Development of SNP markers present in expressed genes of the plant-pathogen interaction: Theobroma cacao - Moniliophtora perniciosa

Lemos Lívia Santos Lima, Gramacho Karina Peres, Pires José Luis, Ferreira Santos Rogério Mercês, Ganem Rodrigo Sousa, Costa Marcio Gilberto Cardoso, Micheli Fabienne. 2017. Development of SNP markers present in expressed genes of the plant-pathogen interaction: Theobroma cacao - Moniliophtora perniciosa. AgroTropica, 29 (2) : 111-118.

https://doi.org/10.21757/0103-3816.2017v29n2p111-118

Article de revue ; Article de recherche ; Article de revue à comité de lecture

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Titre portugais : Desenvolvimento de marcadores SNPs presentes em genes expressos da interação planta-patógeno: #Theobroma cacao - Moniliophtora perniciosa#

Résumé : We report the detection, validation and analysis of SNPs in the plant-pathogen interaction between cacao and Moniliophthora perniciosa ESTs using resequencing. This analysis in 73 EST sequences allowed the identification of 185 SNPs, 57% of them corresponding to transversion, 29% to transition and 14% to indels. The ESTs containing SNPs were classified into 14 main functional categories. After validation, 91 SNPs were confirmed, categorized and the parameters of nucleotide diversity and haplotype were calculated. Haplotype-based gene diversity and polymorphic information content (PIC) ranged from 0.559 to 0.56 and 0.115 to 0.12; respectively. Also, it was the advantage when considering haplotypes structure for each locus in place of single SNPs. Most of the gene fragments had a major haplotype combined to a series of low frequency haplotypes. Thus, the re-sequencing approach proved to be a valuable resource to identify useful SNPs for wide genetic applications. Furthermore, the cacao genome sequence availability allow a positional selection of DNA fragments to be re-sequenced enhancing the usefulness of the discovered SNPs. These results indicate the potential use of SNPs markers to identify allelic status of cacao resistance genes through marker-assisted selection to support the development of promising genotypes with high resistance to witch's broom disease.

Résumé (autre langue) : Foi reportado aqui a detecção, validação e análise de SNPs em ESTs da interação planta-patógeno entre cacau e Moniliophthora perniciosa, utilizando re-sequenciamento. Esta análise em 73 sequencias ESTs permitiu a identificação de 185 SNPs, 57% deles correspondendo a transversão, 29% a transição e 14% a inserções e deleções. As ESTs contendo SNPs foram classificadas em 14 principais categorias funcionais. Através da validação, 91 SNPs foram confirmados, categorizados e os parâmetros de diversidade de nucleotídeos e haplótipos foram calculados. A diversidade genética baseada em haplótipos e o conteúdo informativo polimórfico (PIC) variaram de 0,559 a 0,56 e 0,115 a 0,12, respectivamente. Além disso, foi apontado a vantagem de considerar estrutura de haplótipos para cada locus no lugar de um único SNPs. A maioria dos fragmentos de genes apresentou um haplótipo principal acompanhado por uma série de haplótipos de baixa frequência. Assim, a abordagem de re-sequenciamento provou ser eficiente para identificar SNPs úteis de ampla aplicação genética. Além disso, a disponibilidade da sequência genômica de Cacau permite uma seleção posicional de fragmentos de DNA a serem resequenciados, aumentando a utilidade dos SNPs descobertos. Estes resultados indicam a potencialidade do uso dos marcadores SNPs para identificação do estado alélico dos genes de resistência do cacau, através de seleção assistida por marcadores, para apoiar o desenvolvimento de genótipos promissores com alta resistência à vassoura-de-bruxa.

Mots-clés Agrovoc : Theobroma cacao, Moniliophthora, relation hôte pathogène, interactions biologiques, polymorphisme génétique, résistance génétique, résistance aux maladies, séquence nucléotidique, gène, identification

Mots-clés géographiques Agrovoc : Bahia

Mots-clés complémentaires : Moniliophthora perniciosa, Séquencage

Classification Agris : H20 - Maladies des plantes
U30 - Méthodes de recherche

Champ stratégique Cirad : Axe 4 (2014-2018) - Santé des animaux et des plantes

Auteurs et affiliations