QTL mapping (Quantitative Trait Loci) associated with sweet passion fruit response to bacterial leaf spot using mixed models

O maracujazeiro-doce (Passiflora alata Curtis) é uma espécie de cruzamento e diploide (2n = 18) que vem se destacando no Brasil por alcançar melhores cotações no mercado de frutas. Apesar disso, é sensível às adversidades em monocultura, sendo extremamente afetada por variações climáticas, pragas e doenças, dentre elas, a bacteriose causada por Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae. O patógeno é endêmico no país, apresentando considerável variabilidade genética nas populações naturais. O presente trabalho teve como objetivo contribuir para o melhoramento genético do maracujazeiro-doce por meio do mapeamento de QTL (Quantitative Trait Loci) relacionados à resistência à bacteriose de uma população F1 segregante, composta de 100 indivíduos e oriunda do cruzamento simples entre dois acessos não endogâmicos. A população foi mantida em casa de vegetação, em delineamento em blocos ao acaso, e foi inoculada com três isolados bacterianos, M129, PA8-2 e AP302, durante 2010, 2012 e 2013, respectivamente. Aos 14 dias após a inoculação, as folhas foram fotografadas e a partir das imagens digitalizadas foram mensuradas as áreas: sadia, de clorose, necrose e lesão (soma das áreas de clorose e necrose), além da área total da folha. Inicialmente, foi realizada uma análise exploratória dos dados e subsequentemente foram selecionados os caracteres área de necrose e de lesão foliar para fins de mapeamento de QTL. Para tanto foi usada uma estratégia desenvolvida para a detecção de QTL em F1 segregantes, com base em modelos mistos, considerando diferentes estruturas de variância e covariância, visando explicar os padrões de variação existentes. A herdabilidade variou de 14% a 64% para o carater necrose, e se manteve estável (28%) para o carater área de lesão, nos três anos de avaliação. Com base em um mapa de ligação integrado previamente construído, foi realizado o mapeamento de QTL por intervalo composto. Foram identificados 20 QTL, sendo 9 deles referentes à necrose e 11 referentes à lesão. Os efeitos individuais variaram de 0,2% a 15,7%, sendo que dois QTL de maior efeito (R² = 15,7%) foram identificados em resposta ao isolado PA8-2, um localizado no grupo de ligação III e o outro no IV do mapa genético integrado do maracujazeiro-doce. Essas informações, aliadas a outros estudos relacionados à produção de frutos, devem contribuir para o melhoramento do maracujazeiro-doce.The sweet passion fruit (Passiflora alata Curtis) is an outcrossing and diploid (2n = 18) species that is achieving a competitive advantage in the fruit markets in Brazil. Nevertheless, the crop is sensitive to monoculture, being greatly affected by weather changes, pests and diseases, among them the bacterial disease caused by Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae. The pathogen is endemic in the country, with considerable genetic variability in natural populations. The present study aimed to contribute to genetic improvement of sweet passion fruit through QTL (Quantitative Trait Loci) mapping associated with bacterial resistance using a F1 segregating population containing 100 individuals, which resulted from a single cross between two outbred accessions. The population was kept in a greenhouse, arranged in a randomized block design, and innoculated with three bacterial isolates, M129, PA8-2 and AP302, during 2010, 2012 and 2013, respectively. At 14 days after inoculation, the inoculated leaves were photographed, and the following areas from the scanned images were measured: healthy, with chlorosis, necrosis and leaf lesion (sum of the areas with chlorosis and necrosis), in addition to the total area of the leaf. Initially all data were investigated trough an exploratory analysis and those relative to necrotic and leaf lesion areas were subsequently used for QTLmapping. For that we used a strategy developed for QTL detection in F1 segregating populations based on composite interval mapping and mixed models considering different variance and covariance structures in order to explain the existing patterns of variation. Heritabilities ranged from 14% to 64% for the trait necrosis, and remained stable (28%) for the trait leaf lesion for the three years of evaluation. Based on an integrated linkage map previously constructed, we performed a composite interval mapping of QTL. Twenty QTL were identified, 9 of them related to necrosis and 11 related to the leaf lesion. The individual effects ranged from 0,2% to 15,7%, and two large-effect QTL (R² = 15,7%) were identified in response to isolate PA8-2, one assigned to linkage group III and other to linkage group IV of the integrated genetic map of sweet passion fruit. This information combined with other studies related to fruit production may contribute to sweet passion fruit breeding