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Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2020.tde-20200111-125943
Documento
Autor
Nome completo
Herberte Pereira Silva
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2001
Orientador
Título em português
Análise genética da resistência a Puccinia polysora Underw em milho (Zea mays L.)
Palavras-chave em português
ANÁLISE GENÉTICA
FERRUGEM
FUNGOS FITOPATOGÊNICOS
MILHO
RESISTÊNCIA GENÉTICA VEGETAL
Resumo em português
A resistência genética é a forma mais eficiente de controle das doenças da cultura do milho. Em qualquer programa de melhoramento voltado para o desenvolvimento de híbridos resistentes, a estimativa de parâmetros genéticos associados com a herança de resistência é de crucial importância. Assim, os objetivos deste trabalho foram o de estimar a magnitude e modo de ação de genes de resistência a Puccinia polysora por meio da análise de médias de gerações e análise dialélica. No estudo de análise de médias de gerações, as gerações F1, F2 e retocruzamentos para ambos genitores foram desenvolvidas a partir de cruzamentos de cinco linhagens endogâmicas com uma linhagem altamente suscetível. As plantas foram avaliadas para resistência a P. polysora sob condições naturais de infecção em dois experimentos de campo por meio de estimativas da severidade da doença na planta inteira (PI) com auxílio de uma escala diagramática e da severidade da doença na folha posicionada no ponto de inserção da espiga principal (AFA). Os resultados indicaram que não houve diferença entre os dois métodos de avaliação de doença, embora a avaliação de severidade na planta inteira tenha se mostrado mais prática. As análises também indicaram que a resistência foi devida a ação predominantemente aditiva. As estimativas de herdabilidade no sentido amplo foram altas, variando entre 52,9 a 77,1% para PI e entre 57,9 a 86,2% para AFA. Segregação transgressiva foi verificada em gerações F2 de todos os cinco cruzamentos, indicando que a linhagem suscetível deve conter ao menos um fator de resistência. Na análise dialélica, nove linhagens e um agrupamento dialélico parcial de seus 36 híbridos F1 foram utilizados em experimentos conduzidos em três ambientes para avaliar a capacidade específica e geral de combinação (CEC e CGC, respectivamente) e heterose para resistência a P. polysora. A exemplo da análise de média de gerações, a severidade da doença foi avaliada na planta inteira e na folha posicionada no ponto de inserção da espiga principal. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso. As análises de variância foram feitas usando a análise II do método de Gardner & Eberhart, associado ao método 4, modelo I de Griffing. A análise dialélica em diferentes ambientes mostrou altamente significativos entre ambientes (E), CGC e CGC x E para os dois métodos de avaliação. O efeito de CEC foi significativo para PI mas não para AFA. A interação CEC x E não foi significativa para ambos métodos de avaliação. Os resultados mostraram que a CGC foi mais importante que CEC nas nove linhagens avaliadas, sugerindo que efeitos genéticos aditivos são mais importantes como fonte de variação para resistência a esta doença para este grupo de linhagens. Foram encontrados efeitos heteróticos para resistência tanto em cruzamentos entre linhagens resistentes como entre suscetíveis, embora nestes últimos casos os efeitos foram maiores. Os resultados permitiram identificar combinações híbridas específicas entre linhagens com alto potencial para o controle deste patógeno.
Título em inglês
Genetic analysis of resistance to Puccinia polysora Underw in maize (Zea mays L.)
Resumo em inglês
Genetic resistance is the most efficient way of controlling maize diseases. ln any breeding program directed towards the development of resistant hybrids, the estimation of genetic parameters associated to the inheritance of disease resistance is of crucial importance. Thus the objectives of this study were to estimate the magnitude and mode of action of genes involved in resistance to Puccinia polysora through both a generation means and a diallel analysis. ln the generation means analysis study, the F1, F2, and backcross generations to both parents were derived from crosses between five inbred lines and a highly susceptible one. The plants were evaluated for resistance to P. polysora under natural conditions of infection in two field triais by estimating the whole-plant disease severity (PI) with the aid of a diagramatic scale and by estimating the disease severity on the leaf of the main ear (AFA). The results indicated that there was no difference between the two disease assessment methods but evaluating whole-plant disease severity was more practical. The analyses also indicated that resistance was mainly due to the additive gene action. Broad sense heritability estimates were high, ranging from 52,9 to 77,1% for PI and from 57,9 to 86,2 for AFA. Transgressive segregation was verified in F2 generations of all five crosses, indicating that the highly susceptible line should carry at least one resistance factor. Nine inbred lines and a partial diallel set of their 36 F1 hybrids were used in the diallel analysis study. The trials were conducted in three environments in order to evaluate the specific and general combining abilities (CGE and CGC, respectively) as well as heterosis for resistance. Like in the generation means analysis study, disease severity was evaluated in the whole plant (PI) and in the leaf positioned at the point of insertion of the main ear (AFA). The trials were conducted according to a randomized block design. Analyses of variance were made using Gardner and Eberhart's analysis II combined with Griffing's method 4, model I. The diallel analysis over environments indicated highly significant environment (E), CGC and CGC x E effects for both disease evaluation methods. While CEC effects were significant for PI but non significant for AFA, the interactions CEC x E were non significant for both disease severity estimates. The results showed that CGC effects were more important than CEC, suggesting that additive genetic effects are more important as sources of variation for disease resistance in this set of inbred lines. Heterotic effects were found in crossings between resistant lines and between susceptible ones, although in the former cases the effects were larger. The results allowed to identify specific hybrid combinations of lines with high potential for the genetic control of this pathogen.
 
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Data de Publicação
2020-01-11
 
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