Diversidade genética e associação genômica ampla em banco de germoplasma de arroz (Oryza sativa)

• Autor(a) principal: Rozzetto, Diane Simon
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-14052019-104039/
• topic: Oryza sativa; Análise de associação; Association analysis; Associative mapping; Banco de germoplasma; Germplasm bank; Mapeamento associativo; Marcadores SNP; Oryza sativa; SNP markers

O Departamento de Genética da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" - ESALQ/USP possui um banco de germoplasma de arroz com aproximadamente 460 acessos, oriundos de diferentes instituições de pesquisa do Brasil e do mundo. Desses, cerca de 190 acessos pertenciam ao Japão, 142 são de origem Filipina e os demais são variedades crioulas e cultivares brasileiras. Tais acessos estão passando por uma extensa pesquisa científica afim de obter informações a respeito de sua origem, diversidade e estruturação genética. Este trabalho teve como objetivo estudar a diversidade genética e fazer uma análise de associação genômica ampla (GWAS) de características diversas dos acessos, a fim de conhecer a diversidade e estrutura genética dos mesmos e as regiões genômicas responsáveis pelo controle de características que poderiam ser utilizadas em programas de melhoramento. A genotipagem foi realizada utilizando marcadores SNPs (Single Nucleotide Polimorfism) gerados por meio da tecnologia DArTseq (Diversity Arrays Sequence) de genotipagem por sequenciamento (GBS). A Diversidade genética da população foi analisada por meio do pacote \"hierfstat\", implementado no Software R, onde foram utilizados 269 acessos (os acessos de origem Filipina e Brasileira). Para as análises de associação foram utilizados os 142 acessos filipinos. A instalação dos experimentos de caracterização fenotípica foi realizada em áreas de cultivo de sequeiro, na área experimental do Departamento de Genética da ESALQ/USP em dois anos agrícolas. O delineamento experimental foi de blocos aumentados, sendo realizados os tratos culturais recomendados para a cultura. Os acessos foram caracterizados de acordo com descritores indicados pelo IBPGR - IRRI (Rice Advisory Committee). Os caracteres avaliados foram: Número de dias para a emergência (NDE); Número de dias para o florescimento (NDF); Ciclo total da planta (CTP); Massa de cem sementes (MCS); Produtividade de grãos (PG); Comprimento do colmo (CC); Número de Perfilhos (NP); Comprimento e Largura da folha bandeira (CFB e LFB); Altura de planta na maturidade (APM); Comprimento da Panícula (CP); Comprimento e largura da espigueta (CE e LE); Número de ramificações por panícula (NRP). Os dados coletados foram analisados através do software R (R DEVELOPMENT CORE TEAM, 2018). O Banco de Germoplasma de arroz da ESALQ/USP é uma potencial e importante fonte de acessos que podem ser incorporados aos programas de melhoramento, haja vista, o número de acessos e a diversidade genética existente. Não foram identificadas duplicatas entre os acessos avaliados, sendo assim justificável manter-se todos eles na coleção nuclear do Banco. A Análise Discriminante dos Componentes Principais (DAPC) sugeriu a formação de 5 subgrupos genéticos principais na população de estudo de diversidade genética, já a população estudada para análise de associação pode ser subdividida em 3 grupos em função da análise de componentes principais e foram identificados 33 SNP´s associados a oito caracteres quantitativos avaliados nos acessos. A tecnologia de genotipagem por sequenciamento como a DarT-seq mostrou grande eficiência no estudo de diversidade genética e no estudo de associação genômica ampla nos genótipos de arroz testados.