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Caracterização molecular e seleção de genes candidatos à resistência do clone 14 de Coffea canephora conilon a Meloidogyne paranaensis
(Embrapa Café, 2015) Lima, Edriana Araújo de; Carneiro, Fernanda de Araújo; Rêgo, Erica Cristina Silva; Costa, Tatiana Santos; Cotta, Michelle Guitton; Jorge Júnior, Aldemiro; Marraccini, Pierre; Carneiro, Regina Maria Dechechi Gomes; Andrade, Alan Carvalho
Os nematoides das galhas estão entre os patógenos mais nocivos para a agricultura cafeeira no Brasil e C. canephora tem se mostrado fonte de resistência a esses patógenos. Com o objetivo de identificar genes candidatos a resistência a M. paranaensis, dois clones de Coffea canephora Conilon previamente identificados como resistente (clone 14) e suscetível (clone 22), inoculados ou não em diferentes tempos com M. paranaensis, tiveram seus RNAs extraídos a partir das raizes, sequenciados, mapeados em genoma de referência de C. canephora e avaliados quantitativamente (expressão in silico) por meio de RNAseq e Excel. Dessa forma, foi possível identificar os genes que mais se expressaram no clone resistente em relação ao clone suscetível, e a respectiva expressão temporal foi relacionada à resistência a M. paranaensis.
Desenvolvimento de marcadores scar para identificação de espécies de Meloidogyne do cafeeiro e variabilidade genética e agressividade de populações de M. paranaensis a genótipos de Coffea spp.
(Universidade de Brasília, 2016-06-08) Santos, Marcilene Fernandes Almeida dos; Peixoto, José Ricardo; Carneiro, Regina Maria Dechechi Gomes
Os nematoides das galhas (NGs), Meloidogyne spp., estão entre os patógenos mais importantes economicamente por infectarem raízes de cafeeiro em vários países das Américas. Os objetivos do estudo foram desenvolver marcadores específicos do tipo SCAR para a detecção de duas espécies importantes do cafeeiro na América Central: Meloidogyne arabicida e M. izalcoensis (Tylenchida: Meloidogynidae), e avaliar a variabilidade genética e a agressividade de sete populações de M. paranaensis, uma das espécies de NGs mais destrutivas para o cafeeiro, em Coffea spp., com genes de resistência a Meloidogyne spp. No primeiro estudo, fragmentos polimórficos amplificados através de reações de PCR-RAPD foram selecionados e transformados em marcadores específicos do tipo SCAR. A amplificação dos primers desenvolvidos produziram fragmentos específicos de 300 pb e 670 pb para as espécies M. arabicida e M. izalcoensis, respectivamente. A especificidade dos primers também foi validada para um único indivíduo J2, macho ou fêmea, além de populações de campo, contendo mistura de espécies. Portanto, estes resultados demonstraram a eficácia destes marcadores SCAR para a identificação das espécies M. arabicida e M. izalcoensis, contribuindo para o diagnóstico específico dos NGs nas Américas. No segundo estudo, sete populações de M. paranaensis foram identificadas pela caracterização bioquímica e molecular. Os estudos filogenéticos mostraram que apesar da existência de três fenótipos de esterase (Est P1, P2 e P2a), uma baixa variabilidade genética foi observada, até mesmo em regiões distintas do DNA. A análise molecular mostrou que existe divergência genética na população de perfil P2a da Guatemala, em relação às populações do Brasil (Est P1 e P2). Essa população nos estudos de patogenicidade às cultivares suscetíveis de C. arabica mostrou-se uma das mais agressivas. Nos estudos de agressividade/virulência de M. paranaensis em Coffea spp. foram realizados dois ensaios. No primeiro, foram usadas duas cultivares, C. arabica (cv. Catuaí IAC 81) e C. canephora (cv. Clone 14), e foi confirmada a alta suscetibilidade da cv. Catuaí IAC 81 v com FR > 30 e alta resistência da variedade clonal “Clone 14” com FR < 0,2, em relação a diferentes populações de M. paranaensis. Ou seja, nenhuma população foi virulenta ao ‘Clone 14’ e as populações Par 3 da Guatemala, Par 5 Piumbí-MG e Par 4 Rolândia- PR foram as mais agressivas ao ‘Catuaí IAC 81’. No segundo ensaio foram testados quatro padrões de resistência em relação a sete populações de M. paranaensis: Catuaí Vermelho x Amphillo MR2161 (C. arabica), porta enxerto Apoatã IAC 2258 (C. canephora), Híbrido do Timor UFV 408-01(E1 6-6 II) e cv. IPR 100 (C. arabica), e o controle suscetível cv. ‘Mundo Novo 379-19’. Quanto à agressividade na cultivar Mundo Novo, as populações Par 2 Herculândia-SP, Par 3 da Guatemala e Par 5 PiumbíMG foram as mais agressivas. Nenhuma população de M. paranaensis foi virulenta às quatro cultivares resistentes: Apoatã IAC 2258, Catuaí Vermelho x Amphillo MR2161(E1 16-5 III), IPR 100 e Híbrido do Timor UFV 408-01 (E1 6-6 II), apresentando uma segregação de 15%, 0%, 26% e 31%, respectivamente. Esses resultados são promissores, pois validam a resistência de diferentes fontes genéticas de Coffea spp., para a espécie M. paranaensis.
Levantamento do nematoide-das-galhas (Meloidogyne spp.) em cafeeiros no Triângulo Mineiro-MG, Brasil: ocorrência restrita de M. izalcoensis
(Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, 2022-11) Almeida, Sheila Freitas de; Stefanelo, Daniela Rossato; Santos, Marcilene Fernandes Almeida dos; Sousa, Gleiciane Pinheiro; Maia, Yuri Medeiros; Cares, Juvenil Enrique; Carneiro, Regina Maria Dechechi Gomes
Os nematoides-das-galhas (NGs), Meloidogyne spp., são considerados importantes patógenos da cultura do café que podem limitar a produção e causar perdas econômicas. Meloidogyne izalcoensis foi recentemente detectada no Brasil parasitando cafeeiros no Triângulo Mineiro, MG. Com objetivo de determinar a distribuição desses nematoides nessa região, foi realizado um levantamento em cafezais nos municípios de Araguari e Indianópolis, próximo à região da primeira detecção de M. izalcoensis na cultura no país. No início das identificações das espécies, o perfil de esterases foi usado, no entanto, o emprego da técnica eletroforese com a referida isoenzima foi limitante na detecção de M. exigua, pela frequente ausência de bandas em amostras com sintomas radiculares típicos dessa espécie. Assim, optou-se pelo uso dos marcadores SCAR-café, os quais possibilitaram a detecção de todas as espécies em multiplex. Com base nas esterases e nos marcadores SCAR, os NGs foram detectados em 79,17% do total de amostras, sendo que M.exigua (562 pb), M. incognita (399 pb), M. paranaensis (208 pb) e M. izalcoensis (670 pb) estiveram presentes em 41,67%, 33,33%, 20,83% e 4,17%das amostras, respectivamente. Misturas de populações foram observadasem 20,83%, ou seja, M. paranaensis + M. exigua (8,33%) e M. incognita +M.exigua (12,5%). Verificou-se que M. exigua foi a espécie prevalente, M.izalcoensis ainda possui ocorrência restrita na região onde foi inicialmentedetectada, e confirmou-se a ocorrência das demais espécies do cafeeiro noestado de Minas Gerais.
Primeiro relato de Meloidogyne izalcoensis no Brasil e avaliação da resistência a essa espécie e a M. exigua em genótipos de Coffea spp.
(Universidade de Brasília, 2019-07-11) Stefanelo, Daniela Rossato; Cares, Juvenil Enrique; Carneiro, Regina Maria Dechechi Gomes
Os nematoides das galhas (NGs), Meloidogyne spp., estão entre os patógenos mais relevantes à cultura do cafeeiro, pois podem provocar desde redução na produtividade até a morte das plantas. Os objetivos desta pesquisa foram (i) verificar inequivocamente a identidade de uma espécie de Meloidogyne em café ainda não registrada no Brasil, (ii) identificar espécies de Meloidogyne presentes em cafezais no Triangulo Mineiro, (iii) avaliar a reação dos genótipos de cafeeiros a M. izalcoensis e (iv) validar 11 marcadores moleculares microssatélites (SSR), previamente estudados, em diferentes genótipos de cafeeiros, que apresentam genes de resistência a M. exigua. Com auxílio dos métodos bioquímicos baseados em eletroforese de izoenzimas (esterase, Est) e marcadores moleculares espécie-específicos (PCR-SCAR) foi possível identificar corretamente M. izalcoensis e outras espécies como: M. exigua, M. paranaensis, M. incognita, bem como a ocorrência da mistura dessas espécies em plantio de café. Quanto à reação dos genótipos de cafeeiro a M. izalcoensis foram realizados dois experimentos, no primeiro e no segundo experimento foram avaliados os genótipos: Catuaí Amarelo 62 (suscetível), Catuaí Vermelho x Amphillo 2-161 (28-2-II), Catuaí Vermelho x Amphillo 2-161 (16-5-III), IPR100, Híbrido do Timor UFV 408-01 MG (6-I-III) e o porta- enxerto cv. Apoatã IAC 2258. No primeiro experimento foi observada a reação de suscetibilidade dos genótipos Catuaí Amarelo 62, Catuaí Vermelho x Amphillo 2-161 (28-2- II), IPR 100 e Híbrido do Timor UFV 408-01 MG (6-I-III). O genótipo Catuaí Vermelho x Amphillo 2-161 (16-5-III) apresentou-se como moderadamente resistente e o porta-enxerto cv. Apoatã IAC 2258 como resistente. No segundo experimento, os genótipos Catuaí Vermelho x Amphillo 2-161 (28-2-II) e o porta exerto cv. Apoatã IAC 2258 foram vi classificados como moderadamente resistente e resistente, respectivamente. Os demais genótipos apresentaram reação de suscetibilidade ao patógeno. Apenas o porta-enxerto cv. Apoatã IAC foi considerado resistente a M. izalcoensis, nos dois experimentos. O estudo de validação dos marcadores microssatélites foi realizado em duas etapas. Na primeira, foram avaliados os 11 marcadores nos genótipos: Híbrido de Timor UFV 408-01 (036), UFV 408-01 (090), IPR100 e 83-3, linhagem do IPR 100 e Catuaí IAC 62 (suscetível). Na segunda etapa, foram avaliados os marcadores SSRCafé 4, 13, 15, 20 e 40 nos genótipos Híbrido do Timor 440-10 e Catuaí IAC 86 (suscetível). Na primeira etapa, quatro marcadores mostraram-se polimórficos: SSRCafé 4, 13, 15 e 41. Dois marcadores foram monomórficos, SSRCafé 14 e 37 e cinco não amplificaram nenhum fragmento: SSRCafé 19, 20, 32, 39 e 40. Na segunda etapa, três marcadores SSRCafé 13, 20 e 40 mostraram-se polimórficos e SSRCafé 15 mostrou-se monomórfico nos genótipos do Híbrido de Timor 440-10 (resistente) e Catuaí vermelho IAC 86 (suscetível). Com base nos resultados, conclui-se que marcadores microssatélites SSRCafé 13, 20 e 40 podem ser utilizados com maior segurança apenas na seleção de progênies resistentes resultantes de cruzamentos com o Híbrido de Timor 440-10. Em relação aos outros marcadores mais estudos serão necessários para sua validação.
REAÇÃO DE CAFEEIROS ‘CONILON’ A DIFERENTES POPULAÇÕES DE Meloidogyne spp.
(2009) Carneiro, Regina Maria Dechechi Gomes; Costa, Samara Belém; Sousa, Fábio Rodrigues; Santos, Danilo Furtado; Almeida, Maria Ritta A.; Santos, Marcilene Fernandes Almeida dos; Siqueira, Kércya Maria Simões de; Tigano, Myrian S.; Fonseca, Aymbiré Francisco Almeida da; Embrapa - Café
Os nematóides das galhas pertencem ao gênero Meloidogyne e causam grande impacto econômico sobre a produção de café em diversas regiões do país. Nos estados do Paraná, São Paulo, Minas Gerais e Rio de Janeiro, as espécies Meloidogyne exigua, M. paranaensis, M. incognita têm afetado as plantações de maneira significativa. Os métodos de controle mais recomendados para estes patógenos são as variedades resistentes e a rotação de culturas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência de clones de Coffea canephora da cultivar ‘Vitória - Incaper 8142’ e os clones 14 (tolerante a seca) e 22 (não tolerante a seca) a diferentes populações de Meloidogyne spp. (M. paranaensis e M. incognita raças 1 e 3 e populações avirulenta e virulenta de M. exigua) provenientes de diferentes regiões da cafeicultura brasileira. A cultivar de cafeeiro Catuaí Vermelho IAC 81 foi utilizada como testemunha. As plantas foram inoculadas com 5.000 ovos/planta. A avaliação foi realizada 8 meses após inoculação, sendo quantificadas o número de galhas e massas de ovos e o fator de reprodução (FR). Foi utilizado como critério de resistência (FR<1,0) e suscetibilidade (FR≥1.0). Os resultados indicaram para M. paranaensis que os clones provenientes do Incaper: 2V, 3V, 6V , 7V, 13 V e clone 14 foram altamente resistentes. Em relação a M incognita raça 3 (Londrina) apenas o clone 14 foi considerada altamente resistente. Com respeito a M. incognita raça 1 (Avilândia), sete clones foram consideradas altamente resistentes (2V, 3V, 6V, 8V,13V e Clone 14). Quanto aoMeloidogyne exigua avirulento, a maior parte dos clones foi altamente resistente, com exceção dos clones 10V e 13V, embora tenham apresentado FR baixos quando comparados com a testemunha. Quanto ao M. exigua virulento, uma parte dos clones foi resistentes (1V, 2V, 4V, 5V, 7V, 9V, 11V, 12 V e clone 14 ) e seis clones foram suscetíveis (3V, 6V, 8V, 10V, 13V e 22). Pode-se concluir que existem fontes de resistência genética em variedades do grupo Conilon a M. paranaensis , a M. exigua e a populações de M. incognita e que o clone 14 (resistente a seca) foi altamente resistente a todas as espécies e populações de Meloidogyne do cafeeiro aqui estudadas neste trabalho.
Resistência multipla e resposta de hiperasensibiidade do cafeeiro ‘conilon 14’ a Meloidogyne spp.
(Embrapa Café, 2013) Lima, Edriana Araújo de; Furlanetto, Cleber; Sousa, Mariana G.; Menezes, Ana Cristina M.; Sousa, Fábio Rodrigues de; Almeida, Maria Ritta Alves; Sergio Júnior, Aldemiro; Ferrão, Maria Amélia; Carneiro, Regina Maria Dechechi Gomes
Os nematoides das galhas (NG), Meloidogyne spp. causam um grande impacto econômico na produção de café no Brasil. Embora, Coffea canephora seja fonte de resistência a Meloidogyne spp., não existem estudos histológicos que comparem mecanismos de resistência de cafeeiros: suscetível e resistente. Dois clones de cafeeiros Conilon, 14 e 22, foram selecionados previamente, como resistente e suscetível a M. incognita e M. paranaensis. A reação dos diferentes clones foi semelhante para as duas espécies de nematóides estudadas. O clone 14 apresentou reação de hipersensibilidade (RH) a partir do 4° ao 6° dias após a inoculação (DAI), na região do cortex da raiz, o que provocou morte celular, impedindo o nematoide de se desenvolver. Ao 12° DAI, ocorreu a formação de poucas células gigantes na região do cilindro vascular, ao lado de J3/J4 se desenvolvendo normalmente. A partir do 20° ao 45°DAI foi observada RH, com morte celular ao redor de fêmeas e células gigantes, estando essas completamente degeneradas. Nesse período, algumas fêmeas que conseguiram se desenvolver apresentaram formação de primórdios dos ovários e não se observou a produção de ovos. Já nos clones suscetíveis, 22 e Catuaí IAC 81, células gigantes bem formadas e fêmeas adultas apareceram do 38° ao 45° DAÍ, com produção de ovos. Algumas plantas inoculadas foram mantidas até o 300 DAÍ para quantificar novamente os Fatores de Reprodução (FR). Esses resultados servirão de base para estudos posteriores de expressão gênica para examinar profundamente a resistência ao NG a nível molecular.
Seleção de acessos de Coffea arabica com resistência a Meloidogyne paranaensis em condições de casa de vegetação e a campo
(Embrapa Café, 2013) Peres, Ana Catarina Jesus; Jorge Junior, Aldemiro Souza; Mattos, Jean Kleber de Abreu; Salgado, Sonia Maria de Lima; Carneiro, Regina Maria Dechechi Gomes
O cultivo do cafeeiro no Brasil vem enfrentando sérios problemas em relação aos nematoides parasitas dessa cultura, com grandes perdas na produção e prejudicando econômicamente os cafeicultores. Os nematoides de galhas (NG) são os mais importantes, dentre eles, Meloidogyne paranaensis e M. incognita se destacam pela intensidade dos danos que causam e pela distribuição de lavouras nas áreas produtoras. Até o presente momento, não há métodos de controle que sejam realmente eficazes para esses fitoparasitas, sendo a resistência genética um dos meios mais promissores. Dessa maneira, o que se objetivou com este experimento foi identificar materiais com resistência a Meloidogyne paranaensis, que têm se mostrado promissores em condições de campo. Os materiais avaliados foram provenientes da seleção de genótipos de Coffea arabica do Banco de Germoplasma de Café da EPAMIG. Foram inoculadas com esse nematoide, plântulas de 18 diferentes cruzamentos ou acessos, mais uma cultivar padrão de resistência (IPR 100) e outra, padrão de susceptibilidade (Mundo Novo). Esses acessos foram avaliados quanto ao grau de resistência/suscetibilidade, usando a variável fator de reprodução. Dos tratamentos avaliados, foram considerados resistentes ao nematoide M. paranaensis: quatro acessos do cruzamento entre Catuaí Vermelho e Amphillo MR 2161 (tratamentos 3, 14, 16, 19), um acesso do cruzamento entre Catuaí Vermelho x Amphillo MR 2474 (tratamento 5), um acesso do Híbrido do Timor UFV 408-1 (tratamento 8), e a culivar padrão de resistência IPR-100 (tratamento 20). Resultados obtidos a campo, com as plantas matrizes dos genótipos avaliados confirmaram os resultados de casa de vegetação e demonstraram que as plantas que originaram as progênies dos tratamentos 3 e 16 (Catuaí Vermelho x Amphillo MR 2161), 12 (Amphillo x H. Natural MR 36-349), 5 e 7 (Catuaí Vermelho x Amphillo MR 2474), 8 (Híbrido do Timor UFV 408-01) e 14 (Catuaí Vermelho x Amphillo MR 2161) apresentaram resistência e boa produtividade. Esses materiais são interessantes para estudos futuros de melhoramento genético, visando resistência ao NG e manutenção da produção sustentável do cafeeiro.