In-depth genome characterization of a Brazilian common bean core collection using DArTseq high-density SNP genotyping

Background: Common bean is a legume of social and nutritional importance as a food crop, cultivated worldwide especially in developing countries, accounting for an important source of income for small farmers. The availability of the complete sequences of the two common bean genomes has dramatically accelerated and has enabled new experimental strategies to be applied for genetic research. DArTseq has been widely used as a method of SNP genotyping allowing comprehensive genome coverage with genetic applications in common bean breeding programs. Results: Using this technology, 6286 SNPs (1 SNP/86.5 Kbp) were genotyped in genic (43.3%) and non-genic regions (56. 7%). Genetic subdivision associated to the common bean gene pools (K = 2) and related to grain types (K = 3 and K = 5) were reported. A total of 83% and 91% of all SNPs were polymorphic within the Andean and Mesoamerican gene pools, respectively, and 26% were able to differentiate the gene pools. Genetic diversity analysis revealed an average HE of 0.442 for the whole collection, 0.102 for Andean and 0.168 for Mesoamerican gene pools (FST = 0.747 between gene pools), 0. 440 for the group of cultivars and lines, and 0.448 for the group of landrace accessions (FST = 0.002 between cultivar/line and landrace groups). The SNP effects were predicted with predominance of impact on non-coding regions (77.8%). SNPs under selection were identified within gene pools comparing landrace and cultivar/line germplasm groups (Andean: 18; Mesoamerican: 69) and between the gene pools (59 SNPs), predominantly on chromosomes 1 and 9. The LD extension estimate corrected for population structure and relatedness (r2 SV) was~88 kbp, while for the Andean gene pool was~395 kbp, and for the Mesoamerican was ~ 130 kbp. Conclusions: For common bean, DArTseq provides an efficient and cost-effective strategy of generating SNPs for large-scale genome-wide studies. The DArTseq resulted in an operational panel of 560 polymorphic SNPs in linkage equilibrium, providing high genome coverage. This SNP set could be used in genotyping platforms with many applications, such as population genetics, phylogeny relation between common bean varieties and support to molecular breeding approaches

Correlação entre a produtividade do feijoeiro no sistema de produção orgânica e atributos do solo Correlation between common bean yield under organic production and soil attributes

Objetivou-se, com este trabalho, identificar um conjunto de atributos do solo, físicos (AF), químicos (AQ) e biológicos (AB) correlacionados com a produtividade do feijoeiro, visando estabelecer as condições de solo mais adequadas ao cultivo desta leguminosa no sistema de produção orgânica. Foram utilizados, conjuntamente, dados de dois experimentos instalados em novembro de 2003 com a cultivar Pérola, um em semeadura direta e outro em preparo convencional do solo, em Santo Antônio de Goiás, GO, em Latossolo Vermelho distrófico, no delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. Os tratamentos consistiram das plantas de cobertura crotalária, guandu, mucuna-preta, sorgo vassoura e pousio. Foram realizadas amostragens de solo na camada de 0,00-0,10 m, em 2007, para determinação dos AF, AQ e AB. A produtividade apresentou correlação linear positiva com a porcentagem de agregados com diâmetro maior que 2 mm (AGR), diâmetro médio ponderado dos agregados, carbono da biomassa microbiana (CBM) e quociente microbiano, e negativa com o quociente metabólico, respiração basal e teor de cobre disponível. Pela análise de regressão linear múltipla conclui-se que os atributos do solo que melhor explicaram, de maneira conjunta, a produtividade, foram AGR, CBM e teor de matéria orgânica.This study aimed to identify a set of soil attributes, chemical (CA), physical (PA), and biological (BA), correlated to common bean grain yield in order to establish the most adequate soil conditions to cultivate this legume under organic production system. Data from two experiments installed in November 2003 with cultivar Pérola was used, one under no-tillage and the another in conventional tillage, in Santo Antônio de Goiás, GO, in an Oxisol, in a randomized block design, with four replications. The treatments consisted of cover crops sunn hemp, pigeon pea, velvet bean, sorghum, and fallow. Samples were taken from soil layer of 0 - 0.10 m in 2007 for determination of CA, PA, and BA. Grain yield showed positive linear correlation with the percentage of aggregates with a diameter greater than 2 mm (AGR), mean weighted diameter of aggregates, microbial biomass carbon (MBC) and microbial quotient, and negative one with the basal respiration, metabolic quotient and soil copper content. Based on multiple regression analysis, AGR, MBC and soil organic matter were the soil attributes that together better explained grain yield

Toxicity of neem oil to Bemisia tabaci biotype B nymphs reared on dry bean Toxicidade de óleo de nim para ninfas de Bemisia tabaci biótipo B criadas em feijoeiro

The objective of this work was to determine the most susceptible nymphal stage of Bemisia tabaci biotype B to neem (Azadirachta indica A. Juss.) oil applied to dry bean (Phaseolus vulgaris L.) in a screenhouse. A solution of commercial oil (Dalneem) extracted from neem seeds was sprayed directly on each nymphal instar at 0, 0.1, 0.25, 0.5, 1 and 2% concentrations for lethal concentration (LC) determination, and at 0, 0.5 and 1% concentrations for lethal time (LT) determination. The number of living and dead nymphs was recorded five days after spraying for LC determination, and daily during six days for LT determination. The LC50 estimated for fourth instar nymphs occurred at 0.56% concentration. For all instars, LC50 and LC95 were estimated at 0.32 and 2.78% concentrations, respectively. The estimated values of LT50 at 1% concentration were 2.46, 4.45, 3.02 and 6.98 days for the first to fourth instars, respectively. The LT50 occurred at five days for 0.5% and at four days for 1% concentration in all instars. A mortality rate of over 80% was observed on the 6th day for the first to third instars at 1% concentration. The first three nymphal stages were more susceptible to neem oil when compared to the fourth nymphal stage.<br>O objetivo deste trabalho foi determinar o estágio ninfal de Bemisia tabaci biótipo B mais suscetível ao óleo de nim (Azadirachta indica A. Juss.) aplicado em feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.), em casa telada. Foram avaliados o tempo letal (TL) e concentração letal (CL) do óleo comercial de sementes de nim Dalneem. Para CL, concentrações de 0, 0,1, 0,25, 0,5, 1 e 2% do produto foram pulverizadas diretamente sobre as ninfas em cada ínstar. Para TL, o produto foi avaliado a 0, 0,5 e 1% de óleo de nim em cada ínstar. Ninfas vivas e mortas foram contadas cinco dias após a pulverização para CL e diariamente para TL durante seis dias. Para o quarto ínstar, a CL50 foi de 0,56% de óleo de nim. Considerando todos os ínstares, CL50 e CL95 foram estimadas em 0,32 e 2,78% de óleo de nim, respectivamente. Os TL50 para 1% de nim foram estimados em 2,46, 4,45, 3,02 e 6,98 dias para o primeiro, segundo, terceiro e quarto ínstares, respectivamente. Os TL50 estimados para 0,5 e 1% de óleo de nim foram de cinco e quatro dias, respectivamente, considerando todos os ínstares. No sexto dia, foi observada mortalidade superior a 80% para o primeiro, segundo e terceiro ínstares a 1% de óleo de nim. Os três primeiros ínstares foram mais suscetíveis ao óleo de nim que o quarto ínstar

Genótipos de feijoeiro comum sob deficiência hídrica Common bean genotypes under water stress

Objetivou-se com este trabalho estudar a adaptação de genótipos de fejoeiro comum à deficiência hídrica. Avaliaram-se 49 genótipos no delineamento de blocos ao acaso, com três repetições, em experimentos com e sem deficiência hídrica, na Estação Experimental da SEAGRO, em Porangatu, GO, em 2006 e 2007. Aplicou-se a análise multivariada através do método de Ward e se classificaram os genótipos em quatro grupos, considerando-se os valores médios das produtividades observadas em cada ambiente hídrico, nos dois anos de condução dos experimentos. Verificou-se que as produtividades médias dos grupos diferiram significativamente entre si tanto no ambiente com como naquele sem deficiência hídrica. Os genótipos BRA 130583 CIAT G 6490 e FT 84 - 292 foram classificados como mais produtivos tanto na ausência como na presença de deficiência hídrica enquanto os genótipos BRA 283983 CIAT G 6492, BRA 129721 CIAT G 6896 e G 983 foram classificados como produtivos na ausência de deficiência hídrica porém foram mais sensíveis a esse estresse. Verificou-se, dentre os componentes primários da produção do feijoeiro comum, que o número de vagens por planta foi o componente agronômico mais sensível à deficiência hídrica.<br>The objective of the work was to study the adaptation of common bean genotypes to water deficit. Forty-nine genotypes were evaluated in a randomized block design, with three replications, in experiments with and without water deficit, conducted at the Experimental Station of SEAGRO, in Porangatu-GO during 2006 and 2007. Multivariable analysis was applied using de Ward's method and the genotypes were divided in four groups based on the average grain yield of each water treatment, during the two years of the experimentation. The genotypes BRA 130583 CIAT G 6490 and FT 84 - 292 were classified as the most productive in the absence or under water deficit, while the genotypes BRA 283983 CIAT G 6492, BRA 129721 CIAT G 6896, and G 983 were classified as productive in the absence of water deficit, but they were more sensitive to this stress. It was also verified that the number of pods per plant was the most sensitive agronomic component to water deficit in common bean

Termometria infravermelha na fenotipagem para resistência à seca de linhagens inter e intraespecíficas de arroz Infrared thermometry for drought phenotyping of inter and intra specific upland rice lines

Propôs-se avaliar, no presente estudo, a técnica da termometria ao infravermelho na caracterização de linhagens interespecíficas (Oryza glaberrima x Oryza sativa cv Caiapó) e intraespecíficas de arroz para tolerância a seca. O experimento, conduzido em Porangatu, GO, foi submetido a condições adequadas de umidade no solo até 30 dias após a emergência, quando então foi implantado um tratamento com deficiência hídrica moderada (aproximadamente 50% da irrigação aplicada em uma parcela testemunha, com condições adequadas de umidade no solo). Verificou-se que as linhagens mais produtivas em condições de deficiência hídrica apresentaram plantas mais altas, com panículas mais densas e com grãos mais bem formados, com menor esterilidade de espiguetas. Observou-se, também, que a temperatura das folhas se correlacionou positivamente com a esterilidade de espiguetas e negativamente com a massa de 100 grãos, altura das plantas, fertilidade de perfilhos e produtividade. Exceto a fertilidade de perfilhos, os demais componentes se correlacionaram com a produtividade de grãos, sendo que com a esterilidade de espiguetas a correlação foi negativa. Concluiu-se que a O. glaberrima confere, às suas progênies, maior rusticidade à deficiência hídrica e que a termometria ao infravermelho é uma técnica auxiliar importante na fenotipagem para tolerância a seca.<br>The purpose of the present study was to evaluate the use of infrared thermometry in the characterization of inter specific (Oryza glaberrima x Oryza sativa cv Caiapó) and intra specific upland rice lines for drought tolerance. The experiment, carried out at Porangatu in the State of Goiás, was submitted to adequate soil moisture for up to 30 days following emergence when a moderate water stress treatment was imposed (about 50% of the applied irrigation in a control plot in which adequate conditions of soil moisture were maintained). It has been observed that lines with higher grain yields under water stress produced taller plants with denser panicles and well-formed grains as well as lower spikelet sterility. A positive correlation between canopy temperature and spikelet sterility was observed; and a negative correlation existed between canopy temperature and 100-grain weight, plant height, tiller fertility, and grain yield. Except for tiller fertility, all components showed correlation with grain yield; in the case of spikelet sterility, the relationship was negative. It has been inferred that O. glaberrima confers to its lines higher rusticity where water stress is concerned, and that infrared thermometry is an important supporting tool for phenotyping drought tolerance