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Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2020.tde-20200111-131713
Documento
Autor
Nome completo
Juliana Bernardi Ogliari
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 1999
Orientador
Título em português
Identificação e localização de um gene de resistência de milho a Exserohilum turcicum (Pass.) Leonard & Suggs através do uso de marcadores microssatélites
Palavras-chave em português
FUNGOS FITOPATOGÊNICOS
GENES
MANCHA FOLIAR
MARCADOR MOLECULAR
MILHO
RESISTÊNCIA GENÉTICA VEGETAL
Resumo em português
A incorporação de genes de resistência qualitativa é uma importante estratégia de controle da helminthosporiose do milho. No presente estudo, a comparação entre um par de linhagens quase isogênicas - LQIs (Muehlbauer et al., 1988 e Young et al.,1988), que diferem pela presença de um gene de resistência a E. turcicum, foi a estratégia adotada para identificar marcadores microssatélites ligados a esse loco. A análise genética de LQIs também permitiu avaliar a recuperação do genoma do parental recorrente na linhagem convertida da geração RC6S1. Para tanto, as linhagens convertida L30HtHt, doadora L10HtHt e recorrente L30htht foram genotipadas para 125 locos de microssatélites, dentre os quais 61 foram informativos. A evidência de ligação entre o gene Ht introgredido e cada loco marcador foi obtida pela presença de contrastes alélicos entre as linhagens recorrente e convertida e de igualdades alélicas entre esta última e o parental doador do gene de resistência. Dentre os marcadores informativos, cinco locos previamente mapeados nos cromossomos 2 (BNGL198 e MAG01F03), 5 (PHI113 e MACE01A03) e 6 (MACT02E01) revelaram polimorfismos entre L30HtHt e L30htht, sugerindo que qualquer uma dessas regiões poderiam ser portadoras do gene Ht. A percentagem observada de 8,20% do genoma do parental doador retida na linhagem convertida praticamente correspondeu ao limite superior esperado de 7,66%, estimado pelo procedimento aplicadopor Muehlbauer et al. (1988). A correspondência entre as quantidades esperadas e observadas de cinco marcadores do parental doador retidos no genoma da linhagem convertida e de dois retidos próximo a região que contém o gene introgredido, confirmou a validade da análise de linhagens quase isogênicas mediante marcadores microssatélites. A eliminação dos marcadores falsos positivos dentre os cinco locos identificados pela análise de LQIs foi efetuada pela análise dos segregantes agrupados - ASA (Michelmore et al.,1991), após a fenotipagem de 138 indivíduos segregantes da população [(L30HtHt x L40htht x L40htht]. Indivíduos pertencentes aos grupos extremos de resistência e suscetibilidade foram genotipados para cada um dos cinco marcadores positivos (BNGL198, MAG01F03, PHI113, MACE01A03 e MACT02E01). O padrão de bandeamento de BNGL198 e MAG01F03, ambos localizados no braço longo do cromossomo 2 (“bin” 2.08), indicaram ligação putativa ao gene Ht sob análise. A confirmação da suposta ligação entre esse gene e os dois marcadores, bem como as distâncias genéticas correspondentes foram estimadas com base na análise de segregação dos indivíduos extremos da classe recessiva (Zhang et al., 1994) da mesma população [(L30HtHt x L40htht) x L40htht] e mostrou que o loco Ht está a cerca de 28,77 cM e 23,50 cM de BNGL198 e MAG01F03, respectivamente. Testes envolvendo a inoculação de cinco isolados brasileiros de E.turcicum sobre um conjunto de linhagens isogênicas portadoras de diferentes genes de resistência a helminthosporiose, permitiram verificar que o gene Ht, aqui designado HtP, é um novo gene ou uma forma alélica alternativa do já descrito gene Ht1. HtP confere resistência às raças portadoras de amplo espectro de virulência (123 e 23r) e, portanto, recomenda-se a introgressão em cultivares híbridas e variedades comerciais de milho nacionais.
Título em inglês
Identification and mapping of a Exserohilum turcicum (Pass.) Leonard & Suggs resistance gene in maize using microsatellite markers
Resumo em inglês
The incorporation of quantitative resistance genes is an important strategy for controlling corn helminthosporiosis. In this study a comparison between a pair of near isogenic lines - NILs (Muehlbauer et al., 1988 and Young et aI., 1988), which differ by the presence of a resistance gene to E. turcicum, was the strategy adopted for identifying microsatellite markers linked to this locus. The genetic analysis of NILs also permitted evaluating the recovery of the genome of the recurrent parent in the converted line of generation RC6S1. For this, the converted L30HtHt, the donor L10HtHt, and the recurrent L30htht lines were genotyped with 125 microsatellite loci, 61 of which were informative. The evidence of Iinkage between the introducted Ht gene and each marker locus analysed was obtained by the presence of allelic contrasts between the recurrent and converted lines and of alielic equalities between the latter and the parental donor of the resistance gene. Among the informative markers, five previously mapped loci in chromosomes 2 (BNGL198 and MAG01F03), 5(PHI113 and MACE01A03), and 6 (MACT02E01) revealed polymorphisms between L30HtHt and L30htht, suggesting that any one of these regions could contain the gene Ht. The observed percentage of 8.20 % of the parental donor genome retained in the converted line practically corresponded to the expected upper limit of 7.66 %, estimated by the procedure applied by Muehlbauer et aI. (1988). The correspondence between the expected quantities and those observed of five markers of the parental donor retained in the converted line genome and of two retained close to the region which contains the introducted gene confirmed the validity of the analysis of near isogenic lines using microsatellites. The elimination of false positive markers among the five loci identified by the analysis of the NILs was effected through bulked segregant analysis - BSA (Michelmore et aI., 1991) after phenotyping 138 segregant individuais of the population [L30HtHtRtRt x L40hthtrtrt) x L40hthtrtrt]. Individuais belonging to groups of extreme resistance and susceptibility were genotyped for each of the five positive markers (BNGL198, MAG01F03, PHI113, MACE01A03 and MACT02E01). The banding pattern of BNGL198 and MAG01F03, both located in the long arm of chromosome 2 (“bin” 2.08) indicated putative linkage to the Ht gene under analysis. The confirmation of the putative linkage between this gene and the two markers, as well as the corresponding genetic distance, were estimated based on the segregation analysis of individuais of the recessive class (Zhang et aI., 1994) of the same population [(L30HtHtRtRt x L40hthtrtrt) x L40hthtrtrt] and showed that the locus Ht is at approximately 28.77 cM and 23.50 cM of BNGL198 and MAG01F03, respectively. Tests involving the inoculation of five Brazilian isolates of E.turcicum on a group of isogenic lines containing different helminthosporiosis resistance genes permitted verifying that the gene Ht, herein designated HtP, is a new gene or an alternative allelic form of the formerly described gene Ht1 which confers resistance to races containing a wide virulence spectrum (123 and 23r). The introgression of HtP in hybrid cultivars and commercial varieties of Brazilian corn is recommended.
 
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Data de Publicação
2020-01-11
 
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