A procura dos genes de resistência ao Mal-das-folhas

Dominique GARCIA

CIRAD

UMR-Développement et Amélioration des Plantes

Universidade Estadual de Santa Cruz (Ilhéus-BA)

Desafio para a seleção de plantas perenes resistentes a pragas fúngicas

• Selecionar resistências duráveis

Parlevliet (2002). Euphytica. 124: 147-156.

Ciclo biológico do M. ulei

Como se identificar os indivíduos resistentes 1/ sobre o fenótipo de cada planta

Esquema do programa de melhoramento da seringueira para a obtenção de clones resistentes ao Mal-das-folhas

Parents (Am or WAm) with resistances tested in fields and controled infectious conditions : FDR, FX, CD, CDC, MDX, MDF

Hight rubber yield clonesW

W x WAm and W x Am crossesWAm x WAm and WAm x Am crosses

CES, Evaluation Seedling Field

CCPE, Small Scale Clone Field

CCGE, Large Scale Clone Field

Clones recommandations

Manual pollinations

T 0

T 1 - 4

T 5 - 11

T 12 - 22

2/ Estudos da segregaçãodos carácters de resistência

nas famílias WxWam

PB 260 x FX 2784(rr) (Rr)

rr116

Rr129

0

50

100

Resistente Susceptible

3/ Mapeamento genético dos carácteres de resistência

Lespinasse et al. (2000). Theo. Appl Genet. 100: 975-984.

PB260 x FX3899

195 F1 descendentes

717 marcadores moleculares(RFLP, AFLP, SSR, isoenzimas)

Teste de resistência ao M. uleiem condições controladas

Quantitative trait loci (QTL)detecção

4/ isolamento e caracterização dos genes relacionados com uma resistência durável : « o

caso do clone MDF180 »

Le Guen et al. (sumetido para publicação). Plant Disease.

4/ isolamento e caracterização dos genes relacionados com a resistência durável : « o caso

do clone MDF180 »

Le Guen et al. (sumetido para publicação). Plant Disease.

A planta, o fungo e os sintomas

0 6 12 24 48 72 96h p.i. 10 16 22 28 34 40 46 52 58d p.i.

Histologic illustrations from Sambugaro et al., 2003

PB 314

MDF 180

Intron and Exon in Eukaryotic Cells

mRNA

DNA

5’ 3’

cap

poly Atail

exon exonexonintron intron

mature mRNA

Processing

Transcription

Splicing

promotor

3’ 5’

Take place in nucleus

start codon stop codon

To cytoplasm

Intron deleted

Juang RH (2004) BCbasics

cDNA Is Reverse Transcribed from mRNA

mature mRNA

poly A tail5’ 3’

TTTTReverse transcription

CCC

3’ 5’

3’5’ 3’GGG

DNA polymerase

RNA hydrolysis

5’

3’ 5’

Baltimore, Dulbecco, Temin (1975)

Juang RH (2004) BCbasics

cDNA Library

mRNA

cDNA

Reverse transcription

Genes in expression

Complete gene

In the case of SALB resistance genes isolation, the ClontechTM SSH* technology was used to separate over expressed genes

---------------The cDNAs were sequenced and compared to NCBI data

bank accessionsVector: Plasmid Juang RH (2004) BCbasics

Seqüências obtidas na biblioteca PB314 e MDF180 separadas em grupos funcionais. 0- 72 horas apos inoculação

B. Biblioteca SSH - MDF 180

78; 29%

20; 7%

43; 16%22; 8%

15; 6%

28; 10%

33; 12%

7; 3%

23; 9%

A. Biblioteca SSH - PB 314

176; 32%

42; 8%

103; 19%

42; 8%

28; 5%

43; 8%

51; 9%

6; 1%

56; 10%

Proteínas desconhecidas

Fotossíntese

Metabolismo celular

Sinalização

Transportadores

Transcrição, tradução e/ou Splicing

Crescimento e desenvolvimento

Vias de hormônios

Stress e defesa

Proteínas desconhecidas

Fotossíntese

Metabolismo celular

Sinalização

Transportadores

Transcrição, tradução e/ou Splicing

Crescimento e desenvolvimento

Vias de hormônios

Stress e defesa

Genes de stress/defesa identificados nas bibliotecas PB314 e MDF180 Referência Função [organismo] E-value BibliotecaR-GENEemb|CAE76632.1| leucine rich repeat protein [Cicer arietinum] 3,00E-37 PB314gb|AAP82792.1| resistance protein RPP8-like protein [Arabidopsis thaliana] 2,00E-08 PB314Q8LDD9.1 Putative leucine-rich repeat disease resistance protein [Arabidopsis thaliana] 5E-12 MDF180

PROTEINAS RELACIONADAS COM PATOGENICIDADEemb|CAC16166.1| pathogenesis-related protein 10 [Vitis vinifera] 6,00E-35 PB314gb|AAK91891.1| putative elicitor inducible chitinase [Solanum demissum] 5,00E-34 PB314gb|AAQ07267.1| acidic chitinase [Ficus awkeotsang] 3,00E-21 PB314,MDF180gb|AAO22065.1| NtPRp27-like protein [Solanum tuberosum] 1,00E-26 PB314, MDF180gb|AAN05325.1| Putative beta-1,3-glucanase [Oryza sativa] 9,00E-24 MDF180gb|AAL30426.1| beta-1,3-glucanase [Prunus persica] 7,00E-35 MDF180Q1S678.1 Concanavalin A-like lectin/glucanase [Medicago truncatula] 0,00009 MDF180

STRESS OXIDATIVOemb|CAC34417.1| Germin-like protein [Pisum sativum] 8,00E-13 PB314gb|AAL35365.1| ascorbate peroxidase [Capsicum annuum] 2,00E-57 PB314Q8GZP1.1 Ascorbate peroxidase [Hevea brasiliensis] 0,00004 PB314emb|CAC84143.2| thioredoxin peroxidase [Nicotiana_tabacum] 8,00E-29 PB314Q7Z8K5.1 Manganese superoxide dismutase APHY 0,00001 PB314emb|CAC33844.1| putative CuZn-superoxide dismutase [Populus tremula x Populus tremuloides] 3,00E-40 PB314emb|CAC24549.1| glutathione S-transferase [Cichorium intybus x Cichorium endivia] 8,00E-05 PB314gb|AAO12854.1| thioredoxin h [Pisum sativum] 3,00E-42 PB314, MDF180emb|CAB56850.1| catalase [Prunus persica] 2,00E-64 PB314, MDF180emb|CAB53458.1| MnSOD [Hevea brasiliensis] 1,00E-11 MDF180

METABOLISMO FENÓLICOemb|CAA71490.1| peroxidase [Spinacia oleracea] e-100 PB314gb|AAS66771.1| Ppase [Hevea brasiliensis] 6,00E-39 PB314Q6PQF2.2 Peroxidase precursor EUPCH 5E-10 PB314Q9C8L2.1 Chalcone isomerase putative [Arabidopsis thaliana] 3E-23 PB314gb|AAS48416.1| cinammate 4-hydroxylase [Allium cepa] 7,00E-51 PB314ref|NP_564115.1| 4-coumarate-CoA ligase [Arabidopsis thaliana] 4,00E-12 PB314, MDF180emb|CAB71128.2| cationic peroxidase [Cicer arietinum] 4,00E-25 PB314,MDF180gb|AAK28509.1| cinnamyl alcohol dehydrogenase [Fragaria x ananassa] 4,00E-07 MDF180, PB314emb|CAH57490.1| alcohol dehydrogenase [Populus tremula] 6,00E-61 MDF180emb|CAB96173.1| enolase [Spinacia oleracea] 9,00E-15 MDF180

PROTEASEemb|CAJ02700.1| oligopeptidase b;serine peptidase, S9A-like protein [Leishmania_major] 8,00E-37 PB314emb|CAB44983.1| putative preprocysteine proteinase [Nicotiana tabacum] 1,00E-31 PB314gb|AAP46156.1| protease inhibitor protein 1 [Hevea brasiliensis] 6,00E-27 PB314ref|XP_469996.1| putative protease inhibitor [Oryza sativa] 1,00E-27 MDF180emb|CAE54306.1| putative papain-like cysteine proteinase [Gossypium hirsutum] 5,00E-36 MDF180ref|YP_063571.1| ftsH protease homolog [Gracilaria tenuistipitata var. liui] 2,00E-27 MDF180

CIRAD MICHELIN BRASIL – CMB programa

Melhoramento genético

da resistência ao M. ulei

Melhoramento genético

da resistência ao M. ulei Mapeamento de

QTLsde resistência

ao M. ulei

Mapeamento de QTLs

de resistência ao M. ulei

Diversidade dapatogenicidade dos isolados

de M. ulei

Diversidade dapatogenicidade dos isolados

de M. ulei

Epidemiologia ebiologia do M. ulei

Fungos endofiticos da seringueira

Epidemiologia ebiologia do M. ulei

Fungos endofiticos da seringueira

Mapeamento de QTLsCrecimento

Metabolismo dos vasoslaticíferos

Tolerencia ao frio

Mapeamento de QTLsCrecimento

Metabolismo dos vasoslaticíferos

Tolerencia ao frio

Melhoramentogenético para

adaptação do cultivaresas areas sub-optimais

Melhoramentogenético para

adaptação do cultivaresas areas sub-optimais

Expressãogenica na

resistência ao M. ulei

Expressãogenica na

resistência ao M. ulei

CMB Programa1992-…

CMB Programa1992-…

UNICAMP, CIRAD, Plantação Michelin MT

CIRAD-Kourou, Plantação Michelin BA, UEFS

CIRAD-Kourou, Plantação Michelin BA

CIRAD-MPL, CIRAD-KourouPlantação Michelin MT

Plantação Michelin BA and MT, CIRAD

UESC, CIRAD-MPL, CIRAD-Kourou

Plantação Michelin BA and MT, CIRAD