Associação genômica ampla e principais genes de maturidade em soja

• Autor(a) principal: Bozi, Antonio Henrique
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25839
• topic: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA; Soja; Soja - Melhoramento genético; Grãos - Rendimento; Genes; Soja - Cultivo; Produtividade agrícola; Soybean; Soybean - Breeding; Grain - Yields; Genes; Soybean - Planting; Agricultural productivity; Agronomia

A soja (Glycine max) é uma espécie sensível ao fotoperíodo e uma leguminosa de grande interesse mundial. O período de floração e maturidade são fatores importantes que controlam a produtividade da cultura e a sua adaptação latitudinal. Entender os mecanismos moleculares que regulam o período de floração e maturidade, se torna necessário a fim de, melhorar a adaptabilidade e produtividade da soja. Embora quatro genes tenham sido utilizados em programas de melhoramento de maturidade precoce, novos genes e QTLs que determinam a maturidade estão continuamente sendo identificados, sugerindo que existem loci desconhecidos e que governam tais características de interesse. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi identificar novas regiões genômicas (QTLs) e marcadores SNP associados a grupos de maturação relativa e identificar genes de resposta ao fotoperíodo/indução floral da soja em linhagens, via analise de associação genômica ampla. Um total de 5428 linhagens de soja, oriundas do programa de melhoramento genético da GDM Seeds, foram avaliadas em três países (Argentina, Estados Unidos e Brasil) quanto ao grupo de maturidade (GM). Posteriormente, as linhagens foram genotipadas, utilizando marcadores moleculares SNPs, através da tecnologia de genotipagem baseada na competição alelo específica (KASP – Kompetitive Allele Specific PCR). Um total 2669 marcadores SNP polimórficos foram utilizados para analisar a estrutura das populações e realizar o estudo de associação genômica ampla (GWAS). Os resultados da análise GWAS revelaram um total de 29 SNPs significativos (p<0,001) associados aos diferentes grupos de maturação, distribuídos em 13 cromossomos, incluindo os cromossomos 1, 2, 3, 6, 7, 8, 9, 12, 13, 17, 18, 19 e 20. Nove SNPs foram identificados como novos loci e 20 SNPs foram localizados 1,5Mb próximos de QTLs conhecidos. Quatro genes candidatos (Glyma.03g169700, Glyma19g.13800, Glyma.06g216400 e Glyma.06g207800) foram associados a grupos de maturação precoce, sendo identificado marcadores significativos até GMs 5.0. Outros seis genes (Glyma.06g204100, Glyma.06g057900, Glyma.12g089100, Glyma.12g103800, Glyma.12g073900 e Glyma.08g236300) foram candidatos, por estarem associados a grupos de maturação mais tardios, sendo significativos em GMs acima de 5.0. Os genes candidatos, dentre eles enzimas e fatores de transcrição, encontram-se relacionados direta ou indiretamente com o caractere analisado. Os loci e marcadores associados a grupos de maturação, identificados neste estudo, podem ser usados para o melhoramento genético da soja, por meio da seleção assistida por marcadores (SAM), propiciando a seleção de genótipos adaptados e com previsibilidade de comportamento a diferentes regiões Edafoclimáticas de cultivos, de forma ágil e precisa.