Estudo de associação ampla do genoma identifica novos loci polimórficos de nucleotídeo único e genes candidatos envolvidos na resistência à síndrome de morte súbita da soja

Autores: Sivakumar Swaminathan, Anindya Das, Teshale Assefa, Joshua M. Knight, Amilton Ferreira Da Silva, João PS Carvalho, Madan K. BhattacharyyaGlen L. Hartman, Xiaoqiu Huang, Leonor F. Leandro, Silvia R. Cianzio.

Resumo

Fusarium virguliforme é um patógeno radicular transmitido pelo solo que causa a síndrome da morte súbita (SDS) em soja [ Glycine max (L.) Merrill]. Uma vez que o fungo invade os tecidos do xilema da raiz, o patógeno secreta toxinas que causam clorose e necrose nos tecidos foliares, levando à desfolha, queda de flores e frutos e, eventualmente, morte das plantas. A resistência à F . virguliformena soja é parcial e governado por mais de 80 locos de caracteres quantitativos (QTL). Conduzimos estudo de associação de todo o genoma (GWAS) para um grupo de 254 linhas de introdução de plantas usando um painel de aproximadamente 30.000 SNPs e identificamos 19 loci polimórficos de nucleotídeo único (SNPL) que estão associados a 14 regiões genômicas que codificam SDS foliar e oito SNPL associados com sete regiões genômicas para resistência à podridão radicular. Dos 27 SNPL identificados, seis SNPL para resistência foliar ao SDS e dois SNPL para resistência à podridão radicular co-mapeados para QTL previamente identificado para resistência ao SDS. Este estudo identificou 13 SNPL associados a oito novas regiões genômicas contendo genes foliares de resistência ao SDS e seis SNPL com cinco novas regiões para resistência à podridão radicular. Este estudo identificou cinco genes que carregam mutações não sinônimas: (i) três dos quais mapeados para QTL previamente identificados para resistência a SDS foliar e (ii) dois mapeados para duas novas regiões contendo genes de resistência à podridão radicular. Dos três genes mapeados para QTL para genes de resistência foliar ao SDS, dois codificam os receptores LRR e o terceiro codifica uma nova proteína com função desconhecida. Dos dois genes que governam a resistência à podridão radicular,Glyma . 01g222900 . 1 codifica uma proteína LEA específica de soja e Glyma . 10g058700 . 1codifica uma heparan-alfa-glucosaminida N-acetiltransferase. Na proteína LEA, um resíduo conservado de serina foi substituído por asparagina; e na heparan-alfa-glucosaminida N-acetiltransferase, um resíduo conservado de histidina foi substituído por um resíduo de arginina. Espera-se que tais mudanças alterem as funções dessas duas proteínas reguladas por meio da fosforilação. Os cinco genes com mutações não sinônimas podem ser considerados genes candidatos de resistência ao SDS e devem ser marcadores moleculares adequados para o cultivo de resistência ao SDS em soja. O estudo também relata linhas de introdução de plantas desejáveis ​​e novas regiões genômicas para aumentar a resistência ao SDS na soja.

Citação: Swaminathan S, Das A, Assefa T, Knight JM, Da Silva AF, Carvalho JPS, et al. (2019) Estudo de associação ampla do genoma identifica novos loci polimórficos de nucleotídeo único e genes candidatos envolvidos na resistência à síndrome de morte súbita da soja. PLoS ONE 14 (2): e0212071. doi: 10.1371 / journal.pone.0212071