Mapping of QTLs and eQTLs associated with reaction the "Candidatus Liberibacter asiaticus" in Poncirus trifoliate, Citrus sunki and hybrids

The Centro APTA Citros Sylvio Moreira/IAC has been conducting an extensive breeding program of citrus via directed crosses. In a previous study with Citrushuanglongbing pathosystem (HLB) held in our group, using a population obtained by hybridization between Citrus sunki and Poncirus trifoliata, differences were found in the multiplication of the bacterium Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas), the causal agent of HLB, in the parents and in the progeny. It was observed that the rate of infection and bacterial concentration was higher in C. sunki than in P. trifoliata. Thus, it is important to deepen the studies with this genus and hybrids to increase knowledge of which mechanisms could be involved in the tolerance to HLB, considered the most important disease of citrus currently. In this sense, the objective of this study was to establish sinteny between the linkage groups of the C. sunki and P. trifoliata maps with the genome of Citrus sinensis and to map genomic regions associated to tolerance CLas bacterium through phenotypic analysis (QTLs) and gene expression (eQTLs). With the comparative analysis between maps and genome, it was observed that all the linkage groups showed synteny with reference genome chromosomes used, with the exception of the linkage group 10 of the C. sunki map. For the phenotypic data, a population of 79 F1 hybrids between C. sunki and P. trifoliata was used. The quantification of the bacterium and accumulation of starch in the leaves were evaluated after two years of inoculation with the pathogen. Through the statistical analysis of the mixed model it was possible to group the hybrids into resistant, tolerant and susceptible, being important the validation of these data in the field. The expression of 14 candidate genes related to HLB was performed in 72 hybrids of the population and used as expression data for the mapping of eQTLs. It was possible to locate nine QTLs and 52 eQTLs on the C. sunki genitor map and 17 QTLs and 40 eQTLs were found on the P. trifoliata genitor map. The overlapping eQTLs of the majority genes of QTL (phenotypic data) indicates that the genes are related to the phenotype and are probably responsive to the pathogen infection.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)O Centro APTA Citros Sylvio Moreira/IAC vem realizando um amplo programa de melhoramento genético de citros via cruzamentos dirigidos. Em um estudo prévio com o patossistema Citros-huanglongbing (HLB) realizado pelo nosso grupo, utilizando uma população obtida por hibridação controlada entre Citrus sunki e Poncirus trifoliata, foram verificadas diferenças na multiplicação da bactéria Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas), agente causal do HLB, tanto nos genitores quanto na progênie. A taxa de infecção e a concentração de bactéria foi maior em Citrus sunki em relação ao P. trifoliata. Assim, é importante aprofundar os estudos com esses gêneros e seus híbridos para ampliar o conhecimento de quais mecanismos poderiam estar envolvidos na tolerância ao HLB, considerada a mais importante doença dos citros atualmente. O objetivo do trabalho foi estabelecer sintenia entre os grupos de ligação dos mapas de C. sunki e P. trifoliata com o genoma de Citrus sinensis e mapear regiões genômicas associadas à tolerância a CLas por meio de análise fenotípica (QTLs) e de expressão gênica (eQTLs). Com a análise comparativa entre mapas e genoma, foi observado que todos os grupos de ligação apresentaram sintenia com pseudocromossomos do genoma de referência utilizado, com exceção do grupo de ligação 10 do mapa da C. sunki. Para os dados fenotípicos foi utilizada uma população de 79 híbridos F1 entre C. sunki e P. trifoliata, sendo avaliada a quantificação da bactéria e acúmulo de amido nas folhas após dois anos da inoculação com o patógeno. Com a análise estatística utilizando modelo misto foi possível agrupar os híbridos em resistentes, tolerantes e suscetíveis, sendo importante a validação desses dados em campo. A análise de expressão de 14 genes candidatos relacionados ao HLB foi realizada em 72 híbridos da população e utilizados como dados de expressão para o mapeamento de eQTLs. Foram encontrados nove QTLs e 52 eQTLs no mapa do genitor C. sunki enquanto no mapa do genitor P. trifoliata foram encontrados 17 QTLs e 40 eQTLs. A sobreposição de eQTLs da grande maioria dos genes com QTLs dos dados fenotípicos, indicam que os genes têm relação com o fenótipo e que provavelmente são responsivos à infecção do patógeno