Quarta, 30 de abril de 2025.
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Tese
Título EXPRESSÃO RELATIVA DE GENES CANDIDATOS DE RESISTÊNCIA À ANTRACNOSE E À MANCHA ANGULAR NO FEIJÃO COMUM
Autor LOVATTO, MAIKE
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
Banca Examinadora Deonísio Destro
Juliana Parisotto Poletine
Mariana Vaz Bisneta
Maria Paula B. Nunes
Maria Celeste Gonçalves Vidigal
Data de Defesa 13/10/2023
Resumo A antracnose e a mancha angular estão entre as principais doenças do feijão
comum, causando redução no rendimento de cultivares suscetíveis em ambientes
favoráveis ao desenvolvimento das doenças. Pesquisas realizadas evidenciaram
que as cultivares de feijão comum Califórnia Dark Red Kidney (CDRK) e Amendoim
Cavalo (AC) são resistentes a múltiplas raças de Colletotrichum lindemuthianum e
que a cultivar CDRK também é resistente à raça 63-39 de Pseudocercospora
griseola. Diante disso, o presente estudo teve por objetivo quantificar a expressão
relativa de genes candidatos próximos da região genômica dos loci
CoPv01CDRK/PhgPv01CDRK e Co-AC das cultivares CDRK e AC, respectivamente. A
expressão relativa dos genes candidatos das cultivares CDRK e AC inoculadas com
a raça 73 de C. lindemuthianum foi avaliada 24, 48, 72, 96 e 120 horas após a
inoculação e no controle (mock). A expressão relativa dos genes na cultivar CDRK
inoculada com a raça 63-39 de P. griseola foi avaliada 24, 72, 120, 168 e 216 horas
após a inoculação e no controle (mock). Os resultados evidenciaram que o gene
Phvul.001G246300 respondeu, de maneira acentuada, à infecção por ambos os
patógenos na cultivar CDRK, sugerindo ser o principal candidato aos loci
CoPv01CDRK/PhgPv01CDRK. Este gene é hipoteticamente responsável por codificar
um receptor de ácido abscísico (ABA), denominado receptor pyrabactin resistance -
PYR1-like protein. Este receptor desempenha a mediação entre ABA e ácido
jasmônico (JA) nas respostas desencadeadas por esses hormônios. Na cultivar AC,
o gene Phvul.001G244500 mostrou-se induzido pelo patógeno, indicando ser o
principal candidato ao locus Co-AC. Este gene hipoteticamente codifica um fator de
transcrição do tipo Basic helix-loop-helix (bHLH). Este fator de transcrição pode estar
envolvido com a sinalização e ativação em cascata da resposta de resistência das
plantas. Os genes PR1a, PR1b e PR2 também foram induzidos pelos patógenos e
demonstraram padrões de expressão distintos entre as cultivares. Esses resultados
são cruciais para o avanço no desenvolvimento de cultivares de feijão comum
resistentes à antracnose e à mancha angular. Além disso, eles contribuem para o
entendimento dos mecanismos moleculares de defesa das plantas às doenças, o
que pode resultar em estratégias de manejo mais eficazes no futuro
Palavras-chave Phaseolus vulgaris L., Colletotrichum lindemuthianum, Pseudocercospora griseola.
Title
Abstract Anthracnose and angular leaf spot are among the main diseases of common bean,
causing yield losses of the susceptible cultivars in environments favourable to
disease development. Studies have shown that the common bean cultivars California
Dark Red Kidney (CDRK) and Amendoim Cavalo (AC) are resistant to multiple races
of Colletotrichum lindemuthianum, and that the CDRK cultivar is also resistant to the
63-39 race of Pseudocercospora griseola. This study aimed to quantify the relative
expression of candidate genes near to the genomic regions of the
CoPv01CDRK/PhgPv01CDRK and Co-AC loci in the CDRK and AC cultivars,
respectively. The relative expression of candidate genes in the CDRK and AC
cultivars inoculated with the race 73 of C. lindemuthianum was evaluated at 24,
48,72, 96, and 120 hours post-inoculation and in the control (mock). The relative
expression of genes in the CDRK cultivar inoculated with the 63-39 race of P.
griseola was assessed at 24, 72, 120, 168, and 216 hours post-inoculation and in the
control (mock). The results revealed that the gene Phvul.001G246300 responded
significantly to infection by both pathogens in the CDRK cultivar, suggesting it to be
the primary candidate for the CoPv01CDRK/PhgPv01CDRK loci. This gene is
hypothetically responsible for encoding an abscisic acid (ABA) receptor, known as a
pyrabactin resistance - PYR1-like protein receptor. This receptor plays a role in
mediating between ABA and jasmonic acid (JA) in responses triggered by these
hormones. In the AC cultivar, the gene Phvul.001G244500 was induced by the C.
lindemuthianum pathogen, indicating it as the primary candidate for the Co-AC locus.
This gene hypothetically encodes a basic helix-loop-helix (bHLH) type transcription
factor. This transcription factor may be involved in signalling and activating plant
resistance response metabolic cascades. Genes PR1a, PR1b, and PR2 were also
induced by the pathogens and showed distinct expression patterns among the
cultivars. These findings are crucial for advancing the development of common bean
cultivars resistant to anthracnose and angular leaf spot. Furthermore, they contribute
to our understanding of plant defense mechanisms against diseases at the molecular
level, which may result in more effective management strategies in the future.
Key-words Phasoelus vulgaris L., Colletotrichum lindemuthianum, Pseudocercospora griseola.
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