Seleção, caracterização e comportamento de isolinhas de feijoeiro-comum resistentes à ferrugem, antracnose e mancha-angular

Abstract

Isolinhas de feijoeiro-comum obtidas por cruzamentos em que o cultivar Rudá foi o genitor recorrente foram inoculadas com diferentes patótipos de ferrugem, antracnose e mancha-angular, analisadas com marcadores moleculares de DNA e avaliadas por meio de características quantitativas. As inoculações feitas em isolinhas RC n F 2:3 indicaram que as proporções entre as famílias heterozigotas e homozigotas para a resistência foram 2:1 em todos os cruzamentos. Para resistência à ferrugem e antracnose simultaneamente, foram selecionadas 13 isolinhas do retrocruzamento Rudá x Ouro Negro. Para resistência à antracnose, foram selecionadas, ainda, outras 16 isolinhas, sendo 10 isolinhas provenientes do retrocruzamento Rudá x TO e seis do retrocruzamento Rudá x AB 136. Cinco isolinhas homozigotas do retrocruzamento Rudá x AND 277 foram selecionadas para resistência à mancha-angular. De todas as isolinhas homozigotas, foram selecionadas aquelas geneticamente mais próximas do genitor recorrente, pela utilização de marcadores RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). Essas isolinhas foram utilizadas para avaliar a reação de resistência a ferrugem, antracnose e mancha-angular causadas pelos patótipos Uromyces appendiculatus, Colletotrichum lindemuthianum e Phaeoisariopsis griseola , respectivamente. A s isolinhas ON-25-99 e ON-48-99 se comportavam como resistentes a todos os patótipos de ferrugem inoculados. As isolinhas TO-41-5-6-24 e AB-74-1-13 foram resistentes a todos os patótipos de antracnose testados. A isolinha AN-7-2-9-4-6 foi resistente aos seis isolados de mancha-angular testados. As isolinhas mais próximas geneticamente do recorrente foram caracterizadas com marcadores moleculares fortemente ligados aos genes de resistência dos genitores doadores. Treze marcadores foram testados, e oito deles (OPAZ20 940 , OPB03 1800 , OPH13 490 , ScarBA08 560 , ScarF10 1050 , OPX11 630 , OPY20 830 e Satt174) podem ser potencialmente utilizados para dar continuidade ao processo de piramidização dos genes de resistência no cultivar Rudá. Os outros cinco marcadores sofreram recombinação no processo de retrocruzamento. As isolinhas foram, ainda, testadas para características quantitativas, em que foram estimados diferentes parâmetros genéticos, correlações fenotípicas, genotípicas e ambientais e efeitos diretos e indiretos de cada característica sobre a produção, mediante o uso da análise de trilha conduzido em dois ambientes diferentes. Os caracteres “número de vagens por planta” e “número de sementes por vagem” apresentaram maiores correlações genotípicas com a produção por planta. A média das características e a precisão experimental foram semelhantes nos dois ensaios. Os resultados encontrados neste trabalho são importantes para dar continuidade ao processo de piramidização de genes visando à resistência a ferrugem, antracnose e mancha- angular no cultivar Rudá atualmente sendo conduzido pelo BIOAGRO/UFV.

Common bean isolines obtained from crosses in which cultivar Rudá was the recurrent parent were inoculated with different rust, anthracnose, and angular leaf spot pathotypes, and also characterized with DNA molecular markers and evaluated for quantitative traits. The inoculations done in BC n F 2:3 isolines showed that the proportion between heterozygous and homozygous resistant plants was 2:1 for all crosses. Thirteen homozygous isolines resistant to rust and anthracnose simultaneously were selected from the cross Rudá x Ouro Negro. Sixteen isolines resistant to anthracnose were selected, 10 from the cross Rudá x TO, and six isolines from the cross Rudá x AB 136. Six homozygous isolines resistant to angular leaf spot were selected from the cross Rudá x AND 277. The isolines genetically closer to the recurrent parent were identified with the use of the random amplified DNA (RAPD) technique. These lines were tested against different pathotypes of the causing agents of rust, anthracnose and angular leaf spot, Uromyces appendiculatus, Colletotrichum lindemuthianum and Phaeoisariopsis griseola , respectively. Isolines ON-25-99 and ON-48-99 were resistant to all rust pathotypes tested. Isolines TO-41-5-6-24 and AB-74-1-13 were resistant to all anthracnose pathotypes tested. Isoline AN-7-2-9-4-6 was resistant to six angular spot pathotypes tested. The isolines which were genetically closer to the recurrent parent were characterized with molecular markers previously shown to be tightly linked to disease resistance genes in the donor parents. Thirteen markers were tested and eight of them (OPAZ20 940 , OPB03 1800 , OPH13 490 , ScarBA08 560 , ScarF10 1050 , OPX11 630 , OPY20 830 and Satt174) proved to be potentially useful in a breeding program to pyramid the resistance genes in the same cultivar. The other five markers separated from the resistance loci due to recombinations during the backcrossing process. The isolines were also tested for quantitative traits and different genetic parameters, phenotypic, genotypic and environmental correlations, and the direct effect of each characteristic on productivity by using path analysis in two different environments. The characters ‘number of pods per plant’ and ‘number of seeds per pod’ presented the highest correlations with productivity per plant. The mean values for the traits and the experimental precision were similar for both assays. Our results will be important to continue the pyramidation process of resistance genes for rust, anthracnose, and angular leaf spot in the cultivar Rudá presently being conducted at BIOAGRO/UFV.