Genética da resistência à murcha-de-ceratocystis (Ceratocystis fimbriata) em Eucalyptus spp

Abstract

A murcha-de-ceratocystis (Ceratocystis fimbriata) é atualmente uma das principais enfermidades em plantios comerciais de eucalipto no Brasil. Os principais sintomas causados pela doença são murcha, cancro, escurecimento radial do lenho e morte da planta. O uso de genótipos de eucalipto resistentes é a melhor alternativa de controle. Embora existam genótipos resistentes, a base genética da resistência não é conhecida. Sendo assim, no presente trabalho objetivou-se: 1) determinar o nível de resistência de genótipos de Eucalyptus grandis e E. urophylla e estimar a possibilidade de transferência da resistência por meio de cruzamentos interespecíficos controlados entre essas duas espécies; 2) construir um mapa genético, detectar e quantificar os efeitos de QTLs para resistência à murcha-de-ceratocystis utilizando marcadores microssatélites em uma família de irmãos completos proveniente de um cruzamento interespecífico. Na primeira parte do trabalho, avaliaram-se cinco genitores de E. grandis e 16 de E. urophylla, além de 30 progênies E. grandis x E. urophylla (18 a 25 plantas por progênie). Para a avaliação da resistência foram inoculadas, em condições controladas, cinco réplicas de cada genitor e de cada um dos indivíduos da progênie, com o isolodado SBS-1 de C. fimbriata. Dos 21 genitores avaliados, 12 foram resistentes e nove suscetíveis, independentemente da espécie. As estimativas das herdabilidades individuais no sentido amplo e restrito equivaleram a 59% e 50%, respectivamente, sugerindo que a resistência genética à murcha-deceratocystis apresenta alto grau de controle genético e baixa dominância alélica. Com a seleção dos 50 clones mais resistentes nas famílias avaliadas pode-se obter redução de 74,4% na média da extensão de lesões em relação à população das progênies. Na segunda parte do trabalho, cinco réplicas de 127 indivíduos da progênie DGxUGL [(E. dunnii x E. grandis) x (E. urophylla x E. globulus)] foram avaliadas quanto à resistência à murcha-de-ceratocystis. As inoculações foram realizadas em condições controladas utilizando o isolado SBS-1 de C. fimbriata. A resposta da resistência nos indivíduos da progênie seguiu uma variação contínua possibilitando analisar a característica de forma quantitativa. A progênie foi genotipada com 114 marcadores microssatélites, deste total, 110 foram mapeados em 15 grupos de ligação (GL), cujos comprimentos variaram de 12,3 a 191,5 cM. O mapa genético apresentou saturação satisfatória, com comprimento total de 1352,01 cM e intervalo médio de 12,29 cM. Pela análise de marca simples verificou-se que quatro marcadores, localizados nos GL 3, 5, 8 e 10, apresentavam efeito significativo quanto à ligação a QTL de resistência (Teste F; P≤0,05). O método de Fulker & Cardon confirmou os quatro QTLs encontrados, além de identificar mais um no GL 1, cujas herdabilidades variaram de 9,6 a 34,2.

The ceratocystis wilt (Ceratocystis fimbriata) is currently, one of the most important diseases in commercial eucalypt plantations in Brazil. The main symptoms are wilting, canker and wood darkening. The use of resistant Eucalyptus genotypes is the best control method. Despite the existence of resistant genotypes, the genetic basis of resistance is unknown. Therefore, the present study aimed to: 1) determine the resistance level of Eucalyptus grandis and E. urophylla genotypes and estimate the possibility to transfer the resistance between these two species through controlled interspecific crosses, 2) build a genetic map, detect and quantify the effects of QTL on ceratocystis wilt resistance using microsatellite markers in an interspecific full sibling family. On the first part of this work five parents of E. grandis and 16 E. urophylla, and 30 progenies E. grandis x E. urophylla (18 to 25 plants per progeny) were evaluated. For resistance screening, five replicates of each parent and each individual progeny, were inoculated under controlled conditions with the SBS-1 C. fimbriata isolate. From 21 parents assessed, twelve were resistant and nine susceptible, independently on the pecies. Estimates of individual narrow (50%) and broad (59%) sense heritability suggested a high degree of genetic control and low allelic dominance of the trait. Wide genetic variation among and within families was detected, a fact that contributes to high heritability and genetic gain. A selection of the 50 clones most resistant in the evaluated families, indicated that the average lesion length in the progeny population can be reduced by 74.4%. On the second part, five replicates of 127 individuals of progeny DGxUGL [(E. grandis x E. dunnii) x (E. urophylla x E. globulus)] were evaluated for ceratocystis wilt resistance. The inoculations were conducted under controlled conditions using the C. fimbriata isolate SBS-1. The resistance response in individuals of the progeny followed a continuously variable allowing to analyze the characteristic quantitatively. Among the 114 microsatellite markers analysed, 110 were mapped on 15 linkage groups (LG), whose lengths ranged from 12.3 to 191.5 cM genetic distance. The genetic map was satisfactory saturated, with total length of 1352.01 cM and an average interval of 12.29 cM. For the simple mark analysis, four markers found located in the GL 3, 5, 8, and 10, had significant effect on the binding resistance QTL (F test, P ≤ 0.05). The method of Fulk & Cardon confirmed the four QTLs found and allowed to identify another one in the LG 1, which heritability ranged from 9.6 to 34.2.