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SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA
INSTITUTO FEDERAL GOIANO CAMPUS URUTAÍ
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INTRODUÇÃO
• O Phytophthora infestans é um oomiceto, que
anteriormente foi considerado como um fungo;
• Causador da doença...
INTRODUÇÃO
• P. infestans é diploide e heterotálico com dois tipos
de acoplamento conhecidos como A1 e A2;
• A interação e...
INTRODUÇÃO
• Segundo alguns estudiosos, nas últimas décadas
novas cepas tem sido resistentes a fungicidas e a
população do...
OBJETIVOS
• Realizar um grande estudo sobre a diversidade
genética de P. infestans, cobrindo todas as regiões
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MATERIAIS E MÉTODOS
• Recolheu-se 743 isolados de P. infestans
coletados em 320 campos de batatas
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MATERIAIS E MÉTODOS
• Cerca da metade (54%) dos isolados selecionados
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• Todos os nove locos SSR testados foram polimórficos
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
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REFERÊNCIAS
Abu-El Samen FM, Secor GA, Gudmestad NC, 2003. Genetic variation among asexual progeny of
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REFERÊNCIAS
Lebreton L, Andrivon D, 1998. French isolates of Phytophthora infestans from potato and tomato
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Análise genética de populações de Phytophthora infestans dos países europeus nórdicos revela alta variabilidade genética ; José Carlos Marra Filho

  1. 1. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL GOIANO CAMPUS URUTAÍ DISCIPLINA DE FITOPATOLOGIA I Análise genética de populações de Phytophthora infestans dos países europeus nórdicos revela alta variabilidade genética Apresentador: José Carlos Marra Filho May Bente BRURBERG, Abdelhameed ELAMEEN, Vinh Hong LE, Ragnhild NÆRSTAD, Arne HERMANSEN, Ari LEHTINEN, Asko HANNUKKALA, Bent NIELSEN, Jens HANSEN, Bjorn ANDERSSON, Jonathan YUEN. FUNGAL BIOLOGY 1 1 5: 3 3 5 - 3 4 2. 2011. 1
  2. 2. INTRODUÇÃO • O Phytophthora infestans é um oomiceto, que anteriormente foi considerado como um fungo; • Causador da doença conhecida como requeima da batata, é considerado um dos patógenos de plantas mais devastadores do mundo; • A requeima da batata levou à fome irlandesa em meados da década de 40 resultando a morte e o deslocamento de milhões de pessoas; • Sobrevive na entre safra dos tubérculos da batata. Ela se espalha assexuadamente através de esporos, dispersos por água ou vento; 3
  3. 3. INTRODUÇÃO • P. infestans é diploide e heterotálico com dois tipos de acoplamento conhecidos como A1 e A2; • A interação entre as hifas do tipo de acasalamento oposto induz a formação de anterídio e oogônio que associa e forma o oósporo; • A aparência do tipo de acasalamento A2 poderia, em princípio, permitir P. infestans para reproduzir sexualmente, apresentando oósporo na fase de repouso estável e a susceptibilidade de aumentar a capacidade de adaptação do organismo; 4
  4. 4. INTRODUÇÃO • Segundo alguns estudiosos, nas últimas décadas novas cepas tem sido resistentes a fungicidas e a população do patógeno na Europa está cada vez mais diversificada; • Ao longo dos anos, uma série de marcadores, tanto fenotípica e genotípica, têm sido utilizados para estudar a variação genética do patógeno; • Foram utilizados em estudos técnicas para observar a variação genética de P. infestans como a sequência simples de repetição (SSR); 5
  5. 5. OBJETIVOS • Realizar um grande estudo sobre a diversidade genética de P. infestans, cobrindo todas as regiões importantes de cultivo de batata nos países nórdicos. Usando técnicas baseadas em SSR altamente reprodutível e de alto rendimento para analisar a variação genética em uma grande coleção de isolados recentes, abrangendo mais de quatro países da Europa do Norte: Dinamarca, Finlândia, Noruega e Suécia. 6
  6. 6. MATERIAIS E MÉTODOS • Recolheu-se 743 isolados de P. infestans coletados em 320 campos de batatas convencionais e orgânicas, nos quatro países e cultivou-os; • Foram recolhidos isolados a partir de lesões únicas com 10% da área foliar afetada; • A seleção de isolados em todas as áreas importantes de cultivos de batata dos quatro países nórdicos, assim como áreas com uma produção mais extensa como mostra ao lado: 7
  7. 7. MATERIAIS E MÉTODOS • Cerca da metade (54%) dos isolados selecionados para a análise genética foram A1; • Nove regiões polimórficas SSR foram amplificadas por PCR (Reação em cadeia da polimerase) feitos em estudos anteriores: Pi02, Pi04, Pi16, Pi26, Pi33; 4B, 4G, G11, D13; • Foi marcado com um corante fluorescente um indicador de cada loco; 8
  8. 8. RESULTADOS E DISCUSSÃO • Todos os nove locos SSR testados foram polimórficos para os 200 isolados selecionados de Phytophthora infestans dos países; • Considerando que foram detectados sete dos nove locos na maioria dos isolados, a análise SSR não conseguiu dar resultados para o loco D13 (31%) e 4G (28%) dos isolados, respectivamente; 9
  9. 9. 10
  10. 10. RESULTADOS E DISCUSSÃO • Foram observadas os cinco alelos em 14 isolados, originários a partir de diferentes regiões da Noruega, o que significa que cada um destes isolados possuíam pelo menos dois de tais alelos; • Em particular, uma baixa frequência do alelo no loco G11 foi detectado na Suécia; • Diferenciação genética medida pelo Fst foi de 0,04. Medidas de pares de distância genética variou 0,025- 0,126 (Tabela 3). Pares Fst foram calculados para cada par de países ao longo dos sete locos; 11
  11. 11. RESULTADOS E DISCUSSÃO 12 a - O índice de Shannon normalizado para todos os locos e mulitilocus genótipos individuais. O número de isolados analisados ​​de cada país é dado abaixo de cada nome do país. b - O índice de Shannon não normalizado para genótipos multilocus em cada país. c - O índice de Shannon dividido pelo número de genótipos. d - O genótipo multilocus baseia-se nos sete marcadores Pi02, Pi04, Pi16, Pi26, Pi33, 4B, G11 de 45, 50, 49 e 47 isolados da Dinamarca, Finlândia, Noruega e Suécia, respectivamente.
  12. 12. RESULTADOS E DISCUSSÃO • Tabela 3. Matriz de distância genética e diferenciação da população de Phytophthora infestans dos países nórdicos, com base na análise de sete locos polimórficos. Valores abaixo da diagonal são a distância genética de Nei. Valores acima da diagonal são estimados valores Fst para cada comparação par a par de isolados, em amostras colhidas da Noruega, Dinamarca, Finlândia e Suécia. 13
  13. 13. RESULTADOS E DISCUSSÃO • Os resultados mostraram diferenciação baixa entre todos os pares. As análises PCO não indicaram associação entre a impressão digital SSR (ou diversidade genética) e origem geográfica; • Usando nove marcadores SSR, incluindo vários outros recém-desenvolvidos, detectamos um total de 49 alelos nas populações de Phytophthora infestans dos 4 países; 14
  14. 14. RESULTADOS E DISCUSSÃO • A maioria destes alelos foram previamente detectados noutras populações de P. infestans; • A distribuição da frequência dos alelos variou pouco entre os países nórdicos e também foi um pouco diferente do que foi observado anteriormente em outros países; • Os indivíduos dentro dos países tendem a ser geneticamente diferentes, mas cada país tem o mesmo complemento de alelos em frequências semelhantes. 15
  15. 15. CONCLUSÃO • Este estudo, realizado com isolados de P. infestans tomadas a partir de diferentes campos no início da epidemia da requeima indica que a população do patógeno é extremamente diversificada, com 169 genótipos multilocos únicas detectadas entre os 191 isolados; • O grande número de genótipos e a distribuição dos tipos de acasalamento, suportam a hipótese de que a reprodução sexual está contribuindo nomeadamente para a variação genética de P. infestans nos países nórdicos. 16
  16. 16. REFERÊNCIAS Abu-El Samen FM, Secor GA, Gudmestad NC, 2003. Genetic variation among asexual progeny of Phytophthora infestans detected with RAPD and AFLP markers. Plant Pathology 52: 314e325. Andersson B, Sandstr€om M, Str€omberg A, 1998. Indications of soil borne inoculum of Phytophthora infestans. Potato Research 41: 305e310. Andersson B, Widmark A-K, Yuen JE, Nielsen B, Ravnskov S, Kessel GJT, Evenhuis A, Turkensteen LJ, Hansen JG, Lehtinen A, Hermansen A, Brurberg MB, Nordskog B, 2009. The role of oospores in the epidemiology of potato late blight. Acta Horticulturae 834: 61e68. Aylor DE, 2003. Spread of plant disease on a continental scale: role of aerial dispersal of pathogens. Ecology 84: 1989e1997. Brurberg MB, Hannukkala A, Hermansen A, 1999. Genetic variability of Phytophthora infestans in Norway and Finland as revealed by mating type and fingerprint probe RG57. Mycological Research 103: 1609e1615. Caten CE, Jinks JL, 1968. Spontaneous variability of single isolates of Phytophthora infestans. I. Cultural variation. Canadian Journal of Botany 46: 329e348. Chamnanpunt J, Shan WX, Tyler BM, 2001. High frequency mitotic gene conversion in genetic hybrids of the oomycete Phytophthora sojae. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 98: 14530e14535. 17
  17. 17. REFERÊNCIAS Lebreton L, Andrivon D, 1998. French isolates of Phytophthora infestans from potato and tomato differ in phenotype and genotype. European Journal of Plant Pathology 104: 583e594. Lees AK, Wattier R, Shaw DS, Sullivan L, Williams NA, Cooke DEL, 2006. Novel microsatellite markers for the analysis of Phytophthora infestans populations. Plant Pathology 55: 311e319. Lehtinen A, Hannukkala A, Andersson B, Hermansen A, Le VH, Nærstad R, Brurberg MB, Nielsen BJ, Hansen JG, Yuen J, 2008. Phenotypic variation in Nordic populations of Phytophthora infestans in 2003. Plant Pathology 57: 227e234. Montarry J, Glais I, Corbiere R, Andrivon D, 2008. Adaptation to the most abundant host genotype in an agricultural plantepathogen system e potato late blight. Journal of Evolutionary Biology 21: 1397e1407. Montarry J, Andrivon D, Glais I, Corbiere R, Mialdea G, Delmotte F, 2010. Microsatellite markers reveal two admixed genetic groups and an ongoing displacement within the French population of the invasive plant pathogen Phytophthora infestans. Molecular Ecology 19: 1965e1977. Nei M, 1978. Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals. Genetics 89: 583e590. Romero-Montes G, Lozoya-Salda~na H, Mora-Aguilera G, Fernandez-Pavia S, Gr€unwald NJ, 2008. Environmental and slow epidemics favor oosporulation of Phytophthora infestans Mont. De Bary, on potato leaves in the Toluca Valley, Mexico. American Journal of Potato Research 85: 101e109. 18

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