Mancha-angular do feijoeiro-comum: variabilidade genética do patógeno e identificação de marcadores moleculares ligados à resistência

Abstract

A mancha-angular, causada pelo fungo Phaeoisariopsis griseola (Saco) Ferraris, é atualmente uma das principais doenças do feijoeiro no Brasil. O patógeno apresenta alta variabilidade, e o desenvolvimento de novas variedades depende da identificação de novas fontes de resistência. Trabalhos recentes têm demonstrado a alta diversidade genética desse patógeno e a sua co-evolução com os grupos Andino e Mesoamericano de feijoeiro. Trabalhos acerca da herança da resistência a P. griseola têm evidenciado uma herança monogênica dominante em alguns casos e recessiva em outros. Os objetivos dessa série de estudos foram investigar a diversidade genética de P. griseola, determinar a herança da resistência e identificar marcadores RAPD e SCAR ligados ao gene de resistência à mancha-angular no cruzamento entre Rudá e Cornell 49-242. Para avaliar a diversidade genética de isolados de P. griseola coletados no Estado de Minas Gerais e em diversos estados brasileiros. foi utilizada uma série diferenciadora composta de 12 variedades de feijão e marcadores RAPD. Os estudos acerca da diversidade genética confirmaram a 17 raças fisiológicas. O patótipo 63.31 foi a raça que agrupou o maior numero de isolados, estando distribuída em quatro das cinco regiões amostradas. Apenas um isolado apresentou reação de compatibilidade com todos os genótipos da série diferenciadora e foi classificado como do patótipo 63.63, o que indicou a necessidade de inclusão de novos genótipos na série diferenciadora. Por meio do uso do primer OPAA 11 e dos dados do fenótipo de virulência, determinou-se a presença do acervo Mesoamericano no Estado de Minas Gerais. Foram estudados 39 isolados provenientes de diversos estados brasileiros, tendo sido identificados 20 patótipos. Além da determinação da diversidade genética, foram testadas nove potenciais fontes de resistência. 0 cultivar México 54 evidenciou-se como o mais resistente, apresentando reação de incompatibilidade a 20 das 25 raças testadas. Os cultivares AND 277, MAR 2, Cornell 49-242, Bat 332 e G 5686 também se destacaram como boas fontes de resisténcia. O cultivar Rudá foi suscetível à maioria dos isolados testados. Os resultados do estudo de herança indicaram a presença de um gene dominante controlando a resistência à mancha-angular no cultivar Cornell 49-242. Foram mapeados dois marcadores RAPD (OPNOZ 890 e OPEO4 650) ligados em fase de acoplamento a 3,2 e 12,5 CM do gene de resistência. 0 fragmento NOOZ 890 foi transformado em um marcador do tipo SCAR. Foi proposta a designação Phg-2 para o gene de resistência presente no cultivar Cornell 49-242. As análises efetuadas na série diferenciadora indicaram que alguns genótipos não são bons diferenciadores da mancha-angular. Fatores experimentais podem estar contribuindo para uma classificação incorreta dos patótipos de P. griseola.

Angular leaf spot, caused by fungus Phaeoisariopsis griseola (Saco) Ferraris, is one of the most important bean disease in Brazil. The pathogen has demonstrated to be highly variable and breeding programs dependent on the identification of new resistance genes to develop resitant cultivars. Recent studies demonstrated a high genetic diversity of this pathogen and its co- evolution with the Andean and Mesoamerican common bean groups. Several works has demonstrated that resistance to this pathogen has been attributed to one gene, sometimes dominant or recessive. The objective of this study were to determinate the inheritance of the resistance and to identify RAPD and SCARs markers linked to angular leaf spot resistance gene in the cross between Cornell 49 -2424 and Ruda, and to assay the genetic diversity P. griseola isolates from the state of Minas Gerais and from others Brazilian states. A differential series composed of 12 bean varieties and RAPD markers were used. Out of 49 isolates tested in Minas Gerais state, 17 races were identified. Race 63.31 grouped the greatest number of isolates. being distributed in four of the five studied regions. The virulence phenotypes showed a high virulence of the isolates. One isolate presented a reaction of compatibility with all genotypes of the differential series and was classified as being from race 63.63, wich suggest the introduction of the new genotypes in the series. The use of OPAA 11 primer and differential series, suggest the group mesoamerican in Minas Gerais state presence. The genetic diversity of 39 P. griseo/a isolates from the seven brasilian states were studied. The results confirmed a variability of the pathogen in Brazil: in 30 isolates tested, 20 phisiological races were obtained. In this study, not only the determination of the races was carrie out, but also nine potential resistance sources were tested. The results confirmed a variability of the pathogen in Mlnas Gerais state and in Brazil. The Mexico 54 cultivar was the most resistant, pressenting incompatibility reaction to 20 of the 25 races tested. AND 277, MAR-2, Cornell 49-242, BAT 332 and (55686 cultivars were good resistance sources. The cultivar Rudá, type, was susceptible to most of the isolates. In the inheritance study, the results indicated that a single gene dominant controls resistance in Cornell 49-242. Two RAPD markers were mapped OPNo2 ago and OPEO4 650 in coupling phase at 3.2 and 12.5 CM from the resistance gene. The No02 890 fragment was transformed into a SCAR marker and we proposed the designation Phg-2 for the angular leaf spot resistance gene in cultivar Cornell 49-242. The use of RAPD markers and the characterization of the pathotypes of P. griseola indicate the necessity of the substitution of some genotypes and the standardization of the protocols and methodologies related to the characterization of the genetic variability of P. griseola.