Pesquisadores analisam variedades de soja resistente a nematóide

A soja (Glycine max (L.), é uma leguminosa da família das Fabaceas, seus grãos têm alto valor protéico, apresentando grande quantidade de aminoácidos essenciais, serve de alimento para os seres humanos e é muito utilizada na ração animal. Originária da China tem como maiores produtores mundiais os E.U.A., Brasil, Argentina, China, Índia e Paraguai.

A soja pode ser atacada por diversos tipos de doenças acarretando grandes prejuízos econômicos. As doenças que atacam a soja estão entre os principais fatores que limitam o rendimento das plantações. Essas doenças estão presentes em várias regiões do mundo ou mesmo serem encontradas em apenas algumas regiões. Nos vegetais, as doenças podem ser originadas de vários tipos de patógenos dividindo-se em fúngicas, bacterianas, virais e nematóides, podendo atingir várias partes da planta como as folhas, haste, vagem, semente, e raízes.

As lavouras dos Estados Unidos, com maior incidência na região sudoeste, sofreram grandes perdas por causa de um nematóide que ataca as raízes da soja, chamado de Meloidogyne incógnita (Mi). A interação desse nematóide ocorre com os fungos presentes nas raízes da planta.

Para tentar diminuir as perdas nas lavouras os produtores têm utilizado cultivares resistentes ao nematóide. No entanto, o desenvolvimento dessas cultivares pelos produtores pode ser demorado e oneroso, por isso a descoberta feita por pesquisadores americanos da Universidade da Flórida será de grande valia para os produtores na busca por cultivares mais resistentes e a um custo e tempo menores.

Os pesquisadores encontraram e identificaram pequenas variações de DNA, conhecidas por SNPs (single nucleotide polymorphisms), e descobriram também que esses SNPs estão próximas a regiões genéticas que codificam a característica de resistência da planta ao Mi. Para identificar quais plantas de soja tinham ou não resistência, foi desenvolvido um teste com um marcador de seleção assistida, o MAS (marker-assisted selection), que utilizam os SNPs para selecionar essas plantas.

Os resultados obtidos nas pesquisas mostraram que os SNPs estão ligados a dois genes relacionados à resistência ao nematóide e dessas descobertas foram desenvolvidas formas de selecioná-los. Esse dois genes foram identificados, no QTL (quantitative trait locus/loci) do LG – O e LG – G (Linkage Group), grupo de genes que se encontram ligados no mesmo cromossomo. QTL são determinadas regiões do cromossomo onde se encontram alguns genes. Os marcadores SNPs, ligados a dois QTL resistentes ao Mi nos LG – O e LG-G, foram desenvolvidos a partir de um cromossomo artificial de bactéria (BAC) e de um marcador SSR (simple sequence repeat), em que ambos contém clones de DNA genômico.

O BAC é uma construção do DNA baseado em um plasmídeo fértil (F-plasmídeo), o qual é utilizado para realizar transformações e clonagem em bactéria. Os F - plasmídeos são importantes porque eles possuem partes de genes que promovem a distribuição uniforme de plasmídeos depois que ocorre a divisão da célula bacteriana. Os pesquisadores usam freqüentemente esses BACs para seqüenciar o código genético dos organismos que fazem parte de projetos do tipo genoma. A técnica consiste em ampliar um pedaço do DNA do organismo e inseri-lo nos BACs e depois realizar o seqüenciamento, o qual será rearranjado em sílica, resultando na seqüência genômica do organismo.

Neste trabalho os pesquisadores usaram seqüências de BAC e de SSR para projetar primers que irão amplificar os fragmentos do genoma de espécies resistentes ao Mi. Dessa forma, os cientistas puderam testar quais marcadores tiveram maior eficiência na detecção das cultivares com resistência ao Mi.

Desenvolvendo pesquisas

A partir de diversos cruzamentos, foram sendo desenvolvidas várias cultivares resistentes ao nematóide nos E.U.A., tais como a Bragg (Jackson x D49-2491), a Forrest (Dyer x Bragg), Maxcy e a Doles. Os pesquisadores encontraram um gene resistente ao nematóide na cultivar Forrest, chamado de Rmil. Em outro cruzamento utilizando as cultivares PI96354 (alta resistência ao Mi) x Bossier (suscetível ao Mi), foi identificado um QTL, com o mapeamento do LG-O.

Os pesquisadores têm utilizado um marcador genético de DNA, o SSR (simple sequence repeat), para identificar o principal QTL no LG-O que confere resistência ao nematódeo. A pesquisa realizada pelos americanos teve como objetivos determinar com que freqüência as cultivares resistentes ao nematóide herdam o QTL resistente no LG-O, e determinar qual o ancestral que possui o alelo que confere resistência, presente no QTL.

Foram analisadas 48 linhagens de sementes de soja, além de genótipos suscetíveis e resistentes ao nematóide e também as linhagens ancestrais. Essas análises foram realizadas com seis marcadores SSR. O resultados dessas análises mostraram que o linkage de duas linhagens, a Satt 358 e Satt_132, para o QTL resistente ao Mi no LG-O indicou que a seleção do alelo da geração parental que manifesta a resistência deverá ter alta eficiência na identificação das linhagens ou das plantas resistentes ao nematóide.

18/07/2007
Arlei Maturano - Equipe Biotec AHG