Resistencia a leprose e a mancha marrom de alternaria em citros : caracterização de hibridos, herança, mapeamento genetico e expressão genica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Bastianel, Marines
Data de Publicação: 2005
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/3303
Resumo: Orientador: Marcos Antonio Machado
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spelling Resistencia a leprose e a mancha marrom de alternaria em citros : caracterização de hibridos, herança, mapeamento genetico e expressão genicaResistence to leprosis and alternaria brown spot in citrusCítricosPlantas - ResistênciaExpressão gênicaAlternariaCitrusPlants hardinessGene expressionAlternariaOrientador: Marcos Antonio MachadoTese aguardando autorização para liberação do texto completo no Repositório da Produção Científica e Intelectual da UNICAMPTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: A leprose dos citros e a mancha marrom de Alternária são importantes doenças da citricultura. O conhecimento dos mecanismos genéticos envolvidos nas resistências apresentadas por algumas espécies e híbridos de citros a estas doenças é de fundamental importância para o desenvolvimento de estratégias para o melhoramento genético visando à utilização de resistência varietal. Neste aspecto, este trabalho teve como objetivo principal estudar a herança genética das resistências dos citros à leprose e à mancha marrom de Alternária, baseando-se em mapeamento genético e localização de QTL (quantitative traits loci) e análise de genes diferencialmente expressos para leprose através da técnica de hibridação subtrativa por supressão (SSH). Uma população de 143 híbridos interespecíficos, obtidos do cruzamento dirigido entre as variedades tangor 'Murcott¿ [Citrus reticulata (L.) Blanco x C. sinensis (L.) Osbeck], resistente à leprose e suscetível à mancha marrom de Alternária e laranja 'Pêra¿ (C. sinensis (L.) Osb.), suscetível à leprose e resistente à mancha marrom, juntamente com seus parentais, foi estabelecida em campo e avaliada quanto à leprose e Alternária por três anos. As plantas foram inoculadas com o vírus da leprose dos citros, tipo citoplasmático (CiLV-C) pelo seu vetor, o ácaro Brevipalpus phoenicis (Geijskes, 1939) (Acari: Tenuipalpidae) e naturalmente infestadas pelo fungo Alternaria alternata patotipo tangerina, agente causal da mancha marrom de Alternária. As plantas foram genotipadas com marcadores AFLP (amplified fragment length polymorphism) e RAPD (random amplified polymorphic DNA). Foi realizado um estudo de diversidade genética entre os híbridos por marcadores moleculares através do aplicativo NTSYS v.2.0. Variáveis de incidência e severidade para leprose e de crescimento vegetativo (altura de planta e diâmetro de tronco) mostraram valores altos de herdabilidade no terceiro ano de avaliação (0,88 a 0,96) para as características de incidência e severidade da doença e intermediários para os parâmetros relacionados com crescimento (diâmetro de tronco e altura de planta) (0,64 e 0,68). A variável ¿número de ponteiros afetados¿ foi avaliada por dois anos para a mancha marrom de Alternária. Mapas genéticos para cada parental e um mapa integrado foram obtidos, respectivamente, através dos aplicativos Mapmaker v.2.0 e JoinMap 3.0. As análises de QTLs foram realizadas pelo aplicativo MAPQTL v.4.0 no mapa integrado, sendo localizados um QTL consistente para as características de incidência e severidade avaliadas para leprose e um QTL para a característica ¿número de ponteiros afetados¿ para a mancha marrom de Alternária. As análises das seqüências diferencialmente expressas, em condições de inoculação do CiLVC pelo seu vetor, através da técnica SSH, permitiram identificar um grande número de genes se expressando no parental resistente tangor 'Murcott¿ e envolvidos em diversos processos relacionados à resistência a fitopatógenos como: resposta a estresses oxidativos, percepção e transdução de sinal, degradação controlada de proteínas e síntese de proteínas relacionadas à patogenicidade. Os resultados obtidos sugerem uma grande diversidade genética dentro da progênie avaliada e que as doenças leprose e mancha marrom de Alternária possivelmente são controladas por poucos genes. Esse é o primeiro trabalho que aborda estudos da herança genética da resistência à leprose e de genes expressos em resposta de plantas de citros ao CiLV-CAbstract: Leprosis and Alternaria brown spot are important citrus diseases. The knowledge of the genetic mechanisms involved in the resistance to these diseases, observed in some citrus species and hybrids, is of fundamental importance for the development of strategies for the genetic improvement based on varietal resistance. The main objective of this dissertation was to study the inheritance of citrus resistance to leprosis and Alternaria brown spot, based on genetic mapping and analysis of QTLs (quantitative trait loci) and to analyze genes differentially expressed in response to leprosis through suppression subtractive hybridization (SSH). A progeny of 143 individuals obtained from controlled crosses between 'Murcott¿ tangor [Citrus reticulata (L.) Blanco x C. sinensis (L.) Osbeck], resistant to leprosis and susceptible to brown spot, and 'Pêra¿ sweet orange (C. sinensis (L.) Osb.), susceptible to leprosis and resistant to brown spot, were established in the field and assessed for disease resistance during a three-year period. The plants were inoculated with citrus leprosis virus, cytoplasmic type (CiLV-C) through its viruliferous vector, the mite Brevipalpus phoenicis (Geijskes, 1939) (Acari: Tenuipalpidae), and naturally infected with the fungus Alternaria alternata pathotype tangerine, causal agent of the Alternaria brown spot. The plants were genotyped with AFLP (amplified fragment length polymorphism) and RAPD (random amplified polymorphic DNA) markers. Genetic diversity among hybrids was characterized by molecular markers using the software NTSYS v.2.0. Leprosis incidence and severity were assessed and exhibited high values of heritability at the third year of evaluation (0.88 to 0.96), and low values for parameters related to growth (plant height and trunk diameter) (0.64 and 0.68). The percentage of affected shoots by Alternaria brow spot was assessed for two years. Genetic maps for each parent and an integrated map were obtained, respectively, using Mapmaker v.2.0 and JoinMap 3.0. The analysis of QTLs was done using the software MAPQTL v.4.0 on the integrated map and showed a consistent QTL for leprosis incidence and severity, and another QTL for percentage of brown spot affected shoots. The analysis of sequences differentially expressed under CiLVC inoculation through SSH allowed the identification a large number of genes expressed in the parent resistant 'Murcott¿ tangor. Many of these genes seem to be involved in processes related to the resistance against pathogens, such as oxidative stress responses, signal perception and transduction, programmed cell death, selective degradation of proteins, and synthesis of pathogenesis-related proteins. Our results suggest a great genetic diversity amongst the progeny and that both leprosis and Alternaria brown spot diseases are possibly controlled by few genes. This is the first study on the genetic inheritance of leprosies resistance and of citrus genes expressed in response to CiLV-CDoutoradoGenética Vegetal e MelhoramentoDoutor em Genética e Biologia Molecular[s.n.]Machado, Marcos Antonio, 1951-Grattapaglia, DarioBessanezi, Renato BeozzoSouza, Anete Pereira dePaterniani, Maria Elisa Ayres Guidetti ZagattoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de BiologiaPrograma de Pós-Graduação não informadoUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASBastianel, Marines20052005-12-16T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf279 p. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/3303BASTIANEL, Marines. Resistencia a leprose e a mancha marrom de alternaria em citros: caracterização de hibridos, herança, mapeamento genetico e expressão genica. 2005. 279 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/3303. Acesso em: 2 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/360800porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-09-28T17:21:01Zoai::360800Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2022-09-28T17:21:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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