Marcadores moleculares associados a resistência da soja a fitonematoides

Abstract

A cultura da soja a cada nova safra se depara com um gargalo cada vez maior, que são os fitonematoides. O nematoide das lesões radiculares (Pratylenchus brachyurus) é um grande causador de perdas para as lavouras. Entretanto, na literatura, poucas regiões gênicas são associadas à resistência a este fitonematoide. Outro nematoide que vem sendo descrito como possível parasita e causador de danos na cultura é o nematoide espiralado (Helicotylenchus dihystera). Neste sentido, a tese visa validar marcadores de DNA associados à resistência para os respectivos nematoides em soja. No primeiro capítulo, marcadores SNPs (Single-Nucleotide Polymorphisms) foram identificados e associados à resistência ao nematoide espiralado para 34 genótipos de soja e a resposta de oito cultivares selecionadas do banco de germoplasma do Programa de Melhoramento da Qualidade da Soja – Universidade Federal de Viçosa (PMQS-UFV) frente a presença ou ausência do parasita até o período de colheita. A cultivar TMG1176 RR apresentou maior número de SNPs associados e menor reprodução de nematoides. Ao todo, 21 SNPs foram associados com a característica de resistência ao fitonematoides emergente, deste total, 11 SNPs apresentaram proximidade de até ±2Mb com outro SNP associado com a resistência a outros fitonematoides em soja. No segundo capítulo, foram três SNPs validados associados à resistência ao nematoide das lesões radiculares, em duas populações de RILs (Recombinant Inbred Lines). Os SNPs 145 e 149 apresentaram associação a loci para resistência ao nematoide das lesões radiculares de 11 e 9%, respectivamente, no cruzamento entre CD213 PTA x BR8014887. O cruzamento entre BRS284 x BR8014887 apresentou a importância de 33 e 14% para característica de resistência ao nematoide das lesões radiculares, respectivamente para os SNPs 145 e 149. O SNP 255 para ambos os cruzamentos apresentou associação a um locus com menor participação para resistência ao nematoide, porém o cruzamento BRS284 x BR8014887 apresentou associação superior a 10%. A avaliação da combinação para as três marcas indicou determinação para resistência ao nematoide das lesões radiculares de 30% para a população descendente do cruzamento CD213 PTA x BR8014887 e 47,5% para a população descendente do cruzamento BRS284 x BR8014887. O ciclo fenológico da população BRS284 x BR8014887 apresentou variância para o SNP149 no qual a parcela com a presença do alelo AA apresentou maturação precoce em relação ao alelo GG. Palavras-chave: Nematoide Melhoramento genético. SNP. espiralado. Nematoide das lesões radiculares.

The Soybean crop face a big problem every harvest, which are the plant-parasitic nematodes. The root lesion nematode (Pratylenchus brachyurus) is a major cause of crop losses. However, in the literature, few gene regions are associated with resistance to this plant-parasitic nematode. Another nematode that has been described as a possible parasite and cause crop damage is the spiral nematode (Helicotylenchus dihystera). In this sense, the thesis aims to validate DNA markers associated with resistance for the respective plant-parasitic nematodes in soybean. In the first chapter, SNPs (Single-Nucleotide Polymorphisms) were identified and associated with resistance to the spiral nematode for 34 soybean genotypes against the presence or absence of the parasite. The cultivar TMG1176 RR showed a higher number of associated SNPs and lower nematode reproduction. Altogether, 21 SNPs were associated with the characteristics of resistance to emerging nematodes, of this total, 11 SNPs showed proximity of up to ±2Mb to another SNP associated with resistance to other nematodes in soybean. In the second chapter, three SNPs were validated and associated with resistance to the root lesion nematode in two soybean RILs (Recombinant Inbred Lines). The SNPs 145 and 149 showed associated with loci for resistance to the root lesion nematode of 11 and 9%, respectively, in the cross between CD213 PTA x BR8014887. The cross between BRS284 x BR8014887 showed the genetic contribution of 33 and 14% for resistance to root lesion nematode, respectively for SNPs 145 and 149. The cross between BRS284 x BR8014887 showed the importance of 33 and 14% for resistance to root lesion nematode, respectively for SNPs 145 and 149. The SNP 255 for both crosses was associated with a locus with less participation for nematode resistance, but the cross BRS284 x BR8014887 showed an association greater than 10%. The evaluation of the three markers together indicated a genetic contribution to the root lesion nematode of 30% for the population descended from the cross CD213 PTA x BR8014887 and 47.5% for the population descended from the cross BRS284 x BR8014887. The phenological stages of the BRS284 x BR8014887 population showed variance for SNP149 in which the plot with the presence of the AA allele presented early maturation in relation to the GG allele. Keywords: Spiral nematode. Root-lesion nematode. Genetic improvement. SNP.