Fontes de resistência ao oídio em germoplasma de ervilha (Pisum sativum) e caracterização de isolados fúngicos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, Paulo Roberto
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/35669
Resumo: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2019.
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spelling Fontes de resistência ao oídio em germoplasma de ervilha (Pisum sativum) e caracterização de isolados fúngicosErvilhasOídioFilogeniaErvilhas - melhoramento genéticoTese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2019.A ervilha (Pisum sativum L.; família Fabaceae) é uma leguminosa de inverno de grande importância econômica no Brasil e no mundo. O oídio (causada por espécies do gênero Erysiphe) é uma doença importante nas condições brasileiras, afetando folhas, caules e vagens e resultando em consideráveis perdas de produção. O uso de variedades resistentes é a medida de controle mais efetiva e sustentável. Até o presente momento, dois genes recessivos (er1 & er2) e um gene dominante (Er3) foram identificados para resistência ao oídio em germoplasma de ervilha. Marcadores moleculares têm sido utilizados em diferentes programas de melhoramento de ervilha, proporcionando uma maior eficiência no processo de seleção e reduzindo o tempo para a incorporação destes três fatores de resistência ao oídio em diferentes materiais genéticos. Os objetivos do presente trabalho foram: (1) avaliar 145 acessos de ervilha em busca de novas fontes de resistência ao oídio nas condições brasileiras; (2) confirmar (através do emprego de marcadores moleculares) a presença dos loci de resistência er1, er2 & Er3 no germoplasma avaliado e (3) identificar/caracterizar os isolados fúngicos que foram capazes de “quebrar” a resistência de acessos de ervilha previamente identificados como fontes de resistência a essa doença no Brasil. A avaliação do germoplasma de ervilha para reação ao oídio foi conduzida sob condições de inóculo natural em 2017, na Embrapa Hortaliças, Brasília–DF, Brasil. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso com 145 tratamentos (= acessos de P. sativum) e duas repetições (20 plantas cada). As plantas foram classificadas para a reação ao oídio empregando uma escala visual de notas de 1 a 5. Foram também avaliadas as seguintes características: (1) tempo para o início do florescimento; (2) altura das plantas; (3) tipo de folha; (4) cor da flor; (5) rendimento de grãos; (6) número final de plantas (stand); (7) dias até o florescimento e (8) duração do florescimento. Um subgrupo de acessos com resposta diferencial ao oídio também foi avaliado empregando seis marcadores moleculares (dois RAPDs e quatro SCARs) ligados aos três loci de resistência previamente descritos em ervilha (er1, er2 & Er3). O acesso CNPH-144 = MK 13 (cultivar de ervilha de vagens comestíveis) apresentou os maiores níveis de resistência ao agente causal do oídio no Distrito Federal. Com base na avaliação com os marcadores moleculares, foi possível identificar que o acesso MK13 possui uma pirâmide de dois genes de resistência (er1 + er2). De fato, os acessos com os maiores níveis de resistência ao oídio, sob essas condições de avaliação, foram aqueles portadores do gene er2. Acessos previamente identificados como resistentes ao oídio na região central do Brasil, tais como: ‘Triofin’ e ‘Kodama’, se mostraram como altamente suscetíveis aos isolados de campo. De acordo com as análises de marcadores moleculares, ‘Triofin’ e ‘Kodama’, possuem a combinação dos genes er1 + Er3, mas não o gene er2. Os elevados níveis de suscetibilidade desses dois acessos indicam a presença potencial de isolados fúngicos com perfil de virulência distinto daqueles prevalentes em décadas anteriores no Brasil Central. Estudos de filogenia usando a informação de sequência da região genômica rDNA–ITS de quatro isolados fúngicos causadores de oídio revelaram que aqueles capazes de "quebrar" a resistência de ‘Triofin’ e ‘Kodama’, pertencem à espécie Erysiphe pisi. Os resultados do presente estudo fornecem novas informações sobre a reação de cultivares, a presença de fatores de resistência distintos na coleção brasileira de germoplasma de ervilha, bem como a presença de isolados fúngicos com distintos padrões de virulência. Essas informações servirão de base para o planejamento dos programas de melhoramento genético da ervilha visando o desenvolvimento de cultivares com resistência mais estável e duradoura ao oídio.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).The pea (Pisum sativum L.) is a winter legume of great economic importance in Brazil and across the world. Powdery mildew (caused by Erysiphe species) is an important disease under Brazilian conditions, affecting leaves, stems and pods and causing significant yield losses. The employment of resistant varieties is the most effective and sustainable control measure. To date, two recessive genes (er1 and er2) and a dominant gene (Er3) have been identified for resistance to powdery mildew in pea germplasm. Molecular markers have been used in different pea breeding programs, providing greater efficiency in the selection process and reducing the time for the incorporation of these three powdery mildew resistance factors into the same genetic background. The objectives of the present work were: (1) to evaluate 145 pea accessions in search for new sources of resistance to powdery mildew under Brazilian conditions; (2) to confirm (via molecular markers) the presence of the powdery mildew resistance loci er1, er2 and Er3 in the evaluated germplasm and (3) to characterize the fungal isolates that were able to breakdown the resistance in accessions previously identified as sources of resistance to this disease in Brazil. The germplasm evaluation for the reaction to powdery mildew was conducted under natural inoculum conditions in 2017 at Embrapa Vegetable Crops in Brasília–DF, Brazil. The experimental design was a randomized block design with 145 treatments (= P. sativum accessions) and two replications (20 plants each). The plants were classified for the reaction to powdery mildew using a visual scale from 1 to 5 grades. The following traits were also evaluated: (1) time to start flowering; (2) plant height; (3) leaf type; (4) flower color; (5) grain yield; (6) final number of plants (stand); (7) days until flowering, and (8) duration of flowering. A subgroup of accessions with differential response to powdery mildew was also evaluated using six molecular markers (two RAPDs and four SCARs) linked to the three resistance loci previously described in peas (er1, er2, and Er3). The accession CNPH-144 = MK 13 (pea cultivar with edible pods) displayed the highest levels of resistance to the causal agent of powdery mildew in the Federal District. Based upon the evaluation with the molecular markers, it was possible to identify that MK13 has a pyramid of two resistance genes (er1 + er2). In fact, the accessions displaying the highest levels of resistance to powdery mildew under these evaluation conditions was the ones carrying the er2 gene. Accessions previously identified as resistant to powdery mildew in the Central Brazil region such as: ‘Triofin’, and ‘Kodama’ were found to susceptible to field isolates. According to the molecular marker analyses, ‘Triofin’, and ‘Kodama’ have a combination of er1 + Er3 genes, but not the er2 gene. The high levels of susceptibility of these two accessions indicate the potential presence of fungal isolates with a virulence profile distinct from those prevalent in previous decades in Central Brazil. Phylogenetic studies employing the using sequence information from the rDNA-ITS genomic region of the fungal isolates revealed that the ones capable of ‘breaking-down’ the resistance of ‘Triofin’, and ‘Kodama’ belong to the species Erysiphe pisi. The present study provides new information on cultivar reaction, presence of distinct resistance factors in the Brazilian germplasm collection as well as the presence of fungal isolates with distinct virulent patterns. This information will serve as a basis for the planning of the pea breeding programs aimed at the development of cultivars with more stable and durable resistance to powdery mildew.Nascimento, Warley MarcosPereira, Paulo Roberto2019-10-24T18:05:35Z2019-10-24T18:05:35Z2019-10-242019-03-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfPEREIRA, Paulo Roberto. Fontes de resistência ao oídio em germoplasma de ervilha (Pisum sativum) e caracterização de isolados fúngicos. 2019. 90 f., il. Tese (Doutorado em Agronomia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.http://repositorio.unb.br/handle/10482/35669A 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/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2023-06-27T18:48:23Zoai:repositorio.unb.br:10482/35669Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2023-06-27T18:48:23Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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