Abordagens fenotípicas e moleculares aplicadas à seleção de cafeeiros arábica com resistência múltipla a estresses bióticos

Abstract

O café é a segunda principal commodity no mercado mundial. A espécie Coffea arabica é uma das principais espécies cultivadas no mundo. No entanto, a cultura hospeda uma grande variedade de patógenos e pragas. Os patógenos Hemileia vastatrix e Colletotrichum kahawae são as doenças mais importantes da cultura, e a praga bicho-mineiro, impacta severamente a produtividade e qualidade de bebida. Assim, como forma de controle, o desenvolvimento de cultivares resistentes, com a utilização de marcadores moleculares auxiliam no progresso de melhoramento genético da cultura. O objetivo do trabalho foi identificar cafeeiros portadores de genes de resistência para as principais doenças do café; determinar a diversidade genética por meio de características morfológicas e estimar os parâmetros genéticos e os ganhos com a seleção utilizando a metodologia de modelos mistos (REML/BLUP). O estudo foi composto por duas populações, a primeira, os cafeeiros em geração F 2 são provenientes do cruzamento entre cultivar resistente a ferrugem e CBD e outra ao bicho-mineiro, enquanto que a segunda, são originados de cruzamentos de cafeeiros arábicas com fontes de resistência (seleção indiana). A identificação de cafeeiros resistentes foi feita fenotipicamente e/ou molecularmente. A análise de diversidade genética foi baseada na distância generalizada de Mahalanobis e a seleção fenotípica, por meio do procedimento REML/BLUP. Ambas populações apresentaram resistência múltipla para as principais doenças com diferentes combinações. Com base nas análises utilizando o método REML/BLUP, foi possível selecionar cafeeiros promissores por serem geneticamente divergentes e complementares pela análise de agrupamento e por proporcionar ganhos com a seleção principalmente para a característica infestação de bicho- mineiro. Além disso, foi possível observar que os materiais em desenvolvimento apresentam superioridade em relação as cultivares comerciais. Palavras-chave: Hemileia vastatrix. Colletotrichum kahawae. Melhoramento preventivo. Piramidação de genes.

Coffee is the second main commodity on the world market. The Coffea arabica species is one of the main cultivated species in the world. However, the crop hosts a wide variety of pathogens and pests. The pathogens Hemileia vastatrix and Colletotrichum kahawae are the most important diseases of the crop, and the leaf miner pest severely impacts productivity and beverage quality. Thus, as a form of control, the development of resistant cultivars, with the use of molecular markers, helps in the progress of genetic improvement of the crop. The objective of this work was to identify coffee plants carrying resistance genes for the main coffee diseases; determine genetic diversity through morphological traits and estimate genetic parameters and selection gains using the mixed model methodology (REML/BLUP). The study was composed of two populations, the first, the coffee trees in the F 2 generation, come from the cross between a cultivar resistant to rust and CBD and the other to the leaf miner, while the second, are originated from crosses of arabica coffee with sources of resistance. (Indian Seletion). The identification of resistant coffee trees was made phenotypically and/or molecularly. Genetic diversity analysis was based on generalized Mahalanobis distance and phenotypic selection, using the REML/BLUP procedure. Both populations showed multiple resistance to the main diseases with ivomercial combinations. Based on the analysis using the REML/BLUP method, it was possible to select promising coffee plants because ivome are genetically ivomercialiv and complementary by cluster analysis and because ivome provide gains with selection mainly for the leaf miner infestation characteristic. In addition, it was possible to observe that the materials under development are superior to ivomercial cultivars. Keywords: Hemileia vastatrix. Colletotrichum kahawae. Preventive breeding. Gene pyramidation.