IMPLEMENTATION OF A MITOCHONDRIAL MUTATOR

Plant MSH1 polynucleotides and polypeptides are described. Also described are methods for the use and modulation of such MSH1 polynucleotides and polypeptides

Quebra da resistência da cv. Hartwig por população de campo do nematóide de cisto da soja (Heterodera glycines)

In February 1997, during a current evaluation of soybean cyst nematode (SCN) in Brazil, a field population collected at Sorriso county – State of Mato Grosso – was identified in the greenhouse as race 4. This race was also found to infect soybean cv. Hartwig which had been until that time, resistant in all tests even with race 4. The present work aimed to confirm the race of the nematode, to investigate its multiplication in the cv. Hartwig and other breeding lines, and to compare the capacity of infection of Sorriso population with that one of another population from Chapadão do Céu. It was found that nematode population from Sorriso, identified as race 4, could infect 'Hartwig' and also three breeding lines from the cross 'Hartwig'4 X BR92-31830 with the same reaction. The genotype PI 437654 remained resistant in all tests. The two nematode populatios proved to be different in relation to parasitism in soybean cv. Hartwig. This is the first report of SCN population collected in the field infecting 'Hartwig'. It is suggested that 'Hartwig' be added to the four differential genotypes used for race identification in Brazil and that this specific population of Sorriso be called race 4+ (four-plus).Em fevereiro de 1997, como parte de um monitoramento de raças do nematóide de cisto da soja (NCS) no Brasil, foi coletada uma população do nematóide em Sorriso (MT), identificada como raça 4, mas que foi capaz de se reproduzir na cv. Hartwig. Como essa cultivar sempre mostrou resistência a todas as raças de Heterodera glycines, o presente trabalho objetivou confirmar a raça e a multiplicação do nematóide nessa cultivar e em outras linhagens e comparar a capacidade de multiplicação dessa população com a de outro isolado da raça 4, proveniente de Chapadão do Céu (GO). Os resultados obtidos confirmaram que a população proveniente de Sorriso era da raça 4 e que possuía habilidade de reproduzir-se na cv. Hartwig e em três linhagens oriundas do cruzamento 'Hartwig'4 X BR92-31830, mas não no genótipo PI 437654. Constatou-se ainda que esse isolado difere do outro também pertencente à raça 4, com relação ao parasitismo em 'Hartwig'. Esse é o primeiro relato de quebra da resistência de 'Hartwig' por uma população de campo do NCS. Por essa razão, sugere-se a inclusão de 'Hartwig' nos testes para identificação de raças do NCS no Brasil, acrescentando o sinal positivo (+) ao número da raça sempre que a suscetibilidade dessa cultivar for constatada

Caracterização molecular de populações do nematóide-de-cisto-da-soja com diferentes índices de parasitismo na cultivar Hartwig

Recently, a new race of soybean cyst nematode (SCN) (Heterodera glycines) was discovered, which breaks the resistance of cultivar Hartwig, resistant to all known races of SCN. This population was obtained from soybean plants collected in the Sorriso county, state of Mato Grosso, Brazil, and is characterized as race 4. To verify if this isolate was different from others classified as races 4 and 9, their genetic diversity was analyzed by using the RAPD technique. Nine populations of SCN were analyzed, and only four populations were able to parasitize soybean plants cultivar Hartwig. Based on this study, it was verified that the populations that break Hartwig resistance were different from the other populations. Based on cluster analysis, the populations were separated into three groups. Race 4 populations were placed in the first group, while the race 9 population was placed in the second group and those capable of breaking cultivar Hartwig's resistance were placed in group three. This work confirms that the SCN population found in Sorriso is different from other isolates classified as race 4, and was called race 4+.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+

Identification of quantitative trait loci for resistance against soybean sudden death syndrome caused by Fusarium tucumaniae

O objetivo deste trabalho foi identificar as regiões genômicas responsáveis pela resistência ao Fusarium tucumaniae sp. nov., agente causador da síndrome da morte súbita (SDS) da soja na América do Sul, utilizando-se uma população com background genético diferente daqueles relatados, anteriormente, para o Fusarium virguliforme sp. nov. (F. solani f. sp. glycines), também responsável por SDS em soja. Embora genes de efeito maior e locos de características quantitativas (QTL) para resistência a SDS tenham sido identificados, pouco se conhece sobre essa mesma doença causada por Fusarium tucumanie sp. nov., na América do Sul. Com a finalidade de identificar fatores genéticos relacionados com a resistência a F. tucumaniae e marcadores de DNA associados a esses fatores, foram conduzidas análises de QTL em linhagens puras recombinantes. A localização de quatro locos identificados diferem de QTL anteriormente descritos para resistência à SDS. Uma linha heterozigótica residual (RHL) foi analisada e mostrou-se heterozigótica próxima ao QTL mais efetivo, RSDS1, e homozigótica para outras regiões genômicas. O efeito genético de RSDS1 foi confirmado, usando-se linhas quase-isogênicas derivadas da RHL. Observou-se que a linha homozigótica para o genótipo Misuzudaizu mostrou resistência similar à da linha homozigótica para o genótipo Moshidou Gong 503.The objective of this work was to identify genomic regions that underlie resistance to Fusarium tucumaniae sp. nov., the causing agent of sudden death syndrome (SDS) in soybean in South America, using a population with a genetic background different from that previously reported for Fusarium virguliforme sp. nov. (F. solani f. sp. glycines), also responsible for SDS in soybean. Although major genes and quantitative trait loci (QTL) for SDS resistance have been identified, little is known about the same disease caused by Fusarium tucumaniae sp. nov., in South America. To identify genetic factors related to resistance to F. tucumaniae and DNA markers associated with them, a QTL analysis was performed using recombinant inbred lines. The map locations of the four loci, here identified, differed from those SDS resistance QTL previously described. It was screened a residual heterozygous line (RHL), which was heterozygous around the most effective QTL, RSDS1, and homozygous for the other genomic regions. The genetic effect of RSDS1 was confirmed using near-isogenic lines (NIL) derived from the RHL. The line which was homozygous for the Misuzudaizu genotype showed resistance levels comparable with that of the line homozygous for the Moshidou Gong 503 genotype

Size of AT(n) Insertions in Promoter Region Modulates Gmhsp17.6-L mRNA Transcript Levels

During earlier experiments, an SSR molecular marker (176 Soy HSP) showing high correlation (70%) with resistance/susceptibility to javanese root-knot nematode Meloidogyne javanica was identified in soybean. After being sequenced, results indicated that the SSR 176 Soy HSP marker was inserted in the promoter region of Gmhsp17.6-L gene. It was also detected in this region that resistant genotypes presented insertions between AT(31) and AT(33) in size and susceptible genotypes, AT(9). Gmhsp17.6-L gene coding region presented a perfect match in amino acid sequence in all soybean genotypes. A ribonuclease protection assay showed that Gmhsp17.6-L gene mRNA transcripts were present in all genotypes. A real-time relative quantification (qPCR) indicated in the resistant individuals higher mRNA transcripts levels, which presented in the sequencing more AT(n) insertions. These results suggest that the number of AT(n) insertions inside this promoter region could modulate up or down gene levels. Those findings can lead to the possibility of manipulating, between some limits, the mRNA transcripts levels using different sizes of AT(n) insertions

Enzimas marcadoras de indução de resistência diferencialmente reguladas em soja resistente e suscetível à ferrugem-asiática-da-soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de enzimas marcadoras, a indução de resistência à ferrugem-asiática-da-soja em genótipos de soja contrastantes quanto à suscetibilidade a Phakopsora pachyrhizi. Aproteína total e as atividades de cinco enzimas marcadoras da indução de resistência (lipoxigenases, peroxidases, fenilalanina amônia-liase, quitinases e β-1, 3-glucanases) foram avaliadas em extratos de folhas de plantas de soja dos genótipos Embrapa 48 (suscetível) e PI 561356 (resistente), submetidas à inoculação ou não com o patógeno. Foram observadas respostas de defesa discrepantes entre os dois genótipos e entre os tempos de coleta (12, 72 e 168 horas após inoculação). A resposta de indução dessas enzimas assemelha-se à defesa bifásica, para Embrapa 48, e é consistente com o observado para outros patossistemas. No entanto, o genótipo PI 561356 respondeu com diminuição da concentração de proteína total e das atividades enzimáticas, o que indica redução do metabolismo geral das plantas infectadas. Há um importante mecanismo de resistência do genótipo PI 561356, ainda não relatado, embasado em vias que envolvem essas enzimas marcadoras e em mecanismos que utilizam menor concentração de proteínas, como os de via metabólica de resposta em cascata.The objective of this work was to evaluate induced resistance to Asian soybean rust by means of enzyme activities in soybean genotypes contrasting as to their susceptibility to Phakopsora pachyrhizi. Total protein and the activities of five induced resistance marker enzymes (lipoxygenases, peroxidases, phenylalanine ammonia-lyase, chitinases and β-1, 3-glucanases) were evaluated in leaf extracts of soybean plants of the genotypes Embrapa 48 (susceptible) and PI 561356 (resistant), inoculated or not with the pathogen. Discrepant defense responses were obtained between the two genotypes and among the leaf harvest times (12, 72, and 168 hours after inoculation). The induction response of these enzymes resembles the biphasic defense in Embrapa 48 and is consistent with that observed in other pathological systems. However, the genotype PI 561356 responded with a decrease in total protein concentration and in enzymatic activities, indicating a general reduction in the metabolism of the infected plants. There is an important mechanism of resistance for the genotype PI 561356, not yet reported, which is grounded on the metabolic ways involving these induced resistance marker enzymes and on the mechanisms that use lower concentrations of total protein, such as the ones with metabolic pathways in response cascade

Differentially regulated induced resistance marker enzymes in soybean genotypes resistant and susceptible to Asian soybean rust

O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de enzimas marcadoras, a indução de resistência à ferrugem‑asiática‑da‑soja em genótipos de soja contrastantes quanto à suscetibilidade a Phakopsora pachyrhizi. A proteína total e as atividades de cinco enzimas marcadoras da indução de resistência (lipoxigenases, peroxidases, fenilalanina amônia‑liase, quitinases e β‑1,3‑glucanases) foram avaliadas em extratos de folhas de plantas de soja dos genótipos Embrapa 48 (suscetível) e PI 561356 (resistente), submetidas à inoculação ou não com o patógeno. Foram observadas respostas de defesa discrepantes entre os dois genótipos e entre os tempos de coleta (12, 72 e 168 horas após inoculação). A resposta de indução dessas enzimas assemelha-se à defesa bifásica, para Embrapa 48, e é consistente com o observado para outros patossistemas. No entanto, o genótipo PI 561356 respondeu com diminuição da concentração de proteína total e das atividades enzimáticas, o que indica reduçãodo metabolismo geral das plantas infectadas. Há um importante mecanismo de resistência do genótipo PI 561356, ainda não relatado, embasado em vias que envolvem essas enzimas marcadoras e em mecanismos que utilizam menor concentração de proteínas, como os de via metabólica de resposta em cascata.The objective of this work was to evaluate induced resistance to Asian soybean rust by means of enzymeactivities in soybean genotypes contrasting as to their susceptibility to Phakopsora pachyrhizi. Total protein and the activities of five induced resistance marker enzymes (lipoxygenases, peroxidases, phenylalanine ammonia‑lyase, chitinases and β‑1,3‑glucanases) were evaluated in leaf extracts of soybean plants of the genotypes Embrapa 48 (susceptible) and PI 561356 (resistant), inoculated or not with the pathogen. Discrepant defense responses were obtained between the two genotypes and among the leaf harvest times (12, 72, and 168 hours after inoculation). The induction response of these enzymes resembles the biphasic defense in Embrapa 48 and is consistent with that observed in other pathological systems. However, the genotype PI 561356 responded with a decrease in total protein concentration and in enzymatic activities, indicating a general reduction in the metabolism of the infected plants. There is an important mechanism of resistance for the genotype PI 561356, not yet reported, which is grounded on the metabolic ways involving these induced resistance marker enzymes and on the mechanisms that use lower concentrations of total protein, such as the ones with metabolic pathways in response cascade

Identification of quantitative trait loci for resistance against soybean sudden death syndrome caused by Fusarium tucumaniae

The objective of this work was to identify genomic regions that underlie resistance to Fusarium tucumaniae sp. nov., the causing agent of sudden death syndrome (SDS) in soybean in South America, using a population with a genetic background different from that previously reported for Fusarium virguliforme sp. nov. (F. solani f. sp. glycines), also responsible for SDS in soybean. Although major genes and quantitative trait loci (QTL) for SDS resistance have been identified, little is known about the same disease caused by Fusarium tucumaniae sp. nov., in South America. To identify genetic factors related to resistance to F. tucumaniae and DNA markers associated with them, a QTL analysis was performed using recombinant inbred lines. The map locations of the four loci, here identified, differed from those SDS resistance QTL previously described. It was screened a residual heterozygous line (RHL), which was heterozygous around the most effective QTL, RSDS1, and homozygous for the other genomic regions. The genetic effect of RSDS1 was confirmed using near-isogenic lines (NIL) derived from the RHL. The line which was homozygous for the Misuzudaizu genotype showed resistance levels comparable with that of the line homozygous for the Moshidou Gong 503 genotype