Search for tomato Solanum (section Lycopersicon) accessions with resistance to two races of Verticillium dahliae

O tomate (Solanum lycopersicum) é uma das hortaliças mais atacadas por doenças de diversas etiologias, sendo que os fungos causam a maior parte destas doenças. Destacam-se entre estas a murcha-de-verticílio (Verticillium dahliae) e a mancha-de-estenfílio (Stemphylium solani e S. lycopersici). A melhor forma de controle destas doenças é o plantio de cultivares resistentes. Os genes de resistência Ve e Sm conferem resistência à murcha-deverticílio e à mancha-de-estenfílio, respectivamente. O surgimento e o estabelecimento da raça 2 de V. dahliae, para a qual não existe cultivares de tomateiro resistentes, e a ocorrência de surtos epidêmicos da mancha-deestenfílio, que sugere a ausência do gene Sm em muitas cultivares utilizadas e erros de identificação e de controle do patógeno, têm causado muitos prejuízos aos produtores das principais regiões produtoras da hortaliça no Brasil. Tendo como base os problemas citados, teve-se como objetivo identificar acessos de tomateiro selvagens e domésticos disponíveis no banco de germoplasma da Embrapa Hortaliças com resistência a V. dahliae (capítulo 1) e à S. solani e a S. lycopersici (capítulo 2). Todos os experimentos foram conduzidos em casa-devegetação. No capítulo 1, 100 acessos de tomateiro foram testados quanto à resistência a um isolado de V. dahliae raça 1, sendo que a inoculação foi feita através do método de imersão de raízes. Os genótipos foram avaliados 30 dias após a inoculação, através de um corte na base do caule para a verificação de escurecimento vascular, atribuindo às plantas uma escala de notas que varia de 1 (plantas sadias) a 5 (plantas mortas). Os acessos que demonstraram resistência foram reavaliados com o mesmo isolado para confirmação de resistência e mais outros quatro, pertencentes às raças 1 e 2 e de diferentes localidades, considerando-se também nessa etapa os parâmetros epidemiológicos período de incubação (PI) e índice de doença (ID). Verificou-se que houve reação diferencial dos genótipos aos isolados de cada raça (resistente à raça 1, suscetível a raça 2 e vice-versa), verificando-se também uma maior freqüência de acessos resistentes à raça 1 do patógeno. Alguns genótipos apresentaram resistência do tipo “vertical” a todos os isolados inoculados. A maior parte dos genótipos resistentes pertencia a acessos da espécie S. lycopersicum. No capítulo 2, 109 acessos de tomateiro foram testados quanto à resistência a um isolado de S. solani e a outro de S. lycopersici, através de pulverização da suspensão do inóculo em folíolos de tomate até o escorrimento. Aos 15 dias após a inoculação as plantas eram avaliadas através da visualização de sintomas foliares, sendo que as plantas resistentes apresentaram folhas sadias ou com pequenas pontuações necróticas, caracterizando reação de hipersensibilidade. Os genótipos considerados resistentes foram reavaliados com os mesmos isolados para confirmação da resistência, considerando-se os padrões epidemiológicos PI, área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD) e ID. A maior parte dos genótipos confirmou a resistência verificada na pré-seleção. Alguns demonstraram suscetibilidade na seleção definitiva, sendo que a “resistência” inicial ocorreu devido a escapes, ou resistência do tipo “horizontal”. Verificou-se resistência aos patógenos em acessos das espécies S. lycopersicum, S. pimpinellifolium (provavelmente portadores do gene Sm), S. habrochaites e S. peruvianum (provavelmente portadores de novos alelos/genes de resistência). Os genótipos resistentes a ambas as doenças podem ser utilizados em programas de melhoramento genético e manejo integrado da doença. Para a confirmação da presença dos alelos/genes de resistência à V. dahliae e à Stemphylium nas fontes promissoras identificadas, é necessária a caracterização genética, além do teste em condições de campo sob diferentes intensidades das doenças. _________________________________________________________________________________ ABSTRACTTomato (Solanum lycopersicum) is one of the vegetables most affected by diseases of different etiologies, and the fungi cause most of these diseases, as Verticillium wilt (Verticillium dahliae) and gray leaf spot (Stemphylium solani and S. lycopersici). The best way to control these diseases is to use resistant cultivars. The Ve and Sm genes confer resistance to Verticillium wilt and gray leaf spot, respectively. The emergence and establishment of race 2 of V. dahliae, for which there is no resistant cultivars of tomato, and the occurrence of epidemic outbreaks of gray leaf spot, which suggests the absence of Sm gene in many cultivars used and errors in identification and control of the pathogen, have caused damage to many producers of the main vegetable producing regions of Brazil. Based on these problems, the main objective was to identify Solanum (section Lycopersicon) accessions of wild and domestic tomatoes available in the germplasm bank of Embrapa Vegetables with resistance to V. dahliae (Chapter 1) and S. solani and S. lycopersici (Chapter 2). All experiments were conducted in greenhouse. In Chapter 1, 100 accessions of tomato were tested for resistance to an isolate of V. dahliae race 1, and the inoculation was made by the root dipping method. Disease assessment was done 30 days after inoculation through a cut in the base of the stem to verify vascular browning, giving the plants a scale of grades ranging from 1 (healthy plant) to 5 (dead plants). A second assessment was done with the same isolate for confirmation of resistance and another four, belonging to races 1 and 2 and in different locations, based upon the epidemiological parameters incubation period (IP) and disease index (DI). Sources of race-specific resistance and also with resistance to both races were identified. The most resistant accessions belonged to S. lycopersicum In Chapter 2, 109 accessions of tomato were tested for resistance to a strain of S. solani and the other from S. lycopersici, by spraying the suspension of the inoculum on tomato leaves. At 15 days after inoculation the plants were assessed by visualization of leaf symptoms, and the resistant plants had healthy leaves or with small necrotic scores, featuring a hypersensitivity reaction. The genotypes considered resistant were evaluated with the same isolates for confirmation of resistance, considering the epidemiological patterns IP, area under the disease progress curve (AUDPC) and DI. Promising sources of resistance were identified in accessions of S. lycopersicum, S. habrochaites, S. peruvianum and S. pimpinellifolium. The S. pimpinellifolium and S. lycopersicum accessions probably have the resistance gene Sm. However, S. habrochaites and S. peruvianum might be potential new sources of gene/alleles that confer resistance to both fungi. The resistant genotypes may be useful for tomato breeding programs and integrated management of disease. To confirm the presence of alleles/genes for resistance to V. dahliae and Stemphylium in these genotypes, a genetic characterization is required in addition to testing in the field under different intensities of disease