Diversidade de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici e desenvolvimento e validação de marcadores moleculares ligados a genes de resistência em tomateiro

Abstract

O tomateiro (Solanum lycopersicum L.) é uma das principais hortaliças cultivadas no Brasil. A cultura pode ser afetada por diversas doenças, dentre elas destaca-se a murcha de fusário, que já foi relatada na maioria dos países onde o tomateiro é cultivado. O fungo Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Fol) infecta tanto espécies cultivadas como espécies selvagens de tomateiro, onde coloniza as raízes e invade o sistema vascular, causando amarelecimento, murcha e posterior morte da planta. Três fatores de resistência têm sido identificados e caracterizados em espécies de Solanum (Lycopersicon) e incorporados em cultivares e híbridos comerciais. Os isolados de Fol têm sido agrupados em três raças, de acordo com a habilidade de infectar e causar doença em um conjunto de acessos diferenciadores contendo os loci de resistência I, I-2 e I-3. A identificação e caracterização genética de novas fontes e de novos alelos de resistência, bem como o estabelecimento de uma plataforma de seleção assistida por marcadores desses fatores já caracterizados, seriam importantes contribuições no sentido de aumentar a eficiência dos programas de melhoramento, permitindo, inclusive, que os melhoristas antecipem potenciais problemas relacionados ao surgimento de novas raças de Fol. Um dos principais objetivos dos modernos programas de melhoramento para resistência a doenças é o estabelecimento de sistemas de marcadores moleculares para caracterizar tanto a diversidade dos patógenos como para identificar regiões genômicas contendo alelos de resistência na planta hospedeira. Essas ferramentas moleculares fornecem uma visão mais completa do patossistema de interesse para o melhorista uma vez que possibilitam: (1) a caracterização em larga escala de um grande número de genótipos do patógeno e de genitores contrastantes da planta hospedeira; (2) a seleção de isolados representativos do patógeno para uso em sistemas efetivos de seleção e (3) a identificaçãode genes ou regiões genômicas da planta hospedeira contendo fatores de resistência. Neste contexto, os objetivos do presente trabalho foram: estudar a diversidade genética-molecular de isolados das três raças de Fol e buscar marcadores moleculares do tipo raça-específicos (Capítulo 2). Nesse trabalho, uma coleção de isolados de Fol foi caracterizada utilizando uma combinação de primers do tipo raça-específicos descritos na literatura com sendo capazes de discriminar isolados das três raças de Fol e também isolados F. oxysporum f. sp. radicis-lycopersici. A diversidade entre as raças foi avaliada utilizando primers universais buscando polimorfismos que serviram de base para o desenho de novos primers raça-específicos. Estes estudos são de grande valor no diagnóstico e na identificação de diferentes isolados de forma rápida e eficaz. Outro objetivo foi a caracterização genética de populações segregantes obtidas a partir de cruzamentos entre genótipos suscetíveis e resistentes às diferentes raças, visando identificar e validar novos marcadores associados a resistência a murcha de fusário em tomateiro (Capítulos 3 e 4). Para isso, as populações F2 foram inoculadas, com uma suspensão de esporos do patógeno, por meio de corte e imersão de raízes, e avaliadas quanto à resistência por meio de uma escala de notas. O DNA genômico de plantas resistentes e suscetíveis em populações segregantes para as raças 1 e 3 de Fol foi extraído e usado como molde em diferentes sistemas de marcadores, visando identificar polimorfismos ligados as essas duas características em estudo. Além disso, primers já descritos foram avaliados nas populações segregantes, para validar sua ligação aos loci de resistência. Esse aporte de informações de genômica e bioinformática tem aumentado a eficiência e oferecido uma maior segurança no processo de seleção de plantas superiores dentro dos programas de melhoramento.