Mapeamento de associação para caracteres via imagens do sistema radicular de milho tropical sob déficit hídrico em região semiárida
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) |
Texto Completo: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/70173 |
Resumo: | Water deficit is one of the factors that most negatively impact agricultural production. Root system characters such as length, surface area, volume, and mass are considered of paramount importance in studies under water restriction conditions, as they play a central role in plant growth, allocation, and acquisition of soil resources. Therefore, the identification of genomic regions and/or genes associated with the expression of the root system under water deficit should allow breeding programs to outline more effective strategies for obtaining tolerant genotypes. In this sense, the objective of the present study was to identify marks and/or genomic regions in tropical maize associated with the root system's responses in contrasting water supply conditions. Seven characters of tropical maize root in the V6 phenological stage (six fully expanded leaves) were evaluated within a public diversity panel composed of 360 lines under ideal water supply (WW) and water deficit (WS) conditions. This panel was evaluated in two experiments over two years (2020 and 2021). The associative mapping (GWAS) was conducted for each character under the conditions of WW and WS by the method of the Circulating Probability Unification of Fixed and Random Model (FarmCPU). Candidate genes were annotated for those characters with significant SNPs using MaizeGDB, based on the reference genome B73 RefGen_v4. 23 SNPs were identified in association with all characters of the root system of tropical maize, 12 of these expressed only in WW, four associated with characters in WW and WS, and seven exclusive to WS. These genes are associated with physiological responses and molecular mechanisms related to water deficit tolerance that can be explored in subsequent studies and breeding programs aimed at obtaining genotypes for this condition. |
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Mapeamento de associação para caracteres via imagens do sistema radicular de milho tropical sob déficit hídrico em região semiáridaAssociation mapping for characters via images of the root system of tropical maize under water deficit in a semi-arid regionZea mays L.Estresse abióticoFenotipagem de alto rendimentoGWASWater deficit is one of the factors that most negatively impact agricultural production. Root system characters such as length, surface area, volume, and mass are considered of paramount importance in studies under water restriction conditions, as they play a central role in plant growth, allocation, and acquisition of soil resources. Therefore, the identification of genomic regions and/or genes associated with the expression of the root system under water deficit should allow breeding programs to outline more effective strategies for obtaining tolerant genotypes. In this sense, the objective of the present study was to identify marks and/or genomic regions in tropical maize associated with the root system's responses in contrasting water supply conditions. Seven characters of tropical maize root in the V6 phenological stage (six fully expanded leaves) were evaluated within a public diversity panel composed of 360 lines under ideal water supply (WW) and water deficit (WS) conditions. This panel was evaluated in two experiments over two years (2020 and 2021). The associative mapping (GWAS) was conducted for each character under the conditions of WW and WS by the method of the Circulating Probability Unification of Fixed and Random Model (FarmCPU). Candidate genes were annotated for those characters with significant SNPs using MaizeGDB, based on the reference genome B73 RefGen_v4. 23 SNPs were identified in association with all characters of the root system of tropical maize, 12 of these expressed only in WW, four associated with characters in WW and WS, and seven exclusive to WS. These genes are associated with physiological responses and molecular mechanisms related to water deficit tolerance that can be explored in subsequent studies and breeding programs aimed at obtaining genotypes for this condition.O déficit hídrico é um dos fatores que mais impactam negativamente a produção agrícola. Caracteres do sistema radicular como comprimento, área superficial, volume e massa são considerados de suma importância em estudos sob condições de restrição hídrica, pois desempenham um papel central no crescimento da planta, na alocação e aquisição de recursos do solo. Portanto, a identificação de regiões genômicas e/ou genes associados a expressão do sistema radicular sob déficit hídrico deve possibilitar programas de melhoramento traçarem estratégias mais eficazes na obtenção de genótipos tolerantes. Neste sentido, objetivou-se no presente estudo, identificar marcas e/ou regiões genômicas em milho tropical associadas às respostas do sistema radicular em condições contrastantes de suprimento hídrico. Sete caracteres de raiz de milho tropical em estádio fenológico V6 (seis folhas completamente expandidas) foram avaliados dentro de um painel público de diversidade composto por 360 linhagens em condições de suprimento de água ideal (WW) e de déficit hídrico (WS). Este painel foi avaliado em dois experimentos ao longo de dois anos (2020 e 2021). O mapeamento associativo (GWAS) foi conduzido para cada caráter sob as condições de WW e WS pelo método da Unificação de Probabilidade Circulante de Modelo Fixo e Aleatório (FarmCPU). Foi realizado anotação de genes candidatos para aqueles caracteres com SNPs significativos por meio do MaizeGDB, com base no genoma de referência B73 RefGen_v4. Foram identificados 23 SNPs em associação a todos os caracteres do sistema radicular de milho tropical, nas duas condições de suprimento de água, sendo 12 destes expressos somente em WW, quatro associados a caracteres em WW e WS e sete exclusivos a WS. Esses genes estão associados a respostas fisiológicas e mecanismos moleculares relacionados à tolerância ao déficit hídrico que podem ser explorados em estudos subsequentes, assim como por programas de melhoramento voltados a obtenção de genótipos para essa condição.Silva, Júlio César do ValeFritsche Neto, RobertoSilveira, Maria Valnice de Souza2023-01-20T12:10:51Z2023-01-20T12:10:51Z2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSILVEIRA, Maria Valnice de Souza. Mapeamento de associação para caracteres via imagens do sistema radicular de milho tropical sob déficit hídrico em região semiárida. 2022. 38 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Fitotecnia) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/70173porreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-01-20T12:11:03Zoai:repositorio.ufc.br:riufc/70173Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2024-09-11T18:19:07.092341Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false |
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