LEVELS OF REGIONAL PHENOTYPIC ADAPTATION (QST) INDICATE THAT NEUTRALITY HAS SHAPED THE POPULATION STRUCTURE OF THE SOYBEAN-INFECTING PATHOGEN Rhizoctonia solani AG-1 IA

Portuguese. RESUMO Populações do patógeno da mela da soja (Rhizoctonia solani AG-1 IA) são altamente diferenciadas geneticamente ao longo de um gradiente latitudinal nas mais importantes regiões de cultivo de soja do Brasil. Entretanto, os processos evolutivos que guiaram a adaptação regional são ainda desconhecidos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a importância relativa da variação genética neutra e da seleção natural sobre a divergência e adaptação regional de populações de R solani AG-1 IA da soja. Para tanto, comparou-se a diferenciação fenotípica por caracteres quantitativos (QST) e a diferenciação genética neutra (baseada em dados de microssatélites) entre três pares de populações (FST). Como medidas de respostas fenotípicas do fungo (caracteres quantitativos), estimou-se a tolerância ao estresse de temperatura e a tolerância a um fungicida cúprico de amplo espectro de ação (oxicloreto de cobre) sob condições ótimas (25 °C) e de temperatura elevada (33,5 °C). No geral houve aumento da variância genética com um efeito positivo sob a herdabilidade para tolerância ao fungicida cúprico na temperatura de estresse. As diferenças genéticas entre populações foram os principais determinantes da adaptação térmica em R. solani AG-1 IA (h2 > 0.70). A análise da estrutura genética neutra (FST) indicou subdivisão entre os três pares de populações. Embora a comparação de FST com os dados QST entre pares de populações não tenha seguido um único padrão, a maioria dos valores de QST estimados não diferiram significativamente de FST, indicando que, para os caracteres quantitativos estudados, a neutralidade (ou evolução neutra) teve importante papel na adaptação regional das populações do patógeno.

English. ABSTRACT Populations of the soybean leaf blight pathogen (Rhizoctonia solani AG-1 IA) are highly genetically differentiated along a latitudinal gradient in the major soybean growing regions of Brazil. However, the evolutionary processes leading to regional adaptation are still unknown. The objective of this study was to evaluate the relative importance of neutral genetic variation and natural selection on the divergence and regional adaptation of populations of the soybean-infecting pathogen R. solani AG-1 IA. Therefore, we compared the phenotypic differentiation in quantitative traits (QST) and the neutral genetic differentiation (FST, based on microsatellites data) among three pairs of populations. As measures of phenotypic responses of the fungus (quantitative traits), we estimated the tolerance to temperature stress and the tolerance to a broad-spectrum fungicide (copper oxychloride) under optimal (25 °C) and high temperature conditions (33.5 °C). In general there was an increase in genetic variance with a positive effect on the heritability for tolerance to copper fungicide under temperature stress. The genetic differences among populations were the main determinants of thermal adaptation in R. solani AG-1 IA (h2 > 0.70). The analysis of neutral genetic structure (FST) indicated subdivision between the three pairs of populations. Although population pairwise comparisons between FST and QST values did not follow a single pattern, the majority of QST values did not differ significantly from FST, indicating that, for the quantitative characters studied, neutrality (or neutral evolution) had a major role in the regional adaptation of R. solani AG-1 IA populations.