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Previous issue date: 2018-04-17 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The common bean anthracnose caused by the fungus Colletotrichum lindemuthianum is one of the
main diseases that impacts negatively on crop yield. The use of resistant cultivars is an efficient
tool to control this disease. However, the wide variability of C. lindemuthianum is a challenge for
breeding programs. The pyramiding of different resistance alleles is a recommended strategy
aiming to effective and durable resistance. Fourteen resistance loci to common bean anthracnose
have been identified and described so far: Co-1, Co-2, Co-3, Co-4, Co-5, Co-6, co-8, Co-11, Co-
12, Co-13, Co-14, Co-15, Co16, and Co-17. This work has aimed to: (1) evaluate common bean
resistance source based on their reaction to anthracnose in controlled environment and on the
molecular analysis with molecular markers previously identified as linked to resistance loci; (2)
test the allelic relationship among the anthracnose resistance loci present in the carioca seeded
cultivars BRS Horizonte and BRS Cometa; and (3) study the genetic inheritance and mapping the
anthracnose resistance in BRS Cometa. The phenotypic screening of the population F2 BRS
Horizonte × BRS Cometa and F2 and F2:3 Rosinha G2 × BRS Cometa were carried out using the
C. lindemuthianum pathotypes 89 and 91, respectively. The phenotypic and molecular
characterization of 26 common bean lines were performed using two pathotypes (races 73 and 81)
and seven SCAR and one STS markers. The evaluation of the reaction to disease was carried out
using a 1-to-9 scale (resistant = 1 to 3, and susceptible = 4 to 9). The genotyping of the 104 F2
plants from the Rosinha G2 × BRS Cometa cross with SNP markers was carried out using the
BARBean6K_3 Illumina Bead Chip on the Illumina Infinium HD Assay Ultra® genotyping
platform. The genomic regions flanking the SNP markers were aligned against the reference
genome of Phaseolus vulgaris, Andean variety (G19833) and Mesoamerican variety (BAT 93),
using the BLASTN tool. As result from the phenotypic characterization, BRS Cometa and other
thirteen common bean lines have been considered resistant to the races 73 and 81. The molecular
characterization result has indicated that the resistance to anthracnose in BRS Cometa can be
controlled by the Co-3 or other resistance locus in the chromosome Pv04, since BRS Cometa has
showed amplification only for markers linked to the Co-3. Results from the phenotyping of the F2BRS Horizonte × BRS Cometa population indicated that the segregation ratio for the resistance to
anthracnose has fit to the expected ratio of 15R_:1rr ( 2 = 1.24% and P = 26.41%). The segregation
ratios in the F2 and F2:3 Rosinha G2 × BRS Cometa population has fit to expected ratio of 3R_:1rr
( 2 = 0.40% and P = 50.50%) and 1RR:2Rr:1rr ( 2 = 0.0% and P = 100%), respectively,
indicating that the resistance to anthracnose in BRS Cometa is monogenic and dominant. The
anthracnose resistance locus in BRS Cometa (Co-Cometa) was mapped on Pv04. Based on the
genetic and physical distances observed between Co-Cometa and other resistance loci already
described in Pv04 (Co-3, Co-15 and Co-16), the evidences indicate that Co-Cometa is a different
locus. / A antracnose do feijoeiro, causada pelo fungo Colletotrichum lindemuthianum, é uma das
principais doenças que impacta negativamente a produtividade da cultura. Para o manejo
dessa doença, a utilização de cultivares resistentes é uma ferramenta eficiente. Porém, a
ampla variabilidade de C. lindemuthianum representa um desafio para os programas de
melhoramento genético. Deste modo, a piramidação de distintos alelos de resistência é uma
estratégia recomendada. Atualmente, 14 locos de resistência à antracnose já foramcaracterizados e descritos: Co-1, Co-2, Co-3, Co-4, Co-5, Co-6, co-8, Co-11, Co-12, Co13,
Co-14, Co-15, Co-16 e Co-17. O presente trabalho teve como objetivos: 1) avaliar linhagens
fontes de resistência com base na reação à antracnose em ambiente controlado e análise
molecular com marcadores moleculares identificados como ligados a locos de resistência; 2)
testar a relação alélica entre os locos de resistência à antracnose presentes nas cultivares de
feijão carioca BRS Horizonte e BRS Cometa; e 3) estudar a herança e mapear a resistência à
antracnose na cultivar BRS Cometa. Foi realizada a fenotipagem das populações F2 BRS
Horizonte × BRS Cometa e F2 e F2:3 Rosinha G2 × BRS Cometa, utilizando as raças 89 e 91,
respectivamente. A caracterização fenotípica e molecular de 26 linhagens fontes de resistência
foi realizada utilizando dois patótipos (raça 73 e 81) e sete marcadores SCAR e um STS. A
avaliação da reação à doença foi realizada utilizando uma escala de notas contendo nove graus
de reação (resistentes = 1 a 3 e suscetíveis = 4 a 9). Foi realizada a genotipagem de 104
plantas F2 Rosinha G2 × BRS Cometa com marcadores SNP, utilizando o BARBean6K_3
Illumina Bead Chip na plataforma de genotipagem Illumina Infinium HD Assay Ultra®. As
regiões genômicas flanqueando os marcadores SNP foram alinhadas contra o genoma de
referência de Phaseolus vulgaris, variedades Andina (G19833) e Mesoamericana (BAT 93),
usando a ferramenta BLASTN. Como resultado da caracterização fenotípica, BRS Cometa e 13
linhagens foram consideradas resistentes às raças 73 e 81. A caracterização molecular indicou
que a resistência à antracnose presente em BRS Cometa pode ser governada pelo loco Co-3
ou outro loco de resistência presente no cromossomo Pv04, uma vez que BRS Cometa
apresentou amplificação apenas para marcadores ligados ao loco Co-3. Os resultados da
fenotipagem da população F2 BRS Horizonte × BRS Cometa indicaram que a razão de
segregação para resistência à antracnose se ajustou à proporção esperada de 15R_: 1rr ( 2
= 1,24 e P = 26,41%). As razões de segregação nas populações F2 e F2:3 Rosinha G2 × BRS
Cometa se ajustaram à proporção esperada de 3R_:1rr ( 2 = 0,40 e P = 50,50%) e
1RR:2Rr:1rr ( 2 = 0,0 e P = 100%), respectivamente, evidenciando que a resistência em
BRS Cometa é monogênica dominante. O loco de resistência à antracnose presente em BRS
Cometa (CoCometa) foi mapeado no cromossomo Pv04. Com base nas distâncias genéticas e
físicas observadas entre Co-Cometa e outros locos de resistência já descritos em Pv04 (Co-3,
Co15 e Co-16), as evidencias são que Co-Cometa trata-se de um loco distinto.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/9086 |
| Date | 17 April 2018 |
| Creators | Morais, Samara Rayane Pereira de |
| Contributors | Souza, Thiago Lívio Pessoa Oliveira de, Vianello, Rosana Pereira, Souza, Thiago Lívio Pessoa Oliveira de, Vianello, Rosana Pereira, Torga, Paula Pereira, Pereira, Helton Santos |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Genética e Melhoramento de Plantas (EA), UFG, Brasil, Escola de Agronomia - EA (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -6265679607231828330, 600, 600, 600, 600, -6046953723502374070, -7397920248419280716, -961409807440757778 |
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