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Abordagens fenotípicas e moleculares aplicadas à seleção de cafeeiros arábica com resistência múltipla a estresses bióticos
(Universidade Federal de Viçosa, 2022-02-25) Feitosa, Francielle de Matos; Caixeta, Eveline Teixeira
O café é a segunda principal commodity no mercado mundial. A espécie Coffea arabica é uma das principais espécies cultivadas no mundo. No entanto, a cultura hospeda uma grande variedade de patógenos e pragas. Os patógenos Hemileia vastatrix e Colletotrichum kahawae são as doenças mais importantes da cultura, e a praga bicho-mineiro, impacta severamente a produtividade e qualidade de bebida. Assim, como forma de controle, o desenvolvimento de cultivares resistentes, com a utilização de marcadores moleculares auxiliam no progresso de melhoramento genético da cultura. O objetivo do trabalho foi identificar cafeeiros portadores de genes de resistência para as principais doenças do café; determinar a diversidade genética por meio de características morfológicas e estimar os parâmetros genéticos e os ganhos com a seleção utilizando a metodologia de modelos mistos (REML/BLUP). O estudo foi composto por duas populações, a primeira, os cafeeiros em geração F 2 são provenientes do cruzamento entre cultivar resistente a ferrugem e CBD e outra ao bicho-mineiro, enquanto que a segunda, são originados de cruzamentos de cafeeiros arábicas com fontes de resistência (seleção indiana). A identificação de cafeeiros resistentes foi feita fenotipicamente e/ou molecularmente. A análise de diversidade genética foi baseada na distância generalizada de Mahalanobis e a seleção fenotípica, por meio do procedimento REML/BLUP. Ambas populações apresentaram resistência múltipla para as principais doenças com diferentes combinações. Com base nas análises utilizando o método REML/BLUP, foi possível selecionar cafeeiros promissores por serem geneticamente divergentes e complementares pela análise de agrupamento e por proporcionar ganhos com a seleção principalmente para a característica infestação de bicho- mineiro. Além disso, foi possível observar que os materiais em desenvolvimento apresentam superioridade em relação as cultivares comerciais. Palavras-chave: Hemileia vastatrix. Colletotrichum kahawae. Melhoramento preventivo. Piramidação de genes.
Estimativa de parâmetros genéticos e seleção de genótipos de café arábica com base em REML/BLUP e marcadores moleculares
(Universidade Federal de Viçosa, 2017-07-07) Feitosa, Francielle de Matos; Caixeta, Eveline Teixeira
O Coffea arabica L. é a espécie de maior importância econômica e o desenvolvimento de cultivares resistentes às principais doenças do cafeeiro, como a ferrugem (Hemileia vastatrix) e a antracnose dos frutos (Colletotrichum kahawae), é importante para obter estabilidade produtiva e diminuição dos custos de produção. Para aumentar a eficiência de seleção de cafeeiros superiores no melhoramento genético deve-se realizar a caracterização morfoagronômica dos materiais genéticos a serem selecionados e a estimação dos valores genéticos dos indivíduos. Além disso, aliar essas metodologias à seleção assistida por marcadores moleculares (SAM) é uma forma de minimizar as limitações da seleção puramente fenotípica. Essa estratégia reduz o tempo e o custo para seleção e, para a resistência a doenças, permite a busca de resistência duradoura e de amplo espectro por meio da piramidação de genes. Portanto, objetivou-se identificar cafeeiros para avanço de geração no programa de melhoramento por meio de seleção baseada na metodologia de modelos mistos (REML/BLUP) aliada à seleção assistida por marcadores. Para isso, sete características morfoagronômicas foram utilizadas para avaliar a diversidade genética, estimar os parâmetros genéticos e quantificar os ganhos com a seleção de famílias em melhoramento. Cafeeiros resistentes a doenças em campo foram analisados com marcadores moleculares para identificar indivíduos portadores de genes que conferem resistência a diferentes raças de H. vastatrix e resistência a C. kahawae, visando a piramidação de genes e obtenção de resistência múltipla. As populações analisadas neste trabalho fazem parte do Programa de Melhoramento Genético do Cafeeiro desenvolvido pela Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (EPAMIG), em parceria com a Universidade Federal de Viçosa (UFV), a Universidade Federal de Lavras (UFLA) e a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa Café). As plantas que deram origem a essas populações, por serem potenciais fontes de resistência à H. vastatrix, foram introduzidas pela UFV, oriundas do Centro de Investigação das Ferrugens do Cafeeiro (CIFC), localizado em Oeiras/Portugal. Com base nas características morfoagronômicas e análise de agrupamento, observou-se alto grau de parentesco entre as famílias. O índice de seleção viipermitiu selecionar nove famílias, com ganhos de seleção superior a 26% em relação à população original. Com base em marcadores moleculares, das nove famílias selecionadas, oito apresentaram em suas progênies o gene S H 3 de resistência a H. vastatrix e a outra o gene Ck-1 de resistência a C. kahawae. A SAM permitiu, ainda, identificar uma família que embora não tenham sido selecionada nas análises morfoagronômicas, é portadora do gene para resistência às raças I, II e patótipo 001 de H. vastatrix. Os cafeeiros selecionados pelas características morfoagronômicas e SAM foram superiores às testemunhas e apresentaram genes em indivíduos diferentes, que conferem resistência às principais doenças do cafeeiro, ferrugem e C. kahawae. Esses cafeeiros podem ser utilizados como fonte de resistência para novos cruzamentos. Além disso, buscou-se avaliar novas fontes de resistência em outra população, no qual a SAM permitiu identificar 31 famílias portadoras do gene S H 3, duas com o gene Ck-1, seis para o QTL ligado ao grupo de ligação 2, e duas para o QTL ligado ao grupo de ligação 5. Esses diferentes genes foram encontrados isolados em alguns cafeeiros e também piramidados em outros, com diferentes combinações. Os cafeeiros selecionados poderão ser utilizados para avanço de geração no melhoramento e como fontes para piramidação de genes nos programas de melhoramento com vista a obter cultivar com resistência múltipla e durável.
Incidência de ferrugem e cercosporiose em populações de café arábica nos anos de 2018 e 2019
(Embrapa Café, 2019-10) Silva, Ana Carolina Andrade; Caixeta, Eveline Teixeira; Oliveira, Antônio Carlos Baião de; Mariz, Bruna Lopes; Feitosa, Francielle de Matos; Zambolim, Laércio
O Brasil se destaca como o maior produtor e exportador de café arábica (Coffea arabica L.) do mundo. Dentre as doenças que atacam a cultura, a ferrugem da folha do café causada pelo fungo biotrófico Hemileia vastatrix e a cercosporiose causada pelo fungo Cercospora coffeicola se destacam por causarem prejuízos na produtividade e na qualidade da bebida. Assim, o objetivo desse estudo foi avaliar o comportamento da incidência de ferrugem e de cercosporiose em duas populações de cafeeiros Arábica durante os anos de 2018 e 2019, com o propósito de identificar genótipos resistentes. O experimento foi conduzido em Viçosa - MG, no campo experimental do Departamento de Fitopatologia da UFV (DFT-Fundão), nos anos 2018 e 2019. Foram fenotipadas duas populações na geração F 2 , provenientes de diferentes genitores. Uma população foi originada do cruzamento entre Catiguá MG2 x Acauã Novo e a outra população, do cruzamento entre Oeiras MG 6851 x Arara. A avaliação das doenças foi realizada por meio de notas de 1 a 5, de acordo com o grau de infestação. Nos dois anos de avaliação, as plantas se apresentaram resistentes à ferrugem, havendo predominância da nota 2. Esta nota também prevaleceu na avaliação da cercosporiose em todas populações e anos. Por meio dos resultados observa-se que há genótipos resistentes à ferrugem e com pouca incidência de cercosporiose nas populações avaliadas, os quais podem ser utilizados por programas de melhoramento do cafeeiro para desenvolver genótipos com resistência à H. vastatrix e C. coffeicola.