Genômica populacional e GWAS para resistência à doenças e identificação de regiões de introgressão de pool andino em acessos de feijão carioca

• Processo: 19/19670-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2019
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2021
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
• Pesquisador responsável: Luciana Lasry Benchimol-Reis
• Beneficiário: Caléo Panhoca de Almeida
• Instituição Sede: Instituto Agronômico (IAC). Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA). Secretaria de Agricultura e Abastecimento (São Paulo - Estado). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Mapeamento genético Estudo de associação genômica ampla Diversidade genética Feijão Fusarium oxysporum Antracnose Mancha angular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Antracnose | Estresse biótico | feijão comum | Fusarium oxysporum f | mancha angular | Mapeamento | phaseoli | sp | Mapeamento genético

Resumo

O feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) é uma espécie com centros primários de diversidade no Continente Americano. Devido ao contínuo processo de introdução de novos genótipos, algumas coleções contêm elevado número de acessos, dificultando o propósito da utilização da variabilidade existente nos bancos de germoplasma para fins de conservação e melhoramento genético. Além disso, é frequente o cruzamento entre cultivares elite visando a preservação das características agronômicas que regem a aceitação no mercado, restringindo drasticamente a base e a variabilidade genética dos materiais melhorados, tendo como consequência prejuízos, como a quebra constante de resistência às principais doenças da cultura. Entre as etapas do melhoramento genético, a caracterização genética e a compreensão da variabilidade presente nos principais acessos de um programa de melhoramento são imprescindíveis, uma vez possibilita a ampliação da base e variabilidade das futuras cultivares através da seleção de genitores mais contrastantes para compor os cruzamentos do programa. Neste sentido, o presente trabalho tem como objetivo caracterizar a estrutura e diversidade genética de 151 principais acessos de feijão comum do tipo Carioca presentes no Germoplasma do Programa de Melhoramento do Instituto Agronômico, os quais foram genotipados por BeadChip (BARCBean6K_3) composto por um conjunto de 6.000 SNPs (Proc. Auxílio FAPESP: 2017/24711-4; BEPE FAPESP 2018/15526-1), bem como identificar regiões do genoma associados à resistência à Pseudocercospora griseola, Colletotrichum lindemuthianum e Fusarium oxysporum f sp. phaseoli através do estudo de associação genômica ampla (GWAS). Os QTNs encontrados para mancha angular, antracnose e murcha de fusarium serão validados em população segregante já genotipada via GBS em projeto anterior (Proc. Auxílio FAPESP: 2014/11145-2), o qual possibilitou a identificação de 5.000 SNPs de alta qualidade e a construção de um mapa genético tendo como base 91 linhagens F4RC22 oriundas do cruzamento de duas cultivares ['IAC Milênio' x 'AND-277'] e que apresentam contraste de resistência para diversas doenças. Espera-se que este estudo forneça evidências quanto à estrutura genética dos acessos quanto às inter-relações e as bases genéticas ao longo dos anos de melhoramento genético do feijão Carioca no Brasil e aplicação dessas informações para fins de auxílio no desenvolvimento de novas cultivares elites com características desejáveis e resistentes à importantes doenças, possibilitando a identificação de genes candidatos de interesse para os programas de melhoramento genético do feijoeiro. (AU)

Publicações científicas

(7)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DE CARVALHO PAULINO, JEAN FAUSTO; DE ALMEIDA, CALEO PANHOCA; SONG, QIJIAN; CARBONELL, SERGIO AUGUSTO MORAIS; CHIORATO, ALISSON FERNANDO; BENCHIMOL-REIS, LUCIANA LASRY. Genetic diversity and inter-gene pool introgression of Mesoamerican Diversity Panel in common beans. JOURNAL OF APPLIED GENETICS, v. 62, n. 4, AUG 2021. (19/19670-2, 18/15526-1, 17/01753-3, 17/24711-4)

ALMEIDA, CALEO PANHOCA DE; DE CARVALHO PAULINO, JEAN FAUSTO; BONFANTE, GABRIEL FRANCESCO JANINI; PERSEGUINI, JULIANA MORINI KUPPER CARDOSO; SANTOS, ISABELLA LAPORTE; GONCALVES, JOAO GUILHERME RIBEIRO; PATRICIO, FLAVIA RODRIGUES ALVES; TANIGUTI, CRISTIANE HAYUMI; GESTEIRA, GABRIEL DE SIQUEIRA; GARCIA, ANTONIO AUGUSTO FRANCO; et al. Angular Leaf Spot Resistance Loci Associated With Different Plant Growth Stages in Common Bean. FRONTIERS IN PLANT SCIENCE, v. 12, APR 13 2021. (18/20992-1, 18/15526-1, 19/19670-2, 14/11145-2, 17/24711-4, 17/01753-3, 14/08280-5)

ALMEIDA, CALEO PANHOCA DE; PAULINO, JEAN FAUSTO DE CARVALHO; MORAIS CARBONELL, SERGIO AUGUSTO; CHIORATO, ALISSON FERNANDO; SONG, QIJIAN; DI VITTORI, VALERIO; RODRIGUEZ, MONICA; PAPA, ROBERTO; BENCHIMOL-REIS, LUCIANA LASRY. Genetic Diversity, Population Structure, and Andean Introgression in Brazilian Common Bean Cultivars after Half a Century of Genetic Breeding. GENES, v. 11, n. 11, NOV 2020. (17/01753-3, 17/24711-4, 19/19670-2, 18/15526-1)

DE CARVALHO PAULINO, JEAN FAUSTO; DE ALMEIDA, CALEO PANHOCA; BUENO, CESAR JUNIOR; SONG, QIJIAN; FRITSCHE-NETO, ROBERTO; MORAIS CARBONELL, SERGIO AUGUSTO; CHIORATO, ALISSON FERNANDO; BENCHIMOL-REIS, LUCIANA LASRY. Genome-Wide Association Study Reveals Genomic Regions Associated with Fusarium Wilt Resistance in Common Bean. GENES, v. 12, n. 5, MAY 2021. (19/19670-2, 18/15526-1, 17/01753-3, 17/24711-4)

DE CARVALHO PAULINO, JEAN FAUSTO; DE ALMEIDA, CALEO PANHOCA; FERRARI BARBOSA, CAIO CESAR; DE MORAES, GABRIEL; GONCALVES, CUNHA; BUENO, CESAR JUNIOR; HARAKAVA, RICARDO; MORAIS CARBONELL, SERGIO AUGUSTO; CHIORATO, ALISSON FERNANDO; BENCHIMOL-REIS, LUCIANA LASRY. Molecular and pathogenicity characterization of Fusarium oxysporum species complex associated with Fusarium wilt of common bean in Brazil. ROPICAL PLANT PATHOLOG, v. N/A, p. 10-pg., 2022-03-16. (17/24711-4, 17/01753-3, 18/15526-1, 19/19670-2)

DE ALMEIDA, CALEO PANHOCA; DE CARVALHO PAULINO, JEAN FAUSTO; FERRARI BARBOSA, CAIO CESAR; CUNHA GONCALVES, GABRIEL DE MORAES; FRITSCHE-NETO, ROBERTO; MORAIS CARBONELL, SERGIO AUGUSTO; CHIORATO, ALISSON FERNANDO; BENCHIMOL-REIS, LUCIANA LASRY. Genome-wide association mapping reveals race-specific SNP markers associated with anthracnose resistance in carioca common beans. PLoS One, v. 16, n. 5, MAY 19 2021. (17/24711-4, 19/19670-2)

DE ALMEIDA, CALEO PANHOCA; SANTOS, ISABELLA LAPORTE; DE CARVALHO PAULINO, JEAN FAUSTO; FERRARI BARBOSA, CAIO CESAR; AUGUSTO PEREIRA, CASSIA CRISTINA; LIMONTA CARVALHO, CASSIA REGINA; CUNHA GONCALVES, GABRIEL DE MORAES; SONG, QIJIAN; MORAIS CARBONELL, SERGIO AUGUSTO; CHIORATO, ALISSON FERNANDO; et al. Genome-wide association mapping reveals new loci associated with light-colored seed coat at harvest and slow darkening in carioca beans. BMC PLANT BIOLOGY, v. 21, n. 1, JUL 20 2021. (18/20992-1, 17/24711-4, 19/19670-2)