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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2001.tde-20210104-201456
Document
Author
Full name
Regina Melo Sartori Coêlho Morello
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2000
Supervisor
Title in Portuguese
Resistência em milho (Zea mays L.) a Colletotrichum graminicola (Ces.) Wils
Keywords in Portuguese
ANTRACNOSE
FUNGOS FITOPATOGÊNICOS
MILHO
RESISTÊNCIA GENÉTICA VEGETAL
Abstract in Portuguese
Entre as doenças que ocorrem na cultura do milho, a antracnose, causada por Colletotrichum graminicola, tem potencial para se tornar limitante ao cultivo dessa gramínea. A forma mais eficiente de controle desta doença é através do emprego de genótipos resistentes. Assim, informações sobre procedimentos de avaliação da resistência, análise de raças do patógeno, e herança da resistência a este patógeno são de grande importância para programas de melhoramento. Em experimento realizado em casa de vegetação compreendendo seis linhagens e quatro híbridos, verificou-se variabilidade genética entre genótipos para resistência ao ataque de C. graminicola em folhas, para as variáveis área total de lesão/planta (ATL), área média/lesão (AML), comprimento total de lesão/planta (CTL), comprimento médio/lesão (CML), número de lesões (NL) e tipo de lesão. As variáveis CTL, ATL e nota para tipo de lesão apresentaram-se altamente relacionadas, sendo que a variável tipo de lesão possibilitou uma distinção dos materiais em um maior número de classes. As variáveis CML e AML resultaram no mesmo agrupamento dos materiais, porém não proporcionaram a mesma distinção entre materiais S e R como verificado para as demais variáveis avaliadas. Não constatou-se comportamento diferenciado dos genótipos de milho quando inoculados com dois isolados, indicando a não distinção dos isolados em raças, considerando o material genético avaliado. Ambos os métodos de inoculação do colmo, por injeção de suspensão de conídios e por introdução de palito envolto na massa de conídios, foram eficientes. Entretanto, utilizando-se o método de injeção, obteve-se uma melhor distribuição dos valores referentes à podridão do colmo em classes fenotípicas em relação ao método do palito, que mesmo apresentando o mesmo número de plantas doentes, no geral, estas plantas apresentaram menor severidade da doença. A análise das freqüências observadas de plantas F2 resistentes (sem sintomas) e suscetíveis (com sintoma) à antracnose foliar, oriundas do cruzamento entre as linhagens L 186 e L64, em três ensaios de casa de vegetação e um de campo, indicou a ocorrência de herança monogênica com dominância completa para o alelo que confere resistência. No estudo da herança da resistência para a podridão do colmo, também foram observadas freqüências próximas às esperadas para herança monogênica, também com dominância completa para o alelo que confere resistência. O híbrido apresentou o mesmo padrão de resistência que o genitor L64. A análise de co-segregação indicou segregação independente entre os dois genes. A partir da visualização do tecido de milho inoculado com C. graminicola, ao microscópio eletrônico de varredura, constatou-se que 5 horas após a inoculação os conídios já estavam aderidos à superfície da folha, tendo os apressórios germinado com cerca de 10 horas após a inoculação. Quinze horas após a germinação, apenas na superfície foliar da linhagem genitora suscetível foi observado evidências da penetração do patógeno. A análise genotípica das linhagens genitoras, através de marcadores microssatélites, permitiu identificar 19 locos polimórficos dentre os 171 primers analisados nos dez cromossomos de milho. Através da amplificação das regiões polimórficas nos genótipos dos indivíduos suscetíveis à antracnose foliar, encontrou-se associação entre a região amplificada com o primer nc003, localizada na posição 0.6 do cromossomo 2, e o gene que confere resistência à queima foliar, RCG1, causada por C. graminicola.
Title in English
Resistance to Colletotrichum graminicola (Ces.) Wils in maize (Zea mays L.)
Keywords in English

Abstract in English
Among the diseases that affect maize, anthracnose, caused by C. graminicola has the potential to limit its productivity. The most efficient way to control this disease is to use resistant genotypes. Therefore, information about screening methods, the existence of races, and inheritance of resistance to this pathogen are of great importance to breeding programs. ln an experiment carried out in greenhouse using six inbred lines and four hybrids, genetic variability for resistance to leaf anthracnose was detected among maize genotypes for the variables total lesion area (ATL), mean lesion area (AML), total lesion length (CTL), mean lesion length (AML), number of lesions (NL), and lesion type. The variables ATL, CTL and lesion type were highly correlated (higher than 0.90). The variable lesion type allowed a greater phenotypic discrimination. No difference was detected in the host genotype rank when the variables AML and CML were used. No differential interaction was detected when two isolates were inoculated on maize genotypes, indicating that there was no distinction between isolates at the race level. Two methods for stalk inoculation were compared: stem injection of conidial suspension and stem piercing with toothpick. Both were found to be highly effective in causing disease. However, the injection method resulted in higher severity values, facilitating detection of extreme genotypes. Studies on the mode of resistance to leaf anthracnose, the inbred lines L 186 and L64 were susceptible and resistant, respectively, whereas the hybrids L 184 x L64 were resistant. The observed frequency of susceptible and resistant F2 plants derived from F1 plants indicates monogenic, dominant control of resistance. Similarly, resistance to stalk anthracnose was monogenic dominant, however controlled by different genes since leaf and stalk anthracnose resistance segregated as independent traits. Scanning electronic microscope was used to study the infection process with C. graminicola. ln five hours after inoculation, the spores had already adhered to the leaf surface, and in ten hours the appressoria had germinated. Fifteen hours after germination there was evidence for penetration in the susceptible genotype. Nineteen out of 171 loci tested with microsatellite markers were polymorphic among inbred lines. The nc003 locus, located on chromosome 2, was found to be linked (37.1 cM) to the gene that confers resistance to leaf anthracnose.
 
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Publishing Date
2021-01-07
 
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