Marker assisted selection in the development of disease resistant plants, with emphasis on common bean and soybean

A transferência de alelos de resistência a doenças em plantas pode ser facilitada pelo uso de marcadores moleculares do DNA. Se proximamente ligados a alelos de resistência, eles podem ser usados na seleção assistida por marcadores (S.A.M.). Uma aplicação concreta dos marcadores na S.A.M. é durante o processo de piramidação de alelos de resistência. Por meio da S.A.M., em três gerações de retrocruzamento, o Programa de Melhoramento do Feijoeiro do BIOAGRO, Universidade Federal de Viçosa (Minas Gerais, Brasil), obteve linhagens de feijoeiro (Phaseolus vulgaris) com características fenotípicas similares às da cultivar Rudá (recorrente), contendo alelos de resistência à antracnose, ferrugem e mancha-angular. No momento, sementes das linhagens RC3F4, homozigotas para os locos de resistência estão sendo multiplicadas para serem submetidas a inoculações com os patógenos de interesse e a testes agronômicos. O Programa de Melhoramento da Qualidade da Soja do BIOAGRO vem usando marcadores moleculares para identificar "quantitative trait loci" (QTLs) associados à resistência ao nematóide de cisto da soja (NCS). Foram identificados dois marcadores microssatélites (Satt038 e Satt163) flanquendo o alelo de resistência rhg1 e também marcadores ligados a um QTL que confere resistência à raça 14 do NCS. Esse QTL explica mais de 40% da resistência da soja (Glycine max) cultivar Hartwig, uma das principais fontes de resistência ao NCS. A S.A.M. é uma realidade em diversos programas de melhoramento no mundo inteiro que visam ao desenvolvimento de cultivares resistentes a doenças. O seu uso efetivo no melhoramento depende de uma maior sintonia entre o melhorista e o biólogo molecular de plantas.Transfer of disease resistance alleles in plants can be expedited by the use of DNA molecular markers. If the markers are tightly linked to the resistance alleles they can be used for marker assisted selection (M.A.S.). One effective use of M.A.S. is found in the process of pyramiding resistance alleles. By using M.A.S., in three backcross generations, the Bean Breeding Program of BIOAGRO, Federal University of Viçosa (Minas Gerais, Brazil), has obtained bean (Phaseolus vulgaris) lines phenotypically similar to cultivar Rudá (recurrent) and resistant to anthracnose, rust and angular leaf spot. Seeds of BC3F4 lines currently are being multiplied to undergo inoculation with specific pathogens and agronomic performance tests. The Soybean Quality Breeding program of BIOAGRO used molecular markers to identify quantitative trait loci (QTLs) associated with resistance to soybean cyst nematode (SCN). Two microsattelite markers (Satt038 and Satt163) flanking the allele rhg1 were identified. Markers linked to a QTL that confers resistance to SCN race 14 were also identified. This QTL explains more than 40% of the resistance present in soybean (Glycine max) cultivar Hartwig, one of the most import resistance sources for SCN. The use of M.A.S. is a reality in several breeding programs around the that are trying to develop disease resistant cultivars. The effective use of this tool depends on a greater understanding between the breeder and the plant molecular biologist