Melhoramento de feijão do tipo Carioca: avaliação de populações segregantes e uso de marcadores moleculares visando resistência a patógenos

Abstract

Visando desenvolver linhagens de feijão do tipo carioca, resistentes à antracnose (Colletotrichum lindemuthianum), ferrugem (Uromyces appendiculatus) e mancha angular (Phaeoisariopsis griseola) e com características agronômicas desejáveis, foi realizada a caracterização fenotípica e molecular de 30 linhagens elites de feijão do tipo carioca e da isolinha Rudá-R, a qual é proveniente do programa de piramidação de genes de resistência a patógenos do feijoeiro, em andamento no BIOAGRO/UFV. Todas as linhagens foram cruzadas com a Rudá-R , aqui utilizada como fonte de genes de resistência às doenças mencionadas anteriormente. Posteriormente, as populações segregantes foram avançadas e avaliadas em campo nas gerações F2 e F3, nas safras da seca de 2004 e de 2005, utilizando o delineamento de blocos ao acaso, com três repetições. Na geração F3 foram tomados dados de produção de grãos por planta, com o intuito de estimar a variância genética média de cada população e, assim, predizer o potencial genético dessas populações, conforme metodologia de Jinks e Pooni. Nesse estudo foi utilizada como testemunha a cultivar Talismã como padrão, também de grãos do tipo carioca. Considerando os resultados da caracterização fenotípica e molecular dos genitores e da avaliação das populações segregantes foram selecionadas cinco populações de bom desempenho e com potencial para utilização de seleção indireta por meio de marcadores moleculares visando resistência aos patógenos da antracnose, ferrugem e mancha angular. Cerca de 150 plantas F4 de cada uma dessas populações foram genotipadas utilizando marcadores RAPD e SCAR, previamente identificados pelo Programa do BIOAGRO/UFV. Foram identificadas plantas F4 com presença de marcas moleculares ligadas a diferentes alelos de resistência aos patógenos da antracnose, ferrugem e mancha angular, nas diferentes populações segregantes; em alguns casos constatou-se, molecularmente, a introgressão de dois ou três genes de resistência, o que seria dificultado utilizando somente inoculações artificiais. Além disso, no sentido de validar a metodologia de predição do potencial genético de populações segregantes no melhoramento do feijoeiro, foram escolhidas as duas populações mais promissoras e as duas menos promissoras, baseado no potencial de gerar linhagens superiores ao padrão Talismã. Foram extraídas 53 famílias F3:5 de cada população e estas avaliadas em campo no delineamento em látice quadrado triplo. De acordo com os resultados obtidos concluiu-se que a metodologia de Jinks e Pooni foi eficiente na identificação de populações segregantes mais promissoras, as quais originaram famílias de bom desempenho, com vistas à extração de linhagens superiores.

In order to develop Carioca bean lines resistant to Colletotrichum lindemuthianum, Uromyces appendiculatus and Phaeoisariopsis griseola and showing desirable agronomic characteristics, it was done phenotypic and molecular characterization of 30 Carioca bean lines and also of Rudá-R which comes from a program of pyramiding of gene resistant to bean pathogen, at BIOAGRO/UFV. At the dry season 2004/05, segregate population were advanced and evaluated in field at generations F2 and F3 by using randomized block design, with three replications. At F3 were collect data of grain production per plant in order to estimate the average of genetic variance of each population and then determine their genetic potential according to Jinks and Pooni prediction methodology. Cultivar Talismã was used as control. Considering the results of characterization and evaluation, five populations were selected because of good performance and potential to use indirect selection from molecular markers. Around 150 F4 plants of each population were genetically identified by using RAPD and SCAR markers, previously identified by BIOAGRO program. Some F4 plants from different segregate populations showed molecular marks connected to different alleles of that pathogens resistance. In some cases introgression of two or three resistance gene could be molecularly observed, and only artificial inoculation could difficult it. Aiming to valid the prediction methodology, two populations more promising and two less promising were chosen, based in the potential to provide lines superior to Talismã pattern. From each population was extracted 53 families F3:5 and then they were evaluated in field in a square lattice triple design. According to the results, Jinks and Pooni methodology was efficient in identifying segregate populations that are more promising and provided families of good performance, in order to extract superior lines.