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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2019.tde-20191218-121739
Document
Author
Full name
Alessandra Alves de Souza
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 1996
Supervisor
Title in Portuguese
Mapeamento de regiões genômicas associadas à nodulação e resistência à Xanthomonas campestris pv. phaseoli em P. vulgaris L. sob dois níveis de adubação nitrogenada
Keywords in Portuguese
ADUBAÇÃO
BACTÉRIAS FITOPATOGÊNICAS
CRESTAMENTO BACTERIANO COMUM
FEIJÃO
FERTILIZANTES NITROGENADOS
GENOMAS
MAPEAMENTO GENÉTICO
MARCADOR MOLECULAR
NODULAÇÃO
RESISTÊNCIA GENÉTICA VEGETAL
Abstract in Portuguese
Marcadores RFLPs foram utilizados para estimar efeitos fenotípicos de regiões genômicas (QTLs) de P. vulgaris L. associadas a resistência à bacteriose e ao número de nódulos, sob dois níveis de adubação nitrogenada (O e 5 mM NH4NO3 em solução de Sarruge). Foram utilizadas 50 linhagens recombinantes F8-9, oriundas do cruzamento entre BAT-93 (cv. resistente, baixo número de nódulos) e Jalo EEP558 (cv. suscetível, alto número de nódulos). A avaliação da reação à bacteriose foi feita por nota e área da lesão foliar causada pelo patógeno. Análise de variância foi utilizada para avaliar o efeito do nitrogênio sobre a resistência ao crestamento bacteriano comum (CBC) e o número de nódulos (NN). Aplicando o teste Tukey ao nível de 5% de probabilidade foi verificada uma interação significativa entre níveis de N e linhagens, tanto para nota quanto para área de lesão. Foi verificado que a maioria das linhagens apresentou maior suscetibilidade à bacteriose em presença de N, entretanto, outras foram mais resistentes. A maioria das linhagens que cresceram sob 5 mM NH4NO3 apresentou uma acentuada redução no NN, enquanto que algumas linhagens e os parentais não sofreram influência deste nutriente. Para detecção de ligação entre marcadores RFLPs e QTLs de resistência ao CBC e nodulação, foram empregadas análises de variância (P < 0,01) utilizando 53 loci marcadores distribuídos em 13 regiões genômicas. Para tal foi usado o estado alélico de cada locus marcador como variável independente e as características fenotípicas (NN, nota e área de lesões) como variável dependente. Para nota das lesões foram detectados oito associações significativas distribuídas em quatro regiões genômicas, explicando individualmente de 12 a 17 % da variação fenotípica. Para área das lesões foram detectados nove loci marcadores associados a resistência distribuídos em três regiões genômicas, explicando individualmente de 13 a 14 % da variação fenotípica. Em ambas avaliações, o QTL localizado no grupo de ligação D7 explicou a maior porcentagem da variação fenotípica, independente do nível de N utilizado. Na avaliação por área de lesão foi detectado um QTL apenas na ausência e outro apenas na presença de N-mineral, demonstrando que dependendo do nível de N, diferentes QTLs de resistência poderão ser detectados. Na avaliação do NN, 13 associações significativas distribuídas em 7 regiões genômicas foram detectadas em condições de ausência de N. Na condição com N, foram detectadas apenas 4 associações significativas distribuídas em 4 regiões genômicas. No tratamento sem N os QTLs explicaram numa faixa de 10 - 18 % da variação fenotípica, enquanto que para o tratamento com N foram explicados 8 - 11 %. Apenas um QTL localizado no grupo de ligação D7 foi significativo em ambos níveis de N, demonstrando que houve uma forte influência do N-mineral na expressão de QTLs associados à esta característica. O QTL localizado no grupo de ligação D7 indica ser de efeito principal para ambas características, pois além de ser significativo em condições de ausência e presença de nitrogênio, foi responsável pela maior porcentagem da variação fenotípica. O QTL localizado nesta região, associado ao marcador CHI ("chalcone isomerase"), foi significativo tanto para resistência quanto para nodulação. Porém foram os alelos de BAT-93 responsáveis pela resistência ao CBC e os de JaIo EEP558 por maior NN, sugerindo que pode ter ocorrido pleiotropia ou genes ligados responsáveis por estas características
Title in English
Mapping genomic regions for nodulation and resistance to Xamthomonas campestris pv. phaseoli in P. vulgaris L. under two levels of mineral nitrogen
Abstract in English
RFLP markers were used to identify genomic regions (QTLs) associated with Common Bacterial Blight (CBB) and to nodule number (NN) under two levels of mineraI nitrogen (0 and 5mM NH4N03 in Sarruge solution). Fifty F8-9 recombinant lines, originating from BAT-93 (Low NN, Resistant to CBB) and Jalo EEP558 (High NN, Susceptible to CBB). The extent of CBB infection was assessed by a lesion score and lesion area. Analysis of variance was used to statistically asses the effect of N on resistance to CBB and NN. Using the Tukey test, a positive correlation (5% probability) was demonstrated between recombinat lines and resistance to CBB. It was observed that while the majority of the F8-9 population showed increased sensitivity to CBB in the presence of 5mM NH4N03, some individuals did show increased resistance. The majority of the F8-9 population showed a decrease in NN at 5mM NH4N03, while only a minority and the both parents showed no effect. Analysis of variance (P < 0.01) was used to look for linkages between the RFLP markers (covering 13 genomic regions) resistance to CBB and NN in attempts to identify QTLs. In the analyses the allelic state of the marker was the dependent character and the phenotypic characteristics (NN and CBB) the dependent variable. Using lesion score eight significant marker associations were detected, distributed in four genomic regions which individually explained 12-17% of the phenotypic variation. Similarly using lesion area nine marker associations in three genomic regions were identified which individually accounted for 13-14% of the phenotypic variation. Both analyses identified one QTL, localised in linkage group D7, which individually contributed for the majority of the phenotypic variation observed and was apparently independent of the mineral N level used. Two QTLs were identified, one in the absence and the other in the presence of mineral N, demonstrating the effect of the leveI of mineral N on the identification of QTLs for resistance. Analysis of the NN in the absence of mineral N revealed thirteen associated markers distributed in seven genomic regions (individually 10-18 % of the phenotypic variation) and in the presence of mineral N four markers distributed in four genomic regions (individually 8-11 % of the phenotypic variation). Only one QTL, in linkage group D7, was detected under both levels of mineral N, demonstrating the influence of mineral N levels on the detection of QTLs associated with nodule number. In general the alleles from BAT-93 were responsible for the resistance to CBB and those from Jalo EEP558 for the increased nodule number. Interestingly, the coincident D7 QTLs, which were individually responsible for the greatest phenotypic variation for both resistance to CBB and NN (both in the presence and absence of mineral N) shared one common RFLP marker, CHI (Chalcone isomerase). Considering this QTL and other coincident QTLs for NN and resistance to CBB, it can be suggested that either the same genes or pleotropic effects are involved in the expression of these phenotypes
 
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Publishing Date
2019-12-19
 
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