Genética de variedades de soja en el manejo de Roya de la Soja en Brasil

Transcrição

1 Noviembre 14 y 15, 2018 Ciudad del Este, Alto Paraná, Paraguay Genética de variedades de soja en el manejo de Roya de la Soja en Brasil Sérgio H. Brommonschenkel Departamento de Fitopatologia Universidade Federal de Viçosa shbromo@ufv.br

2 A Ferrugem asiática é a principal doença da soja no Brasil Phakopsora pachyrhizi está presente na maioria das regiões produtores. Clima é o fator limitante para a severidade da doença.

3 Importância da ferrugem asiática da soja:

4 Importância da ferrugem asiática da soja:

5 Importância da ferrugem asiática da soja:

6 Manejo da Ferrugem Asiática da soja: Vazio sanitário Época de plantio Variedades precoces Variedades resistentes Controle químico: >U$ 2,4 bilhões/ano

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10 Manejo da Ferrugem Asiática da soja: Vazio sanitário Época de plantio Variedades precoces Variedades resistentes Controle químico: >U$ 2,4 bilhões/ano

11 Locos Rpp em Glycine max que contém genes R Rpp7 Rpp = Resistance to Phakopsora pachyrhizi

12 Genes de resistência disponíveis em Glycine max Genótipo (Acesso) Gene Localização Referência PI (Komata) Rpp1 Gm18 Hartwig & Bromfield, 1983; Hyten et al., 2007 PI A Rpp1-b Gm18 Ray et al., 2009 PI Rpp1 Gm18 Ray et al., 2009 PI Rpp1-b Gm18 Hossain et al PI Rpp1 Gm18 Garcia et al., 2011; Kim et al., 2012 PI A Rpp1 Gm18 TMG (interno) PI A Rpp1-b Gm18 Chakraborty et al., 2009 PI B Rpp1 Gm18 Garcia et a., 2011 GC Y Rpp?, Rpp4?, Gm18 Laperuta et al., 2008 PI rpp2 Gm16 Garcia et al., 2008 PI Rpp2 Gm16 Hartwig & Bromfield, 1983; Garcia et al., 2008 PI Rpp3 Gm06 Hartwig & Bromfield, 1983; Hyten et al., 2009 PI A rpp3 Gm06 Ray et al., 2011 DT2000 (PI635999) Rpp3, Rpp4 Gm06, Gm18 Vuong et al., 2016 PI B Rpp4 Gm18 Hartwig, 1986; Garcia et al., 2008; Silva et al., 2008 PI rpp5 Gm03 Garcia et al., 2008 PI Rpp5 Gm03 Garcia et al., 2008 PI (Shiranui) Rpp5 Gm03 Garcia et al., 2008 PI (Orba) Rpp3, Rpp5 Gm03, Gm06 Garcia et al., 2008 PI A Rpp6 Gm18 King et al., 2015 PI Rpp6 Gm18 King et al., 2015 PI Rpp6 Gm18 King et al., 2015 PI B Rpp6 Gm18 Li et al., 2012 PI B Rpp6 Gm18 Liu et al., 2016 PI Rpp6 Gm18 King et al., 2015 PI Rpp7 Gm19 Chields et al., 2018

13 Como esses genes Rpp funcionam? Mecanismo de patogênese de Phakopsora pachyrhizi:

14 Como esses genes Rpp funcionam? Efetores Gene R

15 Como esses genes Rpp funcionam? Diferentes fenótipos de resistência: SUSCETÍVEL RESISTENTE IMUNE

16 Fenótipo de suscetibilidade: lesão TAN (Bronzeada)

17 Fenótipo de suscetibilidade: lesão TAN (Bronzeada)

18 Fenótipo de suscetibilidade: lesão TAN (Bronzeada) SB, TM & GB

19 Fenótipos de resistência: imune

20 Fenótipos de resistência: imune

21 Fenótipos de resistência: RB

22 Fenótipos de resistência: RB

23 Fenótipos de resistência: RB

24 Diferentes fenótipos de resistência RB

25 Fenótipos de resistência: RB

26 Diferentes fenótipos de resistência

27 mesmo número de aplicações de fungicidas Suscetível Foto: A. Garcia (TMG) Local: Cascavel/PR Data: fev/2018 Cultivares do mesmo ciclo de maturação Mesma data de plantio

28 Variedades comerciais com genes Rpp 1.9 milhões de ha (Garcia, A.; Informação pessoal)

29 Área em Hectares Participação INOX no Rio Grande do Sul ÁREA DE CULTIVARES INOX BRASIL x RS 40% 44% % Fonte: TMG Demais Estados Rio Grande do Sul

30 Variedades comerciais com genes Rpp Variedade convencional

31 Para a maioria das características agronômicas: Fenótipo = Genótipo Planta + Ambiente Equação fundamental do Melhoramento Genético e da Agronomia

32 Resistência é uma característica genética diferente! Fenótipo = Genótipo Planta + Genótipo Patógeno + Ambiente Triângulo da doença

33 Resistência é uma característica genética diferente!

34 Resistência é uma característica genética diferente!

35 Resistência é uma característica genética diferente!

36 Resistência é uma característica genética diferente!

37 Por que a resistência "quebra? R.: Porque o patógeno evolui. Evolução depende de diversidade genética, que é dependente de: mutação, tamanho da população, recombinação, fluxo gênico e seleção.

38 Quanto > diversidade genética > potencial evolutivo A quebra da resistência e o desenvolvimento de resistência a fungicidas são fenômenos populacionais Recombinação Mutação Diversidade genética Tamanho da população Fluxo gênico Potencial evolutivo Selecão

39 Fluxo gênico: esporo leve, disperso pelo vento

40 Phakopsora pachyrhizi tem um alto potencial evolutivo!!! Pathogen population genetics, evolutionary potencial, and durable disease resistance Bruce A. McDonald and Celeste Linde Annual Review of Phytopathology, 40: , 2002

41 Como obter um controle estável da FAS? Importância do tamanho da população na variabilidade genética de PP População inicial População final Taxa de mutação natural 10-8 : 1/ = 100/

42 Como obter um controle estável da FAS? Importância do vazio sanitário População inicial População final VAZIO Safra

43 Como obter um controle estável da FAS? Por que é importante restringir o tamanho da população de PP? População inicial População final 1 População final 2 Safra Safrinha Fluxo gênico Fluxo gênico Taxa de mutação natural 10-8 : 1/ = 100/

44 Dinâmica de População de Phakopsora pachyrhizi Cultivar Suscetível População inicial População Final 1 População final 2 Ciclos de reprodução durante a safra Taxa de mutação natural 10-8 : 1/ Ciclos de reprodução safrinha Numa planta da cultivar Ativa com 62,7 folíolos com alta severidade da doença = esporos (Prof. Erlei Reis)

45 Dinâmica de População de Phakopsora pachyrhizi Cultivar Inox População 1 População 2 População Final 1 População Final 2 Ciclos de Reprodução em Cultivar Suscetível Ciclo de Reprodução em Cultivar INOX Safra Taxa de mutação natural 10-8 : 1/ Ciclos de Reprodução em Cultivar INOX Safrinha

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47 Curvas de progresso da doenças em diferentes tratamentos com fungicidas cultivares INOX e suscetível Severidade (% área foliar doente) R1 Campo Mourão, PR, Safra (T1) Vmax RR - testemunha sem fungicida (T4) Vmax RR - uma aplicação: R3 (T5) Vmax RR - duas aplicações: R3 e 20dap (T1) TMG 7161 RR - testemunha sem fungicida (T4) TMG 7161 RR - uma aplicação: R3 (T5) TMG 7161 RR - duas aplicações: R3 e aos 20dap Início da Apli R3 R4 R5 R6 R7 48% Vmax 32% Vmax 15% Vmax 6% TMG 7161 <1% TMG 7161 <1% TMG 7161 Safrinha Slide adaptado do Prof. José Dauri Tessmann - UEM

48 Necessidade do uso correto das ferramentas de manejo População final População inicial População inicial 2 Época de Controle Plantio Cultivares Químico Resistentes Vazio sem Safrinha

49 MANEJO SUSTENTÁVEL DA FERRUGEM ASIÁTICA DA SOJA ÉPOCA DE PLANTIO CULTIVARES RESISTENTES CONTROLE QUÍMICO C/ PRODUTOS ADEQUADOS VAZIO SANITÁRIO CONTROLE DE PLANTAS GUAXAS MONITORAMENTO

50 Asian Soybean Rust never sleeps! The Nobel Peace Prize, 1970 Father of the Green Revolution

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52 Universidade Federal de Viçosa (UFV)

53 Universidade Federal de Viçosa (UFV) Belo Horizonte 240 km (149 mi) 748 km (460 mi) 364 km (226 mi)

54 Universidade Federal de Viçosa ( Main building

55 Obrigado/Gracias!

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58 Isolado RS 02.1_14 Fotos: prof. Sérgio Variabilidade do patógeno e cultivares INOX TMG 7062 TMG 7262 Suscetível Suscetíve

59 Isolado RS 22.1_14 Variabilidade do patógeno e Suscetível Suscetível Fotos: prof. Sérgio cultivares INOX TMG 7062 TMG 7262

60 Isolado PR 11.1_14 Variabilidade do patógeno e Fotos: prof. Sérgio cultivares INOX TMG 7062 TMG 7262

61 Agradecimentos: Laboratório de Genética e Genômica de Interações Planta-Patógeno

62 Agradecimentos:

63 Variabilidade fisiológica em Phakopsora pachyrhizi Soares, R. et al. Pathogenic variation of Phakopsora pachyrhyzi populations in Brazil. Asian Soybean Rust Symposium, 2009.

64 Variabilidade fisiológica em Phakopsora pachyrhizi

65 Variabilidade fisiológica em Phakopsora pachyrhizi Isolado: ES 01_16 Origem: Viana-ES Conquista PI PI PI594767A PI594760B PI PI587880A PI PI594538A PI PI200492

66 Variabilidade fisiológica em Phakopsora pachyrhizi Conquista Isolado: MT _14 Origem: Campos de Júlio PI PI PI594767A PI594760B PI PI587880A PI PI594538A PI PI200492

67 Variabilidade fisiológica em Phakopsora pachyrhizi Isolado: ES 01_16 Origem: Viana PI (Rpp1) Isolado: SC 1.3_16 Origem: Ituporanga Isolado: PR 6.1_15 Origem: Tibagi

68 Mensagem final: Como obter um controle estável da FAS?

69 Soja RB Soja RB Como obter um controle estável da FAS? Importância do uso integrado de resistência genética e fungicidas População inicial População Ano 1 População Ano 2 População inicial Fungicida Soja RB População Ano 1 Fungicida Soja RB População Ano 2