Determinação do tamanho mínimo amostral para estudos genéticos populacionais em plantas, utilizando marcadores microssatélites

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: ZCHONSKI, FELIPE LISS
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNICENTRO
Texto Completo: http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/1978
Resumo: When starting a population genetic study, the researcher must first decide the number of individuals to be used for each population. For animals, this question seems to be clear. However, for plants, studies with real data to determine the influence of sample size on genetic indices are limited, being almost limited to Gymnosperm. To help answer this question, four species of Angiosperm were evaluated in this study: a large tree (Campomanesia xanthocarpa O. Berg), a medium tree (Cecropia pachystachya Trécul), a small tree (Psidium guajava L.) and an subshrub (Baccharis crispa Spreng.). From a set of real data of 100 individuals of each species, obtained with microsatellite markers, 50 repetitions were obtained by random for the sample sizes of 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 75 and 95 individuals, totaling 2400 subpopulations (600 for each species). For each subpopulation, the number of alleles (Na), expected heterozygosity (HE), allelic frequency and coefficient of genetic differentiation (FST) were calculated. With the data obtained, the range of data, the median, and the quartiles were determined. The results showed that, for Na, the sample size of 45 was able to detect 90% of alleles in C. xanthocarpa and B. crispa, and 35 individuals in C. pachystachya and P. guajava. For HE, the sample size of 30 individuals is sufficient to detect genetic estimates for three of the four species studied. The sample size of 40 individuals is sufficient for detection in all species of alleles that presented frequencies above 0.05 in the original population. On the other hand, rare alleles are not detectable in all subpopulations in any sample size. For the FST from the sample size of 10 individuals, the difference between the original population and the subpopulations was less than 0.05 in C. xanthocarpa and C. pachystachya; and 15 for P. guajava and B. crispa. In the analysis of rare alleles, no differences were found in genetic indices and structure between populations of 100 and 30 individuals with and without rare alleles. The overall analysis of the data shows that, from the sample size of 30 individuals, the data can already be considered reliable, as most indices already show values close to those observed in the original population. Studies with a number of individuals smaller than 30 should only be carried out when the population size does not allow reaching the ideal sample size.
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The sample size of 40 individuals is sufficient for detection in all species of alleles that presented frequencies above 0.05 in the original population. On the other hand, rare alleles are not detectable in all subpopulations in any sample size. For the FST from the sample size of 10 individuals, the difference between the original population and the subpopulations was less than 0.05 in C. xanthocarpa and C. pachystachya; and 15 for P. guajava and B. crispa. In the analysis of rare alleles, no differences were found in genetic indices and structure between populations of 100 and 30 individuals with and without rare alleles. The overall analysis of the data shows that, from the sample size of 30 individuals, the data can already be considered reliable, as most indices already show values close to those observed in the original population. Studies with a number of individuals smaller than 30 should only be carried out when the population size does not allow reaching the ideal sample size.Ao iniciar um estudo genético populacional, o pesquisador primeiramente deve decidir o número de indivíduos a ser usado para cada população. Para animais, essa questão parece estar esclarecida. No entanto, para plantas, estudos com dados reais para determinar a influência do tamanho amostral nos índices genéticos são limitados, estando quase que restritos a gimnosperma. Para auxiliar na resposta a esta questão, neste estudo foram avaliadas quatro espécies de angiosperma, sendo uma árvore de grande porte (Campomanesia xanthocarpa O. Berg), uma árvore de médio porte (Cecropia pachystachya Trécul), uma árvore de pequeno porte (Psidium guajava L.) e um subarbusto (Baccharis crispa Spreng.). A partir de um conjunto de dados reais de 100 indivíduos de cada espécie, obtidos com marcadores microssatélites, foram realizadas por sorteio 50 repetições para os tamanhos amostrais de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 75 e 95 indivíduos, totalizando 2400 subpopulações (600 para cada espécie). Para cada subpopulação foram calculados o número de alelos (Na), a heterozigosidade esperada (HE), a frequência alélica e coeficiente de diferenciação genética (FST). Com as análises realizadas, foi determinada a amplitude dos dados, a mediana, e os quartis. Os resultados obtidos, evidenciaram que, para o Na, o tamanho amostral de 45 foi capaz de detectar 90% dos alelos em C. xanthocarpa e B. crispa, e 35 indivíduos em C. pachystachya e P. guajava. Para a HE, o tamanho amostral de 30 indivíduos é suficiente para detecção das estimativas genéticas para três das quatro espécies estudadas. O tamanho amostral de 40 indivíduos é suficiente para a detecção em todas as espécies dos alelos que apresentaram frequências acima de 0,05 na população original. Já, os alelos raros não são passíveis de detecção em todas as subpopulações em nenhum tamanho amostral. Para o FST a partir do tamanho amostral de 10 indivíduos, a diferença entre a população original e as subpopulações foi menor que 0,05 em C. xanthocarpa e C. pachystachya; e 15 para P. guajava e B. crispa. Na análise de alelos raros, não foram encontradas diferenças nos índices genéticos e na estruturação entre populações com e sem alelos raros. A análise geral dos dados evidencia que, a partir do tamanho amostral de 30 indivíduos, os dados podem ser considerados confiáveis, pois a maioria dos índices já apresenta valores próximos aos observados na população original. Estudos com número de indivíduos menores que 30, somente devem ser realizados quando o tamanho da população não permite atingir a amostragem ideal.Submitted by Fabiano Jucá (fjuca@unicentro.br) on 2022-12-07T12:32:06Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao - Felipe Liss Zchonski.pdf: 1779334 bytes, checksum: b3652e85301c658f4a2073711d1aa57b (MD5)Made available in DSpace on 2022-12-07T12:32:06Z (GMT). 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