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Estratégias para obtenção de linhagens com resistência durável à ferrugem asiática da soja
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Resumo
A ferrugem-asiática da soja, causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi Sydow & P. Syd., é considerada altamente agressiva e foi relatada, pela primeira vez no Brasil, em 2001. As plantas de soja são suscetíveis ao fungo em todos os estádios de crescimento e as perdas podem ser de até 100%. As pesquisas têm se concentrado na obtenção de cultivares resistentes por meio de alelos dominantes ou recessivos, que condicionam a resistência vertical (qualitativa), mas a estabilidade desse tipo de resistência pode não ser durável. A identificação de linhagens que possam ser utilizadas como fontes para resistência horizontal (quantitativa) certamente ajudará a aumentar a longevidade das cultivares recomendadas. Entretanto, esse tipo de resistência está condicionado às variáveis ambientais que podem dificultar a seleção. Desse modo, com a realização deste trabalho objetivou-se selecionar genitores para hibridação e identificar se as interações entre os genótipos e os ambientes podem influenciar as estimativas genéticas. Objetivou-se, ainda, identificar o controle genético da herança da resistência à ferrugem-asiática da soja e comparar os métodos de seleção para a identificação de populações e/ou linhagens resistentes. Para isso, foi avaliada a severidade do patógeno nos genitores e nas gerações segregantes F2, F3 e F4, durante as safras 2006/07 e 2007/08. Concluiu-se que há predominância de efeitos aditivos no controle genético da resistência à ferrugem da soja e a interação das populações segregantes com os ambientes, embora significativas, não altera as estimativas dos parâmetros genéticos, indicando que estimativas obtidas em um ano e uma avaliação podem ser extrapoladas. A linhagem BR01-18437 (portadora de gene maior recessivo) confirmou a sua resistência, obtendo, ainda, alta estimativa da capacidade geral de combinação, devendo ser utilizada se o objetivo for a resistência a Phakopsora pachyrhizi. A estimativa da herdablidade no sentido restrito variou de 23,12% a 55,83%, mostrando a possibilidade de sucesso na seleção de indivíduos resistentes já nas gerações iniciais. Todos os procedimentos utilizados para a escolha das populações apresentaram resultados semelhantes e identificaram a população BR01-18437 x BRS 232 como a mais promissora para a seleção de linhagens com resistência a P. pachyrhizi. A estimativa do progresso médio com a seleção, independente da geração, do método de seleção e da intensidade, foi de -6,2%, tendo o ganho em porcentagem média utilizando o BLUP ou o valor fenotípico bem semelhante, não havendo vantagem no emprego do primeiro em relação ao segundo. Grande parte dos indivíduos selecionados foi proveniente das populações que tinham como genitor em comum a linhagem BR01-18437. Contudo, em todas as populações foram identificados indivíduos resistentes.
Soybean rust caused by the Phakopsora pachyrhizi Sydow & P.Syd. fungus is a very aggressive disease that was reported for the first time in Brazil in 2001. Soybean plants are susceptible to rust at any developmental stage and, in many cases, yield losses may reach 100%. Cultivar development has been concentrated in using resistance (vertical) expressed by single major dominant or recessive genes, but there is a common understanding that this type of resistance may not be durable. Presently, soybean breeders are looking for rust resistance expressed by minor genes (horizontal) for use in the programs in an attempt to extend the longevity of their varieties. To identify soybean varieties or inbred lines expressing this type of resistance, understand the interactions of these genes with the environment and validate selection procedures to screen resistance genotypes are the main objectives of most breeding programs. Consequently, this work has the objective of selecting parents for crossing, studying the genetic control of soybean rust resistance and assessing the interaction of the resistance with the environment to ensure the use of most efficient selection method for screening superior genotypes. The study involved assessment of rust severity in the parents and their derived F2, F3 and F4 populations during the 2006/07 and 2007/08 growing seasons. The main conclusions are that the genetic control of rust resistance in soybeans is, predominantly, through genes expressing additive effects and that genotype x environment interaction, although significant, does not alter the rust resistance rank of the genotypes nor the genetic parameter estimates. Therefore, genetic parameter estimates obtained in one year can be extrapolated to other years. Line BR01-18437 (carrier of a major recessive gene for resistance) was resistant to rust in the trials and showed the largest GCA (general combining ability) value, indicating it should be used in programs aiming at developing soybean inbreds resistant to P. pachyrhizi. The calculated narrow sense heritability ranged from 23.12% to 55.83%, suggesting that selection of resistant genotypes may start early in the breeding program. All selection procedures used to identify the most promising population to generate inbred lines resistant to rust were consistent in indicating that BR01-18437 x BRS 232 was the best population to explore. The estimated average (over generation and selection method) progress from selection was -6.2%, with the BLUP and phenotypic selection procedures showing equivalent efficiency. Although the majority of the selected individuals stemmed from the BR01-18437 parent, all crosses showed potential to generate soybean plants resistant to rust.
Soybean rust caused by the Phakopsora pachyrhizi Sydow & P.Syd. fungus is a very aggressive disease that was reported for the first time in Brazil in 2001. Soybean plants are susceptible to rust at any developmental stage and, in many cases, yield losses may reach 100%. Cultivar development has been concentrated in using resistance (vertical) expressed by single major dominant or recessive genes, but there is a common understanding that this type of resistance may not be durable. Presently, soybean breeders are looking for rust resistance expressed by minor genes (horizontal) for use in the programs in an attempt to extend the longevity of their varieties. To identify soybean varieties or inbred lines expressing this type of resistance, understand the interactions of these genes with the environment and validate selection procedures to screen resistance genotypes are the main objectives of most breeding programs. Consequently, this work has the objective of selecting parents for crossing, studying the genetic control of soybean rust resistance and assessing the interaction of the resistance with the environment to ensure the use of most efficient selection method for screening superior genotypes. The study involved assessment of rust severity in the parents and their derived F2, F3 and F4 populations during the 2006/07 and 2007/08 growing seasons. The main conclusions are that the genetic control of rust resistance in soybeans is, predominantly, through genes expressing additive effects and that genotype x environment interaction, although significant, does not alter the rust resistance rank of the genotypes nor the genetic parameter estimates. Therefore, genetic parameter estimates obtained in one year can be extrapolated to other years. Line BR01-18437 (carrier of a major recessive gene for resistance) was resistant to rust in the trials and showed the largest GCA (general combining ability) value, indicating it should be used in programs aiming at developing soybean inbreds resistant to P. pachyrhizi. The calculated narrow sense heritability ranged from 23.12% to 55.83%, suggesting that selection of resistant genotypes may start early in the breeding program. All selection procedures used to identify the most promising population to generate inbred lines resistant to rust were consistent in indicating that BR01-18437 x BRS 232 was the best population to explore. The estimated average (over generation and selection method) progress from selection was -6.2%, with the BLUP and phenotypic selection procedures showing equivalent efficiency. Although the majority of the selected individuals stemmed from the BR01-18437 parent, all crosses showed potential to generate soybean plants resistant to rust.
Abstract
Descrição
Área de concentração
Genética e Melhoramento de Plantas
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
ISBN
DOI
Citação
RIBEIRO, A. S. Estratégias para a obtenção de linhagens com resistência durável à ferrugem asiática da soja. 2009. 112 p. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2009.