Method for evaluation of root hairs of common bean genotypes

The objective of this work was to test a simple method for root hair evaluation of 21 common bean (Phaseolus vulgaris) genotypes, most of them used in breeding programs in Brazil. Hairs of basal and primary roots of 5-day old seedlings, produced on germination paper with no phosphorus addition, were visually evaluated by a rating scale after staining with 0.05% trypan blue. The method reveals variability among the genotypes, and the standard error of the mean is relatively low.

Seleção recorrente fenotípica para florescimento precoce de feijoeiro 'Carioca'

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da seleção recorrente fenotípica em relação ao número de dias para o início do florescimento em feijoeiro e verificar se a seleção afeta outros caracteres. Utilizou-se uma população proveniente da mistura das populações F2 (S0) de 11 combinações híbridas, avaliadas para a precocidade. As plantas S0 (ciclo 0), que floresceram mais precocemente, foram intercruzadas para a obtenção do ciclo I. As sementes obtidas foram utilizadas para a continuidade da seleção, e o processo foi repetido até o quinto ciclo seletivo. O progresso genético foi avaliado com cinqüenta e três progênies, provenientes da mistura das sementes das plantas S0 após uma autofecundação (S1:2) de cada ciclo. Os caracteres avaliados foram: número de dias para o florescimento, severidade da mancha-angular (Phaeoisariopsis griseola), número de dias para a maturação, produtividade e tipo de grãos. Constatou-se que o progresso com a seleção foi de 2,2% ao ano, o que indica que a seleção recorrente fenotípica foi efetiva em reduzir o número de dias para o florescimento. Não houve resposta correlacionada à seleção quanto ao número de dias para o florescimento nos demais caracteres avaliados, do que se depreende ser possível a seleção de progênies que associem florescimento precoce à expressão fenotípica dos demais caracteres, conforme o interesse dos melhoristas.

Variabilidade genética em germoplasma tradicional de feijão-preto em Santa Catarina

O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade genética entre 45 cultivares de feijões tradicionais do grupo comercial preto, por meio de técnicas multivariadas baseadas em 11 caracteres morfoagronômicos e nutricionais. A distância generalizada de Mahalanobis fundamentou as técnicas de agrupamentos Tocher e UPGMA. Pelo método Tocher foram constituídos nove grupos. Foi detectada divergência genética entre as cultivares tradicionais e as testemunhas comerciais de feijão. A maior divergência foi observada entre as cultivares do grupo 7, em especial a cultivar CFE 22, que se apresentou mais divergente em relação às demais. Para compor programas de hibridação com os genótipos avaliados, sugerem-se cruzamentos entre as cultivares do grupo 2, em especial CFE 25, CFE 100 e FT Nobre, e as do grupo 7, em especial o acesso CFE 22. Essas cultivares se destacam por serem as mais divergentes entre si e por possuírem as melhores produtividades.

Composição de exopolissacarídeos produzidos por estirpes de rizóbios cultivados em diferentes fontes de carbono

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes fontes de carbono na composição dos exopolissacarídeos produzidos por Rhizobium tropici SEMIA 4077 e SEMIA 4080, e o efeito da inoculação dessas estirpes na nodulação em feijoeiro. As fontes de carbono utilizadas interferiram nas concentrações de galactose e glicose dos exopolissacarídeos, que foram maior na SEMIA 4080 em meio com sacarose. Embora a SEMIA 4080 tenha liberado grande quantidade de exopolissacarídeos na cultura, não houve diferença entre as estirpes quanto ao número de nódulos do feijoeiro, independentemente da fonte de carbono utilizada no preparo do inóculo. No parâmetro matéria seca de nódulos, houve diferença entre as estirpes, independentemente da fonte de carbono utilizada no preparo do inóculo.

Ajuste do rendimento para a variação do estande em experimentos de melhoramento genético do feijão

O objetivo deste trabalho foi avaliar o ajuste do rendimento pela variação do estande em experimentos de feijão e propor procedimento para ajustamento por análise de co-variação. Utilizaram-se dados de 33 ambientes do Ensaio Estadual de Feijão do Rio Grande do Sul. Realizaram-se as análises de variação e de co-variação de rendimento e de estande em cada ambiente. Foram considerados quatro modelos de ajustamento alternativos: sem ajuste para a variação do estande; com ajuste para o estande médio geral; com ajuste para os estandes médios dos genótipos; e com ajuste para os estandes médios dos grupos de genótipos. Em 70% dos ambientes, ocorreu efeito linear ou quadrático significativo de estande sobre rendimento e em 85% efeito significativo de genótipo sobre estande. O efeito compensatório manifestou-se com diferentes intensidades nos ambientes. O ajuste do rendimento para a variação do estande, considerando o efeito de genótipos sobre o estande, é importante em ensaios de melhoramento do feijão. É necessário o registro de informações que permitam discriminar a origem da variação do estande.

Controle genético da qualidade da vagem em cruzamento de feijão-vagem e feijão-comum

O objetivo deste trabalho foi determinar os tipos principais de ações gênicas responsáveis pela expressão fenotípica de alguns caracteres de qualidade da vagem, em cruzamento de feijão-vagem e feijão-comum. Foram avaliadas duas populações segregantes (F2 e F2:3), além das linhagens parentais. Como genitora feminina, utilizou-se a cultivar de feijão-vagem Conquista Rasteiro e, como genitora masculina, a linhagem de feijão-comum H126. Foram avaliados: comprimento da vagem, largura entre as suturas, largura das valvas, formato da vagem e teor de fibra da vagem . Os efeitos não-aditivos destacaram-se em todas as características avaliadas. Embora tenha ocorrido predominância dos efeitos genéticos sobre os ambientais, nas características comprimento e formato da vagem e teor de fibra, a eficiência da seleção em plantas individuais tendeu a ser bastante baixa nas gerações segregantes pouco avançadas, em razão dos baixos valores da herdabilidade no sentido restrito, exceto para formato da vagem. O predomínio dos efeitos genéticos sobre os ambientais em todas as características em nível de família, associado a valores de herdabilidade no sentido restrito em famílias F2:3, indica a alta eficiência para a seleção de famílias nas gerações segregantes pouco avançadas, com relação a todas as características, exceto para comprimento e teor de fibra.

Caracterização fenotípica e molecular de genitores de feijão tipo carioca quanto à resistência a patógenos

O objetivo deste estudo foi a caracterização fenotípica e molecular de 31 genótipos de feijão do tipo carioca, quanto à resistência aos patógenos da antracnose, ferrugem e mancha-angular. Foram realizadas inoculações com 13 patótipos de Colletotrichum lindemuthianum, dois de Uromyces appendiculatus e sete de Pseudocercospora griseola. Na caracterização molecular, foram utilizados cinco marcadores moleculares previamente identificados, ligados a diferentes alelos de resistência aos patógenos. Sete genótipos apresentaram resistência a 12 patótipos de C. lindemuthianum. Nove genótipos apresentaram resistência a cinco patótipos de P. griseola. Dez genótipos foram resistentes aos patótipos de U. appendiculatus. As linhagens VC 2, VC 3 e VC 5, além da Rudá-R (linhagem piramidada com cinco genes que conferem resistência a alguns patótipos de antracnose, ferrugem e mancha-angular), foram as que se destacaram quanto à resistência múltipla aos patógenos acima citados. Foi detectado polimorfismo molecular entre a maioria dos genótipos com a Rudá-R, o que indica a possibilidade de uso dos marcadores moleculares SCARF10, SCARY20, SCARAZ20, SCARH13 e OPX11.

Root traits of common bean genotypes used in breeding programs for disease resistance

The objective of this work was to assess root traits of 19 common bean genotypes, used in breeding programs for disease resistance. Genotypes DOR 364 and G 19833 were used as deep and shallow basal root checks, respectively. The number of whorls and basal roots were assessed on five-day old seedlings grown in germination paper. Growth pouch studies were conducted to evaluate basal root gravitropism and lateral root length from primary roots, in seven-day old seedlings. The following root gravitropic traits were estimated: basal growth angle, shallow basal root length (localized in the top 2 cm), and relative shallow basal root growth. Number of whorls varied from 1.47 to 3.07, and number of basal roots ranged from 5.67 (genotype TO) to 12.07 (cultivar Jalo MG-65). Cultivars BRS MG Talismã, Carioca, BRS Pioneiro, and Diamante Negro exhibited shallow basal roots, while genotypes Vi-10-2-1, TU, AB 136, and México 54 showed deep basal roots. Cultivar Jalo MG-65 showed more lateral roots from the primary root than the other genotypes. Genotypes used on common bean breeding programs for disease resistance have great variability on basal and primary root traits.

New microsatellite markers developed from an enriched microsatellite common bean library

The objective of this work was to develop new microsatellite markers in common bean. Ninety nine new microsatelitte loci were developed from a microsatellite enriched library for (CT)8 and (GT)8 motifs, from CAL-143 line. The majority of microsatellite sequences (51%) was related to cellular metabolism. The remaining sequences were associated to transcription functions. Only 17.2% of the sequences presented some level of similarity with other plant species genes.

Sistemas de cultivo, sucessões de culturas, densidade do solo e sobrevivência de patógenos de solo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de sistemas de manejo do solo e de cultivos prévios ao plantio do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) sobre a densidade do solo e as populações de Rhizoctonia spp. e de Fusarium spp. Os cultivos prévios incluíram as leguminosas: guandu-anão (Cajanus cajan), estilosantes (Stylosanthes guianensis cv. Mineirão) e crotalária (Crotalaria spectabilis); e as gramíneas: milheto (Pennisetum glaucum cv. BN-2), sorgo granífero (Sorghum bicolor cv. BR 304), capim-mombaça (Panicum maximum cv. Mombaça), braquiária (Brachiaria brizantha cv. Marandu) e milho (Zea mays) consorciado com braquiária. As culturas utilizadas no cultivo prévio foram semeadas nos verões de 2002, 2003 e 2004, e os plantios de feijoeiro, cultivar BRS Valente, foram realizados nos invernos subseqüentes de 2003, 2004 e 2005, com irrigação por pivô central. Os restos culturais dos cultivos eram incorporados ao solo, no plantio convencional, e ficavam à superfície, no plantio direto. De modo geral, as maiores populações de Fusarium spp. e Rhizoctonia spp. e as maiores densidades de solo foram encontradas no solo cultivado em plantio direto. As maiores populações de Rhizoctonia spp. foram observadas em solos mais adensados. As leguminosas geralmente aumentaram populações desses patógenos e devem ser evitadas como culturas prévias ao cultivo do feijoeiro, em ambos os sistemas de cultivo. Plantios prévios de gramíneas, em geral, são supressores das populações de Rhizoctonia spp. e de Fusarium spp. no solo.

Quitosana reduz a severidade da antracnose e aumenta a atividade de glucanase em feijoeiro-comum

O objetivo deste trabalho foi avaliar o controle da antracnose em feijoeiro-comum pela aplicação de quitosana. A quitosana foi pulverizada em plantas de feijão-comum, em diferentes concentrações, no estádio V3, em casa de vegetação. As plantas foram também submetidas à inoculação de Colletotrichum lindemuthianum. A dose de 9 mg de quitosana por planta propiciou redução em mais de 50% na severidade da antracnose e não causou fitotoxicidade. O efeito protetor foi local e mais intenso no intervalo de tempo de 4 dias entre tratamento e inoculação. Observou-se redução significativa no crescimento micelial e inibição total da germinação de esporos de C. lindemuthianum, quando se utilizou o polissacarídeo a 1 mg mL-1 e 80 µg mL-1, respectivamente. Em folhas do feijoeiro, a quitosana provocou o aumento na atividade de glucanase. Quitosana apresenta propriedades antifúngicas contra C. lindemuthianum, bem como potencial para induzir resistência à planta, e pode ser uma alternativa para o controle da antracnose do feijoeiro.

Combining ability and heterosis in common bean cultivars

The objective of this work was to determine the combining ability and heterosis, for productivity and yield components, in diallel hybrids derived from crossings between BRSMG-Talismã, IPR Uirapuru, FT Soberano, BRS Campeiro, IAC Tybatã, and IPR Juriti parent cultivars. Fifteen hybrids were generated from diallel crosses, excluding reciprocals. The general and specific combining abilities were significant for plant height, number of pods per plant, number of seeds per plant, number of seeds per pod, 50-seed weight, and grain yield, indicating the occurrence of both additive and nonadditive genetic effects. The best strategy to be adopted is the use of BRS Campeiro, FT Soberano and BRSMG-Talismã cultivars in common bean breeding programs involving selection. The most promising combinations were 'IPR Uirapuru' x 'IAC Tybatã', 'IPR Uirapuru' x 'FT Soberano', 'BRS Campeiro' x 'IPR Juriti', and 'BRS Campeiro' x 'IAC Tybatã'. The parents of these hybrids presented high estimates of specific combining abilities. Hybridization of cultivars belonging to distinguished commercial groups propitiates higher heterosis values in the segregant population.

Genetic characterization and nitrogen fixation capacity of Rhizobium strains on common bean

This study aimed to genetically characterize four new Rhizobium strains, and to evaluate their nodulation and fixation capacity compared to commercial strains and to native rhizobia population of a Brazilian Rhodic Hapludox. Two experiments were carried out in randomized blocks design, under greenhouse conditions, in 2007. In the first experiment, the nodulation and nitrogen fixation capacity of new strains were evaluated, in comparison to the commercial strains CIAT-899 and PRF-81 and to native soil population. It was carried out in plastic tubes filled with vermiculite. DNA extractions and PCR sequencing of the intergenic space were made from the isolated pure colonies, in order to genetically characterize the strains and the native rhizobia population. In the second experiment, the nodulation and productivity of common beans Perola cultivar were determined, with the use of evaluated strains, alone or in mixture with PRF-81 strain. It was carried out in pots filled with soil. The native soil population was identified as Rhizobium sp. and was inefficient in nitrogen fixation. Three different Rhizobium species were found among the four new strains. The LBMP-4BR and LBMP-12BR new strains are among the ones with greatest nodulation and fixation capacity and exhibit differential responses when mixed to PRF-81.

Seleção fenotípica e assistida por marcadores moleculares de famílias de feijoeiro-comum com alta produtividade

O objetivo deste trabalho foi selecionar famílias de feijoeiro-comum, com alta produtividade de grãos, por meio de seleção fenotípica e de seleção assistida por marcadores moleculares (SAM). Foram avaliadas 394 famílias, de quatro populações, e seus seis genitores, no Município de Lavras, em dois experimentos: um na geração F3:4, na safra das águas de 2005/2006, em látice simples 20x20; e outro na geração F3:5, na safra da seca de 2006, em látice triplo 20x20. Foram estimados parâmetros genéticos e fenotípicos, e foi realizada a genotipagem das famílias, com marcadores microssatélites associados a QTL controladores da produção de grãos, previamente identificados. Também foram realizadas análises de associação por marcas simples, entre os marcadores e a produção de grãos, e foi obtido um índice para a SAM. A ampla variabilidade entre famílias e as altas estimativas de herdabilidade possibilitaram obter elevados ganhos com a seleção fenotípica. Os marcadores explicaram pequena percentagem da variação fenotípica e apresentaram alta interação QTL x ambiente e QTL x população. A SAM gerou baixos ganhos e a coincidência de famílias selecionadas pelas duas metodologias foi baixa, o que evidencia, neste caso, a ineficiência da SAM, principalmente pela pouca disponibilidade de marcadores ligados a QTL.

Indução de resistência sistêmica à antracnose em feijoeiro-comum pela raça delta avirulenta de Colletotrichum lindemuthianum

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial da raça delta avirulenta do fungo Colletotrichum lindemuthianum, como protetora contra raças virulentas deste fungo e quanto à capacidade de induzir resistência sistêmica em feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris). Quatro cultivares de feijoeiro foram avaliadas quanto às alterações nas atividades de beta 1,3 glucanase e quitinase, em dois estádios de desenvolvimento (V2 e R6), três dias após a aplicação de suspensão de esporos de C. lindemuthianum raça delta avirulenta, em comparação com aplicações de água e ácido salicílico. As plantas foram, então, infectadas com o patótipo virulento 33/95 de C. lindemuthianum em suspensão e, depois de cinco dias, foram reavaliadas quanto à atividade das enzimas. Observaram-se acréscimos significativos nas atividades da beta 1,3 glucanase e quitinase, após inoculação do fungo indutivo, nas duas avaliações, nos dois estádios de desenvolvimento. As atividades da beta 1,3 glucanase e da quitinase variaram entre as cultivares e entre os estádios de desenvolvimento das plantas. A correlação entre o índice de severidade da doença e a atividade das enzimas foi altamente significativa. O uso de C. lindemuthianum raça delta avirulenta diminuiu a severidade da doença e pode ter potencial para controlar a antracnose do feijoeiro.