Identification and characterization of maize lines resistant to leaf diseases / Identificação e caracterização de linhagens de milho resistentes a doenças foliares

ABSTRACT

Among the maize leaf diseases, white leaf spot, northern leaf blight, gray leaf spot, and southern rust are recognized not only by the potential for grain yield reduction but also by the widespread occurrence in the producing regions of Brazil and the world. The aim of this study was to characterize common maize lines for resistance to white leaf spot, northern leaf blight, gray leaf spot, and southern rust and suggest crosses based on the genetic diversity detected in SNP markers. The experiment was conducted in a randomized block design with three replications in order to characterize 72 maize lines. Genotypic values were predicted using the REML/BLUP procedure. These 72 lines were genotyped with SNP markers using the 650K platform (Affymetrix®) for the assessment of the genetic diversity. Genetic diversity was quantified using the Tocher and UPGMA methods. The existence of genetic variability for disease resistance was detected among maize lines, which made possible to classify them into three large groups (I, II, and III). The maize lines CD 49 and CD50 showed a good performance and can be considered sources of resistance to diseases. Therefore, their use as gene donors in maize breeding programs is recommended. Considering the information of genetic distance together with high heritability for leaf diseases, backcrossing of parent genotypes with different resistance levels...

RESUMO

Dentre as doenças foliares do milho, a mancha branca, a helmintosporiose, a cercosporiose e a ferrugem polissora são reconhecidamente importantes, não somente pelo potencial de redução de rendimento de grãos, mas também pela ocorrência generalizada nas regiões produtoras do Brasil e do mundo. O trabalho teve como objetivo caracterizar linhagens de milho comum para resistência à mancha branca, helmintosporiose, cercosporiose e ferrugem polissora, e sugerir cruzamentos com base na diversidade genética detectada em marcadores SNP. Para a caracterização das 72 linhagens, o experimento foi conduzido no delineamento em blocos casualizados com três repetições. Os valores genotípicos foram preditos empregando-se o procedimento REML/BLUP. Para a avaliação da diversidade genética, as 72 linhagens foram genotipadas com marcadores SNP empregando-se a Plataforma 650K (Affymetrix®). A diversidade genética foi quantificada utilizando-se os métodos de Tocher e UPGMA. Foi possível detectar a existência de variabilidade genética para resistência a doenças entre as linhagens de milho, além de classificá-las em três grandes grupos (I, II e III). As linhagens CD 49 e CD50 apresentaram bom desempenho e podem ser consideradas fontes de resistência às doenças. Desta forma recomenda-se a utilização dessas linhagens como doadoras de genes em programas de melhoramento de milho. Aliando as informações da...