Mapeamento de QTLs e eQTLs relacionados à resistência à Phytophthora parasitica (agente causador da gomose dos citros) em citrandarins

• Autor(a) principal: Lima, Rômulo Pedro Macêdo [UNESP]
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/144697
• topic: Citros; Gomose; Expressão gênica; Marcadores DArT-seq; Mapas genéticos

Phytophthora nicotianae Breda de Haan (Phytophthora parasitica Dastur) e Phytophthora citrophthora (Smith & Smith), agentes causadores da gomose e podridão radicular, têm trazido graves danos em viveiros e pomares de citros no mundo inteiro. O Centro de Citricultura Sylvio Moreira/IAC vem realizando um amplo programa de melhoramento genético de citros via cruzamentos dirigidos com relação ao patossistema Phytophthora-citros, em que já foram verificadas diferenças no nível de resistência na progênie do cruzamento entre tangerina Sunki (Citrus sunki) e trifoliata Rubidoux (Poncirus trifoliata), a partir da detecção de genes diferencialmente expressos utilizando microarranjos, identificando transcritos envolvidos na resistência à Phytophthora, e do mapeamento genético. Este trabalho teve como objetivo principal mapear nos grupos de ligação dos mapas de P. trifoliata e C. sunki as regiões genômicas associadas à resistência à Phytophthora parasitica por meio de análise fenotípica (QTLs) e de expressão (eQTLs). Uma população de 110 híbridos, seus genitores e dois porta-enxertos de referência para a citricultura (limão Cravo e citrumelo Swingle), foi enxertada em limão Cravo e estabelecida em casa de vegetação. Cada híbrido foi conduzido com uma única haste e a inoculação foi realizada pelo método do disco a partir do meio de cultura contendo o micélio de P. parasitica, a 10 cm e 15 cm acima da região da enxertia, totalizando duas inoculações por genótipo. As plantas foram mantidas em ambiente com iluminação artificial e fotoperíodo de 16 horas, temperatura de 25°C e umidade relativa (UR) de 85%, com irrigações diárias. As lesões decorrentes foram avaliadas após 60 dias da inoculação, medindo-se o comprimento da área lesionada (CL) após a remoção da casca do ramo. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com duas repetições do mesmo genótipo e uma planta por parcela. Constataram-se diferenças entre os híbridos, com os CL variando de 1,15 a 11,13 mm. A herdabilidade do caráter foi de 65%. Para o mapeamento de QTLs e eQTLs (QTLs de expressão), mapas de ligação foram previamente construídos de Poncirus trifoliata (L.) Raf. cv. Rubidoux e Citrus sunki Hort. ex Tan. com o uso de marcadores DArT-seqTM e utilizando a estratégia pseudo-testcross. Foram detectados três QTLs associados à resistência à Phytophthora presentes nos grupos de ligação 2, 7 e 10 do mapa de P. trifoliata, e apenas um QTL no grupo de ligação 2 de C. sunki. A proporção da variação fenotípica, explicada pelo QTL, variou de 1,77% a 7,41% para o genitor trifoliata Rubidoux, enquanto que o QTL detectado no mapa da tangerina Sunki, explicou 16,8% do fenótipo. Esses resultados sugerem que há grande possibilidade de sucesso na seleção de híbridos resistentes dentro do experimento. Além disso, 19 genes possivelmente envolvidos em processo de respostas de defesa da planta à infecção do patógeno foram avaliados e validados na população de 51 híbridos selecionados e genitores. As análises dos dados de expressão gênica, bem como as correlações fenotípicas e genotípicas, demonstram uma enorme variação intra e intergrupos quanto à ativação das vias dos fitormônios relacionados à resistência em plantas, sugerindo que os citrandarins possuem diversas estratégias para controlar a infecção do oomiceto. Essas informações possibilitaram localizar regiões genômicas associadas à resistência pela análise dos dados de expressão gênica. Para identificação dos eQTLs, os genes selecionados foram quantificados por meio da técnica de PCR quantitativo em tempo real (RT-qPCR). Foram detectados 74 eQTLs associados à resistência à Phytophthora no mapa de P. trifoliata, e 90 eQTLs no de C. sunki. A proporção da variação genotípica, explicada pelo eQTL, variou de 0 a 13,66% para o genitor trifoliata Rubidoux, enquanto que no mapa da tangerina Sunki, variou de 0 a 18,87%. Os resultados do mapeamento de QTLs e eQTLs sugerem que a resistência de alguns citrandarins frente à inoculação de P. parasitica seja devido a uma combinação favorável de QTLs e eQTLs transmitidos pelos dois genitores, com a tangerina Sunki parecendo ter uma contribuição maior para passar alelos de resistência à progênie.