Identificação de marcadores moleculares associados à resistência à Meloidogyne exigua em cafeeiro

Abstract

Um dos fatores limitantes para o crescimento e obtenção de altas produtividades no cafeeiro são os fitonematoides. Objetivou-se identificar em condições de casa de vegetação e de campo, a associação entre marcadores microssatélites e AFLP com a resistência ao nematoide M. exigua em cafeeiro, a fim de selecionar consistentes marcadores moleculares que poderão ser utilizados em futuros trabalhos de melhoramento genético. O experimento instalado em casa de vegetação avaliou 82 progênies de cafeeiro em geração F 5 , derivadas do cruzamento entre Híbrido de Timor 440-10 e Catuaí Amarelo IAC 86. As características fator de reprodução e índice de galhas foram avaliadas aos 320 dias da inoculação do nematoide. Verificou-se que das 44 combinações de iniciadores microssatélites testados, 11 apresentaram polimorfismo nos parentais. Nas progênies estudadas observou-se média de 4,5 alelos polimórficos por iniciador. Por meio das análises de agrupamento dos alelos polimórficos verificou-se que as progênies foram agrupadas em três principais grupos, sendo que estes se relacionaram com a reação ao nematoide. Os marcadores SSRCafé 20 alelo 3 (100 pares de bases), SSRCafé 40 alelo 2 (250 pares de bases) e SSRCafé 15 alelo 3 (190 pares de bases) e se associaram a resistência à M. exigua nas progênies F 5 de cafeeiro. Marcadores AFLP foram utilizados objetivando realizar um mapeamento associativo com 22 progênies de C. arabica em geração F 4 e identificar marcadores moleculares associados à resistência à M. exigua. Foram avaliadas as seguintes características: população de M. exigua por grama de raiz, população de M. exigua por 100 cc de solo, número de galhas e vigor vegetativo, sendo essas avaliações realizadas em janeiro e julho. Para as análises moleculares foram utilizadas 11 combinações de iniciadores AFLP, sendo que as progênies apresentaram média de 14,4 alelos polimórficos por combinação. De acordo com as análises de agrupamento utilizando as análises genotípicas e fenotípicas, as progênies foram agrupadas em quatro grupos. Por meio da estrutura genética foram identificados 2 grupos (K=2), sendo que 90% das progênies resistentes se inseriram no mesmo grupo. Foi utilizada uma abordagem de modelo linear misto (MLM) para o mapeamento associativo, sendo verificado marcadores AFLP associados à reação à M. exigua.

One of the limiting factors for the growth and high productivity in coffee are phytonemtodes. This work was done with the objective of identifying microsatellite and AFLP markers associated with the resistance of M. exígua in coffee under the filed and greenhouse condition, that can be used in the future genetic improvement programs. Under the greenhouse condition 82 F 5 progenies of coffee seedlings derived from the crossing of Híbrido de Timor and Catuaí Amarelo IAC 86 were planted and the measurements (reproduction factor and index of galls) were evaluated after 320 days of nematode inoculation. It was verified that among the 44 SSR markers tested 11 primers became polymorphic between parents. In the progenies studied, it was observed 4.5 polymorphic alleles per primer. The clustering analysis of the progenies based on the polymeric alleles grouped the progenies into three groups and these groups have relation with the nematode reaction. The markers SSRCafé 20 allelo 3 (100bp), SSRCafé 40 allele 2 (250bp), and SSRCafé 15 allele 3 (100bp) are associated with the resistance of nematodes M. exigua in the progenies. The AFLP marker was used with the objective of realizing association mapping in 22 F 4 progenies of coffee and identify the AFLP markers associated with resistance to nematode M. exigua. The population of M. exigua per grams of root, M. exigua per 100 cc of soil, number of galls and vegetative vigor were evaluated in January and July. For the molecular analysis eleven AFLP primer combinations were used and 14.4 polymorphic alleles per primer combination were observed among the progenies. The clustering analysis based on the molecular data and the phenotypic data grouped the progenies into 4 cluster groups. Based on the population structure analysis the progenies were grouped into 2 groups (K=2), being the 90 percent of the resistant progenies included in the same group. The Mixed Linear Model (MLM) model was used for association mapping analysis and identified AFLP markers associated with the resistance of nematode M. exigua.