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VALDO, S. C. D. Estudo de resistência à murcha-de-fusarium e identificação de QTLs em feijeiro-comum. 2017. 178 f. Tese (ESPAÇO A MAIS Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2017. on 2018-10-09T10:59:43Z (GMT) / Submitted by Onia Arantes Albuquerque (onia.ufg@gmail.com) on 2018-10-09T11:17:13Z
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Previous issue date: 2017-04-27 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The common bean (Phaseolus vulgaris) crop plays an important role in the culture and economy of Brazil. It is cultivated in all Brazilian regions and is affected by several diseases like fusarium wilt which is caused by Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli (soil-born fungus). This disease brings significant losses in common bean culture and genetic resistance is the primary form of control. One of the core goals of breeding programs is the development of resistant cultivars, therefore the objectives of this work are: i) To select F. oxysporum f. sp. phaseoli resistant F5:7 lines resulted from the crossing between Ouro Branco X CNFP10132, under controlled field and environment conditions ii) To identify SSR markers and QTL-linked SNPs associated with the resistance of common bean to fusarium wilt using 92 recombinat inbred lines(RILs) resulted from the crossing between Ouro Branco x CNFP10132. In the first study, 140 lines, the breeders Ouro Branco and CNFP10132, BRS Esplendor (resistant) and BRS Supremo (susceptible) as controls were evaluated. Field trials were conducted in a center pivot area where natural infestation of the pathogen occurs. The treatments were evaluated in summer and winter crop and the experimental design used was 12x12 triple lattice. The two controlled environment trials were conducted in a completely randomized design. The treatments were inoculated by cutting and immersing the roots in a conidial suspension, which was adjusted to 1x106 conidia/ml for five minutes. The evaluation was performed using a scale of nine grades that represent the severity of the disease: 1 – absence of symptoms and 9 – over 75% of foliage with wilt symptoms. Data were submitted to analysis of variance and Scott-Knott test for both environments. The area under the disease progress curve (AUDPC) and genetic parameters were estimated for controlled environment tests. Significant differences were observed for crops and for controlled environment trials, indicating that environment influences directly the severity of the disease. Highly significant differences were found for lines in all environments evaluated, demonstrating the existence of genetic variability, which allows the selection of resistant lines resistant to fusarium wilt. Treatments were classified in different groups according to the Scott-knott test. When considering the lowest averages in field, controlled environment and AUDPC, the strains Ouro Branco x CNFP 10132.140, Ouro Branco x CNFP 10132.49, Ouro Branco x CNFP 10132.12, Ouro Branco x CNFP 10132.90 and Ouro Branco x CNFP 10132.48 were prominent and are candidates to produce a breeding program. Heritability estimates were high for all environments, mean of 85.48% for field and 95.47% for controlled environment. Therefore, selection for resistance to F. oxysporum f. sp. phaseoli of these lines, will be successful. In the second study it was extracted DNA from 92 lines and from genitors for genotyping with SSRs and SNPs. In order to obtain the localization of these markers, sequences of the primers were aligned to the andean genome of the common bean. The method of single marker (analysis of QTLs based on linear regression) was used to identify QTLs associated with fusarium wilt resistance. These markers were considered significant when brought up p-value <0.05. Ninety-three markers were linked to 104 QTLs associated with fusarium wilt resistance and among these, were considered significant in more than one environment PV 115, PV 251, BARC-PV-0004089, BARC-PV-0004548, BARC-PV-0003450, BARC-PV-0006051, BARC-PV-0003368 , BARC-PV-0005477 and BARC-PV-0004897. However only the BARC-PV-0003450 marker was highly significant in the two environment controled trials (p <0.001) and winter crop (p <0.01) and explained up to 21.5% of the phenotypic variance. Subsequently, the gene annotation was made considering the location of all markers that were significant at p <0.01 comprising 500 kb before and after the localization. 960 coded transcripts were annotated. It was observed in gene annotation that BARC-PV-0003450 marker is located on the chromosome 8, 338.54 kb distant of the gene Phvul.008G014700 which is associated with the putative protein RPP13 related to disease resistance, identified in Arabidopsis thaliana. This protein belongs to the third class of resistance genes that encloses the domain called Leucine-Rich Repeats (LRR). This domain is involved in the recognition of the pathogen by the host during the infection process. Therefore, this marker is suitable for marker- assisted selection aiming the development of cultivars resistant to fusarium wilt. / A cultura do feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris) tem importância cultural e econômica no Brasil. O feijoeiro-comum é cultivado em todas as regiões brasileiras e é acometido por várias doenças, como a murcha-de-fusarium, causada pelo fungo habitante de solo Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli. Esta doença causa significativas perdas na cultura e a principal forma de controle é a resistência genética. Desenvolver cultivares resistentes é um dos alvos dos programas de melhoramento, portanto os objetivos deste trabalho foram: i) selecionar linhagens resistentes obtidas de população F5:7 oriunda do cruzamento entre Ouro Branco e CNFP10132 para F. oxysporum f. sp. phaseoli, em condições de campo e de ambiente controlado e ii) identificar marcadores SSR e SNP's ligados a QTLs associados à resistência do feijoeiro-comum à murcha-de-fusarium utilizando 92 linhagens recombinantes endogâmicas (RILs) derivadas do cruzamento Ouro Branco x CNFP10132. No primeiro estudo 140 linhagens, os genitores Ouro Branco e CNFP10132, duas testemunhas BRS Esplendor (resistente) e BRS Supremo (suscetível) foram avaliados. Os ensaios de campo foram conduzidos em área de pivô central onde ocorre infestação natural do patógeno. Os tratamentos foram avaliados em duas safras (safra das águas e de inverno) em delineamento de látice triplo 12x12. Os dois ensaios em ambiente controlado foram conduzidos em delineamento inteiramente causalizado. As plantas foram inoculadas utilizando o método de corte de raiz e imersão destas na suspensão de conídios, que foi ajustada para 1x106 conídeos/mL durante cinco minutos. A avaliação foi feita utilizando uma escala de notas de nove graus que representam a severidade da doença: sendo 1 - ausência de sintomas e 9 - acima 75% da folhagem com sintomas de murcha. Os dados foram submetidos à análise de variância e teste de Scott-Knott para os ambos ambientes. Para os ensaios em ambiente controlado foram estimados área abaixo da curva do progresso da doença (AACPD) e parâmetros genéticos. Foram observadas diferenças significativas para safras e para ensaios de ambiente controlado, indicativo de que o ambiente influencia diretamente na severidade da doença. Foram encontradas diferenças altamente significativas para linhagens em todos os ambientes avaliados, evidenciando a existência de variabilidade genética, o que possibilita seleção de linhagens resistentes à murcha-de-fusarium. Ao considerar as menores médias em campo, ambiente controlado e ACCPD as linhagens Ouro Branco x CNFP 10132.140, Ouro Branco x CNFP 10132.49, Ouro Branco x CNFP 10132.12, Ouro Branco x CNFP 10132.90 e Ouro Branco x CNFP 10132.48 se destacaram e são candidatas para compor o programa de melhoramento. As estimativas de herdabilidade foram altas para todos os ambientes, média de 85,48% para campo e 95,47% para ambiente controlado. Portanto, a seleção para resistência à F. oxysporum f. sp. phaseoli dentre estas linhagens, será bem sucedida. No segundo estudo foi extraído o DNA de 92 linhagens e dos genitores para genotipagem com marcadores SSRs e SNPs. Para obtenção da localização destes marcadores as sequências dos primers foram alinhadas no genoma andino do feijoeiro-comum. O método de mapeamento por marcas simples (análise de QTLs por meio da regressão linear) foi utilizado para identificar QTLs associados à resistência à murcha-de-fusarium. Foram considerados marcadores significativos os que apresentaram p-valor<0,05. Noventa e três marcadores foram identificados ligados a 104 QTLs associados à resistência à murcha-de-fusarium. Dentre estes marcadores destaca-se os que foram significativos em mais de um ambiente PV 115, PV 251, BARC-PV-0004089, BARC-PV-0004548, BARC-PV-0003450, BARC-PV-0006051, BARC-PV-0003368, BARC-PV-0005477 e BARC-PV-0004897. Dentre os marcadores, somente o marcador BARC-PV-0003450 foi altamente significativo nos dois ensaios, em ambiente controlado (p<0,001) e na safra de inverno (p<0,01), e explicou até 21,5% da variância fenotípica. Foi feita a anotação gênica considerando a localização de todos os marcadores que foram significativos à p<0,01 e abrangeu 500 kb anterior e posterior à localização. Foram anotados 960 transcritos codificados. Ainda observou-se que o marcador BARC-PV-0003450 está localizado no cromossomo 8 distante 338,54 kb do gene Phvul.008G014700 o qual está associado à proteína putativa RPP13 relacionada com resistência à doenças, identificada em Arabidopsis thaliana. Esta proteína pertence à terceira classe de genes de resistência que engloba o domínio denominado de Repetições Ricas em Leucina (LRR; Leucine Rich Repeats). Este domínio está envolvido no reconhecimento do patógeno pelo hospedeiro durante o processo de infecção. Portanto há a possibilidade de selecionar linhagens resistentes à murcha-de-fusarium e identificar QTLs que possivelmente estão ligados aos marcadores utilizados
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/8960 |
| Date | 27 April 2017 |
| Creators | Valdo, Stella Cristina Dias |
| Contributors | Araújo, Leila Garcês de, Wendland, Adriane, Wendland, Adriane, Gonçalves, Fábio José, Coelho, Alexandre Siqueira Guedes, Filippi, Marta Cristina Corsi, Araújo, Leila Garcês de |
| 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 | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| 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, 2615607299470131967, -961409807440757778 |
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