Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2004.tde-21092004-161841
Documento
Autor
Nome completo
Viviane Ferreira Rezende
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2004
Orientador
Banca examinadora
Camargo, Luis Eduardo Aranha (Presidente)
Ramalho, Magno Antonio Patto
Silva, Hérberte Pereira da
Souza Junior, Claudio Lopes de
Vieira, Maria Lucia Carneiro
Título em português
Análise genética da resistência à antracnose foliar em milho.
Palavras-chave em português
antracnose
controle genético
mapeamento genético
marcador molecular (identificação)
milho
resistência à doença
resistência genética vegetal
Resumo em português
Os objetivos do presente trabalho foram estudar a herança da resistência
à antracnose foliar em milho, estimar os parâmetros genéticos e identificar
marcadores moleculares ligados a genes de resistência a esta doença.
Parâmetros genéticos foram estimados com base na análise de modelos de
herança mista de seis gerações de quatro cruzamentos entre duas linhagens
resistentes (DAS4 e DAS3) e duas linhagens suscetÃveis (DAS6 e DAS22). O
delineamento experimental foi o de blocos casualizados com parcelas
subdivididas, com três repetições, sendo as parcelas constituÃdas pelos
cruzamentos e as subparcelas, pelas gerações. As plantas foram inoculadas
artificialmente e avaliadas em dois experimentos através de uma escala de
notas de 1 a 6. Os testes de hipóteses para selecionar o modelo de herança
genética e as estimativas dos parâmetros foram realizados pelo método da
máxima verossimilhança. Os resultados da análise de modelos mistos
indicaram que a resistência é controlada por um gene de efeito maior em todos
os cruzamentos e experimentos avaliados e também por poligenes, em pelo
menos um dos experimentos. A ação gênica é aditiva e dominante, com predominância de efeitos genéticos aditivos. O mapeamento de QRLs foi
realizado utilizando 141 indivÃduos F1RC1 do cruzamento (DAS6 x DAS4) x
DAS6, com base na avaliação fenotÃpica das suas famÃlias, em dois
experimentos. O delineamento experimental foi o látice 12 x 12, incluindo as
famÃlias, genitores e hÃbrido, com 3 repetições. As plantas foram inoculadas
artificialmente e avaliadas através de uma escala de notas de 1 a 6. O
mapeamento de QRLs, utilizando marcadores microssatélites e AFLPs e
análise de bulks segregantes para detecção de marcadores candidatos, foi
realizado pela análise de regressão linear múltipla (RLM) e pelo mapeamento
por intervalo composto (MIC). Ambas metodologias de análise identificaram
pelo menos um QRL no cromossomo 10 em cada experimento. Também foram
detectados QRLs nos cromossomos 2, 3 e 5, apenas pela RLM. Os QRLs
identificados pela RLM explicaram 25,7%, 23,3% e 24,5% da variação
fenotÃpica no experimento 1, no experimento 2 e na análise conjunta,
respectivamente. Já os QRLs identificados pelo MIC explicaram 28,9%, 32,3%
e 31,0% da variação fenotÃpica no experimento 1, no experimento 2 e na
análise conjunta, respectivamente. A análise de bulks segregantes permitiu a
detecção apenas dos QRLs de efeitos fenotÃpicos mais expressivos localizados
no cromossomo 10. Na maioria dos QRLs detectados, os alelos de resistência
provieram do genitor resistente. A identificação destes QRLs oferece uma
significativa contribuição para o entendimento da resistência de milho Ã
antracnose foliar, podendo levar à identificação de genes e elucidação dos
mecanismos envolvidos na expressão da resistência.
Título em inglês
Genetic analysis of resistance to anthracnose leaf blight in maize.
Palavras-chave em inglês
anthracnose
disease resistance
genetic control
genetic mapping
maize
molecular mapping (identification)
vegetable genetic resistance
Resumo em inglês
The objectives of this work were to study the inheritance of resistance to
anthracnose leaf blight, estimate the genetic parameters, and identify molecular
markers associated with resistance genes to this disease. Genetic parameters
were estimated based on the analysis of mixed inheritance models in six
generations of four crosses between two resistant (DAS4 and DAS3) and two
susceptible inbred lines (DAS6 and DAS22). The experimental design consisted
of randomized blocks containing split-plots, with three replicates, where the plots
were represented by crosses and the subplots were the generations. The plants
were inoculated artificially and evaluated in two experiments by means of a
rating scale from 1 to 6. The hypothesis testing to select the genetic inheritance
model and parameter estimates were obtained by the maximum likelihood
method. The results from the mixed models analysis indicated that resistance is
controlled by a major gene in all crosses and experiments evaluated, and also
by polygenes in at least one experiment. The genetic action is additive and
dominant, with predominance of additive genetic effects. QRL mapping was
performed using 141 F1RC1 individuals from the (DAS6 × DAS4) × DAS6 cross,
based on the phenotypic evaluation of their families, in two experiments. The experimental design was a 12 × 12 lattice which included the families, parents,
and the hybrid, with 3 replicates. The plants were inoculated artificially and
evaluated by means of a rating scale from 1 to 6. QRL mapping, using
microsatellites and AFLPs markers, and bulked segregant analysis to detect
candidate markers was performed by multiple linear regression analysis (MLR)
and by composite interval mapping (CIM). Both methodologies of analysis
identified at least one QRL in chromosome 10 in each experiment. QRLs were
also detected, by MLR only, in chromosomes 2, 3 and 5. The QRLs identified by
MLR explained 25.7%, 23.3%, and 24.5% of the phenotypic variation in the
experiment 1, in the experiment 2 and in the joint analysis, respectively. The
QRLs identified by CIM, however, explained 28.9%, 32.3%, and 31.0% of the
phenotypic variation in the experiment 1, in the experiment 2 and in the joint
analysis, respectively. The bulked segregant analysis only allowed the detection
of QRLs that showed the more expressive phenotypic effects located in
chromosome 10. In most detected QRLs, the resistance alleles came from the
resistant parent. The identification of these QRLs offers a significant contribution
to an understanding of resistance to anthracnose leaf blight in maize, and could
lead to the identification of genes and to an elucidation of the mechanisms
involved in the expression of resistance.
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Data de Publicação
2004-09-22