Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-02T14:47:20Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 535262 bytes, checksum: 00421f94daf70463c86c818e417df696 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-02T14:47:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 535262 bytes, checksum: 00421f94daf70463c86c818e417df696 (MD5) Previous issue date: 2004-02-13 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O cultivar de feijão preto Diamante Negro além da boa aceitação comercial, apresenta resistência ao crestamento-bacteriano-comum e ao mosaico comum. No Programa de Melhoramento do Feijoeiro do BIOAGRO/UFV, foi produzida uma isolinha de grãos tipo carioca (Rudá “R”) contendo simultaneamente genes de resistência à Colletotrichum lindemuthianum (genes Co-6 e Co-4), à Uromyces appendiculatus (genes Ur-?) e à Phaeoisariopsis griseola (gene Phg –1), com o auxílio de marcadores moleculares ligados a cada um desses genes. Os objetivos deste trabalho foram: caracterizar o cultivar Diamante Negro quanto à reação às principais raças de C. lindemuthianum (antracnose), U. appendiculatus (ferrugem) e P. griseola (mancha-angular) e também quanto ao seu fingerprint molecular por meio de marcadores do DNA, e transferir genes de resistência já piramidados na isolinha Rudá “R”, para esse cultivar. O Diamante Negro foi inoculado com 10 patótipos de C. lindemuthianum, 10 de U. appendiculatus e seis de P. griseola. No resultado da avaliação, o Diamante Negro mostrou-se suscetível a três patótipos de C. lindemuthianum (65, 81 e 89) e resistente, mas segregante, a quatro (55, 87, 95 e 342). Com relação a U. appendiculatus, comportou-se como suscetível a todos os patótipos. Com relação a P. griseola, foi suscetivel a quatro patótipos (31.17, 63.19, 63.23 e 63.55). Para sua caracterização molecular frente a outros cultivares do tipo preto e ao cultivar Rudá, pela técnica de RAPD, foram utilizados 78 primers, gerando 146 bandas polimórficas que permitiram o cálculo das distâncias genéticas e análise de agrupamento. A maior distância observada em relação ao Diamante Negro foi com o cultivar andino Preto 60 dias (26,79%), a menor com o Ouro Negro (6,42%) e o Rudá mostrou-se a uma distância de 28,11%. Três grupos foram formados: um contendo o Preto 60 dias (andino), um contendo o Rudá (mesoamericano-carioca) e um contendo os demais cultivares (mesoamericanos-pretos). Para a introgressão dos genes de resistência, cruzamentos entre Diamante Negro e o Rudá “R” foram realizados e as plantas F 1 foram retrocruzadas com o Diamante Negro gerando 394 plantas. Com inoculações seriadas com os três patógenos, foi possível selecionar 32 plantas resistentes às três doenças. O DNA destas 32 plantas foi amplificado com os marcadores SCAR Y20 830a (Co-4), SCAR H13 490a (Phg-1), SCAR AZ20 940a (Co-6) e SCAR F10 1050a e SCAR BA08 560a (Ur-?). Com o resultado desta amplificação foi possível selecionar 21 plantas que possuíam pelo menos quatro marcas, sendo que quatro destas plantas (75, 93, 141 e 270) apresentaram as cinco marcas. As distâncias genéticas relativas entre estas plantas RC 1 F 1 e o Diamante Negro variaram de 37 a 65%. Todas as 21 plantas RC 1 F 1 foram conduzidas para o segundo retrocruzamento, gerando 231 plantas RC 2 F 1 . A amplificação do DNA destas plantas RC 2 F 1 com os marcadores SCAR, permitiu selecionar 18 plantas com pelo menos quatro marcas. Seis destas (75.8, 93.8, 141.2, 141.4, 141.6 e 141.7) apresentaram as cinco marcas. As distâncias genéticas relativas entre as plantas selecionadas e o Diamante Negro foram de 32 a 48%. As 18 plantas selecionadas foram usadas para o terceiro retrocruzamento. O objetivo final deste trabalho é o de selecionar linhagens de grãos pretos com resistência à antracnose, ferrugem, mancha-angular, crestamento- bacteriano-comum e mosaico comum, com bom potencial produtivo. / Diamante Negro, a black-seeded common bean cultivar, is not only outstanding because of its excellent commercial acceptability, but also because it is resistant to common bean leaf blight and to common bean mosaic virus. Using molecular marker assisted selection, the common bean breeding program of the Universidade Federal de Viçosa (BIOAGRO) developed an isoline with carioca type grains (Rudá “R”) containing genes for resistance to Colletotrichum lindemuthianum (genes Co-6 and Co-4), to Uromyces appendiculatus (genes Ur-?), and to Phaeoisariopsis griseola (gene Phg –1). The objectives of this study were: a) to characterize the cultivar Diamante Negro in relation to its reaction to the main C. lindemuthianum (anthracnose), U. appendiculatus (rust), and P. griseola (angular leaf spot) races; b) to determine its molecular fingerprint using DNA markers; and c) to transfer the resistance genes present in Rudá “R” to this cultivar. Diamante Negro was inoculated with 10 pathotypes of C. lindemuthianum, 10 of U. appendiculatus, and six of P. griseola. Diamante Negro was susceptible to three pathotypes of C. lindemuthianum (65, 81, and 89) and resistant, though segregant, to four other (55, 87, 95, and 342). The cultivar was susceptible to all pathotypes of U. appendiculatus and to four pathotypes of P. griseola (31.17, 63.19, 63.23, and 63.55). The genetic distances between Diamante Negro and xother black-seeded cultivars and cultivar Rudá were determined. Seventy- eight RAPD primers produced 146 polymorphic bands. Andean cultivar Preto 60 dias presented the greatest distance in relation to Diamante Negro (26.79%), Ouro Negro, the shortest distance (6.42%), and Rudá a distance of 28.11%. Based on the genetic distances, three groups were formed: one containing Preto 60 dias (andean), the other containing Rudá (“carioca-type”, mesoamerican) and the last one including all the other cultivars (black-seeded, mesoamerican). For the introgression of the resistance genes, the F 1 plants of the cross Diamante Negro x Rudá “R” were backcrossed with Diamante Negro, producing 394 plants. By serial inoculations with the three pathogens, 32 plants resistant to the three diseases were selected. The DNA of these 32 plants was amplified with the markers 1), and SCAR SCAR Y20 830a (Co-4), F10 1050a and SCAR SCAR AZ20 940a (Co-6), SCAR H13 490a (Phg- BA08 560a (Ur-?). Twenty-one plants were selected harboring at least four markers of the markers. Four of these plants presented all five markers. The relative genetic distances between these RC 1 F 1 plants and Diamante Negro varied from 37 to 65%. All 21 RC 1 F 1 plants were included in the second backcrossing, giving rise to 231 RC 2 F 1 plants. The DNA amplification of these plants with the SCAR markers led to the selection of 18 plants with at least four markers. Six among them presented the five markers. Relative genetic distances between the selected plants and Diamante Negro ranged between 32 and 48%. The 18 selected plants were used for a third backcross. The ultimate goal of this work is to select black-seeded lines with resistance to anthracnose, rust, angular lea spot, common leaf blight and common mosaic with a promising yield potential.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 845160 bytes, checksum: ab158123059f0363225a41a6992848eb (MD5) Previous issue date: 2006-10-02 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / "Pyramiding is a strategy for the achievement of cultivars resistant to a larger number of pathotypes for a longer period of time and its objective is to incorporate in one single cultivar the largest possible number of resistance genes. In order to transfer rust resistance genes (Ur-ON), anthracnose (Co-10), and angular leaf spot (Phg-ON), from the cultivar Ouro Negro to the cultivar Pérola, and the angular leaf spot resistance gene (Phg-3) from the cultivar Cornell 49-242 to the cultivar Rudá, two backcrossing subprograms were conducted. To achieve this goal, inoculations with the pathogens which incite the diseases, analyses of molecular fingerprinting, molecular markers linked to the resistant genes and progeny tests were used. By means of the backcrossing method, four families were achieved BC3F5 (Pérola x Ouro Negro) homozygotes for the three diseases, which have simultaneously the bands with specific sizes linked to the resitance loci: OPX11550a, OPAJ18560a, SCAR F101050a and SCAR BA08560a (Ur-ON and Co-10); SCAR BA16669a and SCAR AA19650a (Phg-ON). It was also possible to achieve the plants BC2F1 (Rudá x Cornell 49-242) resistant to the angular leaf spot and bearing the molecular mark produced by the amplification of SCAR N02890a linked to the gene Phg-3. Those plants were crossed with a line called Rudá R , which already has five resistant genes pyramided, one for the rust (Ur-ON), other for the angular leaf spot (Phg-1) and three others for the anthracnose (Co-4, Co-10 e Co-6). According to studies on allelism previously carried out and the available lines, the possible and best combinations were stablished aiming the pyramiding of resistance genes to the angular leaf spot. In a first phase, the crossings were carried out in a directed form in two schemes separatedly conducted: lines MAR-138A-1-11-4 x BAT-67-15-8 and MEX-37-3-6-3 x Rudá R . Considering the first crossing scheme, it was used the pathotype 63.19 of Phaeoisariopsis griseola for verifying the hybrid nature of the plants F1. The resistant plants had their DNA extracted and amplified with the molecular markers OPE04500a and OPAO12950a. The resistant plants F1 which presented molecular marks were intercrossed with the line Rudá R . This way, plants F1 (triple hybrid) were achieved, which were inoculated with the pathotype 65 of Colletotrichum lindemuthianum and monitored with the molecular markers: SCAR F101050a (Ur-ON and Co-10), SCAR BA8560a (Ur-ON and Co-10), SCAR AZ20845a (Co-4), SCAR Y20830a (Co-6), SCAR H13520a (Phg-1), OPE04500a (Phg-4 e/ou Phg-52) and OPAO12950a (Phg-62). The generation F2 segregated for all these loci, but plants bearing all the marks were found. In the second crossing scheme, plants F1 MEX-37-3-6-3 x Rudá R were improved by means of autofecundation up to the generation F3. In this case, the resistant genes were also monitored through the inoculation with the pathotype 65 of C. lindemuthianum and the use of molecular markers: SCAR F101050a (Ur-ON and Co-10), SCAR BA8560a (Ur-ON and Co-10), SCAR AZ20845a (Co-4), SCAR Y20830a (Co-6), SCAR H13520a (Phg-1) and OPE04650a (Phg-2 e/ou Phg-5 e/ou Phg-6). The material to be achieved in the end of the improvement process initiated in this work, after being tested as to resistance and agronomic performance, will be able to be launched as a new cultivar and be used as a bank of resistance genes for more modern cultivars. / Uma estratégia para obtenção de cultivares com resistência a um maior número de patótipos e por um maior período de tempo é a piramidação , onde o objetivo é incorporar em um único cultivar o maior número possível de genes de resistência. Com o intuito de transferir genes de resistência à ferrugem (Ur-ON), antracnose (Co-10), e mancha-angular (Phg-ON), do cultivar Ouro Negro para o cultivar Pérola, e o gene de resistência à mancha-angular (Phg-3) do cultivar Cornell 49-242 para o cultivar Rudá, foram conduzidos dois subprogramas de retrocruzamentos. Para alcançar este objetivo, foram utilizadas inoculações com os patógenos incitadores das doenças, análises de fingerprinting molecular, marcadores moleculares ligados aos genes de resistência e testes de progênie. Por meio do método de retrocruzamentos, foram obtidas quatro famílias RC3F5 (Pérola x Ouro Negro) homozigotas para as três doenças e possuindo simultaneamente as bandas de tamanhos específicos ligadas aos locos de resistência: OPX11550a, OPAJ18560a, SCAR F101050a e SCAR BA08560a (Ur-ON e Co-10); SCAR BA16669a e SCAR AA19650a (Phg-ON). Também foram obtidas plantas RC2F1 (Rudá x Cornell 49-242) resistentes à mancha-angular e possuindo a marca molecular produzida pela amplificação de SCAR N02890a ligado ao gene Phg-3. Essas plantas foram cruzadas com uma isolinha denominada Rudá R , a qual já possui piramidados cinco genes de resistência, sendo um para a ferrugem (Ur-ON), um para a mancha-angular (Phg-1) e outros três para antracnose (Co-4, Co-10 e Co-6). De acordo com estudos de alelismo realizados anteriormente e as isolinhas disponíveis, foram estabelecidas as possíveis e melhores combinações visando a piramidação de genes de resistência à manchaangular. Em uma primeira etapa, os cruzamentos foram realizados de forma direcionada em dois esquemas conduzidos separadamente: isolinhas MAR- 138A-1-11-4 x BAT-67-15-8 e MEX-37-3-6-3 x Ruda R . Considerando o primeiro esquema de cruzamento, foi utilizado o patótipo 63.19 de Phaeoisariopsis griseola na verificação da natureza híbrida das plantas F1. As plantas resistentes tiveram seu DNA extraído e amplificado com os marcadores moleculares OPE04500a e OPAO12950a. Essas plantas F1 resistentes e que apresentaram marcas moleculares foram intercruzadas com a isolinha Rudá R . Deste modo, obtiveram-se plantas F1 (híbrido triplo), as quais foram inoculadas com o patótipo 65 de Colletotrichum lindemuthianum e monitoradas com os marcadores moleculares: SCAR F101050a (Ur-ON e Co-10), SCAR BA8560a (Ur-ON e Co-10), SCAR AZ20845a (Co-4), SCAR Y20830a (Co-6), SCAR H13520a (Phg-1), OPE04500a (Phg-4 e/ou Phg-52) e OPAO12950a (Phg-62). A geração F2 segregou para todos estes locos, porém, foram encontradas plantas contendo todas as marcas. No segundo esquema de cruzamento, plantas F1 MEX-37-3-6-3 x Ruda R foram avançadas por meio de autofecundações até a geração F3. Neste caso, também foram monitorados os genes de resistência por meio de inoculação com o patótipo 65 de C. lindemuthianum e uso dos marcadores moleculares: SCAR F101050a (Ur-ON e Co-10), SCAR BA8560a (Ur-ON e Co-10), SCAR AZ20845a (Co-4), SCAR Y20830a (Co-6), SCAR H13520a (Phg-1) e OPE04650a (Phg-2 e/ou Phg-5 e/ou Phg-6). O material a ser obtido ao final do processo de melhoramento iniciado neste trabalho, após ser testado quanto à resistência e ao desempenho agronômico, poderá também ser lançado como novo cultivar e servir como banco de genes de resistência para cultivares mais modernos.