Melhoramento do feijão-comum para resistência a bacterioses assistido por marcadores moleculares

dc.contributor.advisor-co1Torga, Paula Pereira
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7768777175752251
dc.contributor.advisor1Souza, Thiago Lívio Pessoa Oliveira de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9650183308779143
dc.contributor.referee1Souza, Thiago Lívio Pessoa Oliveira de
dc.contributor.referee2Torga, Paula Pereira
dc.contributor.referee3Pereira, Helton Santos
dc.contributor.referee4Melo, Patrícia Guimarães Santos
dc.contributor.referee5Vianello, Rosana Pereira
dc.creatorCoêlho, Laysla Morais
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6512510403285420
dc.date.accessioned2024-10-23T21:23:05Z
dc.date.available2024-10-23T21:23:05Z
dc.date.issued2022-04-04
dc.description.abstractThe common bean crop (Phaseolus vulgaris L.) production can be affected by several diseases, with emphasis on bacteriosis, an important focus of breeding programs once the use of resistant cultivars is the safest, most economical and most efficient control measure. Among the bacterial diseases that affect the crop, in Brazil, the common bacterial blight (CBB), widespread disease in the country, incited by bacteria, Xanthomonas phaseoli pv. phaseoli and Xanthomonas citri pv. fuscans; and the halo blight of common bean, an emerging disease of great risk to national agriculture, incited by the Pseudomonas savastanoi pv. phaseolicola (Psp). The objectives of this work were: (i) To develop halo blight resistant common bean progenies of the carioca commercial class individually containing the Pse-2 and Pse-6 resistance alleles, with the aid of marker assisted selection (MAS); (ii) To evaluate and validate the SNP snpPV0039, associated with the CBB resistance QTL-SU91 in a diverse panel of common bean parents and in an F2 population derived from the line CB911921 (QTL-SU91). In the first study, backcrosses were carried out using the sources of resistance to halo blight, ZAA-12 (Pse- 2) and BelNeb-RR1 (Pse-6) as donor parents and the carioca cultivar BRS Estilo as the recurrent parent. F1 plants were identified by genotyping with SSR markers and used as donor parents in the following backcrosses, until the F1BC3 generation. At each backcross cycle, plants were genotyped with 24 SSR markers. The genetic similarity of the BCnF1 plants with the recurrent parent BRS Estilo was estimated with the help of the Genes Program and selected the most similar plants in each BC cycle. The assisted selection of resistance alleles was monitored in BC2F1, BC3F1 and BC3F2 generations and only plants with positive results for the presence of Pse-2 and Pse-6 alleles were advanced to the next generations. For the BC3F2:3 generation, a progeny test was performed to select plants in homozygosity for the resistance loci. For each population, two BC3F2:3 common bean progenies of the carioca type were obtained, almost isogenic to the cultivar BRS Estilo (100% genetic similarity based on 24 SSR molecular markers) and also containing individually, in homozygosity, the alleles of resistance Pse-2 and Pse-6. For the second study, the genotyping of 376 elite common bean parents was carried out by the company Intertek Agritech, from the portfolio provided by the High Through-Put Genotyping (HTPG) project of molecular markers associated with different characters in beans, the marker was selected snpPV0039, which is directly associated with the QTLSU91 allele that confers resistance to CBB.To validate the marker snpPV0039, an F2 segregating population was used, derived from the cross between the CB 911921 line (QTLSU91) and a line susceptible to CBB (Genitor 1), already available among the working populations of the Embrapa breeding program. Data from Xap phenotyping and genotyping with marker snpPV0039 in the F2 generation were submitted to the chi-square test (χ2) with the aid of the R software. Among 218 F2 plants phenotyped for Xap reaction, 159 of them were characterized as resistant and 59 as susceptible, showing conformity to the expected ratio of 3R-:1rr (χ2 = 0.49; p = 0.48). snpPV0039 adhered to the ratio of 1RR:2Rr:1rr (χ2 = 1.5; p = 0.47), segregating as expected for codominant markers. Regarding the gene linkage analysis, the marker snpPV0039 used in the genotyping of the F2 population (Parent 1 x CB 911921) is linked to the QTLSU91 allele, with a recombination fraction of approximately 0.1 (10 cM). The snpPV0039 marker showed a selection efficiency of 96%, in the identification of plants with the CBB resistance allele QTLSU91 present in CB 911921, evidencing its strong linkage disequilibrium. Thus, this marker is recommended for use as a tool in the routine selection of BCC resistant genotypes in a common bean breeding program.eng
dc.description.resumoA cultura do feijão-comum (Phaseolus vulgaris L.) tem a sua produção afetada por diversas bacterioses, sendo o uso de cultivares resistentes a esses patógenos a medida de controle mais segura, econômica e eficiente. Entre as bacterioses que acometem a cultura, destacam-se no Brasil o crestamento bacteriano comum (CBC), doença amplamente difundida no país, incitada pelas bactérias Xanthomonas phaseoli pv. phaseoli e Xanthomonas citri pv. fuscans, e o crestamento bacteriano aureolado (CBA), doença emergente de grande risco para a agricultura nacional, incitado por Pseudomonas savastanoi pv. phaseolicola (Psp). Esse trabalho é dividido em dois capítulos relacionados ao melhoramento do feijão-comum para resistência a essas duas bacterioses, objetivando-se: (i) Desenvolver progênies de feijão-comum da classe comercial carioca resistentes ao CBA, contendo individualmente os alelos de resistência Pse-2 e Pse-6, com o auxílio da seleção assistida por marcadores moleculares (SAM). (ii) Avaliar e validar o marcador molecular snpPV0039, associado ao QTL-SU91 de resistência ao CBC, em um painel diverso de genitores de feijão-comum e em uma população F2 derivada da linhagem CB911921 (QTL-SU91). No primeiro estudo foram realizados retrocruzamentos utilizando como genitores doadores as fontes de resistência ao CBA ZAA-12 (Pse-2) e BelNeb-RR1 (Pse-6) e como genitor recorrente a cultivar de grãos carioca BRS Estilo. As plantas F1 foram identificadas por genotipagem com marcadores SSR e utilizadas como genitoras doadoras nos retrocruzamentos seguintes, até a geração F1RC3. A cada ciclo de retrocruzamento foi realizada a genotipagem das plantas com 24 marcadores SSR. A similaridade genética das plantas RCnF1 com o genitor recorrente BRS Estilo foi quantificada pelo número de alelos comuns que eles compartilham, com base na distância euclidiana para dados binários, pelo método do vizinho mais próximo, sendo selecionadas as plantas mais similares em cada ciclo de RC. A seleção assistida dos alelos de resistência foi monitorada nas gerações RC2F1, RC3F1 e RC3F2 e foram avançadas para as próximas gerações apenas as plantas com resultado positivo para a presença dos alelos Pse-2 e Pse-6. Para a geração RC3F2:3 foi realizado teste de progênies para seleção de plantas em homozigose para os locos de resistência. Foram obtidas, para cada população, duas progênies RC3F2:3 de feijão-comum tipo carioca quase isogênicas à cultivar BRS Estilo (100% de similaridade genética com base em 24 marcadores moleculares SSR) e também contendo individualmente, em homozigose, os alelos de resistência Pse-2 e Pse-6. No segundo estudo foi realizada a genotipagem de 376 genitores elite de feijão-comum pela empresa Intertek Agritech, a partir do portfólio disponibilizado pelo projeto “High Through-Put Genotyping (HTPG)” de marcadores moleculares associados a diversos caracteres em feijão. Foi selecionado o marcador snpPV0039, que está diretamente associado ao alelo QTLSU91 que confere resistência à CBC. Para validação do marcador snpPV0039, foi utilizada uma população segregante F2 derivada do cruzamento entre a linhagem CB 911921 (QTLSU91) e uma linhagem suscetível (Genitor 1), já disponível entre as populações de trabalho do programa de melhoramento da Embrapa. Os dados da fenotipagem, com base na inoculação com Xap em ambiente controlado, e genotipagem com marcador snpPV0039 na geração F2 foram submetidos ao teste de Qui-quadrado (χ2), com auxílio do software R. Entre 218 plantas F2 fenotipadas para reação à Xap, 159 foram caracterizadas como resistentes e 59 como suscetíveis, revelando ajuste à proporção esperada de 3R_:1rr (χ2 = 0.49; p = 0.48). O snpPV0039 aderiu à proporção de 1RR:2Rr:1rr (χ2 = 1.5; p = 0.47), segregando conforme o esperado para marcadores codominantes. Quanto à análise de ligação gênica, o marcador snpPV0039 utilizado na genotipagem da população F2 (Genitor 1 x CB 911921) está ligado ao alelo QTLSU91, com fração de recombinação de aproximadamente 0.1 (10 cM). O marcador snpPV0039 apresentou eficiência de seleção de 96% na identificação de plantas com o alelo QTLSU91 de resistência à CBC presente em CB911921, evidenciando seu forte desequilíbrio de ligação. Assim, esse marcador é recomendado para utilização como ferramenta na rotina de seleção de genótipos resistentes ao CBC em programas de melhoramento do feijão-comum.
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás
dc.identifier.citationCOELHO, L. M. Melhoramento do feijão-comum para resistência a bacterioses assistido por marcadores moleculares. 2022. 70 f. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas) - Escola de Agronomia, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2022.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13596
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiás
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentEscola de Agronomia - EA (RMG)
dc.publisher.initialsUFG
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Genética e Melhoramento de Plantas (EA)
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectPhaseolus vulgaris L.por
dc.subjectCrestamento bacteriano comumpor
dc.subjectCrestamento bacteriano aureoladopor
dc.subjectXanthomonas phaseoli pv.por
dc.subjectPhaseoli e pseudomonas savastanoi pv.por
dc.subjectPhaseolicolapor
dc.subjectCommon bacterial blighteng
dc.subjectHalo blight of common beaneng
dc.subject.cnpqCIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL::SILVICULTURA::GENETICA E MELHORAMENTO FLORESTAL
dc.titleMelhoramento do feijão-comum para resistência a bacterioses assistido por marcadores moleculares
dc.title.alternativeCommon bean breeding for resistance to bacterial diseaseseng
dc.typeTese

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