Sexta, 19 de agosto de 2022.
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Tese
Título Variabilidade genética de isolados de Colletotrichum lindemuthianum, identifi-cação de fontes de resistência e estrutura de população em acessos de feijão co-mum de Pernambuco
Autor Souza, Maria da Conceição Martiniano de
Unidade Pós-Graduação em Genética e Melhoramento
Área de Concentração Genética e Melhoramento
Orientador Maria Celeste Gonçalves Vidigal
Co-Orientador(es) Pedro Soares Vidigal Filho
Giselly Figueiredo Lacanallo
Antonio Félix da Costa
Banca Examinadora Antonio Felix da Costa
Vanusa da Silva Ramos Martins
Giselly Figueiredo Lacanallo
Giseli Valentini
Data de Defesa 14/12/2016
Resumo A importância socioeconômica e os valores nutricionais fazem do feijão comum (Phaseolus vulgaris L.), um alimento essencial para os países em desenvolvimento no Continente Africano, e na América Central e do Sul. No Brasil, as maiores áreas de produção destinam-se ao cultivo de feijão dos grupos comerciais carioca e preto, os quais apresentam sementes pequenas. Porém, pequenas áreas de cultivo de feijões com sementes graúdas são frequentes. O feijão comum tem origem mesoamericana e andina. Um dos fatores limitantes para elevar a produtividade dessa leguminosa no Brasil, está relacionado à incidência do fungo Colletotrichum lindemuthianum causador da antracnose do feijão. Os estudos de coevolução relatam que a origem do patógeno é a mesma do hospedeiro. Diante disso, os objetivos deste trabalho foram: i) caracterizar isolados de C. lindemuthianum coletados em regiões produtoras de feijão comum no estado de Pernambuco, Nordeste do Brasil, ii) identificar fontes de resistência à antracnose em acessos de feijão comum pertencentes ao Banco de Germoplasma do Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA), e iii) avaliar a estrutura populacional dos acessos de feijão provenientes de Pernambuco por meio de SNPs (Single Nucleotídeo Polymorphism) obtidos pela técnica GBS (Genotyping by Sequencing). Os vinte e oito isolados de C. lindemuthianum testados nas doze cultivares diferenciadoras, para a antracnose no feijão comum, permitiu a identificação de 16 raças: 2, 3, 8, 9, 10, 64, 65, 72, 73, 75, 81, 85, 89, 117, 139 e 331. Com exceção da raça 81, todas as demais raças estão sendo descritas pela primeira vez em Pernambuco. Este é o primeiro relato da raça 139 no Brasil e da raça 331 no mundo. Dos vinte acessos de feijão comum avaliados, os mais resistentes foram: 11 CvPE (Praia) e 18 CvPE (Africano 4), com índices de resistência de 100 e 94%, respectivamente. Na análise da estrutura populacional de 86 acessos de feijão comum, genotipados através da técnica GBS, foi possível identificar 26 acessos do pool gênico andino e 60 mesoamericanos. A partir dos resultados da análise dos Componentes Principais, confirmou-se a presença de uma estreita base genética entre os acessos andinos, bem como a uma grande diversidade no pool gênico mesoamericano. Estes resultados são de relevada importância para os melhoristas e produtores de feijão comum do estado de Pernambuco, pois demonstram a importância do monitoramento do patógeno, indicando que os acessos avaliados possuem genes que podem ser úteis aos Programas de Melhoramento que visem aumentar a resistência genética e manejo efetivo da doença.
Palavras-chave Phaseolus vulgaris, diversidade genética, resistência genética, monitoramento de raça, banco de germoplasma.
Title
Abstract The socioeconomic importance and nutritional values of common bean (Phaseolus vulgaris L.), makes them an essential food for developing countries in Africa and Central and South America. In Brazil the largest areas for common bean cultivation are destinated to Carioca and black market classes, which present small seeds. However, small areas cultivating large seeded beans are frequent. The common bean has Mesoamerican and Andean origin. One of the limiting factors to increase the production of this legume in Brazil, is related to the incidence of the fungus Colletotrichum lindemuthianum that causes bean anthracnose. Coevolution studies report that the origin of the pathogen is the same of its host. Therefore, the objectives of this work were: i) to characterize C. lindemuthianum isolates collected in common bean producing regions in the state of Pernambuco, Northeast of Brazil; ii) to identify anthracnose resistance sources in common bean accessions belonging to the Bean Germplasm Bank of the Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA), and iii) to study the population structure of 86 common bean accessions from Pernambuco using single nucleotide polymorphism (SNP) discovered by the genotyping by sequence (GBS) method. A total of twenty and eight isolates of C. lindemuthianum were tested the differential cultivars for anthracnose in common bean, and allowed the identification of 16 races: 2, 3, 8, 9, 10, 64, 65, 72, 73, 75, 81, 85, 89, 117, 139 and 331. All the races, except race 81, are being described by the first time in Pernambuco state. This is the first report of race 139 in Brazil and race 331 in the world. Among twenty accessions evaluated with different races of the anthracnose pathogen, the most resistant were: 11 CvPE (Praia) and 18 CvPE (African 4), showed a resistance index of 100 and 94%, respectively. In the analysis of the population structure for the 86 common bean accessions using the data from the GBS, was possible to identify 26 accessions with an andean origen and 60 with a mesoamerican. The results obtained by the analysis of Principal Components, confirme a narrow genetic basis between the andean accessions, as well as a broad diversity among accession from the mesoamerican gene pool. These results are relevant for common bean breeders and producers of the State of Pernambuco, as they demonstrate the importance of pathogen monitoring, indicating the accessions with genes of interest that can be introduced in breeding programs aiming to increase genetic resistance and effective management of the anthracnose disease.




Key-words Phaseolus vulgaris, Colletotrichum lindemuthianum, bean anthracnose disease, race characterization, diversity, sources of resistance.
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