Expressão fenotípica e mecanismos de ação de genes envolvidos na resistência ampla e begomovírus monopartidos e bipartidos em tomate

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

O tomateiro é uma das hortaliças mais importantes no Brasil tanto em área cultivada como pela importância sócio-econômica, entretanto o seu cultivo no país e no mundo tem sido severamente afetado por espécies de Begomovirus (família Geminiviridae). Estes vírus são transmitidos eficientemente pela mosca-branca (Bemisia tabaci), importante insetopraga, responsável por perdas quantitativas e qualitativas nesta cultura. Espécies de Begomovirus podem apresentar o genoma constituído por um ou dois componentes genômicos (DNA-A e DNA-B), sendo denominados monopartidos e bipartidos respectivamente. A maioria das espécies do complexo viral conhecido como Tomato yellow leaf curl disease (TYLCD) apresenta genoma monopartido, entretanto, espécies relatadas no Brasil são de begomovírus bipartidos, cuja incidência e severidade foram significativamente ampliadas com a introdução no país do biótipo B de B. tabaci, que contribuiu também para o aumento da diversidade de espécies destes vírus no país. Devido a essa grande diversidade de espécies virais, aliada à desvantagens de controle químico do vetor, a melhor opção para o controle de begomovírus vem sendo o emprego de cultivares resistentes ao vírus e/ou ao vetor. Programas de melhoramento tem se baseado na introgressão de genes de resistência presentes em espécies silvestres de Solanum para a espécie cultivada S. lycopersicum. Recentemente foi identificada no Brasil (Embrapa Hortaliças) uma fonte de resistência recessiva monogênica (gene tcm-1) na linhagem de tomate TX-468-RG de S. lycopersicum, derivada do híbrido Tyking, frente à begomovírus monopartidos e bipartidos. Esta resistência se caracteriza pela ausência de sintomas de infecções virais e limitação da acumulação sistêmica de vírus nos tecidos infectados. TX-468-RG constitui uma fonte promissora para programas de melhoramento, no entanto, marcadores moleculares para esse gene ainda não estão disponíveis limitando a incorporação deste locus tcm-1 em linhagens de tomateiro via melhoramento assistido. Neste contexto, este trabalho visou aprofundar a caracterização da resistência presente em TX-468-RG. Inicialmente, avaliou-se o comportamento de cinco híbridos comerciais de tomate para indústria, amplamente cultivados no Brasil Central, e do híbrido HEI-036 (contendo o gene Ty-1 em heterozigose) em diferentes épocas de infecção por Tomato severe rugose virus (ToSRV). Diferenças significativas para a maioria dos componentes analisados foram detectadas entre grupos contrastantes de inoculação. O híbrido HEI-036 mostrou-se promissor exibindo resistência ao ToSRV, além de alto potencial produtivo. Observou-se também que plantas expostas a pressões elevadas de moscas-brancas virulíferas até os 36 dias após semeadura apresentaram perdas severas de produtividade, podendo esse dano ser atenuado via utilização de técnicas adequadas de manejo em combinação com a adoção de cultivares com resistência genética (ex. gene Ty-1) (Capítulo 2). No Capítulo 3, acessos de Solanum (seção Lycopersicon) foram avaliados em busca de resistência simultânea a begomovírus e nematóides, dois dos principais grupos de patógenos que causam prejuízo `a cultura do tomateiro. Considerando que genes de resistência a begomovírus podem estar ligados em repulsão com o gene que confere resistência a Meloidogyne spp., buscou-se obter resistência simultânea a esses patógenos. O begomovírus bipartido Tomato rugose mosaic virus, ToRMV, os monopartidos Tomato yellow leaf curl virus, TYLCV e Tomato yellow leaf curl Sardinia virus, TYLCSV, bem como as espécies Meloidogyne incognita e M. javanica foram usados na avaliação de resistência. Alguns acessos combinaram alto nível de resistência a begomovírus e também a nematóides. Para begomovírus, observou-se uma diversidade de fatores de resistência mediando a reação dos acessos testados frente à infecção de begomovírus bipartidos e monopartidos no gênero Solanum (Seção Lycopersicon). Neste trabalho, fontes de resistência à mosca-branca também foram avaliadas usando como critério de seleção a redução do número de ovos e pupas presentes em amostras foliares. O acesso LA 716 apresentou elevados níveis de resistência à mosca-branca (Capítulo 4). Aspectos epidemiológicos e possíveis mecanismos envolvidos na infecção por begomovírus foram avaliados estudando o efeito de uma linhagem resistente de tomate na dispersão do vírus pelo vetor e na translocação viral nos tecidos infectados de plantas resistentes. Estudos foram conduzidos com a linhagem TX- 468-RG, resistente a begomovírus monopartidos e bipartidos. A resistência de TX-468- RG a Tomato yellow leaf curl virus-Israel (TYLCV-IL) resultou na restrição da acumulação viral, inclusive em condições de fluxo contínuo de vírus, bem como resultou na redução da dispersão primária e secundária do vírus. Os resultados permitem concluir que a incorporação e o uso desta fonte de resistência poderão ter impactos epidemiológicos positivos no manejo das espécies virais limitando a dispersão dos vírus em condições de campo (Capítulo 5). Como TX-468-RG também demonstrou ser resistente a espécies de begomovírus bipartidos devido a não manifestação de sintomas e redução da acumulação viral, o mesmo impacto epidemiológico é esperado no manejo de begomovírus bipartidos empregando-se essa fonte de resistência. Para determinar se o (s) mesmo (s) fator (es) genético (s) presente em TX-468-RG controla (m) resistência à espécies de Begomovirus monopartidos e bipartidos, avaliaram-se famílias F2:3 frente ao TYLCV-IL. Os resultados confirmaram uma herança monogênica recessiva mediando a resistência a monopartidos, e esses dados serão posteriormente, comparados com a avaliação das mesmas famílias F2:3 frente a begomovírus bipartidos, que será realizada no Brasil sob condições controladas (Capítulo 6). O Capítulo 7 apresenta os dados sobre a identificação de marcadores do tipo RAPD associados com resistência a begomovírus bipartido encontrada na linhagem TX- 468-RG (locus tcm-1). Foram testados 520 primers da OPERON nos parentais suscetível e resistente e na população segregante F2 proveniente do cruzamento Ohio 8245 x TX-468-RG. Após avaliações sucessivas desse conjunto de primers, sete marcadores RAPD foram identificados ligados em associação e em repulsão com a região genômica contendo locus tcm-1. A informação de sequências destes amplicons RAPD poderá ser utilizada na síntese de primers para convertê-los em outra classe de marcadores mais estáveis (SCARs) para serem utilizados em uma plataforma de seleção assistida visando monitorar a incorporação da resistência derivada de TX-468-RG em linhagens elite de tomate.

ASSUNTO(S)

tomate melhoramento begomovírus resistência fitopatologia

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