An Overall Evaluation Of The Resistance (r) And Pathogenesis-related (pr) Super Families In Soybean, As Compared With Medicago And Arabidopsis

Plants have the ability to recognize and respond to a multitude of pathogens, resulting in a massive reprogramming of the plant to activate defense responses including Resistance (R) and Pathogenesis-Related (PR) genes. Abiotic stresses can also activate PR genes and enhance pathogen resistance, representing valuable genes for breeding purposes. The present work offers an overview of soybean Rand PR genes present in the GENOSOJA (Brazilian Soybean Genome Consortium) platform, regarding their structure, abundance, evolution and role in the plant-pathogen metabolic pathway, as compared with Medicago and Arabidopsis. Searches revealed 3,065 R candidates (756 in Soybean, 1,142 in Medicago and 1,167 in Arabidopsis), and PR candidates matching to 1,261 sequences (310, 585 and 366 for the three species, respectively). The identified transcripts were also evaluated regarding their expression pattern in 65 libraries, showing prevalence in seeds and developing tissues. Upon consulting the Super SAGE libraries, 1,072 Rand 481 PR tags were identified in association with the different libraries. Multiple alignments were generated forXa21andPR-2genes, allowing inferences about their evolution. The results revealed interesting insights regarding the variability and complexity of defense genes in soybean, as compared with Medicago and Arabidopsis. © 2012, Sociedade Brasileira de Genética.35SUPPL.1260271Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2002) Molecular Biology of the Cell, p. 1616. , 4th edition. 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Quebra de resistencia da CV. Hartwig por populacao de campo do nematoide de cisto da soja (Heterodera glycines).

Em fevereiro de 1997, como parte de um monitoramento de racas do nematoide de cisto da soja (NCS) no Brasil, foi coletada uma populacao do nematoide em Sorriso (MT), identificada como raca 4, mas que foi capaz de se reproduzir na cv. Hartwig. Como esta cultivar sempre mostrou resistencia a todas as racas de Heterodera glycines, o presente trabalho objetivou confirmar a raca e a multiplicacao do nematoide nessa cultivar e em outras linhagens e comparar a capacidade de multiplicacao dessa populacao com a de outro isolado da raca 4, proveniente do Chapadao do Ceu (GO). Os resultados obtidos confirmaram que a populacao proveniente de Sorriso era da raca 4 e que possuia habilidade de reproduzir-se na cv. Hartwig e en tres linhagens oriundas do cruzamento 'Hartwig X BR92-31830, mas nao no genotipo PI 437654. Constatou-se ainda que esse isolado difere do outro tambem pertencente a raca 4, com relacao ao parasitismo em 'Hartwig'. Esse e o primeiro relato de quebra de resistencia de 'Hartwig' por uma populacao de campo do NCS. Por essa razao, sugere-se a inclusao de 'Hartwig' nos testes para identificacao de racas no NCS no Brasil, acrescentando o sinal positivo (+) ao numero da raca sempre que a suscetibilidade dessa cultivar for constatada.199

Caracterizacao molecular de populacoes do nematoide-de-cisto-da-soja com diferentes indices de parasitismo na cultivar Hartwig.

Recentemente, foi descoberta uma raça do nematóide-de-cisto-da-soja (NCS; Heterodera glycines) que apresentou a capacidade de quebrar a resistência da cultivar Hartwig, até então considerada resistente a todas as raças conhecidas do nematóide. Essa população foi coletada no Município de Sorriso, Estado do Mato Grosso, e foi caracterizada como raça 4. Para verificar a diversidade genética entre esta e outras populações pertencentes às raças 4 e 9, foi feita uma caracterização molecular pela técnica de marcadores moleculares RAPD. Foram utilizadas nove populações do NCS, das quais quatro apresentavam a capacidade de parasitar 'Hartwig'. Foi verificado que as populações capazes de parasitar 'Hartwig' foram bastante diferentes das demais. Por meio de análise de agrupamento, com base nas distâncias genéticas encontradas, foram obtidos três grupos: o primeiro, constituído por indivíduos classificados como raça 4, mas que não parasitam 'Hartwig'; o segundo, constituído por quatro populações capazes de parasitar 'Hartwig', e o terceiro, por apenas uma população, classificado como raça 9, e que também não parasita 'Hartwig'. Este estudo confirmou que a população de NCS, encontrada em Sorriso, é geneticamente distinta das demais populações da raça 4 encontradas e constitui uma nova raça, denominada 4+.Made available in DSpace on 2011-04-09T17:11:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pab99144.pdf: 227682 bytes, checksum: ac7c9085e100e4e219cd79e358f94b9e (MD5) Previous issue date: 2001-10-23200

Caracterizacao molecular de populacoes do nematoide-de-cisto-da-soja com diferentes indices de parasitismo na cultivar Hartwig.

Recentemente, foi descoberta uma raça do nematóide-de-cisto-da-soja (NCS; Heterodera glycines) que apresentou a capacidade de quebrar a resistência da cultivar Hartwig, até então considerada resistente a todas as raças conhecidas do nematóide. Essa população foi coletada no Município de Sorriso, Estado do Mato Grosso, e foi caracterizada como raça 4. Para verificar a diversidade genética entre esta e outras populações pertencentes às raças 4 e 9, foi feita uma caracterização molecular pela técnica de marcadores moleculares RAPD. Foram utilizadas nove populações do NCS, das quais quatro apresentavam a capacidade de parasitar 'Hartwig'. Foi verificado que as populações capazes de parasitar 'Hartwig' foram bastante diferentes das demais. Por meio de análise de agrupamento, com base nas distâncias genéticas encontradas, foram obtidos três grupos: o primeiro, constituído por indivíduos classificados como raça 4, mas que não parasitam 'Hartwig'; o segundo, constituído por quatro populações capazes de parasitar 'Hartwig', e o terceiro, por apenas uma população, classificado como raça 9, e que também não parasita 'Hartwig'. Este estudo confirmou que a população de NCS, encontrada em Sorriso, é geneticamente distinta das demais populações da raça 4 encontradas e constitui uma nova raça, denominada 4+

Genetic distances in soybean based on RAPD markers Distâncias genéticas em soja com base em marcadores RAPD

Four methods were applied to determine pairwise genetic distances among five soybean genotypes which are potential genitors for a mapping population. Additionally, individual plants from the most divergent pair of genotypes were evaluated by the RAPD technique to determine their degree of homozygosity. Genetic distances based on RAPD data were calculated by the modified Rogers' distance, and also by the following arithmetical complements of similarity: simple match, Nei and Li, and Gower. These genetic distances were similar, presenting a correlation coefficient ranging from 0.99 to 1.00. In all four methods lines UFV 91-717 and Ichigowase were the most divergent ones (4.53 to 21.43%). DNA samples from five plants from each of the two most divergent genotypes were amplified with 28 different primers. Among the amplified products, only five were polymorphic in each group (2.10%), demonstrating their high intragroup degree of homozygosity. These homozygosity were maintained when DNA samples from 12 plants from each of the two most divergent genotypes were amplified. These parameters were extremely useful for the confirmation of the chosen pair of genitors to generate a mapping population.<br>Aplicaram-se quatro métodos para determinar as distâncias genéticas entre cinco cultivares de soja, que são genitores potenciais para uma população de mapeamento genético. Adicionalmente, o grau de homozigose do par de genótipos mais divergente foi avaliado por meio da técnica de RAPD. Calcularam-se as distâncias genéticas fundadas em dados obtidos pela técnica de RAPD pela distância modificada de Rogers e pelos seguintes complementos aritméticos de similaridade: distância simples; Nei e Li, e Gower. As distâncias genéticas foram similares, apresentando valores de coeficiente de correlação de 0,99 a 1,00. Nos quatro métodos, as linhagens UFV 91-717 e Ichigowase foram as mais divergentes (4,53 to 21,43%). Amostras de DNA de cinco plantas de cada uma dessas linhagens foram amplificadas com 28 primers e apenas cinco (2,10%) entre os 238 produtos amplificados foram polimórficos dentro de cada grupo, demonstrando o alto grau de homozigose dessas linhagens. Esse resultado foi mantido quando amostras de DNA de doze indivíduos de cada grupo foram amplificadas. Esses parâmetros permitiram confirmar a escolha do par de genitores a fim de gerar uma população para mapeamento

Sequence characterization of hypervariable regions in the soybean genome: leucine-rich repeats and simple sequence repeats

The genetic basis of cultivated soybean is rather narrow. This observation has been confirmed by analysis of agronomic traits among different genotypes, and more recently by the use of molecular markers. During the construction of an RFLP soybean map (Glycine soja x Glycine max) the two progenitors were analyzed with over 2,000 probes, of which 25% were polymorphic. Among the probes that revealed polymorphisms, a small proportion, about 0.5%, hybridized to regions that were highly polymorphic. Here we report the sequencing and analysis of five of these probes. Three of the five contain segments that encode leucine-rich repeat (LRR) sequence homologous to known disease resistance genes in plants. Two other probes are relatively AT-rich and contain segments of (A)n/(T)n. DNA segments corresponding to one of the probes (A45-10) were amplified from nine soybean genotypes. Partial sequencing of these amplicons suggests that deletions and/or insertions are responsible for the extensive polymorphism observed. We propose that genes encoding LRR proteins and simple sequence repeat region prone to slippage are some of the most hypervariable regions of the soybean genome.<br>A base genética da soja cultivada é relativamente estreita. Essa observação foi confirmada por análises de características agronômicas entre diferentes genótipos e, mais recentemente, pelo uso de marcadores moleculares. Durante a construção de um mapa de RFLP da soja (Glycine soja x Glycine max), os dois progenitores foram analisados com mais de 2000 sondas, das quais 25% eram polimórficas. Entre as sondas que revelaram polimorfismos, uma pequena proporção, cerca de 0,5%, hibridizou com regiões que eram altamente polimórficas. Neste trabalho, são apresentados o seqüenciamento e análise de cinco dessas sondas. Três dessas sondas contêm segmentos que codificam repetições ricas em leucina que são homólogas a genes de resistência a doenças já conhecidos em plantas. As duas outras sondas são relativamente ricas em AT e contêm segmentos do tipo (A)n/(T)n. Segmentos de DNA correspondentes a uma das sondas (A45-10) foram amplificados a partir de nove genótipos de soja. Seqüenciamento parcial desses amplicons sugere que deleções e/ou inserções são responsáveis pelo extensivo polimorfismo observado. Nós propomos que os genes que codificam proteínas com repetições ricas em leucina e regiões de seqüências repetidas simples, que são passíveis do fenômeno de slippage (deslizamento), estão entre as regiões mais variáveis do genoma da soja

Quantification of the diversity among common bean accessions using Ward-MLM strategy Quantificação da diversidade entre acessos de feijoeiro-comum com uso da estratégia Ward-MLM

The present work aimed at evaluating the divergence among common bean accessions by their agronomic, morphological and molecular traits, based on the Ward-MLM procedure. A collection of 57 accessions from the gene bank of Universidade Federal do Espírito Santo was used in this study, from which: 31 were landraces belonging to the community Fortaleza, in the municipality of Muqui, ES, Brazil; 20 accessions were provided by Embrapa Trigo; and 6 were commercial cultivars. Five agronomic traits (plant cycle, number of seeds per pod, number of pods per plant, weight of 100 seeds, and grain yield), five morphological traits (growth habit, plant size, seed shape, seed color, and commercial group) and 16 microsatellite primers were evaluated. High genetic variability was detected considering morphological, agronomic and molecular traits in the 57 common bean accessions studied. The Ward-MLM procedure showed that the ideal number of groups was five, according to the pseudo F and pseudo t² criteria. The accessions from Andean origin had heavier seeds than others and formed a cluster. The Ward-MLM statistical procedure is a useful technique to detect genetic divergence and to cluster genotypes by simultaneously using morphological, agronomic and molecular data.<br>O objetivo deste trabalho foi avaliar a divergência de acessos de feijoeiro-comum por suas características agronômicas, morfológicas e moleculares, com base no procedimento Ward-MLM. Uma coleção de 57 acessos do banco de germoplasma da Universidade Federal do Espírito Santo foi utilizada neste estudo, dos quais: 31 acessos locais, pertencentes à comunidade Fortaleza, no Município de Muqui, ES; 20 acessos fornecidos pela Embrapa Trigo; e 6 cultivares comerciais. Foram avaliados cinco caracteres agronômicos (ciclo da planta, número de sementes por vagem, número de vagens por planta, peso de 100 grãos e produtividade de grãos), cinco caracteres morfológicos (hábito de crescimento, porte da planta, formato da semente, cor da semente e grupo comercial) e 16 iniciadores microssatélites. Detectou-se ampla variabilidade genética pelos dados morfológicos, agronômicos e moleculares nos 57 acessos de feijão. O procedimento Ward-MLM mostrou que cinco foi o número ideal de grupos, de acordo com os critérios do pseudo F e pseudo t². Os acessos de origem andina tiveram sementes mais pesadas do que os outros e ficaram em um mesmo grupo. O procedimento Ward-MLM é uma técnica útil para detectar divergência genética e agrupar genótipos pelo uso simultâneo de descritores morfológicos, agronômicos e moleculares