Variação genética e adaptabilidade evolutiva de Rhizoctonia solani AG-1 da soja sob condições de estresse

Abstract

Estresse devido a mudanças ambientais pode impactar caracteres quantitativos através de alterações nas variâncias, genética e ambiental. Populações do patógeno da mela da soja, Rhizoctonia solani grupo de anastomose AG-1 IA, são altamente diferenciadas geneticamente ao longo de um gradiente latitudinal nas mais importantes regiões de cultivo de soja do Brasil. Entretanto, os processos evolutivos que guiaram a adaptação regional dessas populações são ainda desconhecidos. Neste trabalho foi testada a hipótese de que o estresse de temperatura elevada pode aumentar a variação genética para caracteres quantitativos, como a resistência a fungicida de amplo espectro, no fungo R. solani AG-1 IA da soja. Isto é o mesmo que testar se um aumento da temperatura, além da temperatura ótima para crescimento, resulta em aumento da herdabilidade de senso amplo para tolerância a um fungicida. Objetivou-se, especificamente, testar o efeito do estresse de temperatura sobre a variação genética para tolerância ao fungicida oxicloreto de cobre e avaliar a importância relativa da variação genética neutra e da seleção natural sobre a divergência e adaptação regional de populações de R. solani AG-1 IA da soja. Para tanto, avaliou-se o crescimento micelial in vitro de três populações brasileiras de R. solani AG-1 IA da soja sob dois regimes de temperatura, ótimo (25°C) e acima do ótimo (33,5°C), e sob três concentrações de oxicloreto de cobre: nenhum fungicida, 0,42 e 0,84 g.L-1. Foram determinadas os componentes de evolutibilidade: variância genética (IG), ambiental (IE) e a herdabilidade no sentido amplo (h2) para o crescimento micelial nas diferentes condições. Comparou-se, também, a diferenciação fenotípica por caracteres quantitativos (QST) e a diferenciação genética neutra (baseada em dados...

Stress due to environmental changes can impact quantitative traits through changes in variances, genetic and environmental. Populations of soybean foliar blight pathogen, Rhizoctonia solani anastomosis group AG-1 IA, are highly genetically differentiated along a latitudinal gradient in the most important Brazilian cropping areas. However, the evolutionary processes that have guided the regional adaptation of these populations are still unknown. In this study we tested the hypothesis that high temperature stress can increase the genetic variation for quantitative traits such as the tolerance to a broadspectrum fungicide, in the fungus R. solani AG-1 IA from soybean. This is the same as testing whether a temperature increase, beyond the optimum temperature for growth, results in increased broad sense heritability for fungicide tolerance. The specific objective was to test the effects of temperature stress on the genetic variation for tolerance to cupper oxychloride and to assess the relative importance of neutral genetic variation and natural selection on the divergence and local adaptation of R. solani AG-1 IA populations from soybean. We evaluated the in vitro mycelial growth of three Brazilian populations of R. solani AG-1 IA from soybean under two temperature regimes, optimal (25°C) and above optimal (33.5°C), and under three concentrations of cupper oxychloride: no fungicide, 0.42 and 0.84 g.L-1. We determined the components of evolvability: genetic (IG) and environmental (IE) variances and the broad-sense heritability (h2) for mycelial growth under these conditions. We also compared the phenotypic differentiation for quantitative traits (QST) and neutral genetic differentiation (based on microsatellite data) between three pairs of populations (FST). As measures of fungal phenotypic responses... (Complete abstract click electronic access below)