ABSTRACT
Abstract Bacterial leaf blight (BLB) is one of the major rice diseases in Malaysia. This disease causes substantial yield loss as high as 70%. Development of rice varieties which inherited BLB resistant traits is a crucial approach to promote and sustain rice industry in Malaysia. Hence, this study aims were to enhance BLB disease resistant characters of high yielding commercial variety MR219 through backcross breeding approach with supporting tool of marker-assisted selection (MAS). Broad spectrum BLB resistance gene, Xa7 from donor parent IRBB7 were introgressed into the susceptible MR219 (recurrent parent) using two flanking markers ID7 and ID15. At BC3F4, we managed to generate 19 introgressed lines with homozygous Xa7 gene and showed resistant characteristics as donor parent when it was challenged with Xanthomonas oryzae pv. oryzae through artificial inoculation. Recurrent parent MR219 and control variety, MR263 were found to be severely infected by the disease. The improved lines exhibited similar morphological and yield performance characters as to the elite variety, MR219. Two lines, PB-2-107 and PB-2-34 were chosen to be potential lines because of their outstanding performances compared to parent, MR219. This study demonstrates a success story of MAS application in development of improved disease resistance lines of rice against BLB disease.
Resumo A mancha bacteriana das folhas (BLB) é uma das principais doenças do arroz na Malásia. Essa doença causa perdas substanciais de rendimento de até 70%. O desenvolvimento de variedades de arroz que herdaram características de resistência ao BLB é uma abordagem crucial para promover e sustentar a indústria do arroz na Malásia. Portanto, o objetivo deste estudo foi aumentar os caracteres BLB resistentes a doenças da variedade comercial MR219 de alto rendimento por meio de uma abordagem de cruzamento retrocruzamento com ferramenta de apoio de seleção assistida por marcador (MAS). O gene de resistência a BLB de amplo espectro, Xa7 do pai doador IRBB7, foi introgressado no MR219 suscetível (pai recorrente) usando dois marcadores flanqueadores ID7 e ID15. No BC3F4, conseguimos gerar 19 linhagens introgressadas com o gene Xa7 homozigoto e apresentamos características de resistência como genitor doador quando desafiado com Xanthomonas oryzae pv. oryzae por inoculação artificial. O pai recorrente MR219 e a variedade controle, MR263, estavam gravemente infectados pela doença. As linhas melhoradas exibiram características morfológicas e de desempenho de rendimento semelhantes às da variedade elite, MR219. Duas linhas, PB-2-107 e PB-2-34, foram escolhidas como linhas potenciais por causa de seus desempenhos excelentes em comparação com a mãe, MR219. Este estudo demonstra uma história de sucesso de aplicação de MAS no desenvolvimento de linhas de arroz melhoradas com resistência a doenças contra a doença BLB.
ABSTRACT
Abstract Bacterial leaf blight (BLB) is one of the major rice diseases in Malaysia. This disease causes substantial yield loss as high as 70%. Development of rice varieties which inherited BLB resistant traits is a crucial approach to promote and sustain rice industry in Malaysia. Hence, this study aims were to enhance BLB disease resistant characters of high yielding commercial variety MR219 through backcross breeding approach with supporting tool of marker-assisted selection (MAS). Broad spectrum BLB resistance gene, Xa7 from donor parent IRBB7 were introgressed into the susceptible MR219 (recurrent parent) using two flanking markers ID7 and ID15. At BC3F4, we managed to generate 19 introgressed lines with homozygous Xa7 gene and showed resistant characteristics as donor parent when it was challenged with Xanthomonas oryzae pv. oryzae through artificial inoculation. Recurrent parent MR219 and control variety, MR263 were found to be severely infected by the disease. The improved lines exhibited similar morphological and yield performance characters as to the elite variety, MR219. Two lines, PB-2-107 and PB-2-34 were chosen to be potential lines because of their outstanding performances compared to parent, MR219. This study demonstrates a success story of MAS application in development of improved disease resistance lines of rice against BLB disease.
Resumo A mancha bacteriana das folhas (BLB) é uma das principais doenças do arroz na Malásia. Essa doença causa perdas substanciais de rendimento de até 70%. O desenvolvimento de variedades de arroz que herdaram características de resistência ao BLB é uma abordagem crucial para promover e sustentar a indústria do arroz na Malásia. Portanto, o objetivo deste estudo foi aumentar os caracteres BLB resistentes a doenças da variedade comercial MR219 de alto rendimento por meio de uma abordagem de cruzamento retrocruzamento com ferramenta de apoio de seleção assistida por marcador (MAS). O gene de resistência a BLB de amplo espectro, Xa7 do pai doador IRBB7, foi introgressado no MR219 suscetível (pai recorrente) usando dois marcadores flanqueadores ID7 e ID15. No BC3F4, conseguimos gerar 19 linhagens introgressadas com o gene Xa7 homozigoto e apresentamos características de resistência como genitor doador quando desafiado com Xanthomonas oryzae pv. oryzae por inoculação artificial. O pai recorrente MR219 e a variedade controle, MR263, estavam gravemente infectados pela doença. As linhas melhoradas exibiram características morfológicas e de desempenho de rendimento semelhantes às da variedade elite, MR219. Duas linhas, PB-2-107 e PB-2-34, foram escolhidas como linhas potenciais por causa de seus desempenhos excelentes em comparação com a mãe, MR219. Este estudo demonstra uma história de sucesso de aplicação de MAS no desenvolvimento de linhas de arroz melhoradas com resistência a doenças contra a doença BLB.
Subject(s)
Oryza , Xanthomonas , Plant Diseases/genetics , Disease Resistance/genetics , Plant BreedingABSTRACT
Yield and longevity of yellow passion fruit have been reduced by diseases such as the bacterial spot caused by Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae. Genetic resistance has been confirmed as the most efficient and economical correct option to minimize this disease problem. Aiming at it, the objective of this research was to evaluate the incidence, severity and progression of the disease in 12 genotypes of sour passion fruit, in seedling stage in nursery greenhouse after inoculation of Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae. The inoculation was performed with an isolate collected in the Pipiripau Rural Nucleus, Brasilia-DF, named UnB-1397 (1x106 CFU/mL), through induction of injuries. There were performed four assessments, with interval of 7 days except the first which was performed 11 days after inoculation. The incidence was estimated by the percentage of plants affected. To evaluate the severity, it was used the diagrammatic scale validated by Costa et al. (2018), with adaptations, using the measurement of the affected area by necrotic lesions on the leaf. All genotypes were susceptible to bacteriosis, 5 being considered moderately susceptible: F1BRS Pérola do Cerrado x Rosa Intenso, Mar20#21, Mar20#15b, Mar20#24xMar20#40 and FB200PL4R2 x Mar20#2005, with a mean of severity ranging from 11 to 25% of injured area in leaves.
A produtividade e a longevidade dos pomares de maracujazeiro-azedo têm sido comprometidas em razão de doenças como a bacteriose, causada por Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae. A resistência genética tem se confirmado como a opção mais eficiente e econômica para minimizar tal problema. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a reação de 12 genótipos de maracujazeiro, em fase de mudas, sob cultivo protegido, à Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae. A inoculação com isolado denominado UnB-1397 (1x106 CFU/mL),coletado no Núcleo Rural de Pipiripau, Brasília-DF, se deu pela indução de ferimentos. Foram realizadas 4 avaliações, com intervalo de 7 dias, sendo a primeira avaliação realizada 11 dias após a inoculação. A incidência foi estimada pela porcentagem de plantas afetadas. Para avaliação da severidade, foi utilizada escala diagramática validada por Costa et al. (2018), com adaptações, utilizando-se a mensuração da área foliar atingida por lesões nas folhas. Todos os genótipos se mostraram suscetíveis à bacteriose, sendo 5 considerados moderadamente suscetíveis: F1 BRS Pérola do Cerrado x Rosa Intenso, Mar20#21, Mar20#15b, Mar20#24 x Mar20#40 e FB200PL4R2 x Mar20#2005, apresentando uma média de severidade que variou de 11 a 25% de área ou tecidos foliares lesionados.
Subject(s)
Passiflora , Xanthomonas axonopodis , Plant BreedingABSTRACT
Quarenta isolados bacterianos endofíticos de plantas sadias de tomateiro foram avaliados quanto à sua potencialidade como agentes de biocontrole de doenças do tomateiro. Foi realizada, em casa de vegetação, uma seleção massal utilizando-se Pseudomonas syringae pv. tomato e Alternaria solani, como patógenos desafiantes. Com base na média do número de lesões por planta, quatro isolados foram selecionados como potenciais agentes de biocontrole dessas enfermidades fúngica e bacteriana do tomateiro. Esses isolados foram identificados, por meio do sequenciamento do gene 16S do DNA ribossômico, como Acinetobacter johnsonii (UFV-E05), Serratia marcescens (UFV-E13), Sinorhizobium sp. (UFV-E25) e Bacillus megaterium (UFV-E26). Os mesmos isolados selecionados para o biocontrole também foram avaliados quanto à sua capacidade de promover o crescimento em plantas e somente S. marcescens (UFV-E13) proporcionou aumento na altura das plantas.
Forty isolates of endophytic bacteria obtained from healthy tomato plants were tested for their potential as biocontrol agents of tomato diseases. A massal screening was performed at greenhouse using Pseudomonas syringae pv. tomato and Alternaria solani as challenging pathogens. Based on the average number of lesions per plant, four isolates were selected as potential agents of biocontrol of these tomato diseases caused by fungi and bacteria. These isolates were identified by 16S ribosomal DNA sequence analysis as Acinetobacter johnsonii (UFV-E05), Serratia marcescens (UFV-E13), Sinorhizobium sp. (UFV-E25) and Bacillus megaterium (UFV-E26). The four endophytes selected for biocontrol were also evaluated for their ability of promoting plant growth and only S. marcescens (UFV-E13) presented increase in the height of the plants.
ABSTRACT
Devido à ocorrência de epidemias severas de pústula bacteriana ou mancha bacteriana no pimentão, causada pela bactéria Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (Doidge) Dye., o cultivo do pimentão na várzea do Rio Solimões, próximo à Manaus, encontra-se em decadência. O INPA, desde 1976, desenvolve um Programa de Melhoramento Genético do Pimentão visando incorporar resistência ao patógeno. Neste trabalho são relatados os resultados obtidos em três ensaios, nas áreas de terra firme e várzea do Estado do Amazonas, envolvendo progênies F13 e F14 do cruzamento interespecífico entre Capsicum annuum e C. chinense, denominado HP-12, em cujas progênies vêm sendo realizadas seleções genealógicas visando obter variedades resistentes ao patógeno X. campestris pv. vesicatoria e alta capacidade produtiva, sob condição de cultivo em ambientes quentes e úmidos. Quando a população de hospedeiros foi constituída por indivíduos resistentes e suscetíveis, a curva de progresso da doença adaptou-se melhor ao modelo monomolecular, onde níveis mais elevados de resistência, conferidos por um genótipo, foram devidos à sua capacidade de restringir a velocidade do progresso da doença. Nos três ensaios, as progênies selecionadas pelo Programa apresentaram maior resistência e capacidade produtiva, quando comparadas à testemunha suscetível (Cascadura Ikeda), em condições de ocorrência da doença e verificou-se que a capacidade de produção de frutos está relacionada aos níveis de resistência do hospedeiro ao patógeno. Por outro lado, levando-se em conta os caracteres de resistência e capacidade produtiva das progênies inferiu-se que a espécie C. chinense é um recurso genético importante como fonte de resistência a X. campestris pv. vesicatoria nos programas de melhoramento do pimentão.
The cultivation of pepper is decling in the floodplain ecosystem of the Solimões River, near Manaus, Amazonas, Brazil, because the frequence of severe epidemics of bacterial spot caused by X. campestris pv. vesicatoria (Doidge) Dye. The INPA pepper improvement program for resistance to X. campestris pv. vesicatoria was initiated in 1976. In this paper is reported results of three experiments in upland and floodplain ecosystems in Amazonas, in which F13 and F14 progenies of a interspecific cross of Capsicum annuum and C. chinense (named HP-12) were evaluated for resistance to X. campestris pv. vesicatoria and fruit yield potential under natural conditions of plant infection. When the host population is composed of resistant and suceptible cultivars epidemic patterns fit the monomolecular model of disease progress and high levels of resistance, conferred by a genotype, were due to its capacity to restrict the velocity of disease progress. The progenies selected by the program have higher levels of resistance to the pathogen and higher yield potential than control, the susceptible cultivar Cascadura Ikeda. The potential for fruit yield is related to the host's level of resistance. Also C. chinense is an important source of genetic resistance to X. campestris pv. vesicatoria for the pepper genetic improvement program.