Reação dos principais genitores de cana-de-açúcar da Ridesa às ferrugens marrom e alaranjada e associação com marcadores moleculares

Abstract

Resumo: O melhoramento genético da cana-de-açúcar é um processo longo que pode levar de 10 a 15 anos para o lançamento de uma nova variedade. A primeira etapa e de maior importância é a escolha dos genitores e cruzamentos. A caracterização do germoplasma disponível (genitores) representa uma estratégia importante para a etapa de seleção de genitores, pois possibilita seleção daqueles que apresentam características mais favoráveis, tendo assim, melhor aproveitamento do germoplasma. O trabalho teve como objetivo a caracterização dos principais genitores de cana-de-açúcar do Banco de Germoplasma da Rede Interuniversitária para o Desenvolvimento do Setor Sucroenergético (RIDESA) quanto a reação às ferrugens marrom e alaranjada e presença de marcadores moleculares ligados a resistência. Foram selecionados 63 genitores do Banco de Germoplasma da RIDESA, os que mais contribuíram com o desenvolvimento de clones promissores no período de 1970 a 2000. O experimento foi conduzido na Estação Experimental de Paranavaí. O plantio foi realizado em março de 2019, sendo alocado em delineamento de blocos completos, com três repetições e utilizando linhas doadoras de inóculo as variedades CTC4 (suscetível a ferrugem marrom) e RB036145 (suscetível a ferrugem alaranjada). A campo foram feitas avaliações mensais de severidade para as ferrugens marrom e alaranjada, no ciclo de cana-planta, com auxílio de escala diagramática. Em laboratório foram feitas extrações de DNA a partir de amostras de folhas de cana-de-açúcar para avaliar a presença dos marcadores moleculares associados a resistência a ferrugem marrom (Bru1) e a ferrugem alaranjada (G1). A tese foi dividida em dois capítulos, o primeiro aborda a reação dos genitores a ferrugem marrom, o segundo trata da reação dos genitores a ferrugem alaranjada. Os resultados mostram que 58,7% dos genitores avaliados foram classificados como resistentes a ferrugem marrom sendo positivos para a presença do marcador Bru1, e em genitores classificados como intermediários foi observado evolução lenta da doença, indicando resistência quantitativa. Dos 63 genitores avaliados para ferrugem alaranjada, 68,25% foram classificados como resistentes, desses apenas 42,86% foram positivos para a presença do marcador G1, sendo observado redução no valor médio de severidade quando o marcador G1 esteve presente em genitores intermediários e suscetíveis. O trabalho fornece informações importantes sobre genitores potenciais para serem explorados em cruzamentos, visando resistência a doenças.

Abstract: The genetic improvement of sugarcane is a long process that can take 10 to 15 years to release a new variety. The first and most important step is the choice of parents and crosses. The characterization of the available germplasm (parents) represents an important strategy for the parent selection stage, as it allows the selection of those with more favorable characteristics, thus having a better use of the germplasm. The aim of this work was to characterize the main sugarcane parents from the Interuniversity Network for the Development of the Sugar- Energy Sector (RIDESA) Germplasm Bank regarding the reaction to brown and orange rusts and the presence of molecular markers linked to resistance. Sixtythree parents were selected from the Germplasm Bank of the RIDESA, those who contributed most to the development of promising clones in the period from 1970 to 2000. The experiment was carried out in the Experimental Station of Paranavaí from March 2019 to August 2021, being allocated in a complete block design, with three replications and using inoculum donor lines of the CTC4 (susceptible to brown rust) and RB (susceptible to orange rust) inoculum varieties. In the field, monthly severity assessments were carried out for brown and orange rust in the cane-plant cycle and biometric evaluations at the end of the cane-plant and ratoon cane cycles. In the laboratory, DNA extractions were performed from sugarcane leaves to assess the presence of marks linked to resistance to brown (Bru1) and orange rust (G1). The thesis was divided into two chapters, the first one deals with the parents' reaction to brown rust and the second about the parents' reaction to orange rust. The results show that 58.7% of the evaluated parents were classified as resistant to brown rust, being positive for Bru1 and in parents classified as intermediate, a slow disease evolution was observed, indicating quantitative resistance. Of the 63 parents evaluated for orange rust, 68.25% were classified as resistant, of these only 42.86% were positive for G1, with a reduction in the mean value of severity when the G1 marker was present in intermediate and susceptible parents. The work provides important information about potential parents to be explored in crosses.