Cruzabilidade entre espécies silvestres de Arachis visando à introgressão de genes de resistência a doenças no amendoim cultivado.

Autor: Fávero, Alessandra Pereira
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2004
Předmět:
Druh dokumentu: Tese de Doutorado
Popis: O amendoim (Arachis hypogaea) é a quarta oleaginosa mais consumida no mundo. O Brasil produziu, em 2002, aproximadamente 190 mil toneladas, sendo que 80% da área plantada situa-se no Estado de São Paulo. O principal problema da cultura neste Estado e no mundo são as doenças fúngicas de parte aérea. Diversas espécies do gênero Arachis são consideradas resistentes a várias pragas e doenças. Os objetivos dessa pesquisa foram: 1) identificar espécies silvestres pertencentes à Secção Arachis resistentes à mancha castanha (Cercospora arachidicola), mancha preta (Cercosporidium personatum) e ferrugem (Puccinia arachidis); 2) realizar cruzamentos entre espécies de genoma "A" e "B" resistentes a, pelo menos, uma doença fúngica; 3) duplicar os cromossomos dos híbridos estéreis; 4) realizar cruzamentos entre A. hypogaea e os anfidiplóides sintéticos; 5) obter a geração F1 que tivesse 50% do genoma do amendoim cultivado, 50% do genoma das espécies silvestres. Os experimentos foram conduzidos, em condições de telado, no Departamento de Genética da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz". Para a identificação de genótipos resistentes às doenças fúngicas, utilizou-se a técnica de folhas destacadas, em laboratório, com inoculação artificial, condições controladas de temperatura a 25°C e luz alternada (10h luz). Os cruzamentos entre espécies silvestres, de genoma "B" com as de genoma "A", resistentes a pelo menos uma doença foram realizados em condições de telado, com emasculação realizada ao final da tarde e polinização na manhã do dia seguinte. A duplicação de cromossomos de células somáticas de híbridos com genoma "AB", foi obtida mediante o tratamento de estacas com colchicina a 0,2%, por aproximadamente 12h, em condições de luz e com temperatura entre 25-30°C. Os cruzamentos entre A. hypogaea e os anfidiplóides sintéticos foram realizados em condições de telado, na Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia. Observou-se que várias espécies silvestres foram altamente resistentes a, pelo menos, uma das três doenças estudadas. Foi possível selecionar, como genitores masculinos, 12 acessos de genoma "A" e, como femininos, seis acessos de genoma "B". A partir de 26 cruzamentos distintos (3633 hibridações), foi possível obter 17 híbridos interespecíficos distintos com genoma "AB". Após o tratamento com colchicina de todos os 17 tipos de híbridos, foram obtidas cinco combinações híbridas que produziram flores tetraplóides (A. hoehnei x A. helodes, A. ipaënsis x A. duranensis, A. hoehnei x A. cardenasii, A. aff. magna x A. villosa, A. aff. magna x A. aff. diogoi). Foram realizados 21 cruzamentos entre A. hypogaea e os anfidiplóides sintéticos. Foram obtidos 13 tipos de híbridos: A. hypogaea (cvs. IAC-Tatu-ST, Br-1, IAC-Caiapó, IAC-Runner) x [A. hoehnei x A. cardenasii]; A. hypogaea cv. Br-1 x [A. aff. magna x A. villosa] ; A. hypogaea (acessos V 12548, V 12549, Mdi 1560, Mdi 1538, cvs. BR-1, IAC-Tatu-ST, IAC-Caiapó, IAC-Runner) x [A. ipaënsis x A. duranensis]. Os resultados obtidos confirmam que é possível a introgressão de genes de resistência a partir de espécies silvestres no amendoim cultivado, via cruzamentos, expandindo-se a lista de espécies silvestres utilizadas e ampliando a variabilidade genética liberada para seleção nos programas de melhoramento de amendoim.
Groundnut (Arachis hypogaea) is one of the most important oil species in the world. In 2002, Brazil produced about 190 thousand tonelades, with 80 per cent of cultivated area concentrated in the State of São Paulo. The main problem in crop management in this State and in many other growing areas in the world is represented by fungal diseases. Several species of the genus Arachis are considered resistant to main pests and diseases. This research was developed to take advantage of the genetic variability present in the Arachis genus, and has the following objectives: 1) to identify accessions of wild species belonging to Section Arachis that are resistant to early leaf spot (Cercospora arachidicola), late leaf spot (Cercosporidium personatum) and rust (Puccinia arachidis); 2) to cross resistant species having B and A genomes; 3) to duplicate chromosomes of sterile hybrids; 4) to cross A. hypogaea with synthetic amphiploids; 5) to obtain an F1 generation with 50% of the cultivated groundnut genome and 50% of wild species genomes. Experiments were developed under greenhouse conditions, in the Department of Genetics, faculty of Agriculture "Luiz of Queiroz". Detached leaves technique was used, in laboratory conditions, with artificial inoculation, controlled temperature of 25°C and alternate light (10h light) for the identification of genotypes resistant to fungal diseases. Crosses among wild resistant species with B and A genome genotypes were carried out in greenhouse conditions. Emasculation were hand-made at the end of the afternoon and pollination was made in the following morning. Chromosome duplication of somatic cells in AB genome interspecific hybrids was obtained by treating cuttings with 0.2% colchicine for approximately 12h, in daylight conditions, maintaining the temperature in range of 25-30°C. Crosses between A. hypogaea and synthetic amphyploids were done in greenhouse conditions, at Embrapa Genetic Resources and Biotechnology. It was observed that several wild species were highly resistant to one or more of the studied diseases. Selection of 12 A genome accessions for use as male parents was possible as well as six B genome species as female parents. From 26 different combinations, it was possible to obtain 17 interspecific AB genome hybrids. After colchicine treatment of all 17 hybrid types, five hybrid combinations that produced tetraploid flowers were obtained (A. hoehnei x A. helodes, A. ipaënsis x A. duranensis, A. hoehnei x A. cardenasii, A. aff. magna x A. villosa, A. aff. magna x A. aff. diogoi). Twenty-one different crosses were done between A. hypogaea and synthetic amphyploids. Thirteen different hybrid types were obtained: A. hypogaea (cvs. IAC-Tatu-ST, Br-1, IAC-Caiapó, IAC-Runner) x [A. hoehnei x A. cardenasii]; A. hypogaea cv. BR-1 x [A. aff. magna x A. villosa]; A. hypogaea (accessions V 12548, V 12549, Mdi 1560, Mdi 1538, cvs. Br-1, IAC-Tatu-ST, IACCaiapó, IAC-Runner) x [A. ipaënsis x A. duranensis]. Results confirmed the possibility of introgression of resistance genes from wild species into cultivated groundnut, by manual crosses, increasing the number of wild species used, and thus to enhance the genetic variability released for applying selection in breeding groundnut programs.
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