Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, Programa de Pós-graduação em Fitopatologia, 2015. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2015-10-28T14:48:53Z
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2015_AmandadeMeloGonçalves.pdf: 3250475 bytes, checksum: b74e9154c26b83ec3861fe69fcd4370b (MD5) / O tomateiro (Solanum lycopersicum L.) é uma das principais hortaliças cultivadas no Brasil. A cultura pode ser afetada por diversas doenças, dentre elas destaca-se a murcha de fusário, que já foi relatada na maioria dos países onde o tomateiro é cultivado. O fungo Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Fol) infecta tanto espécies cultivadas como espécies selvagens de tomateiro, onde coloniza as raízes e invade o sistema vascular, causando amarelecimento, murcha e posterior morte da planta. Três fatores de resistência têm sido identificados e caracterizados em espécies de Solanum (Lycopersicon) e incorporados em cultivares e híbridos comerciais. Os isolados de Fol têm sido agrupados em três raças, de acordo com a habilidade de infectar e causar doença em um conjunto de acessos diferenciadores contendo os loci de resistência I, I-2 e I-3. A identificação e caracterização genética de novas fontes e de novos alelos de resistência, bem como o estabelecimento de uma plataforma de seleção assistida por marcadores desses fatores já caracterizados, seriam importantes contribuições no sentido de aumentar a eficiência dos programas de melhoramento, permitindo, inclusive, que os melhoristas antecipem potenciais problemas relacionados ao surgimento de novas raças de Fol. Um dos principais objetivos dos modernos programas de melhoramento para resistência a doenças é o estabelecimento de sistemas de marcadores moleculares para caracterizar tanto a diversidade dos patógenos como para identificar regiões genômicas contendo alelos de resistência na planta hospedeira. Essas ferramentas moleculares fornecem uma visão mais completa do patossistema de interesse para o melhorista uma vez que possibilitam: (1) a caracterização em larga escala de um grande número de genótipos do patógeno e de genitores contrastantes da planta hospedeira; (2) a seleção de isolados representativos do patógeno para uso em sistemas efetivos de seleção e (3) a identificaçãode genes ou regiões genômicas da planta hospedeira contendo fatores de resistência. Neste contexto, os objetivos do presente trabalho foram: estudar a diversidade genética-molecular de isolados das três raças de Fol e buscar marcadores moleculares do tipo raça-específicos (Capítulo 2). Nesse trabalho, uma coleção de isolados de Fol foi caracterizada utilizando uma combinação de primers do tipo raça-específicos descritos na literatura com sendo capazes de discriminar isolados das três raças de Fol e também isolados F. oxysporum f. sp. radicis-lycopersici. A diversidade entre as raças foi avaliada utilizando primers universais buscando polimorfismos que serviram de base para o desenho de novos primers raça-específicos. Estes estudos são de grande valor no diagnóstico e na identificação de diferentes isolados de forma rápida e eficaz. Outro objetivo foi a caracterização genética de populações segregantes obtidas a partir de cruzamentos entre genótipos suscetíveis e resistentes às diferentes raças, visando identificar e validar novos marcadores associados a resistência a murcha de fusário em tomateiro (Capítulos 3 e 4). Para isso, as populações F2 foram inoculadas, com uma suspensão de esporos do patógeno, por meio de corte e imersão de raízes, e avaliadas quanto à resistência por meio de uma escala de notas. O DNA genômico de plantas resistentes e suscetíveis em populações segregantes para as raças 1 e 3 de Fol foi extraído e usado como molde em diferentes sistemas de marcadores, visando identificar polimorfismos ligados as essas duas características em estudo. Além disso, primers já descritos foram avaliados nas populações segregantes, para validar sua ligação aos loci de resistência. Esse aporte de informações de genômica e bioinformática tem aumentado a eficiência e oferecido uma maior segurança no processo de seleção de plantas superiores dentro dos programas de melhoramento. / The tomato (Solanum lycopersicum L.) is one of the main vegetable crops grown in Brazil, being affected by a variety of diseases under open field and protected crop conditions. Fusarium wilt has been reported in most countries where tomatoes are cultivated. The causal agent is the fungus Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Fol), which is able to infect both cultivated and wild tomato species. This fungus colonizes the roots and invades the vascular system, causing yellowing, wilting, and plant death. Three resistance loci (I, I-2 and I-3) have been characterized in wild species of Solanum (section Lycopersicon) and incorporated into commercial cultivars. The Fol strains have been grouped into three races, according to their ability to infect and cause disease in a set of differential accessions carrying one of these three resistance loci. Identification and genetic characterization of new resistance alleles and the establishment of a marker-assisted selection platform of the already known alleles can increase the efficiency of breeding programs, allowing the breeders to anticipate potential problems related to the emergence of new races of Fol. A major objective of breeding programs is the identification of molecular markers linked to resistance alleles that allow the characterization of a large number of genotypes, selection of parental inbred lines and detection of genes of agronomic interest. Thus, the objectives of the present study were to survey the diversity of a collection of Fol races and the search for Fol race-specific molecular markers (Chapter 2). The collection of Fol isolates was characterized using race-specific primers previously reported in the literature. These primers can separate the three races of Fol as well as isolates belonging to F. oxysporum sp. radicis-lycopersici. However, this distinction has only been possible by the combination of marker systems. In this context, the diversity among races was evaluated using universal primers looking for polymorphisms that were the basis for the design of new race-specific primers. These studies are of great value in the diagnosis and identification of different strains quickly and effectively. Another objective was the genetic characterization of segregating populations obtained from crosses between genotypes susceptible and resistant to different races, aiming to validate and identify new markers associated with resistance to fusarium wilt in tomato, (Chapters 3 and 4). For this reason, distinct F2 populations were inoculated with a suspension of spores of the pathogenvia root dipping method and evaluated using a disease severity scale. The resistant and susceptible plants were evaluated in the search for polymorphisms to be used in the design of markers linked to resistance factors to Fol race 1 (gene I) and Fol race 3 (gene I-7). In addition, primers previously described were evaluated in the segregating populations to validate their linkage with these resistance loci. This genomic information and bioinformatics will be important contribution aiming to increase the selection efficiency multi-race resistance plants within the breeding programs.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/18691 |
| Date | 08 May 2015 |
| Creators | Gonçalves, Amanda de Melo |
| Contributors | Boiteux, Leonardo Silva |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB |
| Rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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