Mapeamento de QTLs para qualidade de grãos em aveia

• Autor(a) principal: Rother, Vianei
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
• Texto Completo: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/9633
• topic: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA::MELHORAMENTO VEGETAL; Seleção indireta; Resistência a doenças; Qualidade nutricional; Biotecnologia; SNP; Bioinformática; Indirect selection; Disease resistance; Nutritional quality; Biotechnology; Bioinformatics

Para atender a demanda crescente por alimentos no mundo, a agricultura precisa ser cada vez mais eficiente, sustentável e tecnológica. A produção de alimentos de qualidade está entre as prioridades do setor. Nesse sentido a aveia branca, por se tratar de um alimento funcional, possui uma grande importância nesse contexto. Para maximizar o potencial produtivo e melhorar ainda mais a qualidade nutricional das cultivares de aveia branca, a pesquisa e o melhoramento genético atual focam fortemente no estudo e identificação de locus associados com caracteres nutricionais, resistência genética contra doenças e estresses abióticos. O mapeamento de QTLs (loci de característica quantitativa) e GWAS (estudos de associação genômica ampla) são importantes ferramentas para identificar regiões genéticas associadas a esses caracteres. Dessa forma, a primeira parte desta tese é composta de uma revisão bibliográfica intitulada: “Avanços na identificação de locus de interesse agronômico em aveia branca”. Alguns caracteres por serem de difícil mensuração e de origem multigênica representam um desafio grande para o melhoramento genético. Por isso a utilização de ferramentas como o mapeamento de QTLs e GWAS são importantes na identificação de regiões gênicas de interesse. Diversos trabalhos com populações RIL (linhagem endogâmica recombinante), Duplo Haplóides e retrocruzamentos foram revisados. A resistência a doenças mostrou uma grande variação e dependência genética. É necessária uma constante atenção nas regiões gênicas associadas a resistência devido a constante superação de resistência que ocorre no campo. Os trabalhos visando identificar regiões associadas à qualidade nutricional indicaram que há uma grande influência do ambiente nesses caracteres, porém avanços no aumento da qualidade nutricional na cultura ainda são possíveis e necessários. As associações fenotípicas permitem à pesquisa atuar na seleção indireta dos caracteres de interesse, assim como a correlação entre os dados fenotípicos e genotípicos. “Associações fenotípicas e genotípicas em população RIL de aveia branca” é o tema do segundo capítulo desta tese. Para a mensuração das características morfológicas, a população foi cultivada na área experimental do Centro de Genômica e Fitomelhoramento, localizado no Centro Agropecuário da Palma, pertencente à Universidade Federal de Pelotas e localizado no município de Capão do Leão/RS. A semeadura no campo foi feita no dia 20/06/2019. Cada família foi cultivada em linhas de 1,5 metros, sendo três plantas colhidas aleatoriamente e avaliadas. Quando analisados os componentes de rendimento apresentaram forte correlação entre si, na maioria dos casos. Não são observadas fortes correlações entre os componentes de rendimento e caracteres nutricionais. A análise de trilha mostrou uma correlação significativa do caráter beta glucanas com outros caracteres nutricionais. De forma oposta, o caráter Amido apresentou correlações negativas com os demais caracteres nutricionais. A análise de componentes principais possibilitou o melhor entendimento do comportamento dos caracteres de forma isolada e também em dois grandes grupos. Quando realizado o agrupamento hierárquico dos caracteres fenotípicos, foi observado que uma grande parte da população se concentra em um dos sete grupos formados, sendo que um grande grupo concentrou 56% dos indivíduos. Ambos os genitores se encontraram no mesmo grupo. O agrupamento através de marcadores SNPs teve a formação de oitogrupos, com os dois genitores, novamente se encontrando no mesmo grupo. Dessa vez não houve a formação de um grande grupo, sendo que o maior grupo concentrou 19% dos indivíduos, inclusive os dois genitores. O terceiro capítulo desta tese apresenta um “Mapeamento de QTLs associados com qualidade nutricional e rendimento em aveia branca”. Foram utilizados dois métodos para a identificação dos QTLs. A primeira abordagem foi através de marcas individuais (SMA). Por essa metodologia foram identificados cinco QTLs (CPP, Proteínas, Beta Glucanas, Gordura e Fibras). Outro método utilizado para identificação de QTLs foi através do mapeamento por intervalo (IM). Por essa metodologia foram identificados três QTLs (Proteínas, Gordura e Fibra), confirmando alguns dos QTLs já identificados por SMA. Os três QTLs confirmados pelas duas metodologias se encontraram em regiões muito próximas em ambas as situações. Os SNPs associados com QTLs nesse trabalho foram blastados numa base de dados (Avenagenome). Os resultados mostram uma grande semelhança com o genoma de referência. Não foi possível, no entanto, associar os SNPs com genes reportados em outros trabalhos, uma vez que não há uma anotação de genes no banco de dados. Porém, uma vez que a anotação for realizada o presente trabalho pode fornecer informações valiosas para identificação de genes na cultura da aveia.