Tese
Identificação da base genética da resistência parcial de cultivares de soja à Sclerotinia sclerotiorum
Identification of genetic base of soybean cultivars partial resistance against Sclerotinia sclerotiorum
Registro en:
SOARES, Bruno de Almeida. Identificação da base genética da resistência parcial de cultivares de soja à Sclerotinia sclerotiorum. 2022. 55 f. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2022.
Autor
Soares, Bruno de Almeida
Institución
Resumen
A podridão branca da haste (PBH), causada pelo fungo Sclerotinia sclerotiorum é uma das doenças mais importantes da soja em âmbito mundial. Muitos estudos têm sido realizados para identificar genótipos com alta resistência parcial à PBH. A resistência parcial é a associação entre a resistência fisiológica atribuída a cada genótipo de soja somado aos mecanismos de escape que auxiliam a desfavorecer o patógeno. Assim, o objetivo deste trabalho foi: avaliar a resistência fisiológica no processo de germinação de plântulas de soja e durante o estádio V4; verificar os possíveis genes associados em ambos os tempos de inoculação por meio de marcadores single nucleotide polymorphism (SNPs) via associação genômica ampla (GWAS); checar se em ambos os tempos de inoculação, nas sementes e no estádio vegetativo, os mesmos marcadores foram identificados; e selecionar genótipos com alta resistência parcial no campo por meio dos índices de seleção multivariados MGIDI e FAI-BLUP. Foram conduzidos dois ensaios em casa de vegetação com 100 cultivares de soja e dois tratamentos de inoculação, sendo um ensaio com o tratamento denominado inoculado (presença do fungo no tegumento da semente) e um ensaio com o tratamento denominado controle (ausência do fungo no tegumento da semente); um ensaio com as mesmas 100 cultivares de soja inoculadas no estádio vegetativo V4; dois ensaios de campo com 20 cultivares inoculados com suspensão de ascósporos. Os resultados mostraram diferentes SNPs entre as avaliações no processo de germinação e as avaliações no estádio vegetativo. Genes putativos nos cromossomos 3, 6, 10 e 14 foram encontrados em nosso estudo e são passiveis de validação. Contudo, os SNPs diferentes associados a cada tempo de inoculação nos indicou uma possível mudança de resposta no processo de resistência da soja contra S. sclerotiorum. Nos ensaios de campo, quatro cultivares foram selecionadas tanto pelo índice MGIDI quanto pelo índice FAI-BLUP, se mostrando promissoras para cenários de baixa pressão da doença. Estes resultados fornecem informações importantes para programas de melhoramento que visam aumentar a resistência parcial da soja contra S. sclerotiorum. Palavras-chave: Glycine max. Mofo branco. Índice de seleção. Melhoramento genético. Resistência quantitativa. Sclerotinia stem rot (SSR), caused by the fungus Sclerotinia sclerotiorum, is one of the most important soybean diseases worldwide. Many studies have been carried out to identify genotypes with high partial resistance to SSR. Partial resistance is the association between the physiological resistance attributed to each soybean genotype added to the escape mechanisms that help to disfavor the pathogen. Thus, the objective of this work was: to evaluate the physiological resistance in the germination process of soybean seedlings and during the V4 stage; to verify the putative genes at both inoculation times using single nucleotide polymorphism markers (SNPs) via genome-wide association (GWAS); check if at both inoculation times, in the seeds and in the vegetative stage, the same markers were identified; and to select genotypes with high partial resistance in the field using the MGIDI and FAI-BLUP multivariate selection indexes. Two trials were carried out in a greenhouse with 100 soybean cultivars and two inoculation treatments, one test with the treatment called inoculated (presence of the fungus in the seed coat) and a trial with the treatment called control (absence of the fungus in the seed coat); a trial with the same 100 soybean cultivars inoculated at the V4 vegetative stage; two field trials with 20 cultivars inoculated with ascospore suspension. The results showed different SNPs between the evaluations in the germination process and the evaluations in the vegetative stage. Putative genes on chromosomes 3, 6, 10 and 14 were found in our study and are subject to validation. However, the different SNPs associated with each inoculation time indicated a possible change in the response in the soybean resistance process against S. sclerotiorum. In field trials, four cultivars were selected by both the MGIDI index and the FAI- BLUP index, proving to be promising for low disease pressure scenarios. These results provide important information for breeding programs aimed at increasing soybean partial resistance against S. sclerotiorum. Keywords: Glycine max. White mold. Selection index. Genetic breeding. Quantitative resistance. Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico