Quantitative resistance of Phaseolus vulgaris to common bacterial blight: sources, inheritance and genomic association

• Autor(a) principal: Monteiro, Ana Leticia Rocha
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/30082
• topic: Feijão - Doenças e pragas; Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli; Resistência genética; Fitopatologia

O Crestamento Bacteriano Comum (CBC), causado pela bactéria Gram-negativa Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli (Xap) é uma das principais doenças que prejudicam a produção do feijão em todo o mundo. Para entender sobre os diversos mecanismos subjacentes à resistência do feijoeiro ao CBC, este estudo (Capítulo 1) primeiro demonstrou que métodos de inoculação com tesouras e agulhas múltiplas, que introduzem a bactéria diretamente nos espaços intercelulares, resultam em sintomas considerados mais severos da doença do que a inoculação por pulverização, a qual, por se assemelhar mais à infecção natural, foi escolhida para conduzir experimentos adicionais. Dentre nove genótipos testados, BRS Radiante e IAPAR 16 mostraram alta resistência contra sete isolados de Xap de diferentes origens. A resistência dessas variedades esteve associada a restrição da multiplicação bacteriana in planta mas não necessariamente à densidade estomática. Na segunda fase (Capítulo 2), geraram-se híbridos de combinações genotípicas em um esquema de dialelo parcial (3 x 5) para identificar cruzamentos promissores quanto à resistência ao CBC, baseado em estimativas de capacidade geral de combinação (CGC) e capacidade específica de combinação (CEC). Devido à falta de marcadores morfológicos confiáveis para distinguir os híbridos dos parentais para algumas combinações, um grupo de marcadores SCAR (Sequence Characterized Amplified Region) foi utilizado. Baseado nos valores de CGC, concluiu-se que a variedade BRS Radiante contribui no acréscimo da resistência ao CBC enquanto que nove combinações de híbridos se mostraram promissoras para aumentar a resistência ao CBC segundo valores de CEC. Em seguida, testou-se hipóteses para a herança da resistência ao CBC na combinação BRS Radiante × Carioca MG mediante teste do qui- quadrado. A herança da resistência da variedade BRS Radiante ao CBC explicou-se por uma proporção de segregação 9:7, sugerindo que é condicionada por dois genes dominantes complementares. Além disso, a análise de máxima verossimilhança indicou o efeito de um gene principal dominante com efeito aditivo e poligenes envolvidos na resistência ao CBC. Na terceira fase (Capítulo 3) deste trabalho, geraram-se plantas F 1 RC 1 e F 1 RC 2 derivadas da combinação BRS Radiante (parental doador) × Carioca MG (parental recorrente). As plantas retrocruzadas obtidas foram genotipadas com marcadores SCAR e fenotipadas para resistência ao CBC. Duas plantas F 1 RC 1 e F 1 RC 2 se mostraram altamente resistentes, indicando que são candidatas para avança-las às próximas gerações. Por último (Capítulo 4), objetivou-se classificar 103 variedades de feijoeiro comum para resistência ao CBC com base na severidade da doença e área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD). Identificaram-se vinte nove variedades com altos níveis de resistência horizontal ao CBC associada a baixos valores de AACPD. Depois, realizou-se um estudo exploratório de associação genômica ampla (GWAS) com 80 dessas variedades usando 384 marcadores baseados em polimorfismo de nucleotídeo único (SNP). Identificaram-se genes que codificam para proteínas cujas funções têm sido associadas com resistência das plantas a doenças, tais como serina/treonina quinases, glutamina sintetases, proteínas com domínio de lectina, entre outras. As principais contribuições deste estudo à comunidade científica são: conhecimento sobre genótipos de feijoeiro comum altamente resistentes ao CBC; conhecimento e geração de combinações de genótipos apropriados para obter resistência ao CBC; material biológico útil para desenvolver estudos sobre os mecanismos genéticos e moleculares envolvidos na resistência do feijoeiro comum a Xap; e ferramentas moleculares uteis na identificação de plantas híbridas de feijoeiro comum. O conhecimento e material biológico gerado neste trabalho fornece a base para estudos adicionais sobre a interação feijoeiro comum- X. axonopodis pv. phaseoli.