainable Production. [s.l.] IntechOpen, 2020. DOI: http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.90429

        REVERS, L.F.; LAMPE, V.S.; OLIVEIRA, P.R.D. DE; CAMARGO, U.A.; LIMA, J.C. DE. Uso prático de marcadores moleculares para seleção assistida no melhoramento de uvas de mesa apirênicas. Revista Brasileira de Fruticultura, v.28, n.1, p.104–108, 2005. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-29452006000100029

        SAKURAI, K.; BROWN, S.K.; WEEDEN, N. Self-incompatibility alleles of apple cultivars and advanced selections. Hortscience, v.35, p.116-119, 2000. DOI: https://doi.org/10.21273/HORTSCI.35.1.116

        SASSA, H. Molecular mechanism of the S-RNase-based gametophytic self-incompatibility in fruit trees of Rosaceae. Breeding Science, v.66, p.116-121, 2016. DOI: https://doi.org/10.1270/jsbbs.66.116

        SCHNEIDER, D.; STERN, R.; EISIKOWITCH, D.; GOLDWAY, M. Analysis of S-alleles by PCR for determination of compatibility in the ‘Red Delicious’ apple orchard. The Journal of Horticultural Science and Biotechnology, v.76, n.5, p.596–600, 2001.

        Published

        2024-12-20

        Issue

        Section

        Scientific article

        How to Cite

        Pollinating genotypes indication for the apple variety ’SCS443 Isadora’. (2024). Agropecuária Catarinense Journal, 37(3), 85-91. https://doi.org/10.52945/rac.v37i3.1932