Análise da diversidade e estrutura genética em uma população de melhoramento genético de Eucalyptus spp.

• Autor(a) principal: Malheiros, Angélica Costa
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-07062024-110312/
• topic: Bioinformática; Bioinformatics; Eucalipto; Eucalyptus; Genetic improvement; Genômica; Genomics; Melhoramento genético

Compreender a diversidade do germoplasma, bem como o parentesco e similaridade genética entre os genótipos elite de programas de melhoramento genético, desempenha um papel fundamental na formulação de estratégias de melhoramento florestal. Vários métodos estão atualmente disponíveis para análise da composição genética de bancos de acessos de germoplasma, linhagens e populações. Esses métodos se baseiam em informações sobre o pedigree, características morfológicas, dados de produtividade, dados bioquímicos e, mais recentemente, dados moleculares baseados em DNA. Nesta dissertação, foi estudada a estrutura e diversidade genética de uma população de melhoramento genético de Eucalyptus spp. da empresa Bracell. Indivíduos oriundos de um dialelo completo foram genotipados com chip de genotipagem da Thermo Fisher composto por 72.000 SNPs previamente otimizados para capturar polimorfismos em indivíduos desse gênero. Esses indivíduos têm origem em quatorze genitores, que são híbridos de Eucalyptus urophylla com Eucalyptus grandis, além de espécies puras de Eucalyptus grandis e Eucalyptus urophylla. Rotinas de bioinformática e modelos estatísticos foram utilizados para caracterizar a população de melhoramento. O estudo foi realizado por meio da Análise de Componentes Principais (PCA) e pelo método de mistura genética (admixture), utilizando o software Structure. Um teste de paternidade foi conduzido para verificar a conformidade entre os genitores registrados nos pedigrees e a composição genética das progênies. Nos casos de incongruência, genitores mais compatíveis geneticamente com as progênies foram sugeridos. A análise de PCA revelou dois grupos genéticos distintos entre os genitores: um contendo treze dos catorze genitores e seus respectivos descendentes, enquanto o outro consistiu apenas de um genitor e seus descendentes resultantes de autofecundação. Esta estruturação possibilitou a formação de um terceiro grupo, composto por descendentes dos cruzamentos entre os dois grupos de genitores. A análise conduzida com o método admixture identificou a presença de três grupos genéticos distintos entre os genitores, com um genitor pertencente em cada um dos três clusters, sem apresentar mistura. Dentre os onze genitores restantes, cinco genitores formaram um grupo com uma predominância do terceiro cluster genético. Os demais genitores apresentaram proporções semelhantes entre o terceiro e o segundo cluster, mas todos exibiram uma proporção muito baixa do primeiro cluster. Os padrões genéticos dos descendentes são consistentes com os dos genitores, as proporções dos clusters se repetiram. Os testes de paternidade indicaram que os descendentes do genitor materno denominado G02 possui genitores paternos diferentes dos documentados em seus pedigrees, e que os genitores paternos G10 e G06 devem ser substituídos pelos genitores paternos G08 e G11 nos cruzamentos com o genitor materno G07, respectivamente. Também se constatou que as progênies consideradas anteriormente oriundas da autofecundação de G10 são, na verdade, resultado de um cruzamento entre G10 e G8. Tais possíveis equívocos no pedigree são relativamente comuns em programas de melhoramento genético florestal, tendo em vista a possibilidade de contaminação de pólen e erros na identificação das sementes. Os resultados deste estudo desempenharão um papel importante na orientação das decisões destinadas a aprimorar o programa de melhoramento genético da empresa, garantindo que as escolhas feitas no presente estejam alinhadas com os objetivos de longo prazo.