Identificação de QTL's e validação de marcadores na seleção de linhagens de feijão-comum para resistência à murcha-de-fusário

dc.contributor.advisor1Pereira, Helton Santos
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0729719587905292
dc.contributor.referee1Pereira, Helton Santos
dc.contributor.referee2Costa, Nayana Valéria
dc.contributor.referee3Melo, Patrícia Guimarães Santos
dc.contributor.referee4Vianello, Rosana Pereira
dc.contributor.referee5Melo, Leonardo Cunha
dc.creatorCiappina, Angelina Harmyans
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8317731577368158
dc.date.accessioned2025-02-18T15:18:57Z
dc.date.available2025-02-18T15:18:57Z
dc.date.issued2024-06-27
dc.description.abstractFusarium wilt, caused by the fungus Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli, is a soil disease that causes lots of damage to the production of common beans (Phaseolus vulgaris L.). The use of resistant cultivars is the most recommended method, but there are few cultivars available on the market with resistance to the disease. Therefore, the objectives of this work were: a) to estimate genetic parameters and select common bean lines with commercial carioca standards and resistant to fusarium wilt and b) to study genetic control and to identify molecular markers associated with resistance alleles in the BRS Esplendor cultivar. In the first study, two experiments were conducted during the winter harvest, in the years 2019 and 2020, in an area with high natural infestation of the pathogen, located in Santo Antônio de Goiás, Goiás, Brazil. The design was in randomized blocks with plots of 3 rows of 3 meters and 3 replications. The 60 lines originating from a segregating population obtained from the parents BRS FC402 (resistant) and BRS FC406 (susceptible) and two controls were evaluated for reaction to fusarium wilt, productivity, mass of 100 grains (M100) and grain color after harvest. From individual and joint analyzes of variance, heritabilities and expected gains from selection (GS%), with an intensity of 25 for the four traits individually and simultaneously, and correlations were estimated. Significant differences were observed between the lines for all characters. The heritability estimates in the joint analysis were 74% for fusarium wilt, 73% for productivity, 91% for M100 and 52% for grain color, demonstrating that there is a great possibility of success with the selection. Fifteen lines were selected for the four traits simultaneously resulting in gains of 13.3%, 7.9%, 2.4% and 3.5% for fusarium wilt, productivity, M100 and grain color, respectively. Among these, CNFC20188, CNFC20134, CNFC20160 and CNFC20142 stand out. There was significant correlation for the reaction to fusarium wilt with productivity and M100.The second study was carried out using 103 progenies, resulting from the cross between BRS Esplendor (resistant) x BRS Horizonte (susceptible), and controls evaluated in a field naturally infested with the pathogen in Santo Antônio de Goiás, Goiás, Brazil. The experiments were conducted in the winter harvest of 2018 and 2019, using a randomized block design with plots of a three-meter row and three replicates. The reaction to fusarium wilt was evaluated with scales of scores ranging from 1, plants without symptoms, to 9, severely infected plants. The F2 progenies were genotyped using DArTseq technology, resulting in SNPs and SilicoDArTs markers, used in the construction of the linkage map and genetic mapping to identify regions of interest. Finally, the data obtained were validated by creating a hydrolysis probe and subsequent verification in progenies from the BRS Esplendor cultivar. Genetic variability was observed in the population, with heritability of 97% and genetic gains of 48% in the joint analysis, which indicates a high possibility of success with the marker selection. The linkage map was constructed with 2,189 markers, with a size of 2854.39cM. It was concluded that the inheritance of the character is poligenic, identifying a QTL with greater effect, located on the PV08 chromosome. This QTL showed stability in the different years tested and explained 66% of the phenotypic variation of the data in the joint analysis. The AN33KKZ probe, associated with the identified QTL, showed an efficiency of 97%, and could be an efficient tool to incorporate selection assisted by molecular markers (SAM).eng
dc.description.resumoA murcha-de-fusário, causada pelo fungo Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli, é uma doença de solo que causa grandes prejuízos a produção de feijãocomum (Phaseolus vulgaris L.). O uso de cultivares resistentes é o método mais indicado, porém são poucas as cultivares disponíveis no mercado com resistência a essa doença. Dessa forma, os objetivos deste trabalho foram: a) estimar parâmetros genéticos e selecionar linhagens de feijão-comum com padrão comercial carioca e resistentes à murcha-de-fusário; e b) estudar o controle genético e identificar marcadores moleculares associados a alelos de resistência na cultivar BRS Esplendor. No primeiro estudo foram conduzidos dois experimentos durante a safra de inverno, nos anos de 2019 e 2020, em área com alta infestação natural do patógeno localizada em Santo Antônio de Goiás, Goiás, Brasil. O delineamento foi em blocos ao acaso com parcelas de 3 linhas de 3 metros e 3 repetições. Foram avaliadas 60 linhagens oriundas de uma população segregante obtida a partir dos genitores BRS FC402 (resistente) e BRS FC406 (suscetível) e duas testemunhas, para reação à murcha-de-fusário, produtividade, massa de 100 grãos (M100) e coloração dos grãos após colheita. A partir das análises de variância individuais e conjunta foram estimadas as herdabilidades, os ganhos esperados com a seleção (GS%), com intensidade de 25%, para os quatro caracteres de forma individual e simultaneamente, e as correlações. Foram observadas diferenças significativas entre as linhagens para todos os caracteres. As estimativas de herdabilidade na análise conjunta foram de 74% para murcha-de-fusário, 73% para produtividade, 91% para M100 e 52% para coloração dos grãos, demostrando que há grande possibilidade de sucesso com a seleção. Quinze linhagens foram selecionadas para os quatro caracteres simultaneamente resultando em ganhos de 13,3%, 7,9%, 2,4% e 3,5% para murcha-de-fusário, produtividade, M100 e coloração dos grãos, respectivamente. Entre essas, CNFC20188, CNFC20134, CNFC20160 e CNFC20142 destacaram-se. Houve correlação significativa para reação à murcha-de-fusário com produtividade e M100. O segundo estudo foi realizado a partir de 103 progênies, resultantes do cruzamento entre BRS Esplendor (resistente) x BRS Horizonte (suscetível), e testemunhas avaliadas em campo naturalmente infestado com o patógeno em Santo Antônio de Goiás, Goiás, Brasil. Os experimentos foram conduzidos na safra de inverno dos anos de 2018 e 2019, utilizando delineamento de blocos casualizados com parcelas de uma linha de três metros e três repetições. Avaliou-se reação à murchade-fusário com escalas de notas variando de 1, plantas sem sintomas, a 9, plantas severamente infectadas. As progênies F2 foram genotipadas utilizando a tecnologia DArTseq, resultando em marcadores SNPs e SilicoDArTs, utilizados na construção do mapa de ligação e mapeamento genético para identificação de regiões de interesse. Por fim, realizou-se a validação dos dados obtidos por meio da criação de uma sonda de hidrólise e posterior verificação em progênies oriundas da cultivar BRS Esplendor. Foi observada variabilidade genética na população, com herdabilidade de 97% e ganhos genéticos de 48% na análise conjunta, o que indica alta possibilidade de sucesso com a seleção de marcadores. O mapa de ligação foi construído com 2189 marcadores, com tamanho de 2.854,39cM. Concluiu-se que a herança do caráter é poligênica, 7 identificando um QTL de efeito maior, localizado no cromossomo PV08. Esse QTL apresentou estabilidade nos diferentes anos testados e explicou 66% da variação fenotípica dos dados na análise conjunta. A sonda AN33KKZ, associada ao QTL identificado, apresentou eficiência de 97%, podendo ser uma ferramenta eficiente para incorporar a seleção assistida por marcadores moleculares (SAM).
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
dc.identifier.citationCIAPPINA, A. L. Identificação de QTL's e validação de marcadores na seleção de linhagens de feijão-comum para resistência à murcha-de-fusário. 2024. 79 f. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas) – Escola de Agronomia, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2024.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13867
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.subjectFusarium oxysporum f. sppor
dc.subjectMarcadores SNPspor
dc.subjectMarcadores SilicoDArTspor
dc.subjectSeleção simultâneapor
dc.subjectPhaseolus vulgaris L.eng
dc.subjectFusarium oxysporum f. sp. phaseolieng
dc.subjectSNPs markereng
dc.subjectSilicoDArT markerseng
dc.subjectsimultaneous selectioneng
dc.subject.cnpqCIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA::FISIOLOGIA DE PLANTAS CULTIVADAS
dc.titleIdentificação de QTL's e validação de marcadores na seleção de linhagens de feijão-comum para resistência à murcha-de-fusário
dc.title.alternativeIdentification of QTLs and validation of markers in the selection of common bean lines for resistance to fusarium wilteng
dc.typeTese

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