Sexta, 19 de agosto de 2022.
Busca Rápida (somente por palavras-chave)
    
Tese
Título Associação genômica ampla e integração de loci de resistência à antracnose com genes que codificam RLK e NB-LRR no genoma de Phaseolus vulgaris L
Autor Bisneta, Mariana Vaz
Unidade Pós-Graduação em Genética e Melhoramento
Área de Concentração Genética e Melhoramento
Orientador Maria Celeste Gonçalves Vidigal (Orientadora)
Co-Orientador(es) Pedro Soares Vidigal Filho
Giseli Valentini
Banca Examinadora Vanusa da Silva Ramos Martins
Giseli Valentini
Deonísio Destro
Lucas Silvério
Data de Defesa 31/08/2019
Resumo A antracnose em feijão comum (Phaseolus vulgaris L.), doença causada pelo fungo Colletotrichum lindemuthianum, provoca perdas severas de produtividade e na qualidade de grãos. A estratégia de manejo de antracnose mais efetiva é a adoção de cultivares resistentes. Atualmente, mais de 20 loci de resistência à antracnose foram identificados e mapeados. Loci de resistência quantitativa (QRL) também já foram descritos através de estudos de associação genômica ampla (GWAS). A busca por novas fontes de resistência e o mapeamento de genes que condicionam a resistência é de suma importância nos programas de melhoramento de feijão comum. A identificação de genes e proteínas responsivos ao patógeno permite um melhor entendimento das rotas metabólicas ativadas na planta. Diante do exposto, este trabalho teve como objetivos: a) realizar GWAS para resistência às raças 2, 9 e 1545 de C. lindemuthianum; b) investigar proteínas com domínio ligante de nucleotídeos (NB) e com domínio kinases anotadas próximas aos genes de resistência à antracnose no genoma de referência de feijão comum. Para tanto, 89 plântulas de acessos de feijão comum foram inoculadas isoladamente com cada raça, sob condições controladas, e os sintomas foram avaliados dez dias após inoculação. Esses acessos foram genotipados via Genotyping by sequencing (GBS), e os estudos de associação genômica ampla (GWAS) foram realizados via modelo linear misto (MLM). Loci de resistência quantitativa (QRL) para raça 2 foram identificados nos cromossomos Pv04, Pv06 e Pv11. SNPs associados à resistência a raça 9 foram observados no Pv04. Em relação à raça 1545, foi observada associação significativa nos cromossomos Pv03 e Pv05. Para o estudo de identificação de proteínas com domínios nucleotide-binding (NB) e kinase próximas aos genes de resistência à antracnose. Foram utilizados genes candidatos que codificam esses dois tipos de proteínas, localizados na região de 500Kb da posição física de cada locus de resistência no genoma de referência (versão 2.1). Assim, foi obtido um mapa integrado de loci de resistência à antracnose e genes candidatos, sendo 170 proteínas com domínio NB e 268 proteínas kinase. Portanto, neste trabalho foram identificadas novas fontes de resistência à antracnose e SNPs associados à resistência nos cromossomos Pv03, Pv04, Pv05, Pv06 e Pv11. Os genes candidatos identificados para todos os genes e QRL de resistência à antracnose devem ser validados, visando assim identificar sua função na resposta de resistência e entender como interagem nas vias metabólicas.
Palavras-chave:
Palavras-chave Colletotrichum lindemuthianum; GWAS; proteínas ligante de nucleotídeos e kinases
Title
Abstract Bean anthracnose, caused by Colletotrichum lindemuthianum is responsible for severe yield losses and low quality on common bean grains. The most effective strategy to manage bean anthracnose is the use of resistant cultivars. Currently, more than 20 anthracnose resistance loci have been identified and mapped in common bean chromosomes. Besides that, quantitative resistance loci (QRLs) were described through genome wide association study (GWAS). Search for new anthracnose resistance sources and resistance genes mapping is essential for breeding programs. Identification of pathogen responsive-genes and proteins provides a better understanding of metabolic pathways activated by pathogen attack. The majority of resistance genes encode proteins that have a nucleotide-binding site (NBS) and a series of carboxy-terminal leucine-rich repeat (LRRs). In addition, proteins with kinase domain are known to operate as pattern-recognition receptors (PRRs) that recognize pathogen effectors and activate immune response. Given the above, this work aimed to: a) perform genome-wide association study (GWAS) for anthracnose races 2, 9, 1545 in common bean accessions; b) investigate typical resistance proteins, with nucleotide-binding domain (NB) and kinase domain, annotated closely to anthracnose resistance loci in the common bean reference genome. For this, seedlings of 89 common bean accessions were inoculated with each race separated under controlled conditions. Symptoms were visually evaluated ten days after inoculation. These accessions were genotyped by Genotyping by sequencing (GBS) and GWAS was performed using mixed linear models (MLM). Quantitative resistance loci (QRL) to race 2 were found in chromosomes Pv04, Pv06, and Pv11. SNPs associated to race 9 resistance were observed in Pv04. Regarding race 1545 significant associations were found in Pv03 and Pv05. In addition, we performed a study to identify typical resistance proteins with nucleotide-binding (NB) and kinase domain annotated close to anthracnose resistance loci. Based on common bean reference genome (version 2.1), the region of 500Kb upstream and downstream, within physical position of each anthracnose resistance locus, was taken into account for candidate gene search. As a result, an integrated map of anthracnose resistance loci and candidate genes (170 NB proteins and 268 protein kinases) was constructed. In brief, this work revealed new sources of anthracnose resistance and identified SNPs associated to the resistance in chromosome Pv03, Pv04, Pv05, Pv06, and Pv11. The candidate genes identified for all anthracnose resistance genes and QRLs may be useful for further studies to validate their function in anthracnose response, and to understand how they interact with metabolic pathways.

Key-words Colletotrichum lindemuthianum; GWAS, nucleotide-binding and kinases proteins
Arquivos
Nome Tamanho
1.696,42 KB

TESES E DISSERTAÇÕES - Universidade Estadual de Maringá
Desenvolvimento: VIASITE INTERNET