Combining Ability for Resistance to White Mold in a Diallel Cross of Soybean

Abstract The white mold, caused by Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary, is one of the most important diseases of soybean. The objective of the present work was to evaluate the soybean reaction to the fungus S. sclerotiorum, which causes white mold, in a partial diallel with 50 crosses. The Group I of parents was composed of ten experimental lines with high grain yield and the group II consisted in five genotypes with possible resistance to white mold. Ten plants of each cross in the F4 generation and the parents were evaluated for reaction to fungus infection using the method of inoculation in detached leaves in order to assess the severity of the disease and to later estimate the combining abilities. Estimates of the specific combining ability (SCA) was a significant reaction to S. sclerotiorum, indicating that there is variability for fungus resistance due to non-additive genes action.

Rust effect estimation in soybean crosses for tolerance to Asian rust / Estimativa do efeito ferrugem em cruzamentos de soja para tolerância à ferrugem asiática

ABSTRACT: Asian soybean rust is an important disease that has deeply troubled farmers and researchers since it was first reported. The causal agent, biotrophic fungus Phakopsora pachyrhizi Sydow & P. Sydow, has found extremely favorable conditions for its dissemination in Brazil. The most characteristic symptom of infection appears in the leaves, initially on the adaxial leaf surface, as small angular points less than 1mm in diameter, together with gray-colored uredospores (spores). Management involves a set of practices that guarantee coexistence between the plant and the pathogen without significant damage to the crop. The objective of this research was to evaluate tolerance to Asian rust by estimating losses caused by natural infection in the field. Experiments with generation F4 (2014/15) plants were established in a randomized blocks design with four replicates, with two types of genotypes (crosses and parents) and two schemes for disease management using fungicides. For analysis of the data, a test was applied on two dependent samples to verify the significance of the estimate of the rust effect. With regard to grain yield and tolerance, the most outstanding crosses were 104 (USP14-01-20 × EMGOPA313) and 149 (USP93-05.552 × EMGOPA313). Crosses 147 (USP93-05552 × PI153.282) and 137 (USP70.108 × PI153.282) were graded as tolerant in the evaluation of both yield reduction and seed size. We found evidence of tolerance to Asian rust in both crosses and parents. The statistical test revealed the significance of the rust effect estimates in soybean.

RESUMO: A ferrugem asiática da soja é a doença que mais tem preocupado os produtores e pesquisadores desde sua primeira evidência. Ela é causada pelo fungo biotrófico Phakopsora pachyrhizi Sydow & P. Sydow que encontrou condições extremamente favoráveis para a sua disseminação no Brasil. O sintoma mais característico apresenta-se nas folhas, inicialmente na face adaxial, como pequenos pontos angulares com menos de um milímetro de diâmetro, juntamente com os uredósporos (esporos) de coloração acinzentada. O manejo se dá por meio de um conjunto de práticas que garanta a boa convivência entre a planta e o patógeno e sem que ocorra danos significativos à lavoura. O trabalho objetivou avaliar a tolerância à ferrugem asiática estimando as perdas causadas pela infestação natural a campo. Os experimentos com a geração F4 (2014/15) foram delineados em blocos ao acaso com quatro repetições. Foram realizadas categorias de experimentos, envolvendo dois tipos de genótipos (cruzamentos e genitores) e dois tipos de manejos de doenças com fungicidas. Para a análise dos dados foi aplicado um teste, para duas amostras dependentes, a fim de verificar a significância da estimativa do efeito ferrugem. Considerando a produtividade e a tolerância, os cruzamentos mais importantes foram 104 (USP 14-01-20 x EMGOPA 313) e 149 (USP 93-05.552 x EMGOPA 313). Os cruzamentos 147 (USP 93-05.552 x PI 153.282) e 137 (USP 70.108 x PI 153.282) foram tolerantes tanto na avaliação de redução da produtividade e do tamanho de semente. Houveram evidências de tolerância à ferrugem asiática nos cruzamentos e nos genitores. O teste estatístico revelou a significância das estimativas de efeito ferrugem em soja.

Reaction of common bean progenies to white mold derived from recurrent selection / Reação de progênies de feijão ao mofo branco derivadas de seleção recorrente

This study was realized with the objective of verifying the resistance to white mold of common bean progenies derived from recurrent selection for resistance to angular leaf spot. The plant material used was obtained from a program of recurrent selection, which was started by crossing seven lines with carioca grain type with ten sources of resistance to angular leaf spot according to the partial diallel scheme. To evaluate the resistance to white mold, it was verified the reaction of 17 parents plus 35 selected progenies, to oxalic acid. Huge heterogeneity among the parents was observed, showing that some of them have resistance alleles to white mold, and thus, there is a possibility of recombine these alleles through the recurrent selection and obtaining progenies with high levels of resistance. Even in initial cycles, some progenies exhibited resistance to white mold similar to the one of cultivar 'G-122', which presents good level of resistance to this disease. This leads to infer that the original population already had some level of physiological resistance for the reaction to absorption of oxalic acid, and also for resistance to angular leaf spot. Thus, among the selected progenies for resistance to angular leaf spot, grain type and high yield, at least four progenies have resistance to white mold similar to the source of resistance 'G-122'.

Este estudo foi realizado com o objetivo de verificar a resistência ao mofo branco de progênies de feijão, provenientes de seleção recorrente para resistência à mancha angular. O material vegetal utilizado foi obtido de um programa de seleção recorrente, iniciado com o intercruzamento entre sete linhagens com grãos tipo carioca e dez fontes de resistência à mancha angular no esquema dialelo parcial. Para avaliação da resistência ao mofo branco, foi verificada a reação desses 17 genitores mais as 35 progênies obtidas, ao ácido oxálico. Foi observada uma ampla variabilidade nos genitores, indicando que alguns possuem alelos de resistência ao mofo branco e, assim, há possibilidade de associação desses alelos no programa de seleção recorrente e obtenção de progênies com níveis superiores de resistência. As progênies que se apresentaram como mais resistentes foram MAV-1.7, MAV-3.36, MAVI-21 e MAVI-60. Mesmo em ciclos iniciais, algumas progênies apresentaram nota média de reação ao mofo branco semelhante à da cultivar 'G-122', que apresenta bom nível de resistência a essa doença. Isso leva a inferir que a população original utilizada já possuía algum nível de resistência fisiológica para a reação à absorção ao ácido oxálico e também para a resistência à mancha angular. Assim, entre as progênies selecionadas para a resistência à mancha angular, tipo de grão e produtividade, pelo menos quatro apresentam nível de resistência ao mofo branco semelhante à fonte de resistência 'G-122'.