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Mémoire de Maîtrise
DOI
10.11606/D.64.2011.tde-12062012-163104
Document
Auteur
Nom complet
Rafael Fávero Peixoto Júnior
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Piracicaba, 2011
Directeur
Jury
Figueira, Antonio Vargas de Oliveira (Président)
Pinto, Luciana Rossini
Vitorello, Claudia Barros Monteiro
Titre en portugais
Desenvolvimento e caracterização de marcadores microssatélites para Puccinia melanocephala, agente causador da ferrugem marrom em cana-de-açúcar
Mots-clés en portugais
Cana-de-açúcar
Diversidade genética
Ferrugem marrom
Marcador molecular
Microssatélite
Puccinia melanocephala
SSR
Resumé en portugais
Entre as doenças que trazem preocupações e podem causar prejuízos no setor canavieiro em todo o Brasil, destaca-se a ferrugem marrom, causada pelo fungo Puccinia melanocephala H. & P. Sydow. Essa doença ocorre em todas as regiões canavieiras do mundo, desde a Ásia e a África, de onde o complexo "Sacharum spp." é originário, até as Américas e Oceania. No Brasil, a ferrugem foi detectada, pela primeira vez em 1986, no município de Capivari-SP e logo em seguida em Pernambuco e Alagoas. Desde o primeiro surgimento no Brasil, a ferrugem tem sido mantida sob controle, com grande parte das cultivares apresentando resistência. O conhecimento acerca da estrutura populacional de P. melanocephala é necessário para desenvolver estratégias satisfatórias no controle desta doença e no desenvolvimento de cultivares resistentes. A variabilidade genética entre isolados pode ser avaliada por meio de marcador molecular microssatélite e os dados podem ser usados para monitorar as populações do patógeno. Este trabalho teve como objetivo avaliar, por meio do desenvolvimento de uma biblioteca enriquecida em locos de microssatélites, a variabilidade genética entre isolados de P. melanocephala bem como avaliar a patogenicidade de isolados de diferentes regiões produtoras de cana-de-açúcar. Primeiramente, os 44 isolados de ferrugem da cana foram identificados por microscopia utilizando estruturas morfológicas dos urediniósporos. Desse total, 34 foram identificadas como P. melanocephala e 10 como Puccinia kuehnni. Por meio da construção da biblioteca enriquecida com locos microssatélites foram desenvolvidos 21 locos para ferrugem marrom, e desse total, 16 apresentaram amplificações satisfatórias e somente quatro foram polimórficos. A variabilidade genética dos isolados de P. melanocephala foi relativamente alta (HT = 0,650). A análise de agrupamento não permitiu a separação dos isolados de P. melanocephala de acordo com sua região de origem. Os índices de diversidade (DST = -0,039) e divergência (GST = -0,061) genética observados sugerem que a variabilidade genética está igualmente distribuída nas regiões estudadas, ocorrendo uma única população heterogênea. As regiões de origem dos isolados utilizadas para avaliação de patogenicidade não apresentaram variações significativas na agressividade. Os resultados obtidos no presente trabalho evidenciam que o melhoramento genético da cana-de-açúcar para resistência a ferrugem marrom deve ser conduzido em locais com clima favorável a ocorrência do patógeno, que possivelmente representam a diversidade genética presente em diferentes regiões de cultivo
Titre en anglais
Development and characterization of microsatellite markers for Puccinia melanocephala, causal agent of sugarcane Brown rust
Mots-clés en anglais
Brown rust
Genetic diversity
Microsatellite
Molecular marker
Puccinia melanocephala
SSR
Sugarcane
Resumé en anglais
Among the diseases that bring concerns and can cause losses in the sugarcane industry in Brazil, stands out the brown rust, caused by the fungus Puccinia melanocephala H. & P. Sydow. This disease occurs in all sugarcane regions of the world, from Asia and Africa, where the complex "Sacharum spp." originates, to the Americas and Oceania. In Brazil, the rust was detected for the first time in 1986 in the region of Capivari-SP and soon after in the Pernambuco and Alagoas. Since the first appearance in Brazil, the rust has been brought under control, with most of the cultivars showing resistance. The knowledge about the population structure of P. melanocephala is necessary to develop suitable strategies to control this disease and the development of resistant cultivars. The genetic variability between isolates can be assessed by means of microsatellite molecular markers and data can be used to monitor populations of the pathogen. The aim of this work was to develop a library enriched for microsatellite loci in P. melanocephala and assessment of pathogenicity of isolates from three different sugarcane regions producing. First, the 44 sugarcane rust isolates were identified by microscopy using morphological structures of urediniospores. Of this total, 34 were identified as P. melanocephala and 10 as P. kuehnni. Through the construction of the library enriched with microsatellite loci were developed 21 loci brown rust of those, 16 had satisfactory PCR amplifications and only four were polymorphic. The genetic variability of isolates of P. melanocephala was relatively high (HT = 0.650). The cluster analysis did not allow the separation of isolates of P. melanocephala according to their region of origin. The index of the genetic diversity (DST = -0.039) and genetic divergence (GST = -0.061) suggest that genetic variability is equally distributed in the regions studied, occurring only a heterogeneous population. The regions of origin of isolates used for pathogenicity assessment did not show significant variations in aggressiveness. The results obtained in this work show that the genetic improvement of sugarcane for resistance to brown rust should be conducted in areas with favorable weather for the occurrence of the pathogen, which may represent the genetic diversity present in different sugarcane regions
 
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Date de Publication
2012-08-17
 
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