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Tipo: Tese
Título: Piramidação de genes de resistência à antracnose, ferrugem e mancha angular e estudos de alelismos em feijão comum
Título(s) alternativo(s): Pyramiding of resistance genes to anthracnose, rust and angular leaf spot and allelism studies in common bean
Autor(es): Arruda, Klever Márcio Antunes
Primeiro Orientador: Moreira, Maurílio Alves
Primeiro coorientador: Marin, Ana Lília Alzate
Segundo coorientador: Barros, Everaldo Gonçalves de
Primeiro avaliador: Carneiro, Pedro Crescêncio Souza
Segundo avaliador: Caixeta, Eveline Teixeira
Abstract: O objetivo deste trabalho foi obter linhagens de feijão comum do grupo comercial "carioca" com resistência às principais doenças fúngicas da parte aérea do feijoeiro. Para isso, famílias F2:3 previamente obtidas e selecionadas por apresentarem marcas moleculares relacionadas a genes de resistência à antracnose (Co-10, Co-6, Co-5 e Co-42), ferrugem (Ur-ON) e mancha angular (Phg-1) foram avançadas até a completa fixação dos alelos de resistência. Em cada geração, marcadores moleculares do tipo SCAR associados aos genes de resistência foram utilizados para identificar plantas contendo todos os genes de interesse. Na geração F6, doze linhagens homozigotas foram identificadas (linhagens Rudá-R1) e utilizadas em cruzamentos com as cultivares/linhagens elite Pérola, BRSMG Talismã, VC 9, VC 3 e com uma isolinha da cultivar Rudá, piramidada para os genes Ur-11, Ur-5 e Ur-ON/Co-10 (linhagem Rudá- R2). Visando a seleção de famílias resistentes, populações F2 obtidas dos cruzamentos das linhagens Rudá-R1 com as cultivares/linhagens elite Pérola, BRSMG Talismã, VC 9 e VC 3 foram inoculadas com um patótipo de cada um dos agentes causais de antracnose, ferrugem e mancha angular. Já a população F2 obtida do cruzamento Rudá- R1 x Rudá-R2 foi genotipada com marcadores moleculares do tipo SCAR estreitamente ligados aos genes Co-6, Co-5, Co-42 e Ur-5. As plantas F2 selecionadas, por apresentarem resistência aos três patógenos, tiveram suas sementes multiplicadas, assim como as plantas selecionadas por apresentarem marcas moleculares relacionadas aos genes Co-6, Co-5, Co-42 e Ur-5 (cruzamento Rudá-R1 x Rudá-R2). Adicionalmente, as doze linhagens homozigotas (Rudá-R1) foram avaliadas em dois ensaios de campo, realizados nas safras do "inverno" de 2007 e da "seca" de 2008, enquanto as famílias F2:4 provenientes dos cinco cruzamentos supracitados foram avaliadas em campo apenas na safra da "seca" de 2008. O delineamento experimental utilizado nos dois experimentos foi o látice quadrado triplo. Uma caracterização da resistência das linhagens homozigotas (Rudá-R1) a diferentes patótipos de antracnose, ferrugem e mancha angular, também foi realizada, em casa de vegetação. A análise conjunta das duas safras evidenciou que a produtividade de grãos das linhagens homozigotas obtidas (Rudá-R1) é equivalente à produtividade das cultivares modernas. No entanto, para o caráter aspecto de grão, estas linhagens são significativamente inferiores às testemunhas comerciais. Em relação à antracnose e à mancha angular, as doze linhagens apresentaram espectro de resistência idêntico ao dos genitores doadores G 2333 (Co-42 e Co-5) e AND 277 (Phg-1). No caso da ferrugem, uma maior variabilidade no espectro de resistência das linhagens foi observada, embora, de modo geral, elas tenham apresentado resistência comparável a do genitor doador Ouro Negro (Ur-ON). Dos cinco cruzamentos realizados com as linhagens Rudá-R1, apenas o cruzamento Rudá- R1 x Rudá-R2 não gerou famílias com aspecto de grão similar ao das cultivares modernas. No entanto, o potencial de extração de famílias superiores para o caráter rendimento de grãos foi o mesmo para as cinco populações avaliadas. Outro propósito deste trabalho foi caracterizar os genes que determinam a resistência à antracnose nas cultivares Widusa e AND 277. Para tanto, estas duas cultivares foram cruzadas com fontes de resistência à antracnose já caracterizadas. As populações segregantes obtidas destes cruzamentos foram avaliadas em relação à resistência a distintos patótipos do agente causal da antracnose. Como resultado ficou constatado que os genes de resistência à antracnose presentes nas cultivares Widusa e AND 277 segregam de forma independente dos locos de resistência Co-4/ Co-42, Co-5, Co-6 e Co-11, mas que não segregam em relação aos locos Co-1 e Co-3/Co-9. Como conclusão destes trabalhos, pode-se dizer que os marcadores moleculares empregados no processo de obtenção das linhagens Rudá-R1 foram eficientes na piramidação dos genes Co-42, Co-5, Co-6, Phg-1 e Ur-ON/Co-10; que estas linhagens constituem uma fonte adaptada de importantes genes de resistência a doenças para uso em programas de melhoramento do feijoeiro do Brasil; por fim, que tanto a cultivar Widusa quanto a AND 277 apresentam alelos de resistência à antracnose nos locos Co-1 e Co-3/Co-9.
In order to get lines of common bean related to the commercial "carioca-type" with resistance to main fungal diseases of the aerial parts of the bean, F2:3 families previously selected for the presence of molecular markers linked to anthracnose (Co-10, Co-6, Co-5 and Co-4²), rust (Ur-ON) and angular leaf spot (Phg-1) resistance genes were advanced to complete fixation of resistance alleles. In each generation, SCAR molecular markers associated with resistant genes were used to identify plants containing all the genes of interest. In F6 generation, twelve homozygous lines were identified (lines Rudá-R1) and utilized in crossings with the cultivars/lines elite Pérola, BRSMG Talismã, VC 9, VC 3 and with a isoline of the cultivar Rudá, already pyramided with the genes Ur-11, Ur-5 and Ur-ON/Co-10 (line Rudá-R2). Aiming at the selection of resistant families, F2 populations from the cross between lines Rudá-R1 with cultivars/lines elite Pérola, BRSMG Talismã, VC 9 and VC 3 were inoculated with a pathotype of anthracnose, rust and angular leaf spot causal agents. While the F2 population from the cross Rudá-R1 x Rudá-R2 was genotyped with SCAR molecular markers closed related to genes Co-6, Co-5, Co-4², and Ur-5. The F2 plants selected, for showing resistance to three pathogens had their seeds multiplied, and the plants selected by molecular markers for the presence of molecular markers linked to genes Co-6, Co-5, Co-42 and Ur-5 (crossing Rudá-R1 x Rudá-R2). Additionally, the twelve homozygous lines (Rudá-R1) were evaluated in two field analysis, realized in "winter" season of 2007 and of the "drought" of 2008, while the F2:4 families descendant from five cross above were evaluated in the field only in the "drought" season of 2008. The experimental delineation utilized in two experiments was the triple lattice square. A characterization of the resistance of the homozygous lines (Rudá-R1) to different pathotypes of the anthracnose, rust and angular leaf spots was also realized in greenhouse. The conjoint analysis of the two harvests showed that the production of the homozygous lines grains (Rudá-R1) is equivalent to production of the modern cultivars. However, the grain aspects of the lines are significantly lower than commercial controls. In relation to anthracnose and angular spot, the twelve lines showed resistance spectrum identical to the donor parents G 2333 (Co-4² and Co-5) and AND 277 (Phg-1). In the case of the rust, a higher variability in the resistance spectrum of the lines was observed, although, in general way, they showed comparable resistance to the donor parent Ouro Negro (Ur-ON). From five crossings realized with lines Rudá-R1, only the crossing Rudá-R1 x Rudá-2 did not generate families with spectrum of similar grain to the modern cultivars. However, the potential of extraction of superior families to the character yield of grain was the same for the populations evaluated. Other purpose of this work, was characterize the genes that determine the resistance to anthracnose in the cultivars Widusa and AND 277. For this, two cultivars were crossed with resistance sources to anthracnose already characterized. The segregating populations of these crossings were evaluated in relation to resistance to different pathotypes of the anthracnose causal agent. As result it was verified that the resistance genes to anthracnose presents in the cultivars Widusa and AND 277 segregate in a independent way of the resistance loci Co-4/Co-4², Co-5, Co-6 and Co-11, but those do not segregate in relation to loci Co-1 and Co-3/Co-9. As conclusion of these works, it can say that the molecular markers used in the acquisition lines Rudá-R1 were efficient for pyramiding genes Co-4², Co-5, Co-6, Co-10, Phg-1 and Ur-ON; that these lines constitute an adapted source of important resistance genes to diseases for use in common bean breeding programs in Brazil; finally, that both the cultivar Widusa and AND 277 presents resistance alleles to anthracnose in the loci Co-1 and Co-3/Co-9.
Palavras-chave: Phaseolus vulgaris
Colletotrichum lindemuthianum
Uromyces appendiculatus
Pseudocercospora
Phaseolus vulgaris
Colletotrichum lindemuthianum
Uromyces appendiculatus
Pseudocercospora
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA::MELHORAMENTO VEGETAL
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Plantas daninhas, Alelopatia, Herbicidas e Resíduos; Fisiologia de culturas; Manejo pós-colheita de
Programa: Doutorado em Fitotecnia
Citação: ARRUDA, Klever Márcio Antunes. Pyramiding of resistance genes to anthracnose, rust and angular leaf spot and allelism studies in common bean. 2009. 142 f. Tese (Doutorado em Plantas daninhas, Alelopatia, Herbicidas e Resíduos; Fisiologia de culturas; Manejo pós-colheita de) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2009.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/1129
Data do documento: 14-Abr-2009
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