Genetic and physiological variability of Meloidogyne incognita populations from cotton farms in western Bahia, and evaluation of resistance in Gossypium spp. genotypes

Abstract

O estado da Bahia é o segundo maior produtor de algodão do Brasil, sendo que esta cultura vem sofrendo severas perdas devido ao parasitismo do fitonematoide Meloidogyne incognita. Visando contribuir com informações relevantes para o uso da estratégia de resistência genética, objetivou-se estudar a diversidade genética, agressividade e virulência de populações desse nematoide oriundos da região oeste da Bahia, a qual responde por 96% da produção dessa fibra no estado, e avaliar a reação de linhagens de algodão a uma combinação de populações de M. incognita, bem como elucidar os mecanismos envolvidos na resistência de uma linhagem selecionada. Para isso, populações de M. incognita foram coletadas em 10 fazendas de algodão, multiplicadas em casa de vegetação e caracterizadas: molecularmente por marcadores espécie específicos tipo SCAR, bioquimicamente usando os fenótipos de esterase e fisiologicamente pela determinação das raças em hospedeiras específicas. Para os estudos de diversidade 53 primers RAPD e AFLP foram usados para acessar a variabilidade intra-específica e os resultados mostraram uma diversidade genética de 37,7%, pouco encontrada entre os isolados dessa espécie, sendo essa grande variabilidade devido à presença de uma população divergente (Pop. 8, Barreiras). No estudo da agressividade/ virulência nenhuma população se mostrou virulenta contra os genótipos de algodão moderadamente resistentes (Clevewilt-6,Wild Mexican Jack Jones e LA-887) e resistentes (CIR1348, e M-315 RNR), no entanto duas populações do município de Barreiras foram altamente agressivas à cultivar suscetível FM 966 (FR = 539 e 218), sendo uma delas, Pop. 8 a mais divergente geneticamente. As linhagens da Embrapa com genes de resistência de duas fontes diferentes, M-315 e CIR1348, foram avaliadas por seleção assistida utilizando marcadores moleculares previamente desenvolvidos. Os marcadores moleculares associados aos genes de resistência foram validados através da fenotipagem com o nematoide em casa de vegetação e confirmados por genotipagem. Os marcadores originados da fonte de resistencia M-315 mostraram-se altamente eficientes na seleção de plantas resistentes a M. incognita, com 100% das plantas avaliadas expressando fator de reprodução inferior a 0,08. Já no caso dos marcadores da fonte de resistência CIR 1348, apesar de também serem eficientes na seleção de resistência, alguns eventos de segregação revelaram a necessidade de se buscar marcadores mais próximos aos QTLs de resistência. A linhagem resistente derivada de M-315, CNPA17-26B2RF selecionada para a caracterização histopatológica da interação planta-patógeno revelou um poderoso mecanismo de reação de hipersensibilidade que atua desde o início do ciclo de vida do nematoide com a liberação de compostos fenólicos no córtex e no cilindro central degradando os sítios de alimentação e impedindo que fêmeas maduras se desenvolvam, resultando em uma taxa de reprodução igual a zero. Esta linhagem foi selecionada por apresentar boas características agronômicas e por conter genes inseridosa por biotecnologia de resistência à insetos e herbicida (Bollgard 2 e Rundup Ready) além de marcadores para resistência a doença azul (virose), bacteriose e ao nematoide das galhas, podendo ser lançada como cultivar ou usada como doadora de resistência em programas de melhoramento.