DEVELOPMENT OF SNP MARKERS PRESENT IN EXPRESSED GENES OF THE PLANT-PATHOGEN INTERACTION: Theobroma cacao - Moniliophtora perniciosa

Abstract

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.Key words: Cacao, ESTs, plant-pathogen interaction, resistante genes, single nucleotide polymorphism.Desenvolvimento de marcadores SNPs presentes em genes expressos da interação planta-patógeno: Theobroma cacao -Moniliophtora perniciosa. 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 desenv...