Resumo: O sucesso de um programa de melhoramento genético de feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) depende principalmente do conhecimento do germoplasma existente. Da mesma forma, a caracterização genética de acessos para características como resistência a doenças e a identificação de marcadores moleculares ligados a estes genes auxiliam e aceleram o processo de melhoramento desta cultura. Os objetivos deste trabalho foram: 1) estudar a estrutura populacional e a diversidade genética de acessos mantidos no Banco Ativo de Germoplasma de feijão comum do Núcleo de Pesquisa Aplicada à Agricultura (Nupagri), utilizando marcadores moleculares SSR (Simple Sequence Repeats); e 2) investigar a associação entre o gene Ur-14 de resistência à ferrugem e o cluster Co-34/Phg-3 de resistência à antracnose e mancha angular na cultivar Ouro Negro, por meio de análise de co-segregação, e adicionalmente desenvolver marcadores SSR ligados a estes genes de resistência. Os resultados demonstraram que os acessos de feijão comum do Banco Ativo de Germoplasma do Nupagri, possuem elevada diversidade genética e estrutura de população bem definida, distribuída entre os pool gênicos Andino e Mesoamericano. Os acessos foram alocados em cinco grupos distintos. As análises de co-segregação revelaram que o gene Ur-14 encontra-se ligado ao Co-34/Phg-3 cluster e são herdados juntos para resistência e suscetibilidade à ferrugem e antracnose/mancha angular em Ouro Negro. O mapeamento genético envolvendo 18 marcadores SSR revelou que o gene Ur-14 está ligado, em fase de acoplamento, a uma distância de 0,5 cM do loci Co-34/Phg-3 no grupo de ligação Pv04. A proximidade dos marcadores SSR e os loci Ur-14 e Co-34/Phg-3 indica elevado potencial de utilização destes marcadores em seleção assistida em programas de melhoramento do feijão comum para resistência à ferrugem, à antracnose e à mancha angular.
Abstract: The genetic improvement of common bean (Phaseolus vulgaris L.) depends on the information of the available germplasm. Similarly, genetic characterization of disease resistance genes and the identification of molecular markers linked to these genes accelerate the common bean breeding process. The objectives of this research were: 1) to study the population structure and genetic diversity of common bean accessions from the Common Bean Germplasm Bank at Núcleo de Pesquisa Aplicada à Agricultura (Nupagri) using SSR (Simple Sequence Repeats) markers; and 2) to investigate the association between the Ur-14 rust resistance gene and Co-34/Phg-3 gene cluster promoting resistance to anthracnose and angular leaf spot in Ouro Negro cultivar using co-segregation analysis and develop SSR markers linked to these resistance genes. The results show that the common bean accessions from the Nupagri Common Bean Germplasm Bank have high genetic diversity and well-defined population structure, distributed between the Andean and Mesoamerican gene pools. The accessions were structured in five distinct subpopulations. Co-segregation analysis revealed that Ur-14 gene and the Co-34/Phg-3 gene cluster were inherited together for resistance to rust and anthracnose/angular leaf spot in Ouro Negro. Genetic mapping involving 18 SSR markers revealed that Ur-14 gene is linked in coupling phase at 0.5 cM from Co-34/Phg-3 loci in Pv04 linkage group. The proximity of the SSR markers to the Ur-14 and Co-34/Phg-3 loci indicates the potential use of these markers for marker-assisted selection in common bean breeding programs developing resistant cultivars to rust, anthracnose and angular leaf spot. |
