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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.11.2016.tde-27062016-102923
Document
Author
Full name
Líllian Beatriz Januario Bibiano
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2016
Supervisor
Committee
Camargo, Luis Eduardo Aranha (President)
Nunes, Glauber Henrique de Sousa
Rezende, Jorge Alberto Marques
Title in Portuguese
Análise de ligação do gene de resistência Zym-2 com marcadores microssatélites e reação de acessos de meloeiro ao Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV)
Keywords in Portuguese
Cucumis melo
Fontes de resistência
Melhoramento genético
PTA-ELISA quantitativo
Resistência genética
Virose de plantas
Abstract in Portuguese
As viroses causam perdas significativas na cultura do melão. Dentre essas, o vírus do mosaico amarelo da abobrinha-de-moita (Zucchini yellow mosaic virus- ZYMV) possui grande importância para a cultura e é encontrado em todos os locais de plantio de cucurbitáceas. O controle desse vírus através da resistência genética é a forma mais eficiente de manejo. O acesso PI414723 é a única fonte de resistência de meloeiro ao ZYMV. Essa resistência é oligogênica e supostamente condicionada por três genes dominantes: Zym-1, Zym-2 e Zym-3. A localização cromossômica do gene Zym-1 já foi confirmada no grupo de ligação 2, próximo ao marcador CMAG36. Entretanto, a localização de Zym-2 ainda carece de confirmação experimental, muito embora existam evidências de sua localização no grupo de ligação 10 (LGX). Sendo assim, um dos objetivos do presente trabalho foi confirmar a localização do gene Zym-2 através de análises de ligação com marcadores microssatélites (SSRs). Para tanto, foi utilizada uma população F2 derivada do cruzamento PI414723 x 'Védrantais'. As plantas foram inoculadas mecanicamente com o isolado RN6-F, patótipo 0, duas vezes em um intervalo de 24 h. A confirmação da infecção e a quantificação dos títulos virais nas plantas F2 foram realizadas através do teste PTA-ELISA. O DNA genômico das plantas foi extraído da primeira folha verdadeira e utilizado nas reações de PCR com primers específicos para SSRs selecionados pertencentes ao LGX. Observou-se uma distribuição assimétrica de classes de absorbância e maior frequência de indivíduos F2 na classe com menor valor (0,1 a 0,2), sugerindo a existência de um gene de efeito maior. O teste chi-quadrado mostrou que todos os marcadores segregaram na frequência esperada (1:2:1), exceto o marcador CMCT134b. A ligação do Zym-2 aos marcadores foi confirmada por meio de regressão linear simples. Dos marcadores analisados, a regressão linear foi significativa para MU6549 e CMBR55, com p-valores de 0,011 e 0,0054, respectivamente. As análises de ligação mostraram que as ordens e as distâncias entre os marcadores condizem com os mapas presentes na literatura. Um segundo objetivo do estudo foi o de avaliar a reação ao ZYMV de 42 acessos de meloeiro oriundos da região Nordeste do Brasil, com o intuito de explorar novas fontes de resistência. Foram realizados dois experimentos utilizando a mesma metodologia citada anteriormente. O título viral médio entre os acessos variou de 0,123 a 0,621 no experimento 1 e de 0,019 a 0,368 no experimento 2. Alguns acessos apresentaram consistentemente baixos títulos virais, próximos aos do acesso resistente PI414723 e dos controles negativos (plantas não inoculadas da cultivar 'Védrantais'). Portanto, estes acessos mostram-se como potenciais fontes de resistência ao vírus para o emprego em programas de melhoramento.
Title in English
Linkage analysis of Zym-2 resistance gene with microsatellite markers and reaction of melon accessions to Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV)
Keywords in English
Cucumis melo
Breeding
Genetic resistance
Plant viruses
quantitative PTA-ELISA
Sources of resistance
Abstract in English
Viruses cause significant losses in the melon crop. Among these, Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) is of great importance and is ubiquitous in cucurbit crops. The control of this virus through genetic resistance is the most efficient management strategy. PI414723 is the only source of resistance to ZYMV in melon. This resistance is oligogenic and is supposed to be conditioned by three dominant genes: Zym-1, Zym-2 and Zym-3. While the chromosomal location of Zym-1 gene has been determined to be close to the CMAG36 marker in linkage group 2, the location of Zym-2 still lacks experimental confirmation, although there is some preliminary evidence that it is located in the linkage group 10 (LGX). Thus, one objective of this study was to confirm the chromosomal location of Zym-2 through linkage analysis with microsatellite markers (SSRs). To this, F2 plants population derived from the cross PI414723 x 'Védrantais' were used as a segregating population. The plants were mechanically inoculated twice with isolate RN6-F, pathotype 0, at an interval of 24h. Confirmation of the infection and the quantification of viral titers in F2 plants were conducted using the PTA-ELISA technique. Plant genomic DNA was extracted from the first true leaf and used in PCR reactions using specific primers for selected SSRs belonging to LGX. An asymmetric distribution of absorbance classes was observed as well as a higher frequency of F2 individuals in the classes with lower values (0.1 to 0.2), confirming the presence of the major gene Zym-1. The chi-square test showed that all markers segregated according to the expected frequency (1: 2: 1), except for the CMCT134b marker. Linkage analysis among markers showed that the orders and distances between markers were consistent with published linkage maps. Linkage of Zym-2 to the markers was investigated by simple linear regression. Of the analyzed markers, the linear regression was significant for MU6549 and CMBR55, with p-values of 0.011 and 0.0054, respectively. Thus, the location of Zym-2 was determined in LGX. A second objective of the study was to evaluate the reaction to ZYMV of 42 melon accessions from the Northeastern Brazil, in order to discover new sources of resistance. For this, two experiments were conducted using the same inoculation and evaluation procedures previously described. The mean viral titer between accessions ranged from 0.123 to 0.621 in experiment 1 and between 0.019 to 0.368 in the experiment 2. Some accessions consistently showed low viral titers, similar to the resistant access PI414723 and the negative controls (non-inoculated plants of the cultivar 'Védrantais'). Therefore, these accessions are potential sources of resistance to be employed in breeding programs.
 
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Publishing Date
2016-07-14
 
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