Estudo de associação genômica e análise de redes gênicas para resistência de soja à Phytophthora sojae

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Autor(a) principal: Lüdke, Willian Hytalo
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/28703
Resumo: A soja [Glycine Max (L.) Merrill] é considerada uma das cinco mais importantes culturas na produção de alimentos no mundo e no Brasil ocupa do posto de principal commoditie agrícola, ocupando mais da metade da área agricultável do país. Um dos fatores mais impactantes na produção de soja é a incidência de doenças, entre estas, a podridão radicular de fitóftora. O objetivo deste estudo foi identificar marcadores SNPs associados à resistência completa de soja à P. sojae; identificar genes localizados próximos a marcadores candidatos a resistência parcial e completa a doença e realizar uma análise post GWAS através da montagem de uma rede gene – fator de transcrição. Um total de 169 cultivares de soja foram inoculadas com Phytophthora sojae através de duas diferentes metodologias e genotipadas com 3.807 marcadores SNPs. As análises realizadas neste estudo foram as de GWAS foi realizada por modelos lineares mistos comprimidos, regressão linear múltipla de stepwise, análise de desequilíbrio de ligação, identificação de genes candidatos, análise de sequências regulatórias, análise de enriquecimento de processos biológicos e montagem de rede gene – fator de transcrição. Foram identificados um total de seis marcadores candidatos associados a resistência completa, 31 genes candidatos relacionados a resistência parcial e completa, 279 processos biológicos e centenas de fatores de transcrição. O uso destes marcadores, genes, interações genes – fatores de transcrição permitem uma compreensão mais ampla dos mecanismos relacionados a resistência de soja à P. sojae e surgem como ferramenta para aumentar a eficiência dos programas de melhoramento no desenvolvimento de variedades de soja resistentes a P. sojae. Palavras-chave: Soja, Glycine max (L.) Merrill. Podridão Radicular de Fitóftora. SNP. GWAS. Desequilíbrio de Ligação. Fatores de Transcrição. Redes Gênicas. Seleção Assistida por Marcadores Moleculares.
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O objetivo deste estudo foi identificar marcadores SNPs associados à resistência completa de soja à P. sojae; identificar genes localizados próximos a marcadores candidatos a resistência parcial e completa a doença e realizar uma análise post GWAS através da montagem de uma rede gene – fator de transcrição. Um total de 169 cultivares de soja foram inoculadas com Phytophthora sojae através de duas diferentes metodologias e genotipadas com 3.807 marcadores SNPs. As análises realizadas neste estudo foram as de GWAS foi realizada por modelos lineares mistos comprimidos, regressão linear múltipla de stepwise, análise de desequilíbrio de ligação, identificação de genes candidatos, análise de sequências regulatórias, análise de enriquecimento de processos biológicos e montagem de rede gene – fator de transcrição. Foram identificados um total de seis marcadores candidatos associados a resistência completa, 31 genes candidatos relacionados a resistência parcial e completa, 279 processos biológicos e centenas de fatores de transcrição. O uso destes marcadores, genes, interações genes – fatores de transcrição permitem uma compreensão mais ampla dos mecanismos relacionados a resistência de soja à P. sojae e surgem como ferramenta para aumentar a eficiência dos programas de melhoramento no desenvolvimento de variedades de soja resistentes a P. sojae. Palavras-chave: Soja, Glycine max (L.) Merrill. Podridão Radicular de Fitóftora. SNP. GWAS. Desequilíbrio de Ligação. Fatores de Transcrição. Redes Gênicas. Seleção Assistida por Marcadores Moleculares.Soybeans [Glycine Max (L.) Merrill] are considered one of the five most important food crops in the world and in Brazil is the main agricultural commodity, occupying more than half of the country’s arable land. One of the most striking factors in soybean production is the incidence of diseases, among them Phytophthora root and stem rot. The objective of this study was to identify SNP markers associated with complete resistance to P. sojae; localized genes next to marker candidates for partial and complete resistance to P. sojae and perform a post GWAS analysis by assembling a gene – transcription factor network. A total of 169 soybean cultivars were inoculated with Phytophthora sojae through two different methodologies and genotyped with 3,807 SNP markers. The analyzes carried out in this study were: GWAS performed by compressed linear models; stepwise multiple linear regression; linkage disequilibrium analysis; candidate gene identification; regulatory sequence analysis; biological process enrichment analysis and gene – transcription factor network. A total of six candidate markers associated with complete resistance, 31 candidate genes related to partial and complete resistance, 279 biological processes and hundreds of transcription factor were identified. The use of these SNP markers, genes, gene – transcription factors interactions allow a broader understanding of the mechanisms related to soybean resistance to P. sojae and appear as a tool to increase the efficiency of breeding programs in the development of soybean varieties resistant to P. sojae. Keywords: Soybean. Glycine max (L.) Merrill. Phytophthora root and stem rot. SNP. GWAS. Linkage Disequilibrium. Transcription Factors. Gene Network. Marker Assisted Selection.porUniversidade Federal de ViçosaSoja - Resistência a doenças e pragasGlycine maxPodridão radicular de fitóftoraMelhoramento VegetalEstudo de associação genômica e análise de redes gênicas para resistência de soja à Phytophthora sojaeGenome wide association study and gene network analysis for soybean resistence to Phytophthora sojaeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal de ViçosaDepartamento de FitotecniaDoutor em Genética e MelhoramentoViçosa - MG2019-07-26Doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFVORIGINALtexto completo.pdftexto completo.pdftexto completoapplication/pdf1837901https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/28703/1/texto%20completo.pdf0f2f3cc4d99208961ea507c71bf4ba05MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/28703/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52123456789/287032022-03-03 07:42:44.88oai:locus.ufv.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452022-03-03T10:42:44LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false
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