Métodos para caracterização da reação de genótipos de soja a mofo branco e estudo de associação genômica para resistência a Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary

Abstract

O Mofo branco causado pelo fungo Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary, é uma das principais doenças da cultura da soja no Brasil, com potencial de causar severas perdas de produtividade. Devido à sua capacidade de persistência no solo por meio de escleródios e à variabilidade de resposta entre genótipos e isolados do patógeno, o manejo dessa doença representa um grande desafio. Diante disso, este trabalho teve como objetivos: (i) avaliar a eficiência de diferentes metodologias de inoculação quanto à expressão da severidade do mofo branco em cultivares de soja com distintos níveis de resistência e (ii) identificar regiões genômicas associadas à resistência ao mofo branco por meio de análises de associação genômica ampla (GWAS) e mapeamento de herdabilidade regional (RHM). Na primeira etapa do estudo, oito metodologias de inoculação foram testadas em sete cultivares comerciais, sob duas condições de temperatura (20°C±2 e 26°C±2). Observou-se que temperaturas mais amenas favoreceram maior severidade da doença. Dentre os métodos avaliados, o chumaço de algodão foi o mais eficiente, apresentando correlação superior a 90% com o comportamento esperado dos genótipos. Foram conduzidas análises de GWAS e RHM utilizando 102 genótipos de soja genotipados com o chip Illumina SoySNP50K. A GWAS identificou quatro SNPs associados à resistência ao mofo branco, enquanto o RHM detectou 26 regiões genômicas com efeito significativo, explicando até 15% da variância fenotípica total. A abordagem RHM demonstrou maior sensibilidade para detectar variantes de pequeno efeito, complementando os achados da GWAS. Os resultados obtidos reforçam a importância da padronização de metodologias de inoculação, da caracterização da variabilidade do patógeno e da aplicação de abordagens genômicas complementares para o avanço na seleção de genótipos resistentes ao mofo branco da soja. Essas informações são essenciais para o desenvolvimento de cultivares mais resistentes. Palavras-chave: Glycine max; Resistência genética; Métodos de inoculação; Mapeamento genético; GWAS; RHMWhite mold, caused by the fungus Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary, is one of the main diseases of soybean in Brazil, with the potential to cause severe yield losses. Due to its ability to persist in the soil through sclerotia and the variability in response among genotypes and pathogen isolates, the management of this disease represents a major challenge. Therefore, this study aimed to: (i) evaluate the efficiency of different inoculation methodologies for the expression of white mold severity in soybean cultivars with different resistance levels, and (ii) identify genomic regions associated with resistance to white mold through Genome-Wide Association Studies (GWAS) and Regional Heritability Mapping (RHM). In the first part of the study, eight inoculation methods were tested on seven commercial cultivars under two temperature conditions (20°C±2 and 26°C±2). It was observed that milder temperatures favored higher disease severity. Among the methods evaluated, the cotton ball technique was the most efficient, showing a correlation greater than 90% with the expected behavior of the genotypes. GWAS and RHM analyses were conducted using 102 soybean genotypes genotyped with the Illumina SoySNP50K chip. GWAS identified four SNPs associated with resistance to white mold, while RHM detected 26 genomic regions with a significant effect, explaining up to 15% of the total phenotypic variance. The RHM approach demonstrated greater sensitivity for detecting small-effect variants, complementing the GWAS findings. The results reinforce the importance of standardizing inoculation methodologies, characterizing pathogen variability, and applying complementary genomic approaches to advance the selection of genotypes resistant to white mold. This information is essential for the development of more resistant cultivars. Keywords: Glycine max; Genetic resistance; Inoculation methods; Genetic mapping; GWAS; RHM