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Título: Caracterização da resistência do algodoeiro a Ramularia areola e variabilidade molecular do patógeno
Título(s) alternativo(s): Characterization of cotton resistance to Ramularia areola and molecular variability of the pathogen
Autor(es): Lucena, Valeska Silva
Palavras-chave: Gossypium;Resistência genética;Marcadores moleculares;Gossypium, Resistance genetic;Markers molecular
Data do documento: 23-Fev-2007
Editor: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citação: LUCENA, Valeska Silva. Characterization of cotton resistance to Ramularia areola and molecular variability of the pathogen. 2007. 78 f. Dissertação (Mestrado em Genética e Biologia Molecular) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2007.
Abstract: This research was conducted with the aim to study the genetic and pathogenic structure of Ramularia areola isolates collected in Brazil and to characterize the resistance response in cotton plants to ramularia spot. The genetic variability of 28 isolates of R. areola was studied using RAPD markers. The pathogenicity evaluation was realized by the inoculation of 6 isolates on cotton varieties Guazuncho-2 (Gossypium hirsutum) and VH8-4602 (Gossypium barbadense). The inheritance of disease resistance was studied using an artificially inoculated population of F2 individuals derived from the intercross of Guazuncho-2 (susceptible variety) end VH8-4602 (resistant variety), and also the parents and F1 individuals. Molecular polymorphism between the G. hisutum varieties DeltaOpal (suscetible) and CNPA CO-11612 (resistant) was estimated by 118 SSR and 24 AFLP markers. The parental genotypes Guazuncho-2 and VH8-4602 were selected for mapping, and then Recombinant Inbred Lines (RIL´s) derived from this crossing were evaluated with SSR 12 markers. The analysis of population structure of R. areola revealed that the three subpopulations were genetically simillar (Gst=0.18), and the isolates from Goiás and Minas Gerais were more similar to each other (0,92). This probability can be related to the relatively high gene flow among the three subpopulations (Nm=2.20). The isolates R. areola 9.1, from Minas Gerais State and 8.1 and 8.3 from Goiás State were the most aggressive ones to the susceptible variety Guazuncho-2. The variety VH8-4602 presented high level of resistance to ramularia spot. No differential interaction was observed between the pathogens and the analyzed varieties, and the resistance was classified as horizontal. The quantification of disease by number of necrotic lesions and number of spores in individual plants of F1 and F2 generations from the crossing between the varieties Guazuncho-2 and VH8-4602 presented continuous distribution, suggesting polygenic resistance. The resistance is probabilly recessive, since necrotic lesions and sporulation were observed on F1 plants. The molecular polymorphism between DeltaOpal e CNPA CO-11612 lineages was low (6%), then would be difficult to accomplish molecular mapping of disease resistance using this intercross. With the genotyping of the RIL s it was verified that 25% of the markers segregated in the proportions proposed by Mendel s Law and 75% of the studied markers presented segregation distortion in favor to the parental G. hirsutum. Both the low genetic variability of the pathogen and the number of resistance genes suggest that durable genetic resitance may be achieved
Resumo: Este estudo teve como objetivos estudar a estrutura genética e patogênica de isolados de Ramularia areola do Brasil e caracterizar a resposta de resistência no algodoeiro à mancha-de-ramulária. Foi avaliada a variabilidade genética de 28 isolados do patógeno, utilizando-se marcadores RAPD. A avaliação da patogenicidade de 6 desses isolados foi realizada após a inoculação nas variedades Guazuncho-2 (Gossypium hirsutum) suscetível e VH8-4602 (Gossypium barbadense) resistente à doença. A herança da resistência no algodoeiro à doença foi caracterizada pela medição de intensidade da doença nas variedades Guazuncho-2 (G. hirsutum), suscetível, e VH8-4602 (G. barbadense), resistente à doença, e nas gerações F1 e F2 provenientes do cruzamento entre elas. O polimorfismo molecular entre as linhagens de G. hirsutum DeltaOpal e CNPA CO11612, contrastantes fenotipicamente quanto à resistência à doença foi avaliado utilizando-se 118 marcadores SSR e 24 AFLP. Para mapeamento molecular dos genes de resistência, linhagens recombinantes RIL s derivadas do cruzamento entre Guazuncho-2 e VH8-4602 foram genotipadas utilizando marcadores SSR. A análise da estrutura da população de R. areola revelou que as três subpopulações foram semelhantes geneticamente (Gst=0.18). Os isolados de Goiás e Minas Gerais obtiveram maior similaridade genética (0,92), que pode estar associada com o alto fluxo genético existente entre as subpopulações que foi de (Nm=2.20). Quanto à patogenicidade, os isolados de R. areola 9.1, coletado no estado de Minas Gerais, 8.2 e 8.3 de Goiás, foram mais agressivos na variedade suscetível Guazuncho-2. A variedade VH8-4602 apresentou alto nível de resistência à doença. Não foi observada interação diferencial entre os patógenos e as variedades analisadas, sendo a resistência classificada como horizontal. Na análise dos indivíduos das gerações F1 e F2, provenientes do cruzamento entre Guazuncho-2 e VH8-4602, a quantificação de sintomas da doença através da contagem de manchas necróticas e pelo número de esporos mostrou variação contínua da resistência à doença nos indivíduos da geração F2, indicando que a herança é poligênica. O aparecimento de sintomas e esporulação nos indivíduos F1 mostrou que a resistência é recessiva. O polimorfismo molecular entre as linhagens de G. hirsutum, DeltaOpal e CNPA CO11612 foi de 6%, portanto baixo, para realizar o mapeamento. Durante genotipagem das RIL´s foi verificado que 25% dos marcadores segregaram de acordo com as proporções das leis de Mendel, e 75% desses marcadores apresentaram distorção de segregação, com aumento da proporção de genes do parental G. hirsutum. A baixa variabilidade do patógeno e número de genes de resistência sugere que a resistência genética ao patógeno tenha alta durabilidade
URI: http://repositorio.ufrn.br:8080/jspui/handle/123456789/16781
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