tese
Seleção recorrente em feijoeiro visando resistência à Sclerotinia sclerotiorum e respostas bioquímicas associadas à defesa contra o patógeno
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Faculdade, Instituto ou Escola
Departamento
Programa de Pós-Graduação
DBI - Programa de Pós-graduação
Agência de fomento
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
Os objetivos deste trabalho foram obter progênies de feijoeiro com maiores
níveis de resistência fisiológica ao mofo branco, grãos do tipo “Carioca” e porte
arbustivo, por meio da seleção recorrente; verificar a eficiência na seleção destes
caracteres e se os níveis de resistência obtidos são equivalentes aos das fontes de
resistência relatadas na literatura; e avaliar mecanismos bioquímicos envolvidos na
resposta de defesa de genótipos de feijoeiro a esta doença. Foram intercruzadas 13
linhagens de feijoeiro com resistência parcial ao mofo branco, por meio de um
dialelo no esquema cônico e foram obtidos sete ciclos de seleção recorrente. Destes
ciclos, progênies das gerações S0:1, S0:2 e S0:3 dos ciclos III, IV, V, VI foram
avaliadas. Também foram avaliadas de 8 a 10 melhores progênies dos sete ciclos,
em dois experimentos em casa de vegetação e campo. Os caracteres avaliados
foram resistência ao mofo branco pelo método do Straw test, porte, tipo de grãos e
produção. A seleção recorrente possibilitou ganho na resistência ao mofo branco de
aproximadamente 11% ao ano e para o caráter porte o ganho foi de 15 % ao ano.
Ganho significativo também foi obtido na seleção de progênies para porte e tipo de
grãos dentro de cada ciclo. A seleção recorrente foi eficiente para obtenção de
progênies com alto nível de resistência ao mofo branco com grãos do tipo carioca,
porte ereto e com produtividade considerável. Para avaliação bioquímica foram
utilizadas quatro linhagens com diferentes níveis de resistência ao mofo branco,
CNFP10772, Talismã, CNFC9506, e CNFRJ10564. Foram avaliadas atividades de
enzimas de defesa e teores de fenóis solúveis totais e lignina em plantas inoculadas
com o fungo Sclerotinia sclerotiorum pelo método Straw test e não inoculadas. As
amostras foram coletadas em duas posições na planta e em seis tempos após a
inoculação. Maiores teores de lignina e fenóis solúveis totais e maior indução da
atividade da peroxidase e superóxido dismutase em plantas inoculadas na região
próxima à inoculação (Posição um) indicam ativação local com posterior
sinalização de mecanismos de defesa em outras regiões da planta. O genótipo com
maior nível de resistência foi superior ao suscetível quanto à produção de lignina e
às atividades das enzimas de defesa peroxidase, ascorbato peroxidase e superóxido
dismutase. Estes resultados sugerem que a combinação destas respostas de defesa
no feijoeiro pode contribuir para maior resistência da planta ao patógeno e que
estas enzimas possuem potencial para uso na seleção de genótipos de feijoeiro.
The objectives of this study were to obtain common bean progenies with higher levels of physiological resistance to white mold, carioca grain type and upright habit, using recurrent selection; verify efficiency in the selection of these characters and check if the resistance levels obtained are equivalent to the sources of resistance reported in the literature; and evaluate biochemical mechanisms involved in the defense response of bean genotypes to this disease. Twelve common bean lines with partial resistance to white mold were intercrossed using a diallel in conic scheme and seven recurrent selection cycles were obtained. Of these cycles, progenies of the S0:1, S0:2 and S0:3 generations of cycles III, IV, V and VI were evaluated. From 8 to 10 of the best progenies of the seven cycles were also evaluated, in two experiments in a greenhouse and in the field. The traits evaluated were white mold resistance using Straw test method, plant architecture, grain type and grain yield. Recurrent selection allowed a selection progress of about 11 % per year to white mold resistance and of about 15 % per year to the plant architecture. Significant gain was also obtained in the selection process within each cycle. The progenies selection and recurrent selection were efficient to obtain progenies with high-level of resistance to white mold, “Carioca” grain type, upright plant and with considerable grain yield. Some biochemical mechanisms were evaluated in four genotypes with different levels of white mold resistance, CNFP10772, Talismã, CNFC9506 and CNFRJ10564. It was evaluated the activities of defense enzymes, total soluble phenols and lignin in plants inoculated and not inoculated with the fungus Sclerotinia sclerotiorum. Samples were collected at two locations in the plant and in six times after inoculation. Higher levels of lignin and total soluble phenols, and greater induction of the peroxidase and superoxide dismutase activity were detected in the region close to the inoculation (position one), indicating local activation and subsequent signaling of defense mechanisms in other regions of the plant. The genotype with the highest level of resistance was higher than susceptible for the production of lignin and activities of defense enzymes peroxidase, ascorbate peroxidase and superoxide dismutase. These results suggest that a combination of defense responses in common bean can contribute to increased plant resistance to the pathogen, and these enzymes have potential for using in selection of resistant bean genotypes.
The objectives of this study were to obtain common bean progenies with higher levels of physiological resistance to white mold, carioca grain type and upright habit, using recurrent selection; verify efficiency in the selection of these characters and check if the resistance levels obtained are equivalent to the sources of resistance reported in the literature; and evaluate biochemical mechanisms involved in the defense response of bean genotypes to this disease. Twelve common bean lines with partial resistance to white mold were intercrossed using a diallel in conic scheme and seven recurrent selection cycles were obtained. Of these cycles, progenies of the S0:1, S0:2 and S0:3 generations of cycles III, IV, V and VI were evaluated. From 8 to 10 of the best progenies of the seven cycles were also evaluated, in two experiments in a greenhouse and in the field. The traits evaluated were white mold resistance using Straw test method, plant architecture, grain type and grain yield. Recurrent selection allowed a selection progress of about 11 % per year to white mold resistance and of about 15 % per year to the plant architecture. Significant gain was also obtained in the selection process within each cycle. The progenies selection and recurrent selection were efficient to obtain progenies with high-level of resistance to white mold, “Carioca” grain type, upright plant and with considerable grain yield. Some biochemical mechanisms were evaluated in four genotypes with different levels of white mold resistance, CNFP10772, Talismã, CNFC9506 and CNFRJ10564. It was evaluated the activities of defense enzymes, total soluble phenols and lignin in plants inoculated and not inoculated with the fungus Sclerotinia sclerotiorum. Samples were collected at two locations in the plant and in six times after inoculation. Higher levels of lignin and total soluble phenols, and greater induction of the peroxidase and superoxide dismutase activity were detected in the region close to the inoculation (position one), indicating local activation and subsequent signaling of defense mechanisms in other regions of the plant. The genotype with the highest level of resistance was higher than susceptible for the production of lignin and activities of defense enzymes peroxidase, ascorbate peroxidase and superoxide dismutase. These results suggest that a combination of defense responses in common bean can contribute to increased plant resistance to the pathogen, and these enzymes have potential for using in selection of resistant bean genotypes.
Abstract
Descrição
Tese apresentada à Universidade Federal de
Lavras, como parte das exigências do
Programa de Pós-Graduação em Genética e
Melhoramento de Plantas, área de
concentração em Genética e Melhoramento de
Plantas, para a obtenção do título de Doutor.
Área de concentração
Genética e Melhoramento de Plantas
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
ISBN
DOI
Citação
LEITE, M. E. Seleção recorrente em feijoeiro visando resistência à Sclerotinia sclerotiorum e respostas bioquímicas associadas à defesa contra o patógeno. 2014. 153 p. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2014.