Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.11.2004.tde-10112004-153914
Document
Author
Full name
Ana Paula Matoso Teixeira
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2004
Supervisor
Committee
Camargo, Luis Eduardo Aranha (President)
Kobori, Romulo Fujito
Rezende, Jorge Alberto Marques
Title in Portuguese
Identificação de marcadores moleculares ligados a gene de resistência ao vírus do mosaico (PRSV-W) em melão (Cucumis melo L.).
Keywords in Portuguese
marcador molecular
melão
mosaico (doença de planta)
resistência genética vegetal
vírus de plantas
Abstract in Portuguese
A importância da cultura do meloeiro é crescente no Brasil, sobretudo
na região Nordeste, tanto pelo volume comercializado como por ser
estabelecida geralmente em pequenas propriedades. Diversas enfermidades
acometem esta cultura, destacando-se as viroses. Dentre estas, o mosaico,
causado pelo Papaya ringspot virus - estirpe melancia (PRSV-W) é das mais
importantes. Dentre as estratégias de controle desta doença, o emprego de
cultivares resistentes apresenta-se como um método prático e eficiente. O
objetivo deste trabalho foi identificar marcadores moleculares do tipo AFLP
ligados ao gene Prv1 de resistência a PRSV-W em melão que futuramente
pudessem ser utilizados em seleção assistida por marcadores. Para isto, foram
analisadas duas linhagens quase-isogênicas (LQI-R e LQI-S) do tipo Amarelo
CAC contrastantes para resistência ao vírus e uma linhagem do tipo Charentais
doadora do gene de resistência. A LQI resistente foi obtida através de
cruzamento entre a linhagem doadora do gene (LRD) e a linhagem recorrente (LQI-S), seguido de cinco retrocruzamentos de plantas resistentes com a
linhagem recorrente. A porcentagem do genoma do parental recorrente
recuperado na LQI-R foi de aproximadamente 98,44%. Polimorfismos entre as
linhagens resistentes e a suscetível foram considerados marcadores candidatos
ligados ao gene de reistência Prv1. Para análise de co-segregação entre gene e
marcadores candidatos, foi utilizada uma população RC1F1, fenotipada para
resistência a PRSV-W, obtida a partir do cruzamento entre as LQIs. Para cálculo
da distância entre o gene e os marcadores foi utilizada fórmula de Kosambi para
porcentagens de indivíduos recombinantes maiores que 1% e para
porcentagens menores admitiu-se ser a distância em centiMorgans equivalente
a esta porcentagem. A técnica AFLP em conjunto com a utilização de linhagens
quase-isogênicas mostrou-se eficiente na detecção de marcadores moleculares
em melão. Para digestão do DNA, foram utilizadas três combinações diferentes
de enzimas de restrição (EcoRI/MseI, HindIII/MseI e PstI/MseI), sendo avaliados
perfis eletroforéticos gerados a partir da amplificação com 474 combinações
diferentes de iniciadores. Aproximadamente 28.700 fragmentos foram
analisados, sendo verificada diversidade genética de 8,6% (2462 fragmentos
polimórficos) entre as linhagens quase-isogênicas e a linhagem doadora
Charentais. Apenas três fragmentos mostraram-se polimórficos na análise da
população RC1F1, estando ligados ao gene de resistência a PRSV-W, de
acordo com o teste de co-segregação. Os fragmentos EA270 e HF155 mostramse
ligados entre si e estão localizados a uma distância aproximada de 40,9 cM
do gene Prv1, enquanto o fragmento EK190 mostrou-se ligado ao gene a uma
distância de 0,526 cM. Pela sua proximidade ao gene Prv1, o marcador EK190
pode ser utilizado em programas de seleção assistida por marcadores
moleculares visando o melhoramento de linhagens com resistência ao vírus
PRSV-W.
Title in English
Identification of molecular markers linked to a resistance gene to prsv-w in melon (Cucumis melo L).
Keywords in English
melon
molecular marker
mosaic (plant disease)
plant virus
vegetal genetic resistance
Abstract in English
The growing importance of melon in Brazil is due to the increased
production, especially in the Northern region, where crops are established in
small properties. Several diseases affect melons. Among the viruses, the
mosaic, caused by Papaya ringspot virus - type watermelon (PRSV-W) is the
most important. The use of resistant cultivars is a practical and effective method
of disease control. The objective of this work was to identify AFLP markers linked
to the Prv1 gene that confers resistance to PRSV-W, that in the future could be
used in marker assisted selection. Two near isogenic lines (LQI-R and LQI-S) of
the Amarelo CAC type that differ with respect to the presence of Prv1 and one
Charentais type line donor of the resistance gene were analyzed. The resistant
LQI was obtained through the crossing between the donor line (LRD) and the
recurrent line (LQI-S), followed by five backcrosses between resistant plants and
the recurrent line. The percentage of recurrent parental genome recovered in the
LQI-R was approximately 98.44%. Polymorphisms between resistant and susceptible lines were considered as candidate markers linked to the Prv1
resistance gene. An RC1F1 population obtained from a cross between the LQIs
lines and screened for resistance to PRSV-W was used in co-segregation
analyses. The distance between markers and resistance gene was calculated
using the Kosambi equation for recombination fractions higher than 1%. For
lower values, the percentage of recombinants was considered equal to the
distance in centiMorgans. The AFLP technique combined with the use of nearisogenic
lines seemed to be efficient in detecting molecular markers in melon.
DNA digestion was performed with three combinations of different enzymes
(EcoRI/MseI, HindIII/MseI and PstI/MseI), and electrophoretic profiles of
fragments obtained from 474 combinations of different primers were evaluated.
Approximately 28,700 fragments were analyzed. Genetic diversity was estimated
as 8.6% (2,462 polymorphic fragments) between near-isogenic lines and the
donor Charentais line. Only three fragments were found to be polymorphic and
linked to the resistance gene. The markers EA270 and HF155 are linked to each
other and located 40.9 cM of the Prv1 gene. The fragment EK190 is linked to the
same gene with a distance of 0.526 cM. Because EK190 fragment is very close
to the resistance gene, it is a suitable marker to be used in marker-assisted
selection aiming to develop melon cultivars resistant to PRSV-W.
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Publishing Date
2004-11-12
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- TEIXEIRA, A. P. M., and CAMARGO, L. E. A. A molecular marker linked to the PRV1 gene that confers resistance to Papaya ringspot virus-type W in melon. Plant Breeding [online], 2006, vol. 125, p. 187-190. Available from: http://www.blackwellpublishing.com/journal.asp?ref=0179-9541.
- TEIXEIRA, A. P. M., e CAMARGO, L. E. A. Identificação de marcadores AFLPs ligados a gene de rsesitência a PRSV-W em melão. In 38 Congresso Brasileiro de Fitopatologia, Brasília, 2005. Fitopatologia Brasileira.Brasília : Soc. Brasileira de Fitopatologia, 2005. Resumo.