O patossistema Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici-tomateiro no Brasil : variabilidade de genes efetores, marcadores moleculares e estabilidade do gene de resistência I-7

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Cleberly Evangelista dos
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/49128
Resumo: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, 2023.
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spelling O patossistema Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici-tomateiro no Brasil : variabilidade de genes efetores, marcadores moleculares e estabilidade do gene de resistência I-7Doenças e pragasMarcadores molecularesMelhoramento genéticoTomate - cultivoDissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, 2023.A murcha vascular, provocada por distintas raças do fungo Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (FOL), se destaca como uma das principais doenças que afetam a cultura do tomateiro (Solanum lycopersicum L.) no mundo. Este grupo de fitopatógenos invade o sistema radicular de cultivares suscetíveis e coloniza os vasos do xilema, impedindo o transporte ascendente de seiva provocando o sintoma de murcha. Três raças fisiológicas de FOL já foram descritas e uma suposta raça 4 está em processo de caracterização na Califórnia. Essas raças são definidas com base na capacidade de infectar um conjunto de acessos diferenciais de tomateiro contendo quatro genes de resistência dominantes (I, I–2, I–3 e I–7). O plantio de cultivares com genes de resistência contra as diferentes raças fisiológicas é a principal medida de controle adotada nas áreas de produção, uma vez que é impossível a erradicação do patógeno após infestação do solo. A determinação das raças fisiológicas de FOL também é possível por meio de marcadores moleculares desenvolvidos por Hirano & Aire (2006) que possibilitam a identificação de forma rápida e confiável. A caracterização inicial das raças fisiológicas de FOL no Brasil foram conduzidos exclusivamente com ensaios de patogenicidade. Posteriormente, estudos de caracterização molecular utilizando os marcadores de Hirano & Aire (2006) não permitiram a diferenciação dos isolados brasileiros de FOL raça 1 e FOL raça 2 que apresentam um padrão de amplicons idêntico aos dos isolados de FOL raça 1 cosmopolita. Um grupo de pequenas proteínas ricas no aminoácido cisteína (denominadas de SIX = secreted into the xylem) são moléculas efetoras de FOL que desempenham um papel crucial na colonização do hospedeiro e na expressão de sintomas. Um sistema de marcadores moleculares alternativo foi desenvolvido com base na utilização de primers derivados dos genes da série Six. No entanto, esse sistema de marcadores moleculares ainda não foi avaliado com os isolados brasileiros. Um conjunto representativo de 107 isolados brasileiros de FOL foi avaliado com esses primers e um novo marcador (Six 4) se mostrou útil para discriminar isolados brasileiros de FOL raça 1 e raça 2 (Capítulo 2). Outro objetivo do presente trabalho foi realizar a avaliação da estabilidade e do efeito de dosagem do gene I–7 em homozigose e heterozigose contra isolados brasileiros de FOL raça 3. Os resultados indicaram que uma única cópia do gene I–7 se mostra suficiente para evitar a expressão de sintomas de todos os isolados avaliados (Capítulo 3). Um novo marcador molecular foi avaliado para uso no monitoramento da incorporação do gene I–7 em acessos de tomateiro (Capítulo 4). Para isso, foi obtido uma população F2 segregante para o gene I–7 que foram inoculadas com uma suspensão de esporos de FOL raça 3 e avaliadas através de uma escala de notas. O DNA das plantas suscetíveis e resistentes foi extraído e usados como molde para análise de um marcador do tipo polimorfismo de nucleotídeo único (SNP) presente dentro do gene I–7 (cromossomo 8), possibilitando o desenvolvimento de um marcador funcional codominante do tipo CAPS. O emprego desse marcador molecular pode aumentar a eficiência e oferecer uma maior segurança no processo de seleção de plantas resistentes. Em resumo, o presente trabalho apresenta novas e relevantes informações sobre os patossistema FOL–tomateiro que poderão ser aplicados em estratégias de manejo genético deste grupo de patógenos.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).Vascular wilt, caused by different races of the fungus Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (FOL), is as one of the main diseases that affect the tomato crop (Solanum lycopersicum L.) around the world. This group of pathogens invades the root system of susceptible cultivars and colonizes the xylem vessels, preventing the ascending transport of sap and causing the wilt symptom. Three physiological races of FOL have already been described and a putative race 4 is in the process of being characterized in California. These races are defined based on their ability to infect a set of differential tomato accessions containing four dominant resistance genes (I, I–2, I–3, and I–7). Planting cultivars with resistance genes against different physiological races is the main control measure adopted in production areas, since when the soil is infested, it is impossible to eradicate the pathogen. The determination of the physiological races of FOL is also possible by means of molecular markers developed by Hirano & Aire (2006) that allow a fast and reliable identification. The initial characterization of the physiological races of FOL in Brazil were conducted exclusively with pathogenicity assays. Subsequently, molecular characterization studies using the markers of Hirano & Aire (2006) did not allow the differentiation of the Brazilian FOL race 1 and FOL race 2 isolates that displayed an identical pattern of amplicons to the isolates of cosmopolitan FOL race 1. A group of small proteins rich in the amino acid cysteine, called SIX (= secreted into the xylem), are effector molecules of FOL that play a crucial role in host colonization and symptom expression. An alternative molecular marker system was developed based upon the use of primers derived from the genes of the series Six. However, this system of molecular markers has not yet been evaluated with Brazilian isolates. A representative set of 107 Brazilian FOL isolates was evaluated with these primers and a new marker (Six 4) proved to be useful to discriminate the Brazilian isolates of FOL race 1 and race 2 (Chapter 2). Another objective of the present work was to evaluate the stability as well as the dosage effect of the I–7 gene in homozygosity and heterozygosity against Brazilian FOL race 3 isolates. The results indicated that a single copy of the I–7 gene is sufficient to prevent the expression of symptoms against all evaluated isolates (Chapter 3). A new molecular marker was evaluated for use in monitoring the incorporation of the I–7 gene into tomato accessions (Chapter 4). For this, an F2 population segregating for the I–7 gene was obtained and inoculated with a suspension of FOL race 3 spores and evaluated using a rating scale. The DNA of susceptible and resistant plants was extracted and used as a template for analysis of a single nucleotide polymorphism (SNP) marker present within the I–7 gene (chromosome 8), enabling the development of a codominant functional CAPS marker. The use of this molecular marker can increase efficiency and offer greater confidence in selecting resistant plants. In summary, the present work presents new and relevant information about the FOL– tomato pathosystem that could be applied in genetic management strategies for this group of pathogens.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Departamento de Fitopatologia (IB FIT)Programa de Pós-Graduação em FitopatologiaBoiteux, Leonardo SilvaSantos, Cleberly Evangelista dos2024-07-23T15:39:38Z2024-07-23T15:39:38Z2024-07-232023-08-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSANTOS, Cleberly Evangelista dos. O patossistema Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici-tomateiro no Brasil: variabilidade de genes efetores, marcadores moleculares e estabilidade do gene de resistência I-7. 2023. 95 f., il. Dissertação (Mestrado em Fitopatologia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/49128porA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-07-23T15:39:38Zoai:repositorio.unb.br:10482/49128Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-07-23T15:39:38Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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