A família Cucurbitaceae compreende 120 gêneros e 960 espécies, originárias de regiões tropicais e subtropicais. As principais cucurbitáceas cultivadas são hortaliças e pertencem aos gêneros Cucumis (melão e pepino), Cucurbita (abóboras) e Citrullus (melancia). Segundo Almeida (2002), as cucurbitáceas representam aproximadamente 20% da produção total de oleráceas no mundo. Em 2018 foram comercializados 1.329.228.446 quilos das cucurbitáceas abóbora, abobrinha, pepino, melancia e melão nas Ceasas, de acordo com dados do Prohort - Simab. Considerando-se a origem dos produtos, a região Sudeste destaca-se quanto a pepino e melancia (ambos em São Paulo) e abobrinha, em Minas Gerais. Já o Nordeste é a região de origem da maior parte de abóboras (Bahia) e melão (Rio Grande do Norte).
O produto comercial das cucurbitáceas citadas anteriormente são os frutos. São do tipo pepônio e possuem grande variação de cores e formatos. O manejo da cultura para produção de flores influenciará diretamente no rendimento final, sendo a polinização eficiente e a ocorrência de flores femininas pontos-chave na produção das cucurbitáceas. A polinização das cucurbitáceas é entomófila, ou seja, dependente de insetos, especialmente abelhas, e sofre influência de fatores ambientais. Já a ocorrência de flores femininas, essenciais para a formação dos frutos, está sob controle genético e ambiental.
As cucurbitáceas são, em sua maioria, plantas monoicas, isto é, possuem flores unissexuais na mesma planta. A monoicia é controlada pela expressão de genes associados a três diferentes loci. No entanto, outros hábitos de floração podem ser observados nessa família de acordo com as diferentes combinações de expressão destes genes.
A compreensão do controle da expressão sexual tem possibilitado a identificação e/ou desenvolvimento de cultivares com maior razão de flores femininas/masculinas ou até mesmo plantas com produção apenas de flores femininas. Na Tabela 1 são apresentados alguns trabalhos que representam a evolução do conhecimento acerca do controle da expressão do sexo em cucurbitáceas.
A maioria dos estudos dedicados à compreensão da expressão do sexo em cucurbitáceas foi realizada em pepino e melão. No entanto, similaridades também são observadas em outras espécies da família (Grumet e Taft, 2011). O controle do tipo floral em cucurbitáceas é realizado pela expressão combinada de três loci. Esses grupos são conhecidos como gene monoico (M), gene androico (A) e gene ginoico (G). A dominância ou recessividade combinadas resulta no controle positivo ou negativo do desenvolvimento das estruturas florais femininas e/ou masculinas, resultando assim em flores unissexuadas e perfeitas ou hermafroditas (Tabela 2). Os estudos iniciais sobre o tema reportavam o papel do etileno como regulador da expressão do sexo, sendo este hormônio associado à ocorrência de flores femininas. Posteriormente, estudos genéticos identificaram que os genes associados aos diferentes tipos florais estavam relacionados à atividade de enzimas da rota de biossíntese de etileno. Finalmente foram identificados os genes ACS2, ACS7, ACS11 e WIP1 como reguladores do tipo floral em cucurbitáceas.
Devido ao fato de os genes reguladores da expressão do sexo em cucurbitáceas comporem etapas da rota de síntese do etileno, este fitormônio é conhecido como agente feminilizante em cucurbitáceas. O tratamento de plantas monoicas com aplicação de etileno e seus precursores leva à produção de plantas femininas unissexuais, enquanto tratamento de plantas ginoicas com inibidores de percepção do etileno, como o nitrato de prata, leva à produção de flores masculinas. Assim, é possível ter maior número de flores femininas através da prática da aplicação de reguladores de crescimento que induzem a síntese de etileno. No entanto, a eficiência da prática de aplicação de reguladores de crescimento para controle do sexo floral em cultivos de cucurbitáceas depende de dose aplicada, idade da planta, momento da aplicação em relação ao estádio de desenvolvimento do botão floral, entre outros, o que faz com que esta prática não seja usual em cultivos comerciais.
Para o pepino existem também cultivares ginoicas, ou seja, nestas plantas há apenas produção de flores femininas, e ginoicas paternocárpicas, nas quais, além da ginoicia, os frutos se desenvolvem sem a necessidade de polinização. Considerando-se as principais cultivares de pepinos comercializadas no Brasil (relatadas em documento elaborado pela Embrapa, 2013), foi realizada consulta junto aos sites das empresas que comercializam as cultivares indicadas e observou-se que aproximadamente 41% são ginoicas e/ou ginoica paternocárpica, sendo as do primeiro tipo predominantes.
As vantagens do uso de cultivares ginoicas são a maior produção de frutos e a qualidade dos frutos. Porém, considerando-se que nestas cultivares não há produção de flores masculinas, é necessário que o planejamento de cultivo inclua também o plantio de cultivares doadoras de pólen, ou seja, que produzam flores masculinas, uma vez que sem a polinização não há a formação de frutos, sendo exceção quando se trata de paternocarpia. Quando necessário o uso de planta doadora de pólen é importante considerar a necessidade de coincidir o período de produção de flores masculinas das plantas doadoras com o início da abertura das flores femininas das plantas comerciais. De modo geral, recomenda-se plantio de 20% da área com plantas doadoras de forma alternada.
Além do controle genético, o ambiente pode influenciar na expressão do sexo em cucurbitáceas. A temperatura do ar tem sido estabelecida como o fator mais relevante. Altas temperaturas associadas a dias longos estimulam a expressão de flores masculinas. Desta forma, o ambiente deve ser considerado no planejamento do cultivo de cucurbitáceas para que o estádio de emissão de flores ocorra sob condições favoráveis à maior expressão de flores femininas.
De maneira oposta ao efeito da temperatura elevada, temperaturas amenas favorecem a produção de flores femininas. Em uma pesquisa realizada para avaliação do efeito da temperatura sobre a expressão do sexo em pepino, Miao et al (2010) verificaram que a redução da temperatura noturna foi mais importante na indução de flores femininas. Além disso, a redução da temperatura na segunda metade do período noturno mostrou-se mais eficiente. Isso demonstra que a temperatura noturna está associada à regulação do sexo das flores na espécie. Na mesma pesquisa a sinalização via açúcares em interação com hormônios foi considerada como fator-chave para indução de flores femininas em resposta a temperaturas noturnas baixas.
Normalmente, em cultivares monoicas a sequência de floração ao longo da fase reprodutiva da planta é de predominância de flores masculinas no início do período de floração, seguida por um período onde a emissão de flores femininas aumenta até que haja sua predominância na região distal do ramo. Em ambientes favoráveis, a emissão de flores femininas pode ocorrer mais cedo e assim é possível obter produção precoce, permitindo a entrada antecipada do produto no mercado. Também abre a possibilidade de mais um período de cultivo na estação e o escape de condições adversas como em regiões com períodos de temperaturas baixas que impedem o cultivo de cucurbitáceas.
A determinação do sexo das flores em cucurbitáceas é, portanto, um ponto-chave para a produção das espécies cultivadas da família. Deve ser um aspecto considerado na escolha de cultivares e regiões de cultivo, assim como pode influenciar nas práticas de manejo a serem adotadas para melhor eficiência da produção.
Maria Clara Coutinho Rodrigues, Rita de Kássia Guarnier da Silva e Cláudia Lopes Prins, Universidade Estadual do Norte Fluminense (Uenf)
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