Validation of microsatellite markers for assisted selection of soybean resistance to cyst nematode races 3 and 14

Abstract

The objective of this work was to validate microsatellite markers associated with resistance to soybean cyst nematode (Heterodera glycines Ichinohe) races 3 and 14, in soybean (Glycine max L.) genotypes, for use in marker-assisted selection (MAS) programs. Microsatellites of soybean linkage groups A2, D2 and G were tested in two populations, and their selection efficiencies were determined. The populations were 65 F2:3 families from Msoy8001 (resistant) x Conquista (susceptible) cross, and 66 F2:3 families of S5995 (resistant) x Renascença (susceptible) cross, evaluated for resistance to races 3 and 14, respectively. Families with female index up to 30% were considered moderately resistant. Markers of A2 and G linkage groups were associated with resistance to race 3. Markers Satt309 and GMENOD2B explained the greatest proportion of phenotypic variance in the different groups. The combinations Satt309+GMENOD2B and Satt309+Satt187 presented 100% selection efficiency. Resistance to race 14 was associated with markers of G linkage group, and selection efficiency in the Satt309+Satt356 combination was 100%. The selection differential obtained by phenotypic and marker assisted selection showed that both can result in similar gains.

O objetivo deste trabalho foi validar marcadores microssatélites associados à resistência às raças 3 e 14 do nematóide-de-cisto (Heterodera glycines Ichinohe) da soja (Glycine max L.), para serem utilizados em programas de seleção assistida por marcadores moleculares (SAM). Microssatélites dos grupos de ligação A2, D2 e G da soja foram testados em duas populações, e suas eficiências de seleção foram determinadas. As populações foram 65 famílias F2:3,do cruzamento Msoy8001 (resistente) x Conquista (suscetível), e 66 famílias F2:3, do cruzamento S5995 (resistente) x Renascença (suscetível), avaliadas para a resistência às raças 3 e 14, respectivamente. Famílias com índice de fêmeas de até 30% foram consideradas moderadamente resistentes. Marcadores dos grupos de ligação A2 e G apresentaram associação com a resistência à raça 3. Os marcadores Satt309 e GMENOD2B explicaram a maior proporção da variância fenotípica nos diferentes grupos. As combinações Satt309+GMENOD2B e Satt309+Satt187 apresentaram eficiência de seleção de 100%. A resistência à raça 14 foi associada com marcadores do grupo de ligação G, e a eficiência de seleção da combinação Satt309+Satt356 foi de 100%. Os diferenciais de seleção fenotípica e de seleção assistida mostraram que os dois tipos de seleção podem proporcionar ganhos similares.