Introgressão de resistência a tospovírus no tomateiro cultivado por meio de cruzamentos interespecíficos

Abstract

Plantas dos acessos de Lycopersicon peruvianum (LA 444/1-19, LA 371-20, PI 126444-3, PI 126928-2, PI 126944-6 e PI 126944-12) e de L. chilense (LA 130-5 e LA 2753-11) que possuem resistência de amplo espectro a tospovírus foram utilizadas no cruzamento com a cultivar Moneymaker (L. esculentum) para produção de híbridos interespecíficos, visando a introgressão dessa resistência no tomateiro cultivado. Para superar as barreiras interespecíficas verificadas nestes cruzamentos utilizou-se o cultivo in vitro de sementes imaturas em meio de cultura Murashige & Skoog (MS). Obtiveram-se cinco híbridos do cruzamento L. esculentum x LA 130-5, quatro do cruzamento L. esculentum x LA 2753-11, quatro do cruzamento L. esculentum x LA 371-20, cinco do cruzamento L. esculentum x LA 444/1-19, um do cruzamento L. esculentum x PI 126944-6 e um do cruzamento L. esculentum x PI 126944-12. Não se obteve nenhuma planta dos cruzamentos entre L. esculentum e os acessos PI 126444 e PI 126928, mesmo utilizando-se o cultivo in vitro de semente imatura. Todos os híbridos foram auto-incompatíveis e apresentaram características morfológicas intermediárias aos seus progenitores. A natureza híbrida das plantas F 1 foi confirmada utilizando-se um marcador molecular CAPS. Alguns dos híbridos foram propagados mediante o processo de estaquia e inoculados para avaliação da resistência com isolados de tospovírus, pertencentes às espécies Tomato spotted wilt virus - TSWV, Groundnut ringspot virus GRSV e Tomato chlorotic spot virus - TCSV. Os híbridos foram submetidos a duas inoculações via extrato foliar tamponado, realizadas num intervalo de sete dias. Apenas os híbridos do cruzamento L. esculentum x LA 371-20 e L. esculentum x PI 126944-6 foram resistentes aos três isolados utilizados. Os demais híbridos foram resistentes aos isolados das espécies GRSV e TCSV, mas suscetíveis ao isolado da espécie TSWV. Os híbridos foram retrocruzados com a cultivar Moneymaker para obtenção de populações de retrocruzamento (RC). Populações RC 1 para os híbridos L. esculentum x LA 130-5, L. esculentum x LA 2753-11, L. esculentum x LA 371-20 e L. esculentum x LA 444/1-19 foram obtidas utilizando-se também o cultivo in vitro de sementes imaturas, obtendo- se um total de 99 plantas RC 1 . Estas plantas foram autofecundadas e novamente retrocruzadas com a cultivar Moneymaker, gerando populações RC 1 F 2 e RC 2 , respectivamente. O estudo da herança da resistência em uma população RC 1 F 2 derivada de L. peruvianum LA 371-20 indicou que a resistência originária dessa fonte é condicionada por um gene dominante, sendo efetiva contra três espécies de tospovírus (TSWV, TCSV e GRSV). A análise genética dessa progênie com um marcador molecular CAPS ligado ao gene Sw-5 demonstrou que o gene de resistência derivado do acesso LA 371-20 é um alelo do loco Sw-5 ou um gene proximamente ligado.

Accessions of Lycopersicon peruvianum (LA 444/1-19, LA 371-20, PI 126444-3, PI 126928-2, PI 126944-6, PI 126944-12) and L. chilense (LA 130-5, LA 2753-11) that possess wide spectrum tospovirus resistance were used in crosses with the cultivar Moneymaker (L. esculentum) for production of interspecific hybrids, seeking the introgression of this resistance into cultivated varieties. The interspecific barriers in these crossings were overcome by cultivating immature seeds in Murashige & Skoog medium. Hybrids were obtained from crosses ́Moneymaker ́x LA 130-5; ́Moneymaker ́x LA 2753-11; ́Moneymaker ́x LA 371-20; ́Moneymaker ́ x LA 444/1-19; ́Moneymaker ́ x PI 126944-6 and ́Moneymaker ́ x PI 126944-12. Seeds derived from crosses between ́Moneymaker ́and accessions PI 126444 and PI 126928 did not germinated or produced abnormal seedlings. All hybrids were self-incompatible and displayed morphological characteristics intermediate to their progenitors. The hybrid nature of the F 1 plants was also confirmed by molecular marker analysis. Cuttings from some of the hybrids were inoculated with virus isolates, belonging to the species Tomato spotted wilt virus - TSWV, Groundnut ringspot virus - GRSV and Tomato chlorotic spot virus - TCSV. Only the cuttings from ́Moneymaker ́x LA 371-20 and ́Moneymaker ́x PI 126944-6 hybrids were resistant to all isolates. The others hybrids were resistant to GRSV and TCSV, but susceptible to the TSWV isolate. The hybrids were backcrossed to ́Moneymaker ́ for production of backcross populations (RC). RC 1 populations were obtained for ́Moneymaker ́ x LA 130-5, ́Moneymaker ́x LA 2753-11, ́Moneymaker ́ x LA 371-20 and ́Moneymaker ́ x LA 444/1-19. The RC 1 plants were selfed and again backcrossed to ́Moneymaker ́ to obtain RC 1 F 2 and RC 2 populations, respectively. Inheritance studies of the resistance in a population RC 1 F 2 derived from LA 371-20, showed that the resistance of this accession is conditioned by a dominant gene effective against three tospovirus species (TSWV, TCSV and GRSV). Genetic analysis of this progeny with a molecular CAPS marker linked to Sw-5, demonstrated that the gene derived from LA 371-20 is allelic to Sw-5 or a tightly linked gene.