Caracterização de fontes de resistência genética contra espécies de Berkeleyomyces e Septoria lactucae em Lactuca sativa

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: PERDOMO, David Nataren
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal Rural de Pernambuco
Departamento de Agronomia
Brasil
UFRPE
Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/9412
Resumo: A alface (Lactuca sativa L.) é a hortaliça folhosa mais importante no Brasil e no mundo. As cultivares de alface são agrupadas em diferentes morfotipos com especial destaque para os segmentos ‘Lisa’, ‘Crespa’, ‘Americana’, ‘Romana’, ‘Batávia’ e ‘Mimosa’. Os níveis de produtividade desta hortaliça e, em especial, das cultivares dos morfotipos ‘Americana’ e ‘Lisa’ vêm sendo afetados por duas doenças de etiologia fúngica: a septoriose causada por isolados de Septoria lactucae e murchadeira (causada por isolados de Berkeleyomyces basicola e B. rouxiae). A presente investigação objetivou identificar e caracterizar fontes de resistência contra S. lactucae e contra as duas espécies de Berkeleyomyces em germoplasma de L. sativa. Foram também realizados estudos de herança genética da resistência contra isolados das duas espécies de Berkeleyomyces. Foram desenvolvidos grupos de experimentos no Centro Nacional de Pesquisa de Hortaliças (Embrapa Hortaliças), em Brasília-DF durante os anos 2021 e 2022. No Capítulo 2, foram avaliadas 42 cultivares de alface em condições de campo (durante a estação chuvosa) para reação ao fungo S. lactucae. Nove cultivares categorizadas como resistentes em condições de campo foram posteriormente inoculadas com quatro isolados de S. lactucae em condições de casa de vegetação. Os valores de Área Abaixo da Curva de Progresso da Doença (AACPD) foram significativamente menores para as cultivares ‘BRS Mediterrânea’ e ‘Vanda’ (do grupo varietal ‘Crespa’). As demais cultivares mostraram reação de tolerância, com valores intermediários de AACPD, com a exceção da cultivar ‘Rubi’ (testemunha) que mostrou moderada suscetibilidade ao patógeno. No Capítulo 3 foram avaliadas 68 cultivares de alface que foram inicialmente inoculadas com um isolado de B. basicola. Um segundo ensaio foi conduzido utilizando 33 cultivares classificadas como resistentes no primeiro ensaio. As plantas foram analisadas e inoculadas com quatro isolados (dois de B. basicola e dois de B. rouxiae). Foi observada uma forte correlação entre resistência/suscetibilidade para B. basicola e B. rouxiae. Os grupos varietais do tipo ‘Romana’ e ‘Batávia’ apresentaram uma frequência mais elevada de acessos resistentes. Houve variação intervarietal entre acessos dos morfotipos ‘Crespa’, ‘Mimosa’ e ‘Americana’. A maioria das alfaces do segmento ‘Lisa’ se mostrou suscetível. No Capítulo 4, foram realizados, em condições controladas, estudos de herança da resistência genética contra as duas espécies de Berkeleyomyces em alface. Foram realizados distintos cruzamentos entre a cultivar ‘La Brillante’ (parental resistente do segmento ‘Batávia’) com ‘Elisa’ (parental suscetível do segmento ‘Lisa’). Marcadores moleculares do tipo RAPD e análise morfológica foram utilizados para confirmar a origem híbrida de plantas obtidas via cruzamentos controlados. Duas plantas individuais foram confirmadas via genotipagem como sendo híbridas F1 e então autofecundadas para obtenção de duas populações F2 segregantes. Ao todo, 413 plantas F2 foram inoculadas separadamente com B. rouxiae (247 plantas) e B. basicola (166 plantas). Testes de qui-quadrado (χ2) a 5% foram conduzidos para estimar a adequação dos padrões de segregação observados às proporções Mendelianas previstas. Respostas altamente contrastantes foram confirmadas entre os parentais ‘La Brillante’ (resistente) e ‘Elisa’ (suscetível) após a inoculação com os dois fungos. Segregações na população F2 se ajustaram melhor a um modelo monogênico dominante para a resistência contra as duas espécies fúngicas. Em conclusão, os resultados obtidos no presente trabalho indicam haver distintos níveis de resistência/suscetibilidade em relação aos patógenos Berkeleyomyces e S. lactucae nos diferentes morfotipos de alface. A caracterização genética de novas fontes de resistência contra esses patógenos representa uma importante contribuição para melhoramento da alface. O manejo destas doenças via utilização de cultivares resistentes pode garantir níveis maiores de sustentabilidade do cultivo desta hortaliça em regiões tropicais e subtropicais do Brasil e do mundo.
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spelling Caracterização de fontes de resistência genética contra espécies de Berkeleyomyces e Septoria lactucae em Lactuca sativaAlfaceLactuca sativaResistência genéticaFungos fitopatogênicosSeptoria lactucaeBerkeleyomycesMelhoramento genético vegetalFITOSSANIDADE::FITOPATOLOGIAA alface (Lactuca sativa L.) é a hortaliça folhosa mais importante no Brasil e no mundo. As cultivares de alface são agrupadas em diferentes morfotipos com especial destaque para os segmentos ‘Lisa’, ‘Crespa’, ‘Americana’, ‘Romana’, ‘Batávia’ e ‘Mimosa’. Os níveis de produtividade desta hortaliça e, em especial, das cultivares dos morfotipos ‘Americana’ e ‘Lisa’ vêm sendo afetados por duas doenças de etiologia fúngica: a septoriose causada por isolados de Septoria lactucae e murchadeira (causada por isolados de Berkeleyomyces basicola e B. rouxiae). A presente investigação objetivou identificar e caracterizar fontes de resistência contra S. lactucae e contra as duas espécies de Berkeleyomyces em germoplasma de L. sativa. Foram também realizados estudos de herança genética da resistência contra isolados das duas espécies de Berkeleyomyces. Foram desenvolvidos grupos de experimentos no Centro Nacional de Pesquisa de Hortaliças (Embrapa Hortaliças), em Brasília-DF durante os anos 2021 e 2022. No Capítulo 2, foram avaliadas 42 cultivares de alface em condições de campo (durante a estação chuvosa) para reação ao fungo S. lactucae. Nove cultivares categorizadas como resistentes em condições de campo foram posteriormente inoculadas com quatro isolados de S. lactucae em condições de casa de vegetação. Os valores de Área Abaixo da Curva de Progresso da Doença (AACPD) foram significativamente menores para as cultivares ‘BRS Mediterrânea’ e ‘Vanda’ (do grupo varietal ‘Crespa’). As demais cultivares mostraram reação de tolerância, com valores intermediários de AACPD, com a exceção da cultivar ‘Rubi’ (testemunha) que mostrou moderada suscetibilidade ao patógeno. No Capítulo 3 foram avaliadas 68 cultivares de alface que foram inicialmente inoculadas com um isolado de B. basicola. Um segundo ensaio foi conduzido utilizando 33 cultivares classificadas como resistentes no primeiro ensaio. As plantas foram analisadas e inoculadas com quatro isolados (dois de B. basicola e dois de B. rouxiae). Foi observada uma forte correlação entre resistência/suscetibilidade para B. basicola e B. rouxiae. Os grupos varietais do tipo ‘Romana’ e ‘Batávia’ apresentaram uma frequência mais elevada de acessos resistentes. Houve variação intervarietal entre acessos dos morfotipos ‘Crespa’, ‘Mimosa’ e ‘Americana’. A maioria das alfaces do segmento ‘Lisa’ se mostrou suscetível. No Capítulo 4, foram realizados, em condições controladas, estudos de herança da resistência genética contra as duas espécies de Berkeleyomyces em alface. Foram realizados distintos cruzamentos entre a cultivar ‘La Brillante’ (parental resistente do segmento ‘Batávia’) com ‘Elisa’ (parental suscetível do segmento ‘Lisa’). Marcadores moleculares do tipo RAPD e análise morfológica foram utilizados para confirmar a origem híbrida de plantas obtidas via cruzamentos controlados. Duas plantas individuais foram confirmadas via genotipagem como sendo híbridas F1 e então autofecundadas para obtenção de duas populações F2 segregantes. Ao todo, 413 plantas F2 foram inoculadas separadamente com B. rouxiae (247 plantas) e B. basicola (166 plantas). Testes de qui-quadrado (χ2) a 5% foram conduzidos para estimar a adequação dos padrões de segregação observados às proporções Mendelianas previstas. Respostas altamente contrastantes foram confirmadas entre os parentais ‘La Brillante’ (resistente) e ‘Elisa’ (suscetível) após a inoculação com os dois fungos. Segregações na população F2 se ajustaram melhor a um modelo monogênico dominante para a resistência contra as duas espécies fúngicas. Em conclusão, os resultados obtidos no presente trabalho indicam haver distintos níveis de resistência/suscetibilidade em relação aos patógenos Berkeleyomyces e S. lactucae nos diferentes morfotipos de alface. A caracterização genética de novas fontes de resistência contra esses patógenos representa uma importante contribuição para melhoramento da alface. O manejo destas doenças via utilização de cultivares resistentes pode garantir níveis maiores de sustentabilidade do cultivo desta hortaliça em regiões tropicais e subtropicais do Brasil e do mundo.Lettuce (Lactuca sativa L.) is the most important leafy vegetable in Brazil and across the world. Lettuce cultivars are grouped into different morphotypes according to their morphological characteristics with special emphasis on the segments ‘Butterhead’, ‘Crispy loose-leaf’, ‘Iceberg’, ‘Cos/Romaine’, ‘Batavian’, and ‘Mimosa’. The yield of lettuce cultivars from the morphotypes ‘Iceberg’ and ‘Butterhead’ have been severely affected by two fungal diseases: Septoria leaf spot (caused by isolates of Septoria lactucae) and black root rot disease (caused by isolates of Berkeleyomyces basicola and B. rouxiae). The present investigation aimed to identify and characterize sources of resistance to S. lactucae as well as against the two Berkeleyomyces species in L. sativa germplasm. Genetic inheritance studies of resistance against isolates of the two Berkeleyomyces species were also performed. Three sets of experiments were carried out at Embrapa Hortaliças in Brasilia-DF during 2021 and 2022. In Chapter 2, forty-two (42) lettuce accessions were evaluated under field conditions (during the rainy season) for reaction to S. lactucae. Nine cultivars categorized as resistant under field conditions were subsequently inoculated with four isolates of S. lactucae under greenhouse conditions. The Area Under the Disease Progress Curve (AACPD) values were significantly lower for the cultivars ‘BRS Mediterrânea’ and ‘Vanda’ (from the ‘Crispy loose-leaf’ morphotype). The other cultivars displayed a tolerance reaction, with intermediate AACPD values, except for the cultivar ‘Rubi’ (control), which displayed moderate susceptibility to the pathogen. In Chapter 3, 68 lettuce cultivars were initially inoculated with an isolate of B. basicola. A second experiment was conducted using 33 cultivars classified as resistant in the first experiment. These accessions were subsequently inoculated with four isolates (two of B. basicola and two of B. rouxiae). A strong correlation was observed between resistance/susceptibility to B. basicola and B. rouxiae. The morphotypes ‘Cos/Romaine’ and ‘Batavian’ showed a higher frequency of resistant accessions. Variation in the reaction to these pathogens was observed among accessions of the morphotypes ‘Crispy loose-leaf’, ‘Mimosa’ and ‘Iceberg’. Most of the lettuces of the ‘Butterhead’ morphotype displayed a susceptible reaction. In Chapter 4, genetic inheritance studies for resistance to both Berkeleyomyces species were carried out under controlled conditions. Different crosses were carried out between the resistant parent ‘La Brillante’ (from the ‘Batavian’ morphotype) and the cultivar ‘Elisa’ (susceptible parent from the ‘Butterhead’ morphotype). Morphological analysis and molecular assays with RAPD markers were used to confirm the hybrid origin of lettuce plants obtained via controlled crosses. Two individual plants were confirmed as F1 hybrids via genotyping and then self-fertilized to obtain two segregating F2 populations. A total of 413 F2 plants were inoculated separately with B. rouxiae (247 plants) and B. basicola (166 plants). Chi-square (χ2) tests at 5% were performed to estimate the best fit of the observed segregation patterns to the predicted Mendelian ratios. Highly contrasting responses were observed between the parents ‘La Brillante’ (resistant) and ‘Elisa’ (susceptible) after inoculation with the two fungi. Segregations in the F2 population displayed a good fit to a dominant monogenic model for resistance against both fungal species. In conclusion, the results obtained in the present work indicate that there are different resistance/susceptibility levels across the lettuce morphotypes in relation to Berkeleyomyces species and S. lactucae. The identification and genetic characterization of novel sources of resistance against these pathogens represents an important contribution to lettuce breeding. The management of these diseases using resistant cultivars can assure higher levels of sustainability in the cultivation of this vegetable in tropical and subtropical regions of Brazil and across the world.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade Federal Rural de PernambucoDepartamento de AgronomiaBrasilUFRPEPrograma de Pós-Graduação em FitopatologiaBOITEUX, Leonardo SilvaREIS, AiltonCABRAL, Cléia SantosCÂMARA, Marcos Paz SaraivaGOMES, André Angelo MedeirosNASCIMENTO, Warley MarcosGONZÁLEZ ARCOS, MatiasPERDOMO, David Nataren2023-10-18T20:51:00Z2022-11-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfPERDOMO, David Nataren. Caracterização de fontes de resistência genética contra espécies de Berkeleyomyces e Septoria lactucae em Lactuca sativa. 2022. 102 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife.http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/9412porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPEinstname:Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)instacron:UFRPE2023-10-18T20:51:00Zoai:tede2:tede2/9412Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede/PUBhttp://www.tede2.ufrpe.br:8080/oai/requestbdtd@ufrpe.br ||bdtd@ufrpe.bropendoar:2023-10-18T20:51Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE - Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)false
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