Herança genética da resistência a Fusarium verticillioides e estudo de associação genômica para resistência ao Complexo Tar Spot em milho

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Vieira, Paula Mikaely Henrique
• Orientador(a): Souza, João Cândido de
• Banca de defesa: Carvalho, Marcela Andrade, Souza, Vander Fillipe de, Santos, Heloisa Oliveira dos, Pereira, Welison Andrade
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento de Plantas
• Departamento: Departamento de Biologia
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Milho - Melhoramento genético; Milho - Resistência a doenças; Milho - Doenças fúngicas; Maize - Genetic improvement; Maize - Disease resistance; Maize - Fungal diseases
• Área do conhecimento CNPq: Melhoramento Vegetal
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/36544

O fungo Fusarium verticillioides e os que compõem o complexo tar spot, Phyllachora maydis, Monographella maydis e Coniothyrium phyllachorae, têm causado grandes prejuízos às lavouras de milho. Em virtude da resistência a esses patógenos ser um caráter quantitativo e apresentar alta influência ambiental, a obtenção de cultivares altamente resistentes é um grande desafio para o melhoramento genético. Nesse contexto, os objetivos deste estudo foram: i) Estudar a herança genética da resistência a Fusarium verticillioides, e a variabilidade genética disponível na população segregante; ii) Identificar progênies da população segregante para a resistência a F. verticillioides, com bom desempenho para produtividade; iii) Identificar, entre dois acessos com potencial para resistência a tar spot, oriundos do banco de germoplasma do CIMMYT, o que melhor contribuirá para a introgressão de genes de resistência em materiais elite e; iv) Identificar os genes associados a resistência, presentes nesses acessos via GWAS. Para o estudo da resistência a F. verticilliodes foram utilizadas duas linhagens previamente identificadas como contrastantes. A partir dessas foram obtidas as gerações F1, F2:3, RC11 e RC12. Estas gerações foram semeadas na safra 2017/2018 utilizando-se o delineamento em blocos casualizados com três repetições. No período de florescimento das plantas foi feita a inoculação artificial do patógeno. Utilizou-se o blotter test para a fenotipagem da incidência e severidade da doença. Para fins de genotipagem, foram testados 11 primers associados à resistência e foi realizada a análise de expressão pela método de RT-qPCR. Na safra de 2017/2018 as progênies F2:3 fora m amostradas para a avaliação da produtividade. No experimento para a identificação de acessos com resistência para TSC dois acessos foram cruzados com quatro linhagens elite do programa de melhoramento de milho do CIMMYT (CMLs). Foi obtida a geração F1 e esta foi retrocruzada com os parentais recorrentes, as CMLs. Ao final foram geradas oito populações que foram avaliadas em dois locais, El Portillo, México e Petén, Guatemala. As fenotipagens foram realizadas duas semanas, três e quatro semanas após a primeira avaliação. Foi obtido um bulk das progênies BC1S1 e BC1S2 de cada população e estas foram genotipados utilizando a plataforma DArT-Seq. Um total de 8.401 SNPs foram usados para o GWAS. Para ambos os experimentos a análise fenotípica foi realizada utilizando escala de notas, e foram calculadas as variâncias genéticas e fenotípicas, a herdabilidade e a acurácia. No estudo de herança da resistência a F. verticillioides ficou evidênciado que os parentais não eram totalmente contrastantes. Observou-se que existe variabilidade para a população segregante e que esta pode ser utilizada no melhoramento. O ganho com a seleção foi de -0,70. As progênies 61 e 69 obtiveram melhor desempenho tanto para resistência quanto para produtividade. No segundo experimento foi observado que o acesso GUAT153 apresentou melhor desempenho fenotípico, e foi considerado o melhor doador de alelos para a resistencia, à TSC. Verificou-se que os acessos OAXA280 e GUAT153 apresentaram diferentes alelos não encontrados nas CMLs. Foram identificados 11 SNPs de pequeno efeito envolvidos na à TSC. O acesso GUAT153 será útil na introgressão de alelos de resistência em genótipo elite, e contribu irá para o background da resistência, permitindo uma resistência duradoura dos genótipos melhorados.